JPH02202369A - インバータ装置 - 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、過負荷状態により過電流が流れても該過電
流を減少させ、出力停止することなく連続運転が行える
インバータ装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第６図は従来のインバータ装ｆＩＬを示す図であり、図
において、（６）はインバータ装置に接続され友三相交
流電源、（Ｌｌは三相交流電源（６）より供給される整 交流電圧ｔｍ流・平滑し、直流電圧に変換するコンバー
タ部、ａ３ハコンパータ部（２）の正側出力に接続式れ
た上アームトランジスタ、α４はとアームトランジスタ
（至）に数例に接続された環流ダイオード、Ｍはコンバ
ータ部（２）の負側出力に接続された下アームトランジ
スタ、α・は下アームトランジスタα→に数例に接続さ
れ次環流ダイオード、（１）は上アームトフンジスタ（
至）と下アームトランジスタ（至）全駆動するための制
御回路、αηは制御回路（１）よりとアームトランジス
タ（至）と下アームトランジスタ（ト）のペースへ出力
されるベース信号、（ト）はインバータ装置から負荷へ
の出力電流を検出するための電流検出器、α呻は電流検
出器（至）から制御回路（１）へフィードバックされる
電流情報、ｇ！Ｑはインバータ装置に接続された負荷で
ある誘導電動機である。

第７図は制御回路（１）の一部全詳細に示した図でめシ
、同図において、（財）は電流検出器（至）からフィー
ドバックされる電流情報の絶対ｆｆ１ｔ−とる絶対値回
路、（２）は絶対値回Ｗ＆（財）の出力を基準電圧（４
）と比較し絶対値回路（２）の出力がある基準電圧（４
）ヲ越え次ときに過電流信号（至）をマイコンに出力す
る過電流検出回路・（５）はＰＷＭ信号を出力するマイ
コン、（７）はマイコン（５）から出力されるＰＷＭ信
号をもとに、と下アーム短絡防止時間を設けた信号を作
成するゲートアレイ、（８）はゲートアレイ（７）の出
力をもとに丘、下アームトランジスタ（至）、（ト）を
駆動するためのペースアンプである。

次に動作について説明する。インバータ装置から誘導電
動機（１）へ出力される出力電流を電流検出器（ト）に
より検出し、制御回路内の絶対値回路（１）に入力して
絶対値金とり、過電流検出回路四に入力する。過電流検
出回路四では、入力電圧がある基準電圧金越えない場合
は、過電流検出口ｗｒ＠は過電流信号ｇ３ヲ出力せず、
マイコン（５）は′Ｈ，レベμで上アームトランジスタ
（至）が導通、’Ｌ、ｖぺμで下アームトランジスタ（
ト）が導通となるＰＷＭ信号をゲートアレイ（７）へ出
力し、ゲートアレイ（７）でと下アーム短絡防止時間を
設けた信号を作成してペースアンプ（８）へ出力し、ベ
ースアイプ（８）で増幅されたベース信号αηによりと
下アームトランジスタ（至）、αＦ９を駆動し、誘導電
ａａ＋ｉｗを駆動する。

次に絶対値回路なυの出力が基準電圧を越え九場合、つ
１り、インバータ装置から誘導電動機（１）への出力電
流がある一定基準値を越え九場合、過電流信号脅をマイ
コン（５）に出力する。マイコン（５）は過電流信号＠
が入力でれると、ＰＷＭ信号の出力を停止し、上下アー
ムトランジスタ（至）、（ト）を遮断し、と下アームト
ランジスタ（至）、（至）が過電流により破壊されるこ
とを防止する。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のインバータ装置は以上の様に構成されているので
、誘導電動機（７）が過負荷状態になシ過電流が流れる
と、ト、下アームトランジスタ（至）、（至）全遮断し
て誘導！動機ｃ！Ｑを浄上させた後再度起動しなければ
ならず、連続運転ができないという解決すべき課題があ
った。

この発明は上記の様な課題を解決する為になされたもの
で、過負荷状態により負荷電流が増加しても出力を遮断
することなく連続運転できるインバータ装ｇＬｔ−得る
ことを目的とする。

〔課８を解決するための手段〕 この発明に係るインバータ装置ｉｉは、直列に接続式れ
た一対のスイッチング素子を直流電源の陽極と陰画間に
複数対並列に接続し、上記スイッチング素子間のそれぞ
れの接続点を多相交流の出力部とし、直流を多相交流に
変換するインバータ部と、上記置換後の電流を個別に検
出する電流検出手段と、該電流検出手段によって検出さ
れた上記陽極側のスイッチング素子に流れる電流が所定
レベル以上の時信号を出力する第１の比較手段と、上記
電流検出手段によって検出された五記陰愼側のスイッチ
ング素子に流れる電流が所定レベル以との時信号を出力
する第２の比較手段と、Ｊ−、記第１の比較手段の信号
が出力された時、その信号が検出された［ｉ側のスイッ
チング素子を開成後陰極側のスイッチング素子を閉成さ
せ、上記第２の比較手段の信号が出力され九時、その信
号が検出でれた陰極側のスイッチング素子を開成後陽損
側のスイッチング素子を閉成させる電流制限手段とを備
えたものである。

〔作用〕

この発明においては、電流制限手段が陽極側のスイッチ
ング素子に流れる電流が所定レベル以とになった時には
該スイッチング素子を開成後陰極側のスイッチング素子
を閉成させ、又陰極側のスイッチング素子に流れる電流
が所定レベル以とになった時には該スイッチング素子を
開成後陽ＦＭ側のスイッチング素子を閉成させて、負荷
電流増加を抑制する。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一突施例を図について説明する。第１
図において、（１８１）はとアームトランジスタ（至）
のニジツタ電流金検出する上アーム電流検出ＩＩ、（１
８２）は下アームトランジスタ（至）のニジツク電流を
検出する下アーム電流検出器、（１９１）はとアーム電
流検出器（１８１，）から制御回路（１）へフィードバ
ックされる電流情報、（１９２）は下アーム電流検出器
（１８２）から１ｌｉｌＪＨ回路（１）へフィードバッ
クされる電流情報である。また第２図は制御回路（１）
の詳細構成図であり、（１９１）、（１９２）は電流検
出器（１８１）　（１８２）からの電流情報、（２）は
電流情報（１９１）と基準電圧（４）とを比較出力する
第１の比較器、（３）は電流情報（１９２）と基準電圧
（４）とを比較する第２の比較器、（５）は′Ｈ・レベ
ｐのとミ各上アームトランジスタ（２）が導通し、′Ｌ
＃レベ〃のとき容重アームトランジスタ（至）が導通と
なるＰＷＭ信号を出力するマイコン、（６）はマイコン
（５）と比較器（２）、（３）の各信号Ｕ　ｏ−Ｗ　ｏ
　、　Ｕ　ｐ　−Ｗ　Ｐ　、　Ｕ　Ｎ−ＷＮをもとに、
′Ｈ１で上アームトランジスタｃｎｔ導通、′Ｌ・で下
アームトランジスタ（ト）を導通とする信号Ｕ。

ＶｔＷ’ｔ’出力する電流制限回路、（７）は電流制限
回路（６）からの信号をもとに、と下アーム短絡防止時
間を設けた信号を作成するゲートアレイ、（８）はゲー
トアレイ（７）からの信号を増幅し、上下アームトラン
ジスタ（至）、０６ｔ−駆動するベースアンプである。

なお、従来例と同一の符号で示されたものについては同
−又は相当部分を示す。

次に、動作について説明する。マイコン（５）はＰＷＭ
信号Ｕｏ、Ｖｏ、Ｗｏを作成し、ゲートアレイ（７）　
［）−アームトランジスタ（至）と下アームトランジス
タ（ト）が同時に導通しないようにデッドタイムを設け
るものである。これらは゛ＡＣサーボモータとマイコン
制御見城、赤木、用村、三上共著総合電子出版社′など
で公知の畢爽であるので説明を省略する。

簡単化のためＵ相１相の動作について説明する。

インバータ装置の負荷である誘導電動機（１）に流れ込
む電流、即ち、北アームトフンジスタ（至）のＱＵＰが
導通することにより流れる電流は上アーム電流検出器（
１８１）で検出され、誘導電動機翰よりインバータ装置
に流れ込む電流、即ち下アームトランジスタ（至）のＱ
ＵＮが導通することにより流れる電流は下アーム電流検
出器（１８２）で検出される。電流検出器（１８１）、
（１８２）により検出され九電流は、とアームトランジ
スタ（至）に流れる電流の電流情報（１９１）　、下ア
ームトランジスタ（至）に流れる電流の電流情報（１９
２）として制ａ回路（１）に入力される。

制御回路ではこのとアームトランジスタ（６）に流れる
電流の電流情報（１９１）と基準電圧（４）とｔ−ｉｔ
の比較器（２）にて比較し、とアームトランジスタ（至
）に流れる電流の電流情報（１９１）が基準電圧（４）
より大きくなった場合第１の比較器（２）の出力のＵｉ
＋信号は゛Ｈ，レヘ／Ｌ／ｌ−出力する。一方、下アー
ムトランジスタ（至）に流れる電流の電流情報（１９２
）と基準電圧（４）とを第２の比較器（３）にて比較し
、下アームトランジスタ（至）に流れる電流の電流情報
（１９２）が基準電圧（４）より大きくなりた場合、第
２の比較器（３）の出力のＵＮ信号は′Ｈレベ／Ｌ／ヲ
出力する。ここで基準電圧は、従来例の過電流信号（至
）が出力される出力電流もしくはそれ以下のレベｐに設
定される。

さて電流制限回路では第８図に示すようにＵｐが′ＨＩ
レベルとなるとマイコンの出力するＰＷＭ信号Ｕｏがど
のような状態であろうと出力信号Ｕ＠’Ｌ、レベルとし
上アームトランジスタＯ，Ｉｋ遮断、下アームトランジ
スタ（至）を導通状態とするように働ら〈。即ち、下ア
ームトランジスタ（ト）が導通することにより、誘導電
導機翰に流れ込む電流が減少する方向になり、電流が基
準電圧（４）のレベル相当で制限される。

一方、ＵＮが′Ｈ，レベ〜になるとマイコンの出力する
ＰＷＭ信号Ｄｏがどのような状態であろうと出力信号Ｕ
　ｔ−’Ｈ・レベμとし下アームトランジスタ（至）を
遮断、とアームトランジスタ（６）を導通状態となるよ
うに働らく。即ち、上アームトランジスタ（至）が導通
ずることにより誘導電動機（１）より流れ込む電流が減
少する方向になり電流が基準電圧（４）のレベル相当で
制限式れる。

Ｕ相の他のｖｆＩｗ相も全く同様の動作が行なわれ、イ
ンバータ装置の出力電流がある一定値以上にならないよ
うに制御する。

次に、この発明の他の実施例１０について説明する。第
４図は制御回路（１）の詳細な図であり、同図において
第１図と同一の符号は同一の部分を示すので説明は省略
する。同図において、ａ場は電流検出器（ト）からフィ
ードバック嘔れる電流情報、（２）はこの電流情報（９
）の値がある正の基準値を越えた場合ニ’Ｈ，ｖへｖト
ｙルＭ４＋Ｕ　Ｐ　？　Ｖ　ｐ　ｔ　Ｗ　ｖ’を出力す
るｉ！？！１の比較器、（３）は電流情報α呻の値があ
る負の基準値以下になっ九場合に゛Ｈ，レベルとなる信
号ＵＮ　、ＶＮ　、Ｗ＊ｉ出力する第２の比較器である
。

次に動作について説明する。簡単のためＵ相−相の動作
について説明する。インバータ装置に接続された誘導電
動機（ホ）に出力される電流は電流検出器（ト）によっ
て検出され、第５図に示すような電流情報ａＩを制御回
′＃！ｒ（１）中の第１及び第２の比較器（２）　ｔ　
（３）に入力する。そして電流情報Ｑ嗜が正の基準電圧
（９）以上の値となったことを第１の比較器（２）が検
出すると出力信号ＵＰがＨ＃となり、電流制限回路（６
）では、［Ｊｐ＝’ｌ（、となると、マイコン（５）の
出力するＰＷＭ信号ＵＯがどのような状態であろうと、
出力信号Ｕ２’Ｌ、にし、下アームトランジスタ（至）
を導通状態となるようにする。下アームトランジスタ（
ト）が導通することにより、下アームトランジスタ（ト
）を通して負の電流が流れようとするために正の電流が
抑制される。

次に電流情報が負の基準電圧（１０以下になると第２の
比較器（３）の出力信号ＵＮがａＨ２となり、電流制限
回路（６）ではマイコン（５）の出力するＰＷ−Ｍ信号
ＵＯがどのような状縣であっても信号Ｕを′Ｈ２とし、
とアームトランジスタａｔ導通させる。とアームトラン
ジスタ（至）が導通することによりＪ：アームトランジ
スタａｔ通して正の電流が流れようとし、負電流が抑制
される。

他の■、Ｗ相においても同様の動作が行われ、インバー
タ装置の出力電流をある一定値以とにならないように制
御する。

なお、と起倒では、三相出力のインバータ装置と三相誘
導電動機（ホ）を示したが、他の多相のインバータ装置
・多相誘導Ｍ、電動機使用してもよい。

また、上記例では、インバータ装置に接続する負荷は三
相誘導電動機（社）であったが、他の負荷であってもよ
い。

〔発明の効果〕

以との様に、この発明によれば変換後の電流を個別に検
出し、陽憧側のスイッチング素子に流れる電流が所定レ
ベル以上の時には該陽極側のスイッチング素子を開成後
陰甑側のスイッチング素子全閉成させ、陰極側のスイッ
チング素子に流れる電流が所定レベル以との時には該陰
極側のスイッチング素子を開成後陽甑側のスイッチング
素子を閉成′２！ぜる様に構成したので、過負荷状態に
よる負荷電流の増加が抑制でき出力を遮断することなく
連続運転できるものが得られ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例によるインバータ装置を示
す回路図、第２図はこの発明の一実施例によるインバー
タ装置の制御回路の一部を詳細に示す回路図、第３図は
この発明の一実施例による制到動作金説明する為の波形
図、第４図はこの発明の他の実施例を示すインバータ装
置の制御回路の一部を詳細に示す回路図、第６図はこの
発明の他の実施例による制御動作を説明する為の波形図
、第６図は従来のインバータ装置を示す回路図、第７図
は従来のインバータ装置の制御回路の一部金詳細に示す
回路図である。 図において、（２）は第１の比較器、（３）は第２の比
較器、（４）は基準電圧、（６）は電流制限回路、（１
８１）はとアーム電流検出器、（１８２）は下アーム電
流検出器である。 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. 直列に接続された一対のスイッチング素子を直流電源の
   陽極と陰極間に複数対並列に接続し、上記スイッチング
   素子間のそれぞれの接続点を多相交流の出力部とし、直
   流を多相交流に変換するインバータ部と、上記変換後の
   電流を個別に検出する電流検出手段と、該電流検出手段
   によって検出された上記陽極側のスイッチング素子に流
   れる電流が所定レベル以上の時信号を出力する第１の比
   較手段と、上記電流検出手段によって検出された上記陰
   極側のスイッチング素子に流れる電流が所定レベル以上
   の時信号を出力する第２の比較手段と、上記第１の比較
   手段の信号が出力された時、その信号が検出された陽極
   側のスイッチング素子を開成後陰極側のスイッチング素
   子を閉成させ、上記第２の比較手段の信号が出力された
   時、その信号が検出された陰極側のスイッチング素子を
   開成後陽極側のスイッチング素子を閉成させる電流制限
   手段とを備えたことを特徴とするインバータ装置。