JPH01129170A - インバータ装置の平滑コンデンサ寿命判定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 この発明は、インバータ装置に係り、特に整流回路の平
滑コンデンサの寿命判定に関するものである。

〔従来の技術〕

第６図は例えば従来のインバータ装置を示す構成図であ
り１図において、（１）は整流器、（２）は電源投入時
の初期突入電流抑制抵抗Ｉ１．　（３）は平滑コンデン
サ、（４）は平滑コンデンサ（３）光電後に初期突入電
流抑制抵抗器（２）を短絡するコンタクタ接点、（５）
はインバータ部を構成するトランジスタ等の電圧制御弁
、（６）はマイクロコンピュータ等により欄成さｎる制
御回路、（７）はインバータ装置の入力電源を入、切す
る？ｔ！源用コンタクタ、（８）はコンタクタ接点（４
）の操作コイルである。

次に動作について説明する。　ｖｉｔ、ｍ用コンタクタ
（７）が閉成し、入力端子Ｒ，Ｓ、Ｔに印加された入圧 力電源は、整流器（１）によって直流電番に整流さｎる
。入力電源投入後には平滑コンデンサ（３）には電荷が
充電さｎていないので、仁の回路には大きな初期突入電
流が流れる恐ｎがある。この為、該初期突入電流を防止
する為に、初期突入電流抑制抵抗器（２）が挿入さｎて
いる。次に、入力ＩＣ＃投人後人後操作コイル）が作動
を開始し、１０〜２６　ｍ５ｅｃ経流 過後コンタクタ接点（４）が閉成して、初期突入！＃抑
制抵抗器（２）を短絡するが、通常それ゛までには平滑
コニ、ｔデンサ（３）は充電を完了している。平滑コン
デンサ（３）により平滑さｎた直流電圧は、インパータ
部の電圧制御弁（５）により、任意の電圧１周波数の交
流出力電圧に変換さｎ、出力端子Ｕ、Ｖ、Ｗを介して負
荷の誘導電動機に供給される。

ここで、上記平滑コンデンサ（３）はアルミ電解コンデ
ンサであり、その寿命はおよそ２万〜４万時間と比較的
短く、インバータ装置を不具合なく稼動させるには、上
記平滑コンデンサのメインテナンスが重要になり、定期
的な保守点検によりその静電容量を測定して寿命を判断
している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のインバータ装置の平滑コンデンサ寿命判定方法は
以上の様に行わｎているので、定期的な保守点検が不可
欠であると共Ｃζ、寿命に敗った時のコンデンサ破壊な
ど二次災害が発生する等の問題点があった。

この発明は上記の様な間替点を解決するためになされた
もので、定期的保守点検をしなくとも平滑コンデンサ（
３）の寿命を知ることができ、又、コンデンサ破壊など
の発生を防止できるインバータ装置の平滑コンデンサ寿
命判定方法を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るインバータ装置の平滑コンデンサの寿命
判定方法は、入力電源投入時点から整流回路の平滑コン
デンサ、の充電時間を測定し、予め定められた所定時間
と比較し、上記充電時間が上記所定時間よりも大きくな
ったことを検出するものである。

〔作　用〕

この発明においては、平滑コンデンサの充電時間の増加
を検出して寿命判定を行う。

〔発明の突施例〕

以下、この発明の一実施例を図Ｇζついて説明する。゛
第１図において、従来例を示すｗ！、５図と同一の符号
については、同一の部分を示すので説明は省略する。図
において、−は平滑コンデンサ（３）の両端の電圧の時
定数を検出して処理するマイクロコンピュータ等により
構成される制ａ回路である。

次に動作について説明する。第１図において、平？ｌＩ
コンデンサ（３）の静電容量は、−収約にはインバータ
の定格出力電流（ｒ、ｍ、１ｉｉＪの単位電流当たり１
００〜１５００ｔＦ１／Ａ　）　　となるよう１ζ選定
されてかっ、例えば定格出力８．ＴＣＫＷ）のインバー
タを例にとると、この場合定格出力電流は１７（６）で
あるので、平滑コンデンサ（ａ）の容量は２２００（１
’）が選定されている。この場合の上記単位電流当たり
の静電容量は、 ２２００（、ｇＦ　）　＋　１７　（Ａ）−１２９Ｃμ
Ｆ／ＡＪとなっている。

又、突入電流抑制抵抗器（２）の抵抗値は通常０．５〜
１．０（Ω）が選定され、再び上記定格出力８．７Ｂｃ
ｗ）のインバータを例にとると、その抵抗値は０．５（
Ω）が選定されている。

さて、アルミ電解コンデンサの損失角と静框容濾の時間
に対する変化の様子を第２図に示してお１を容量がｐよ
そ２０％柵度低下した時、叔で、損失角（Ω］が初期値
の約０．ｏａｔΩ）程度から、そのｌＯ倍程度の１．０
（Ω）以上に増加していることが分かる。

既に述べたように、定格出力８．７（ＫＷ）の場合を例
にとると、初期突入電流抑制抵抗器（２）の抵抗値を０
．５（Ω）とすると、平滑コンデンサ（２）の初期正常
時の充を時定数は ２２匁７Ｆ　）　Ｘ　Ｏ−６（ΩＪ”１．１（ｍ式］で
あり、損失角（Ω）が１（Ω）以上Ｇζなった場合の充
ｗＬ＃定数は ２２００（／１ｔＦＪ　Ｘ　４０．５　＋　１．０　）
　＝　８．８　Ｃｍ！１ｅｃ）となって、充電時間が上
記初期正常時のそｔＬに比して８倍程度になる。

すなわち、この充［Ｗ１１！ｌを検出すれば平滑コンデ
ンサ（３）の寿命を判定する乙とができる。

次に、この充電時間を検出する方法について以下に説明
する。第１市に示す電源用コンタクタ（７）が閉成さｎ
て入力Ｉｉｃ源が投入さｎると、制ａ装置鵜のマイクロ
コンビエータは、第８因に示すフローチャートに従って
所定の動作を開始する。

先ず、入力を源が投入さ第１るとステップ（２）におい
て、第１■−ζ示す制御ｖｔ置−の端子Ａ−Ｂ間の電圧
Ｖノー１が０（ｖ）以上になったことを検出する。

次１ζ、ステップ（１０１）において、第１因に示す制
御装置間の端子０−Ｄ間の電圧Ｖｅ−２１がある電圧。

例えばＶ＋に至つπかどうかを判断する。仁の時ｖ１に
至る迄の時間をステップ（１０２月ζ示す様にタイマに
てカウントを行う。そして電圧ＶＣ−ａが７１以上にな
ると、それ迄の時間すなわちタイマの［１が、予め与え
られた時間を凰より長いかど・うかをステップ（１０８
月こて比狡し、もし長けｎばステップ（１０６）の警報
を出力するヤブルー≠ンヘ移行し、短かけｎば正常であ
ると判断して、ステップ（１０４）に示す様にタイマの
値をｔ−＝＝０１ζすると共に、ステップ（１０６月ζ
示す正常のインバータ制御プログラムの実行に移行する
。ここで、上記ｔ１の値は、例えば定格出力３．７（Ｋ
ｗ）のインパータラ例１（トｎハ、ｔｔ　＝ａ、ｓ　（
ｍｓｇ）相当の誠をセットすることになる。

又、＄４図にこの発明の池の実施例を示しており、以下
、その動作について説明する。なお、第４図は第１図に
示す制ａ回路−に相当している。

端子Ａ−Ｂより入力さｎた交流電圧は、整ｆｔｌ！（９
）により単相全波に整流された後、絶縁アンプ叫により
絶縁信号に変換され、続いて、抵抗器東及びゼナーダイ
オード（財）のクランプ回路により、例えばＤＣ５Ｖの
電圧に変換される。又、抵抗局側及びコンデンサα４よ
りなる積分Ｕ８の時定款を、例えば８．８　（ｍｘ　）
に選定する。一方、端子０−Ｄか九入力される平滑コン
デンサ（３）の両端の電圧を絶縁アンプ（至）によって
、飼えばＤＣＭ５ｖの電圧に変換する。これら２信号を
比較器へ６に入力して比較する。既に述べた様に、比４
１１２器ｕｅの反転端子に入力さｎる平滑コンデンサ（
３）の両端の変換電圧の充電時定数が長くなると、抵抗
診叫及びコンデンサａ４によって決定される時定数より
景くなる為比較器（至）の出力がＨに反転する。この出
力信号を、Ｔ−にフリップフロップαηでホールドした
後警報回路（至）を作動さぜる。

なお、上記実施例では平滑コンデンサ（３）の光電時間
の変化を、ソフトウェアあるいは電子回路を用いて測定
する様にしたが、コンデンサの内部病失角の増加による
充を時間の増大を測定するものであれば、上記実施例と
同様の効果を奏することは明らかである。

更に、上記実施例の警報サブルーチン（１０６）あるい
は警報回路（至）が作動した時に、インバータの運転を
停止できることは言う迄もない。

〔発明の効果〕

以上の様に、この発明によれば平滑コンデンサの寿命す
なわち内部損失角の増加を、充電時間の増加として検出
して判定する様にしたので、定期的保守点検が不要とな
ると共に、コンデンサ破壊等二次災害の発生が防止でき
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施−１によるインバータ装置を
示す構成図、第２因はアルミ電解コンデンサの損失角と
静電容量の経時変化を表わすグラフ。 第８図はこの発明の一実施例による寿命判定の方法を示
すフローチャート、ｗＩ４図はこの発明の他の実施例を
示す制０１１Ｉ装置の回１８因、第６図は従来のインバ
ータ装置を示す構成図である。 図において、団は制御装置である。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. インバータ装置の入力電源が投入された時点から、整流
   回路の平滑コンデンサの充電時間を測定し、予め定めら
   れた所定時間と比較し、上記充電時間が上記所定時間よ
   りも大きくなったことを検出することにより、上記平滑
   コンデンサの寿命を判定することを特徴とするインバー
   タ装置の平滑コンデンサ寿命判定方法。