JPH03226274A - Inverter unit - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、サーボモータの駆動制御装置、誘導電動機の
下要速駆動及び無停電電源装置(ups)等に利用され
るインバータ装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an inverter device used in a drive control device for a servo motor, a lower speed drive of an induction motor, an uninterruptible power supply (UPS), and the like.
(従来の技術)
7jS5図は従来のインバータ装置の一例を示す回路図
であり、交流の入力電力がコンバータ1で直流電力に変
換され、コンデンサ2で平滑化されてインバータ3に入
力され、インバータ3を構成しているトランジスタTR
I〜TR6により交流電力に変換されて出力される。そ
して、インバータ3の直流入力電流が電流検出器4によ
り検出され、その検出値が比較器5に送出される。イン
バータ3の直流入力電流の検出値が所定値以上の場合は
異常が発生したと比較器5で解釈され、すべてのトラン
ジスタTRl−TR6がトランジスタ駆動回路6によっ
てオフされるようになっている。(Prior Art) Figure 7jS5 is a circuit diagram showing an example of a conventional inverter device, in which AC input power is converted to DC power by a converter 1, smoothed by a capacitor 2, and input to an inverter 3. The transistor TR that constitutes
It is converted into AC power by I to TR6 and output. Then, the DC input current of the inverter 3 is detected by the current detector 4, and the detected value is sent to the comparator 5. When the detected value of the DC input current of the inverter 3 is equal to or higher than a predetermined value, the comparator 5 interprets that an abnormality has occurred, and all the transistors TR1 to TR6 are turned off by the transistor drive circuit 6.
このような構成において、例えばトランジスタrR1,
TR2が誤動作により同時にオンした場合、これらのト
ランジスタTRI 、TR2は直流電力を短絡するので
大電流が流れ、素子破壊を引起すことになるか、上述し
た電流検出器4等の働きにより素子破壊を未然に防IF
することかできる。In such a configuration, for example, transistors rR1,
If TR2 turns on at the same time due to malfunction, these transistors TRI and TR2 will short-circuit the DC power, causing a large current to flow and causing element destruction, or the above-mentioned current detector 4 etc. may work to cause element destruction. Prevent IF
I can do something.
なお、電流検出器4にはホール素子を利用した11j流
TL流検出器([1CCT)やシャント抵抗が用いられ
る。ただし、シャント抵抗を用いる場合は抵抗自体の発
熱等が問題となるため、大容量のインバータ装置ではD
CCTが用いられる。Note that, as the current detector 4, a 11j flow TL flow detector ([1CCT) using a Hall element or a shunt resistor is used. However, when using a shunt resistor, heat generation of the resistor itself becomes a problem, so in a large capacity inverter device, the
CCT is used.
(発明が解決しようとする課題)
」ニ述した従来のインバータ装置の電流検出器4は物理
的な大きさが比較的大きいため、実装する場合は第6図
に示すようにインバータ3のトランジスタTRとコンデ
ンサ2との間の配線が長くなり、回路中に比較的大きな
インダクタンスが生じる。インバータ3のトランジスタ
TRとコンデンサ2との間の配線にはトランジスタTR
のスイッチング動作に伴って不連続な電流が流れている
ため、上述したインダクタンスの影晋によってトランジ
スタTRのスイッチング時、特にオフ時に大きなサージ
電圧が発生し、トランジスタTRの耐圧破壊を引起す。(Problems to be Solved by the Invention) Since the current detector 4 of the conventional inverter device described above is relatively large in physical size, when it is mounted, the transistor TR of the inverter 3 is used as shown in FIG. The wiring between the capacitor 2 and the capacitor 2 becomes long, and a relatively large inductance occurs in the circuit. The wiring between the transistor TR of the inverter 3 and the capacitor 2 includes a transistor TR.
Since a discontinuous current flows with the switching operation of the transistor TR, a large surge voltage is generated when the transistor TR is switched, especially when it is turned off, due to the influence of the inductance described above, causing breakdown of the breakdown voltage of the transistor TR.
このようなサージ電圧を抑えるために通常インバータ3
にはスナバ7を設けている。ところが、インバータ3の
キャリア周期数が高い場合(例えば20KI+□以上)
にはスリーバフの発熱が大きくなって問題となっている
。In order to suppress such surge voltage, inverter 3 is usually used.
is provided with a snubber 7. However, if the number of carrier cycles of inverter 3 is high (for example, 20KI+□ or more)
However, the heat generated by the three buffs has become a problem.
また、電流検出器4にDCCTを用いた場合、検出遅れ
がある程度生じることは避けられず、そのため、短絡電
流の発生時とトランジスタ丁Bのオフ時との間に遅れが
発生し、このオフ動作遅れの間にトランジスタTRが破
壊されてしまう恐れがあった。さらに、インバータ3の
キャリア周波数が高い場合にはDCCTの鉄芯の発熱が
犬ぎくなるという問題があった。DCCTの鉄芯の発熱
を回避するには鉄の代わりにアモルファス金属等を使え
ばよいが、アモルファス金属等は高価であるという欠点
があった。Furthermore, when a DCCT is used as the current detector 4, it is inevitable that a certain amount of detection delay will occur, and as a result, a delay will occur between the generation of the short-circuit current and the turning off of transistor B, and this turning off operation will occur. There was a risk that the transistor TR would be destroyed during the delay. Furthermore, when the carrier frequency of the inverter 3 is high, there is a problem in that the iron core of the DCCT generates too much heat. To avoid heat generation in the iron core of DCCT, amorphous metal or the like can be used instead of iron, but amorphous metal or the like has the drawback of being expensive.
本発明は上述した事情から成されたものであり、本発明
の目的は、インバータのキャリア周波数を高めることが
てきると共に、インバータの異常状態の検出を高速かつ
正確に行なうことができるインバータ装置を提供するこ
とにある。The present invention was made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to provide an inverter device that can increase the carrier frequency of an inverter and can detect an abnormal state of an inverter quickly and accurately. It is about providing.
(課題を解決するだめの手段)
本発明は、交流電力を入力とし、直流電力に変換するコ
ンバータと、前記直流電力を平滑化するコンデンサと、
前記平滑化された直流電力を交流電力に変換して出力す
るインバータとを備えたインバータ装置に関するもので
あり、本発明の上記目的は、前記コンバータの出力電流
を検出する第1の電流検出手段と、前記コンデンサの放
電電流を検出する第2の電流検出手段と、前記第1の電
流検出手段による検出値と前記第2の電流検出手段とに
よる検出値とを加算して前記インバータの直流入力電流
とする加算手段とを具備することによって達成される。(Means for Solving the Problem) The present invention provides a converter that inputs AC power and converts it into DC power, a capacitor that smoothes the DC power,
The present invention relates to an inverter device that converts the smoothed DC power into AC power and outputs the same. , a second current detecting means for detecting the discharge current of the capacitor, and a DC input current of the inverter is determined by adding the detected value by the first current detecting means and the detected value by the second current detecting means. This is achieved by providing an adding means.
(作用)
本発明のインバータ装置は、インバータの直流入力電流
がコンバータの出力電流とコンデンサの放電電流との合
成値であることを利用しているので、インバータのトラ
ンジスタとコンデンサとの間の配線に生しるインダクタ
ンスを小さくして大きなサージ電圧の発生を防止するこ
とができると共に、インバータの直流入力電流を高速か
つ正確に検出することができる。(Function) The inverter device of the present invention utilizes the fact that the DC input current of the inverter is a composite value of the output current of the converter and the discharge current of the capacitor. The resulting inductance can be reduced to prevent the generation of large surge voltages, and the DC input current of the inverter can be detected quickly and accurately.
(実施例)
第1図は本発明のインバータ装置の一例を第5図に対応
させて示す回路図であり、同一構成個所は同符号を付し
て説明を省略する。このインバータ装置は、コンバータ
1の直流出力電流が電流検出器4により検出され、コン
デンサ2の両端の電圧が微分器8により微分されてコン
デンサ2の交流放電電流とされ、電流検出器4からのコ
ンデンサ1の直流出力電流の検出値と微分器8からのコ
ンデンサ2の交流放電電流とが加算器9で加算され、イ
ンバータ3の直流入力電流の検出値とされて比較器5に
送出されるようになっている。(Embodiment) FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of an inverter device of the present invention in correspondence with FIG. 5, and the same components are given the same reference numerals and the explanation will be omitted. In this inverter device, a DC output current of a converter 1 is detected by a current detector 4, a voltage across a capacitor 2 is differentiated by a differentiator 8, and an AC discharge current of the capacitor 2 is obtained. The detected value of the DC output current of 1 and the AC discharge current of the capacitor 2 from the differentiator 8 are added by an adder 9, and the result is sent to the comparator 5 as the detected value of the DC input current of the inverter 3. It has become.
ここで、コンデンサ2の両端の電圧eはコンデンサ2の
容量をC、コンデンサ2の交流放電電流を
龜とすると次式(1)
%式%
従−フて、両端を微分すると次式(2)に示すように:
】ンデンサ2の交流放電電流iを求めることができる。Here, the voltage e across the capacitor 2 is expressed by the following equation (1), where C is the capacitance of the capacitor 2, and the AC discharge current of the capacitor 2 is . As shown:
] The AC discharge current i of the capacitor 2 can be determined.
ところが、現実的にはコンデンサ2の内部インダクタン
スの影響を1匪視することかできないので、コンデンサ
2の両端の電圧eはコンデンサ2の等偏向部抵抗をr、
コンデンサ2の等価内部インタ′クタンスを℃とすると
次式(3)で表わされる。However, in reality, it is only possible to take into account the influence of the internal inductance of capacitor 2, so the voltage e across capacitor 2 is equal to the resistance of the equal deflection section of capacitor 2, which is
Letting the equivalent internal intance of the capacitor 2 be .degree. C., it is expressed by the following equation (3).
上記(3)
式の両辺を微分すると、
次式(4)
従って、j数分器8の出力には上式(4)の第2項及び
第3項の成分が含まれる。この成分を小さくし゛C正確
な:コンデンサ2の交流数7M、電流を得るためには、
コンデンサ2をrの小さな電解コンデンサ及び℃の小さ
なフィルムコンデンサにて構成する必要かある。また、
上式(4)の第3項についてはd2i/dt2の成分の
もつ周波数帯域が高く、時間的に短いことからLPF等
によってこの成分を除去する処理により正確にコンデン
サ2の交流放電電流が検出できる。When both sides of the above equation (3) are differentiated, the following equation (4) is obtained. Therefore, the output of the j-number divider 8 includes the components of the second and third terms of the above equation (4). To reduce this component and obtain an accurate AC current of 7M for capacitor 2,
Is it necessary to configure the capacitor 2 with an electrolytic capacitor with a small r and a film capacitor with a small temperature? Also,
Regarding the third term in the above equation (4), the frequency band of the d2i/dt2 component is high and the time is short, so the AC discharge current of the capacitor 2 can be accurately detected by removing this component using an LPF etc. .
第2図は第1図に示す本発明のインバータ装置の実装例
を示す斜視図であり、インバータ3のトランジスタTR
とコンデンサ2との間に電流検出器4が配置さハなくな
るので、トランジスタTnとコンデンサ2との間の配線
が短くなり、インダクタンスか小さくなって大きなサー
ジ電圧の発生を防止することができる。特に、トランジ
スタTRの端rの高さとコンデンサ2の端子の高さを同
一とする4二とにより、トランジスタTllとコンデン
サ2との間を・銅バー10で接続することか可能となり
、インダクタンスをさらに小さくすることができる。FIG. 2 is a perspective view showing a mounting example of the inverter device of the present invention shown in FIG.
Since the current detector 4 is no longer disposed between the transistor Tn and the capacitor 2, the wiring between the transistor Tn and the capacitor 2 becomes shorter, the inductance becomes smaller, and the generation of a large surge voltage can be prevented. In particular, by making the height of the terminal r of the transistor TR and the height of the terminal of the capacitor 2 the same, it becomes possible to connect the transistor Tll and the capacitor 2 with the copper bar 10, which further reduces the inductance. Can be made smaller.
第3図は本発明のインバータ装置の別の一例を第1図に
対応させて示す回路図であり、同一構成個所は同符号を
付して説明を省略する。このインバータ装置は、微分器
8の代りみ電流検出器11が設けられており、コンデン
サ2の交流放電電流が検出され、その検出値が加算器9
に送出されるようになっている。この電流検出器11は
周波数の高いコう゛ダンサ2の交流放電電流を検出する
ことができれはよく、小型の交流電流検出器(A(:C
T)が用いられる。このACCTは安価でかつ半導体素
子等を使用していないことから応答性が良く、(3頼性
の高い電流検出を行なうことができる。FIG. 3 is a circuit diagram showing another example of the inverter device of the present invention, corresponding to FIG. 1, and the same components are given the same reference numerals and the description thereof will be omitted. This inverter device is provided with a current detector 11 in place of the differentiator 8, and the AC discharge current of the capacitor 2 is detected, and the detected value is sent to the adder 9.
It is now sent to . This current detector 11 can detect the high-frequency alternating current discharge current of the conductor 2, and is a small alternating current detector (A(:C).
T) is used. Since this ACCT is inexpensive and does not use semiconductor elements, it has good responsiveness and can perform current detection with high reliability.
第4図は第3図に示す本発明のインバータ装置の実施例
を示す斜視図であり、インバータ3のトランジスタ′r
Rとコンデンサ2との間には小型のΔCC’rllを通
ずのみであるので、トランジスタTRとコンデンサ2と
の間の配線が短くなり、インダクタンスが小さくなって
大きなサージ電圧の発生を防止することができる。さら
に、トランジスタ1口とコンデンサ2との間の配線に流
れる電流の実効(+Mは、コンデンサ2の許容電流に上
限があるため比較的小さいので、トランジスタTRとコ
ンデンサ2との間の配線をツイスト線又は同軸線等とす
ることができ、インダクタンスを極めて小さくすること
ができる。FIG. 4 is a perspective view showing an embodiment of the inverter device of the present invention shown in FIG.
Since only a small ΔCC'rll is passed between R and the capacitor 2, the wiring between the transistor TR and the capacitor 2 is shortened, and the inductance is reduced to prevent the generation of a large surge voltage. I can do it. Furthermore, the effective current (+M) flowing in the wiring between transistor 1 and capacitor 2 is relatively small because there is an upper limit to the allowable current of capacitor 2, so the wiring between transistor TR and capacitor 2 is connected to a twisted wire. Alternatively, it can be a coaxial line, etc., and the inductance can be made extremely small.
(発明の効果)
以上のように本願発明のインバータ装置によれは、大き
なナージ電圧の発生を防止することができるので、電圧
定格の低いトランジスタを使用しても高速のスイッチン
グ動作が可能になると共に、スナバが不要若しくは小さ
くなり、キャリア周波数を高めることができる。また、
インバータの異常状態の検出を高速かつ正確に行なうこ
とができるので、インバータのトランジスタの破壊を確
実に防止することかで各る。(Effects of the Invention) As described above, the inverter device of the present invention can prevent the generation of large nerge voltages, so high-speed switching operation is possible even if transistors with low voltage ratings are used. , the snubber becomes unnecessary or small, and the carrier frequency can be increased. Also,
Since the abnormal state of the inverter can be detected quickly and accurately, destruction of the transistors of the inverter can be reliably prevented.
第1図は本発明のインバータ装置の一例を示す回路図、
第2図はその実装例を示す斜視図、第3図は本発明のイ
ンバータ装置の別の一例を示す回路図、第4図はその実
装例を示す斜視図、第5図は従来のインバータ装置の一
例を示す回路図、第6図はその実装例を示す斜視図であ
る。
1・・・コンバータ、2・・・コンデンサ、3・・・イ
ンバータ、4.11・・・電流検出器、5・・・比較器
、6・・・トランジスタ駆動回路、7・・・スナバ、8
・・・微分器、9・・・加算器、10・・・銅バーFIG. 1 is a circuit diagram showing an example of an inverter device of the present invention,
FIG. 2 is a perspective view showing an example of its implementation, FIG. 3 is a circuit diagram showing another example of the inverter device of the present invention, FIG. 4 is a perspective view showing an example of its implementation, and FIG. 5 is a conventional inverter device. FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of this, and FIG. 6 is a perspective view showing an example of its implementation. 1... Converter, 2... Capacitor, 3... Inverter, 4.11... Current detector, 5... Comparator, 6... Transistor drive circuit, 7... Snubber, 8
...Differentiator, 9...Adder, 10...Copper bar
Claims (1)
タと、前記直流電力を平滑化するコンデンサと、前記平
滑化された直流電力を交流電力に変換して出力するイン
バータとを備えたインバータ装置において、前記コンバ
ータの出力電流を検出する第1の電流検出手段と、前記
コンデンサの放電電流を検出する第2の電流検出手段と
、前記第1の電流検出手段による検出値と前記第2の電
流検出手段とによる検出値とを加算して前記インバータ
の直流入力電流とする加算手段とを備えたことを特徴と
するインバータ装置。 2、前記第2の電流検出手段が前記コンデンサの端子電
圧を微分する手段である請求項1に記載のインバータ装
置。[Claims] 1. A converter that receives AC power as input and converts it into DC power, a capacitor that smoothes the DC power, and an inverter that converts the smoothed DC power into AC power and outputs it. An inverter device comprising: a first current detection means for detecting the output current of the converter; a second current detection means for detecting the discharge current of the capacitor; and a detection value by the first current detection means. An inverter device comprising: an addition means for adding the detection value obtained by the second current detection means and the detected value to obtain a DC input current of the inverter. 2. The inverter device according to claim 1, wherein the second current detection means is means for differentiating the terminal voltage of the capacitor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021238A JPH03226274A (en) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | Inverter unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021238A JPH03226274A (en) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | Inverter unit |
Publications (1)
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---|---|
JPH03226274A true JPH03226274A (en) | 1991-10-07 |
Family
ID=12049472
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021238A Pending JPH03226274A (en) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | Inverter unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03226274A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006006007A (en) * | 2004-06-16 | 2006-01-05 | Daikin Ind Ltd | Current measuring device |
JP2007124762A (en) * | 2005-10-26 | 2007-05-17 | Fuji Electric Systems Co Ltd | Current detecting circuit in voltage converter |
JP6602509B1 (en) * | 2018-06-04 | 2019-11-06 | 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 | Power converter |
-
1990
- 1990-01-31 JP JP2021238A patent/JPH03226274A/en active Pending
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CN112236930B (en) * | 2018-06-04 | 2023-09-19 | 日立江森自控空调有限公司 | power conversion device |
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