JPH0279776A - 電流形インバータの制御装置 - 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、フルブリッジ方式のｗＬＲ形インバータの
制御装置、ことに非常停止機能を有する制御装置に関す
る。

〔従来の技術〕

第６図は従来袋＆を示す回路構成図、第４図は従来装置
における要部の波形図である。図において、１は電源、
２はチョッパ、３はフライホイルダイオード、４は直流
リアクトル、５，６，７゜８はブリッジ結線されたイン
バータアーム、９Ａ。

９Ｂはインバータアームがオフしたとき配線のインダク
タンス等に蓄えられたエネルギーを吸収してインバータ
素子を過電圧から保護するダイオード、コンデンサ、お
よび抵抗器からなるスナバ、１０はインバータ停止時に
直流リアクトル４の蓄積エネルギー吸収する回路であや
、インバータアーム５，６と７，８がそれぞれアーム組
を形成して交互に通ｆｉを繰シ返すことにより、出力回
路側に流れる電流工とその方向が制御逼れる。

ｊ−シはフリップ７０ツブからなる故障検出部であり、
故障信号１５が入力されない状態ではその出力側にＨレ
ベルの信号１２Ａが出力され、４個のＡＮＤゲートから
なるパルスオフ部１３に入力される。１１は制御パルス
発生部であシ、パルスオフ部１６のＡＮＤゲート２個ず
つに互いにラップ時間Δｔｌ有する制御パルス１１Ａ、
ＩＩＢが交互に入力され、トランジスタアレー１４を介
してアーム組５，６のインバータ素子にはベース駆動回
路５Ａ、６Ａを介してレベル調整された制御信号１１Ａ
が、アーム組７，８にはペース駆動回路７Ａ、８Ａ’ｌ
ｋ介して調歪され７こ制御信号１１Ｂが供給されること
により、アーム組５，６およびアーム組７，８は第４図
に示すように、転流時に互いにΔを時間両アーム組が同
時に導通した後−万がパルスオフする動作タイミングに
よシ転流制御が行われる。したがって、各インバータア
ームか全導通ずるΔを時間（通常１０μＳ以下）直流リ
アクトル４を通ってインバータアームに流れる電流は、
インバータアーム５，７．！−６．８との二つの直列イ
ンバータアームに分流して流れる。

ところで、時刻ｔ１で故障信号１５が故障検出部１２に
加わるか、あるいは装置の停止信号１６が入力されて信
号１２ＡがＬレベルに変化すると、パルスオフ部１３が
制御信号１１Ａ、１１Ｂの通過を同時に阻止するので、
通流中のアーム組７゜８がｔ流’を遮断してインバータ
が通流を停止するが、その際リアクトル４を流れる電流
を１つのインバータアーム組７．８で遮断することにな
る。

〔発明が解決しようとす右課題〕

従来装置では、転流時にはりアクドルに流れる電流が二
つの並列アームに分流した後一方のアーム組が電流を遮
断するので、インバータ素子の容量は直流リアクトルに
流れる電流の半分を遮断できる容量で済むのに対し、装
置の停止時には電流を１アームで遮断するために大きな
素子容量を必要とする。したがって、インバータ素子の
容量は停止時に必要な容量で決″１シ、容量の大きなイ
ンバータ素子を必要とするとともに、遮断電流の増大は
サージ電圧の増大を招くので、これを吸収するスナバ９
Ａ、９Ｂのコンデンサ容ｆｆｉ’に増す必要があ夛、装
置が大型化すると同時に経済的不利益を生ずる欠点があ
った。また、サージ電圧の増大に対処して、第５図に一
例を示すように各インバータアームレリえば５，７に対
してそれぞれスナバ９Ａ１．９Ａ２等を設けることが必
要になることもらシ、−動装置が複雑化するという問題
もちもこの発明の目的は、制御装置の改良により装置の
非常停止ｌｆｃは通常停止時にも一つのインバータ素子
が遮断する電流を低減し、サージ電圧の増大を防ぐこと
にある。

〔線色を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、この発明によれば、ブリッ
ジ結線されたインバータアームの互いに対角巌方同に位
置する二つのアーム組に互いに所定時間２ツブする制御
信号を交互に供給して各インバータアームを全導通させ
た後転流制御する制御パルス発生部と、故障信号を検出
したとき出力側かＬレベルとなる故障検出部、および故
障検出部の出力側がＬレベルとなったとき前記制御信号
の通過を阻止して各インバータアームの通流を停止させ
るパルスオフ部とを有するものにおいて、前記Ｌレベル
の信号を検知して所定時間Ｈレベルのワンショットパル
スヲ光するパルス発生部ト、前記パルスオフ部の出力側
に配され、パルスオフ時ニ前記ワンシッットパルスをイ
ンバーＩＩ　７−　Ａ　［１１１に伝送して各インバー
タアームを所定時間全導通させるＯＲゲート部とを備え
てなるものとする。

〔作用〕

上記手段において、故障検出部の出力がＬレベルとなっ
たとき所定時間Ｈレベルのワンショットパルスを発する
パルス発生部と、パルスオフ部の出力側に配されて定常
時には制御信号をインバータに向けて伝送し、故障発生
時または通常停止時にはパルス発生部の出力ワンショッ
トパルスをインバータに向けて伝送するＯＲゲート部と
全付加するよう構成したことくよシ、インバータの停止
に先立って各インバータアームを所定時間全導通させた
後二つの並列アームに分流した電流を遮断する転流時に
類似した機能をインバータの停止時にも有効に作用させ
ることができる。

〔実施ｙｌｌ〕

以下この発明を芙施例に基づいて説明する。

第１図はこの発明の実施例装置を示す回路構成図、第２
図は実施例装置における要部のタイムチャートであｐ、
従来装置と同じ部分には同一参照符号を用いることＫよ
シ詳細な説明を省略する。

図において、２１は故障検出部１２の出力側に配された
パルス発生部であシ、直列抵抗器２２およびコンデンサ
２４からなるＯＲ充放電回路と、抵抗器２６を入力抵抗
とするインバータ２５と、インバータ２５の出力信号２
５Ａと故障検出部１２の出力信号１２Ａを人力信号とす
るＯＲゲート２６と、その出力側に配゛されたＮＯＴ回
路２７とで構成される。また、３１はパルスオフ部１６
と、トランジスタアレー１４との間に配されたＯＲゲー
ト部であシ、パルスオフ部１６を通過した制御信号１１
Ａまたは１１Ｂとともに、パルス発生部２１の出力ワン
ショットパルス２１Ａとが入力される。

図において、装置の定常運転時には、信号１２ＡはＨレ
ベルにあシ、パルス発生部１１の出力制御信号１１Ａ、
１１Ｂはパルスオフ部１３．ＯＲゲート部３１を通過し
、トランジスタアレー１４で増幅されてＭ２図に動作タ
イミングを示すようにインバータアーム５．６および７
，８からなる二つのアーム組のインバータ素子（例えば
５Ｂ）にベース駆動回路（例えば５（４−介して）互い
にΔを時間の京なりをもって供給され、転流時に各イン
バータアームが全導通した後、前に導通していたインバ
ータアームが遮断されるという転流動作が行われ、その
結果リアクトル４を流れる電流がインバータアーム５，
７および６，８からなる二つの直列アーム組に分流して
電流がほぼ半分に低減される。

一方、時刻ｔ１　でＨレベルの故障信号１５が７リツプ
フロツプ回路からなる故障検出部１２に加えられるか、
あるいは停止信号１６がダイオード１７を介して故障検
出部１２の出力側に加えられると、故障検出部１２の出
力１Ｓ号１２ＡはＨレベルからＬレベルに変化する。こ
のとき、パルス発生部２１の入力側に配されＨレベルの
信号１２Ａによって充電されていたコンデンサ２４の電
荷は抵抗器２２を介して所定の時定数で放電し、その端
子電圧（１ｇ号２２Ａ）は第２図に示すように所定の時
定数で低下する。インバータ２５は信号２２Ａがそのし
きい値にまで低下した時点ｔ！でＨレベルの信号２５Ａ
を出力するので、ＯＲゲートを通過した信号２６Ａは第
２図に示すように、故障検出部の出力信号（Ｈレベル）
が時刻ｔ１でＬレベルに変化した後時刻１．　でＨレベ
ル信号２５Ａが出力されるまでの１．−１１時時間レベ
ルとなシ、ＮＯＴ回路２７で反転されて１．−１１時間
（通常１０μ８以下）Ｈレベルとなるワンショットパル
ス２１ＡがＯＲゲート部６１に向けて出力される。

このとき、時刻１１で憤＋ｊｉ　２ＡがＬレベルに変化
することにより、パルスオフ部１３のＡＮＤゲート’を
通過中の制御信号１１Ｂの通過が阻止されるが、逆にＯ
Ｒゲート部３１の各ＯＲゲートが時刻ｔ１からｔ！にか
けてＨレベルとなるワンショットパルス２１Ａをトラン
ジスタアレー１４を介して各インバータアーム５，６，
７．８のゲート駆動回路に供給するので、各インバータ
アームは全導通となり、リアクトル４を流れる電流は転
流制御時と同様に二つの直列インバータアーム組５．７
および６，８に分流し、ワンショットパルス２１ＡがＬ
レベルに変化する時点ｔ！で直列インバータアーム組５
．７および６，８が互いに半分の電流ｔ’遮断してパル
スオフすることによりインバータは通流を停止する。

上述のように、実施例装置においては定常運転時におけ
る転流制御時はもとより、装置の定常停止や非常停止時
にも直流リアクトルの電流が二つの直列インバータアー
ムに分流し、それぞれのアームのインバータ素子が遮断
する電流が直流リアクトルに流れる電流の約半分で隣む
ので、インバータ素子の電流容′ｊｊｋを約Ｈに低減す
ることができる。また、二つの直列インバータ組に対応
してそれぞれ設けられるスナバ１９のコンデンサ容量は
インバータアーム ので、はぼＫに低減される。

〔発明の効果〕

この発明は前述のように、故障信号が入力されたときＬ
レベルとなる故障検出部、およびＬレベルとなったとき
制御信号の通過を阻止して各インバータアームをパルス
オフさせるパルスオフ部からなる従来の停止制御装置に
、故障検出時にワンシ１ットハルスを発生するワンシ目
ットパルス発生部、およびパルスオフ部の出力側に配δ
れてワンシ箇ットパルスをインバータ素子側に伝送する
ＯＲゲート部とを追加するよう構成した。その結果、パ
ルスオフ部が制御信号を阻止すると同時Ｖζワンショッ
トパルス発生部が所定時間（通常１０μ８以下程度）各
インバータアームを全導通させるワンシ１ットパルス＝
ｉ０Ｒゲート部を介して各インバータアームのインバー
タ素子に向けて出力するので、各インバータアームは一
旦全碑通して直流リアクトルを介してインバータに流れ
る電流を二つの直列インバータアームに２分して分流し
、ワンシ曹ットパルスの終了時点で各インバータアーム
が２分された電流ｋｇ断してパルスオフすることにな９
、従来停止時に一つのインバータアームが全１４Ｌ流を
遮断するが故にインバータ素子容量が大型化するという
問題点が排除され、インバータ素子容量が従来の約半分
に低減され、かつスナバのコンデンサ接置が従来のｈに
低減され、したがって小型化された電流形インバータを
経隣的にも有利に提供できる電流形インバータの制御装
置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施レリ装置を示す回路構成図、第
２図は実施例装置における要部のタイムチャート、第３
図は従来装置を示す回路構成図、第４図は従来装置にお
ける要部のタイムチャート、第５図は異なる従来装置を
示す要部の回路構成図である。 １・・・電源、２・・・チ冒ツバ、４・・・直流リアク
トル、５．６，７．８・・・インバータアーム、５Ａ・
・・ダイオード、５Ｂ・・・インバータ素子、５Ｃ，６
Ｃ，７Ｃ，８Ｇ・・・ペース駆動回路、５．６・・・ア
ーム組、７．８・・・アーム組、５，７・・・直列アー
ム組、９゜１９・・・スナバ、１０・・・リアクトルエ
ネルギーの吸収回路、１１・・・制御パルス発生部、１
２・・・故障検出部、１３・・・パルスオフ部、２１・
・・ワンシ日ットバルス発生部、６１・・・ＯＲゲート
部、１５・・・故障信号、１６・・・停止１８号、１１
Ａ、１１Ｂ・・・制御信号、２１Ａ・・・ワンショット
ハルス。 イ入り五へ相Ｌｋ　　山　口　　ぶユ　　　　　。 第ｆ巴

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）ブリッジ結線されたインバータアームの互いに対角
   線方向に位置する二つのアーム組に互いに所定時間ラッ
   プする制御信号を交互に供給して各インバータアームを
   全導通させた後転流制御する制御パルス発生部と、故障
   信号を検出したとき出力側がＬレベルとなる故障検出部
   、および故障検出部の出力側がＬレベルとなったとき前
   記制御信号の通過を阻止して各インバータアームの通流
   を停止させるパルスオフ部とを有するものにおいて、前
   記Ｌレベルの信号を検知して所定時間Ｈレベルのワンシ
   ョットパルスを発するパルス発生部と、前記パルスオフ
   部の出力側に配され、パルスオフ時に前記ワンショット
   パルスをインバータアーム側に伝送して各インバータア
   ームを所定時間全導通させるＯＲゲート部とを備えてな
   ることを特徴とする電流形インバータの制御装置。