JPH0363313B2 - - Google Patents

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JPH0363313B2
JPH0363313B2 JP56161239A JP16123981A JPH0363313B2 JP H0363313 B2 JPH0363313 B2 JP H0363313B2 JP 56161239 A JP56161239 A JP 56161239A JP 16123981 A JP16123981 A JP 16123981A JP H0363313 B2 JPH0363313 B2 JP H0363313B2
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contactor
voltage
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Shigeki Kawada
Hiroshi Ishida
Shinichi Kono
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Fanuc Corp
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
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    • HELECTRICITY
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    • H02M5/40Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
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    • H02M5/458Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、インバータ装置に関し、特に交流電
動機を駆動するインバータ装置に関する。
最近の交流電動機は、インバータから出力され
る交流の周波数を可変とすることで、速度制御が
簡単に実行できるようになつた。この種インバー
タは、複数個のトランジスタ又はサイリスタから
なるスイツチング素子をブツリジ状に結線し、入
力側に加えられた直流をこれらスイツチング素子
のオン・オフ動作によつて切替えて交流を作り出
すが、スイツチング素子が電流をオン・オフする
とき、インバータ回路に直流電圧を供給している
線路のインダクタンス成分によつて発生するスパ
イク電圧が、スイツチング素子に印加されるとこ
れがノイズ源となつたり、あるいはスイツチング
素子を破壊するようなこともある。このため、各
スイツチング素子の両端にコンデンサと抵抗とダ
イオードからなるスナバ回路を並結し、スイツチ
ング素子のオン・オフ時に発生するスパイクをス
ナバ回路に吸収させている。しかしながら、各ス
イツチング素子にスナバ回路を設けることで回路
が複雑になる欠点があるので、これを改善するた
め、インバータの入力回路に大容量のコンデンサ
を接続してこれにインバータから発生したスパイ
クを吸収させるようにした回路が用いられてい
る。一方、工作機械の交流スピンドルモータをこ
の種インバータにて駆動する場合、工作機械の不
使用時には安全対策上からインバータに加える直
流電源をしや断しておかなければならないため、
インバータの入力側にコンタクターを設けておく
必要がある。したがつて、工作機械の使用にあた
るコンタクターをオンにすると、瞬間的に直流電
源からスパイク吸収用コンデンサに大電流が流れ
込むので、整流回路などの直流電源をこの瞬間的
に流れる大電流に耐えられるような大型のものに
しなければならないので不経済であるばかりか、
スパイク吸収用コンデンサは工作機械を動作させ
る度ごとに突入大電流が流入するので、寿命が短
くなるという欠点も有する。又、短にインバータ
の過電圧発生機構を除き、装置の損傷を伴うこと
なくインバータ運転を行なえるようにした発明に
関しては、既に特開昭51−54224号公報等に開示
されている。しかし、こうした従来技術にあつて
は、電圧レベルを検知し、順変換器及び逆変換器
の各サイリスタの制御角を制御する制御回路が必
要になる等、回路構成が複雑であるという問題が
あつた。したがつて、本発明の目的はスパイク吸
収用の処置を施したインバータに加える直流電源
を常時オン・オフせしめるような回路において、
インバータの入力回路側に直流電源に対して順方
向接続された2つのダイオードと該2つのダイオ
ードの間にコンデンサを接続した直列回路からな
るスパイク吸収回路によつて、スパイク電圧を瞬
時に吸収するとともに、平滑用コンデンサによつ
て緩やかに充放電する、簡単な回路構成で確実に
スパイク電圧を吸収できるようにしたインバータ
を提供することにある。
次に本発明の一実施例を、図面を参照しつつ詳
細に説明する。
図にインバータを用いて三相誘導電動機を速度
制御する速度制御装置であり、1は三相の誘導電
動機、2はその回転速度を検出する速度計発電
機、3は誘導電動機1を駆動するインバータで、
6個のトランジスタTR1〜TR6がブリツジ結線さ
れており、その出力側には誘導電動機1が負荷と
して接続されている。なお、ダイオードIDはフ
ライホイールダイオードである。インバータ3の
直流入力端には、ダイオードD1、スパイク吸収
用のコンデンサC1、ダイオードD2が直列に接続
され、これらダイオードD1とD2は、直流電源に
対して順方向に接続されている。このコンデンサ
C1はスパイク吸収用であるため、設置する場所
は可及的にトランジスタTR1〜TR6からなるブリ
ツジ回路の近傍に設置することが肝要である。4
は速度制御回路であり、図には明確に示されてい
ないが、内部にはインバータ3を構成するトラン
ジスタTR1〜TR6のベース回路を制御するゲート
回路を有し、外部から指令される速度指令信号
VCMDによりインバータ3のトランジスタに信号
を送つて三相誘導電動機1を回転せしめ、速度計
発電機2から発せられる三相誘導電動機1の回転
速度VRを見てその回転速度を速度指令信号VCMD
にて与えられた速度に一致するように制御する
が、これら一連の作用は周知のことであるので、
これ以上の説明は行なわない。5はインバータ3
に印加する直流電源をオン・オフせしめるコンタ
クター部で、2つのコンタクターMC1とMC2
同時にオン・オフして、インバータ3への直流電
圧を開閉制御する副接点回路を構成している。6
は整流回路であり、一定の線路インダクタンス成
分を有するコンタクター部5を介して上記インバ
ータ3と接続されている。整流回路6の6個のダ
イオードD11〜D16からなるブリツジ回路を有し、
その入力は三相交流電源R,S,Tに接続されて
いる。ブリツジ回路の出力側にはコンタクター
MC3が接続され、そのコンタクターMC3と並列
に抵抗Rが接続されている。コンタクターMC3
より先のコンタクター部5寄りには、平滑用のコ
ンデンサC2が接続され、このコンデンサC2はコ
ンデンサC1の対応する極とそれぞれ線l1、線l2
らなる充放電回路により互いに並列に接続されて
いる。
次に本発明の作用について説明する。
三相誘導電動機1を工作機械のスピンドルモー
タとして使用している場合であつて、工作機械の
諸装置に電源を投入すると、三相交流電源R,
S,Tからブリツジ回路に三相交流が印加され
る。そしてその出力端には直流電圧が発生する。
コンタクターMC3は開かれた状態にあるので、
直流電流は抵抗Rを通つてコンデンサC1及びC2
にゆつくり充電される。説明するまでもなく、コ
ンデンサC1及びC2が充分に充電されるまでには
時間T=(C1+C2)Rを要し、その充電々流は抵
抗RのためにダイオードD11〜D16を破壊するよ
うな大きな値とはならない。コンデンサーC1
及びC2が充分充電されたところでコンタクター
MC3が閉じられる。これで三相誘導電動機1の
運転準備が整つたことになり、運転開始の後はこ
のコンタクターMC3は主接点回路として継続し
てオンする。
三相誘導電動機1を運転させる場合、まず速度
制御回路4に所望のアナログ値を持つた速度指令
信号VCMDが与えられ、速度制御回路4からはイ
ンバータ3を構成するトランジスタを駆動する制
御信号が出力され、続いてコンタクターMC1
MC2が同時に投入される。このとき、インバー
タ3に直流が印加されるが、コンデンサーC1
はすでに電荷が蓄積されているので、ダイオード
D1,D2を通してこのコンデンサーには突入電流
は流れない。そしてインバータ3の出力U,V,
Wからは所定の周波数を持つた三相交流が出力さ
れ、三相誘導電動機1に印加され、これが回転す
る。この回転速度は速度計発電機2で検出されて
速度制御回路4に回転速度VRが送られ、速度制
御回路4では、三相誘導電動機1の回転速度が速
度指令信号により与えられた回転速度になるよう
にインバータ3に加える制御信号を調節する。イ
ンバータ3内のトランジスタTR1〜TR6がオン・
オフするときに発生したスパイク電圧が、コンデ
ンサC1がインバータ3に近接して設けられてい
るため、主にダイオードD1,D2を通つてコンデ
ンサC1に吸収される。こうしてトランジスタが
オフする際のスパイク電圧は瞬時にコンデンサ
C1により吸収された後、充放電回路をなす線l1
l2を通つて緩やかにコンデンサC2に充放電され
る。したがつて、コンデンサC2にもスパイク電
圧が一部吸収されるが、それは整流回路6側にと
つてのノイズ源とはならず、しかもコンタクター
部5及び整流回路6を通つて三相交流電源R,
S,T方向に漏れ出すことはない。工具交換など
のため三相誘導電動機1を停止させる場合には、
まず速度指令信号VCMDを零とし、速度制御回路
4からの制御信号により三相誘導電動機1の回転
速度を順次零にまで駆動して停止せしめてから、
コンタクター部5のコンタクターMC1とMC2
オフにする。コンタクター部5をオフにしても、
コンデンサC1には、整流回路6から電圧が印加
されるので、このコンデンサC1は充電されたま
まである。しかもダイオードD1及びD2は逆バイ
アス状態となるから、インバータ3は整流回路6
とアイソレートされる。次いで、三相誘導電動機
1を運転するため、コンタクター部5のコンタク
ターMC1とMC2を投入すると、インバータ3に
は整流回路6から電力が供給されるが、すでにコ
ンデンサC1には電荷が充電されているため、突
入電流は全く流れない。
なお、コンデンサC1に充電する充電々圧はほ
ぼインバータ3に印加する直流電圧と等しいのが
好ましいが、これよりいくらか低くてもよい。
以上、本発明のインバータ装置によれば、稼働
中のインバータのスイツチング素子をオフする際
に線路のイソダクタンス成分に基づいて発生する
スパイク電圧は、スパイク吸収回路のコンデンサ
及びそれと並列に接続される平滑用のコンデンサ
によつて確実に吸収され、それがノイズ源となつ
たりスイツチング素子を破壊したりすることがな
い。しかも、スパイク吸収回路のコンデンサが充
放電回路により平滑用のコンデンサの両極と接続
されていることにより、平滑用コンデンサからの
直流電圧を開閉制御する副接点回路を断続して運
転するときでも、整流回路を構成するダイオード
に大型のものを用いる必要がない等、多くの効果
を有する。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の一実施例を示す回路図である。 1……三相誘導電動機、2……速度計発電機、
3……インバータ、D1,D2……ダイオード、C1
……コンデンサ、TR1〜TR6……トランジスタ、
4……速度制御回路、5……コンタクター部、6
……整流回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 平滑用コンデンサを突入電流から保護する抵
    抗回路を有し、交流入力から整流された直流電源
    がこの平滑用コンデンサを介して供給されるイン
    バータ回路において、前記抵抗回路に並列接続さ
    れる主接点回路と、前記直流電源に対して順方向
    接続された2つのダイオードと該2つのダイオー
    ドの間にコンデンサを接続した直列回路からなる
    スパイク吸収回路をインバータの直流入力端に接
    続し、該スパイク吸収回路と前記直流電源の間に
    前記平滑用コンデンサからの直流電圧を開閉制御
    する副接点回路を設け、該副接点回路と並列にそ
    れぞれ前記スパイク吸収回路のコンデンサの両極
    と前記平滑用コンデンサの両極とを接続する充放
    電回路とを具備してなることを特徴とするインバ
    ータ装置。
JP56161239A 1981-10-09 1981-10-09 インバータ装置 Granted JPS5863082A (ja)

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US06/433,103 US4482854A (en) 1981-10-09 1982-10-06 Inverter circuit
DE8282305332T DE3269662D1 (en) 1981-10-09 1982-10-07 Inverter circuit
EP82305332A EP0078117B1 (en) 1981-10-09 1982-10-07 Inverter circuit

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JPH0363313B2 true JPH0363313B2 (ja) 1991-09-30

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ID=15731282

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