JPH01136593A - 電動機制御装置の突入電流防止回路 - 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、電源投入時に電動機制御装置に流れる突入
電流を制限するのに用いられる突入電流防止回路に関す
る。

〈従来の技術〉 第４図は、従来の電動機制御装置に適用実施された突入
電流防止回路の一例を示している。

図示例のものは同期電動機１の駆動を制御する装置例で
あって、整流器２．コンデンサ３．”インバータ４など
を構成として含んでいる。整流器２は３相交流入力を整
流し、またコンデンサ３は整流出力を平滑するためのも
のである。

インバータ４は複数個の電力用トランジスタ５をメイン
スイッチとした３相変換回路である。

前記整流器２の入力側には電磁接触器６を配備し、また
整流器２とコンデンサ３との間へ突入防止抵抗７と、こ
の突入防止抵抗７に並列接続された前記電磁接触器６の
接点８を含む短絡回路９とを設けて、突入電流防止回路
１０が構成しである。

上記の装置例において、３相交流電源１１の投入がある
と、この電源投入時の突入電流は突入防止抵抗７に流れ
て制限を受ける。また電源投入と同時に電磁接触器６が
付勢され、適当な動作遅れ時間後に短絡回路９の接点８
が閉じて突入防止抵抗７が短絡される。従って電動機駆
動時の負荷電流で突入防止抵抗７が発熱するのが防止さ
れる。

第５図は、他の従来例にかかる突入電流防止回路１０を
示しており、突入防止抵抗７と並列にサイリスタ１２を
含む短絡回路９を設けると共に、前記サイリスタ１２の
ゲート回路にツェナーダイード１３やゲート電流制限抵
抗１４を接続したものである。なお同図の整流器２．コ
ンデンサ３．インバータ４．同期電動機１などは第４図
と同様であり、ここでは同一符号を付することでその説
明を省略する。

この装置例において、３相交流電源１１の投入があると
、この電源投入時の突入電流は突入防止抵抗７に流れて
制限を受ける。その後に平滑直流電圧がツェナーダイオ
ード１３のしきい値レベルを越えたとき、短絡回路９の
サイリスタ１２が導通して突入防止抵抗７が短絡される
ことになる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところが第４図に示す従来例の場合、電磁接触器６の動
作保証範囲は定格電圧の一１５％〜＋１０％程度である
ため、国内外で使用されている入力電圧の範囲（１７０
〜２６０ボルト）に対応できず、入力電圧の値に応じて
電磁接触器６を交換するなどの必要がある。しかもこの
方式は電磁接触器６の動作遅れ時間を有効利用している
ため、入力電圧の値に応じて電磁接触器６の応答時間が
変わり、殊に接点８が規定値より速く動作するときは過
大な二次突入電流が流れる虞れがある。

第５図に示す従来例の場合もこれと同様であり、入力電
圧の値に応じてサイリスタ１２の応答時間が変わるため
、殊にサイリスタ１２が規定値より速く応答するときは
、過大な二次突入電流が流れる虞れがある。

この発明は、上記問題に着目してなされたもので、入力
電圧が変っても確実に動作して、過大な二次突入電流の
発生を防止する新規な電動機制御装置の突入電流防止回
路を提供することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 上記目的を達成するため、この発明では、電源投入時に
電動機制御装置に流れる突入電流を突入防止抵抗で制限
する突入電流防止回路において、前記突入防止抵抗を短
絡するための半導体スイッチ素子を含む短絡回路部と、
電源投入後の運転指令時に前記半導体スイ・ソチ素子を
導通させて短絡回路部を短絡させる制御回路部とを具備
させることにした。

〈作用〉 電源の投入があると、突入電流が突入防止抵抗に流れて
制限を受けるが、運転指令前は半導体スイッチ素子は導
通せず、従って突入防止抵抗は短絡されない。その後に
運転指令があると、制御回路部が半導体スイッチ素子を
導通させて短絡回路部を短絡させるもので、それ以後は
負荷電流による突入防止抵抗の発熱が防止される。

従って電源入力電圧が変わっても、半導体スイッチ素子
の応答時間は入力電圧の値に左右されず、運転指令のタ
イミングで決まるから、半導体スイッチ素子の速すぎる
応答による過大な二次突入電流の発生を防止できる。

〈実施例〉 第１図は、この発明の一実施例にかかる突入電流防止回
路を備えた電動機制御装置を示している。図示例のもの
は、従来例と同様の構成、すなわち整流器２．コンデン
サ３．インバータ４などを含むもので、整流器２とコン
デンサ３との間には突入防止抵抗７と、この突入防止抵
抗７に並列接続された半導体スイッチ素子１４を含む短
絡回路９とを設けて、突入電流防止回路１０が構成しで
ある。図示例の半導体スイッチ素子１４はサイリスタで
あるが、これに限らず、トライアックを用いることもで
きる。このサイリスタのゲート回路には誤動作防止用抵
抗１５およびコンデンサ１６と、ゲート電流制限抵抗１
７と、フォトカプラより成るスイッチ１８とが含まれて
おり、このスイッチ１８が導通したとき半導体スイッチ
素子１４が点弧されて導通ずるようになっている。

なお図中、１９はゲート駆動用バッテリであるが、半導
体スイッチ素子１４のゲート電圧を突入防止抵抗７の電
位差を用いてゲート駆動を行うのであれば、第３図に示
す実施例の如く、このゲート駆動用バッテリ１９を省略
することができる。

前記スイッチ１８は、制御回路２０によりその動作が制
御されるもので、制御回路２０はこのスイッチ制御の他
に、同期電動機１の速度や位置の制御など、通常の各種
制御を行う。

制御回路２０には入力電圧検出回路２１が接続されてお
り、この入力電圧検出回路２１は３相交流電源１１の投
入による入力電圧を検出して検出信号ｉを出力する。制
御回路２０にはこの検出信号ｉの他に、運転指令や速度
指令などの各種指令が入力され、制御回路２０は前記検
出信号ｉを入力して一定時間Ｔ経過した後に運転指令と
の論理積をとり、その論理積が「１」のときにスイッチ
１８を動作させる。

第２図は第１図の回路のタイムチャートを示している。

いま制御回路２０の電源（図示せず）を投入しく第２図
（１））、続いて同期電動機１の３相交流電源１１を投
入したとき（第２図＋２１）、運転指令が制御回路２０
に与えられる前は、スイッチ１８は動作しないから、半
導体スイッチ素子１４は非導通状態にあり、突入電流が
突入防止抵抗７に流れて制限を受ける。この電流は第２
図（３）に示す如く、最初は大きく、時間の経過ととも
に次第に小さくなる。

３相交流電源１１の投入後、一定時間Ｔ経過後に運転指
令が与えられると（第２図＋４１）、制御回路２０には
入力電圧検出回路２１からの検出信号ｉと前記運転指令
とが与えられてその論理積は「１」となるから、制御回
路２０はスイッチ１８を動作させて半導体スイッチ素子
１４を導通させる。これにより短絡回路９は突入防止抵
抗７を短絡させ、駆動時の負荷電流で突入防止抵抗７が
発熱するのが防止される。

この場合にもし３相交流電源１１からの入力電圧の値が
変わっても、半導体スイッチ素子１４の応答時間は入力
電圧の値に左右されず、運転指令のタイミングで決まる
から、半導体スイッチ素子１４の速すぎる応答による過
大な二次突入電流が流れるのが防止される。

〈発明の効果〉 この発明は上記の如く、電源投入後の運転指令時に突入
防止抵抗を短絡するための半導体スイッチ素子を導通さ
せて短絡回路部を短絡させるから、電源入力電圧が変わ
っても、半導体スイッチ素子の応答時間は入力電圧の値
に左右されず、半導体スイッチ素子の速すぎる応答によ
る過大な二次突入電流の発生を防止できるなど、発明目
的を達成した顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例にかかる突入電流防止回路
の電気回路図、第２図は第１図の回路のタイムチャート
、第３図はこの発明の他の実施例を示す電気回路図、第
４図および第５図は従来例を示す電気回路図である。 １・・・・同期電動機　７・・・・突入防止抵抗９・・
・・短絡回路　　１０・・・・突入電流防止回路１４・
・・・半導体スイッチ素子

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）電源投入時に電動機制御装置に流れる突入電流を
   突入防止抵抗で制限する突入電流防止回路において、前
   記突入防止抵抗を短絡するための半導体スイッチ素子を
   含む短絡回路部と、電源投入後の運転指令時に前記半導
   体スイッチ素子を導通させて短絡回路部を短絡させる制
   御回路部とを備えて成る電動機制御装置の突入電流防止
   回路。
2. （２）前記半導体スイッチ素子は、サイリスタまたはト
   ライアックである特許請求の範囲第１項記載の電動機制
   御装置の突入電流防止回路。
3. （３）前記制御回路部は、電動機制御装置に対する入力
   電圧を検出する入力電圧検出回路と、この入力電圧検出
   回路による検出信号と運転指令との論理積を求める制御
   回路と、論理積の結果に応じて前記半導体スイッチ素子
   の導通を制御するスイッチとで構成されている特許請求
   の範囲第１項記載の電動機制御装置の突入電流防止回路
   。