JPH04248371A - 三相インバータの過電流保護装置 - 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】

［発明の目的］

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、三相インバ―タの出力
電流が過電流となることを防止した三相インバ―タの過
電流保護装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のインバ―タ装置の出力電圧制御系
の例を図５に示す。本従来例は三相三線出力の場合であ
り、１はインバ―タ、２及び４はインバ―タ１の出力電
圧の波形改善を行なうフィルタ回路を構成するリアクト
ルとコンデンサ、３はインバ―タ１の負荷である。過電
流が発生していない通常の状態では、後述するリミッタ
９の出力は零であり、出力電圧基準Ｖ＊　と実際の電圧
基準Ｖ＊＊は等しくなる。そして、この実際の電圧基準
Ｖ＊＊と電圧検出器６により検出し、電圧変換器８によ
って瞬時波形を実効値または絶対値平均値に変換した電
圧帰還ＶＦＢとを用いて自動制御調整器１０によりイン
バ―タ１の出力電圧制御が行なわれる。

【０００３】何等かの要因でインバ―タ１の出力電流が
過大になり、電流検出器５により検出して、電流変換器
７によって瞬時波形を実効値又は絶対値平均値に変換し
た電流帰還ＩＦＢが所定の値Ｘ１　を越えると、図６に
入出力特性を図７に動作波形を示すリミッタ９の出力信
号であるΔＩＦＢが正の値になる。

【０００４】このΔＩＦＢは変換器１９によって電圧基
準に対する変化量ΔＶ＊　に換算し、実際の圧基準Ｖ＊
＊を下げるように動作する。これによって出力電流を減
少させ、インバ―タ１を過電流から保護していた。電流
変換器７及び電圧変換器８はダイオ―ドブリッジが使用
されることが多い。また、自動制御調整器１０は一般的
に比例調整器及び積分調整器から構成されることが多い
。これらはインバ―タ１を含めて周知の技術であり、詳
細な説明は省略する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図８に示すように、従
来のインバ―タ装置では負荷３が重くなって負荷電流が
所定の値Ｘ１　を越えると、インバ―タ装置の出力電圧
を下げることによって負荷電流を抑制していた。この場
合は、出力電圧の平均値あるいは実効値そのものが低下
するので、出力電圧即ち負荷電圧そのものが低下してし
まい、負荷側のシステムがダウンする危険性があった。 尚、図８の破線は制御をしなかった場合の波形を示して
いる。

【０００６】本発明の目的は、インバ―タ装置において
、負荷側の短絡等の要因により出力電流が所定の値を越
えた場合でも、インバ―タ装置によって安定に電力を負
荷側へ供給出来る三相インバ―タの過電流保護装置を提
供することにある。 ［発明の構成］

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、三相インバ―タの出力電流及び電圧を直交
座標系のαβ軸電流とαβ軸電圧に変換する電流αβ軸
座標変換演算器及び電圧αβ軸座標変換演算器と、α軸
電圧基準信号とβ軸電圧基準信号及び前記電圧αβ軸座
標変換演算器で得られるαβ軸電圧帰還信号に基いてα
軸電圧及びβ軸電圧を制御するα軸制御器及びβ軸制御
器と、このα軸制御器及びβ軸制御器の出力信号が印加
され前記三相インバ―タを制御する三相信号を出力する
ａｂｃ軸座変換演算器と、前記電流αβ軸座標変換演算
器の入力側に設けられるリミッタを具備したことを特徴
とするものである。

【０００８】

【作用】前述のように構成することにより、三相インバ
―タの出力電流即ち負荷電流の瞬時値が所定の値を越え
ると電流αβ軸座標変換演算器１３は越えた分に相当す
る信号を出力する。その結果αβ軸座標上の電圧基準Ｖ
α＊　，Ｖβ＊　からこれに応じた量を減じることによ
って、出力電圧の瞬時値を下げるよに制御が行なわれ負
荷電流は瞬時的に抑制される。

【０００９】

【実施例】本発明の一実施例を図１に示す。この図にお
いて、１１はリミッタ、１２は電圧αβ軸座標変換演算
器、１３は電流αβ軸座標変換演算器、１７，１８は換
算器、１４はα軸制御調整器、１５はβ軸制御調整器で
あり、α軸制御調整器１４及びβ軸制御調整器１５は比
例又は積分制御器などから構成されておりその出力はａ
ｂｃ軸座標変換演算器１６によってインバ―タ１の制御
信号に変換される。リミッタ１１の特性は図２に示すよ
うに、リミッタ入力Ｘが零または正の場合この値が所定
のＸ０　以下であれば出力Ｙは零であり、入力ＸがＸ０
　を越えると出力ＹはＸ―Ｘ０　になる。リミッタ入力
Ｘが負の場合も同様である。

【００１０】このリミッタ動作の例を示したのが図３で
ある。又、換算器１７，１８は電流αβ軸座標変換演算
器１３の出力を電圧基準の変化量に換算するもので、一
般に比例演算器を用いる。αβ軸座標変換演算器、ａｂ
ｃ軸座標変換演算器などのαβ軸座標系に関してはその
詳細が、丸善株式会社発行、宮入庄太著「電気・機械エ
ネルギ―変換工学」、昭和５１刊、ｐｐ１４７〜１５０
（９・５αβ変換）に示されている。また制御調整器に
関しては種々の方式が提案、発表されており、周知技術
なのでここでは詳細な説明は省略する。上記の各制御調
整器、演算器、換算器などは一般にマイクロ・プロセッ
サによって演算を行なうことが可能である。

【００１１】図４に示すように負荷３が重くなって負荷
電流が増加し、これが所定の値を越えた場合、この越え
た電流分をリミッタ１１によって演算する。これを電流
αβ軸座標変換演算器１３によってαβ軸座標系の量で
あるＩα，Ｉβに変換し、Ｉα，Ｉβを換算器１７，１
８によって電圧基準の変化量ΔＶα＊　，ΔＶβ＊　に
換算する。そして、α軸電圧基準Ｖα＊　及びβ軸電圧
基準β＊　からそれぞれ、ΔＶα＊　，ΔＶβ＊　を減
じ、この値を実際のα軸電圧基準Ｖα＊＊、β軸電圧基
準Ｖβ＊＊としαβ軸座標系に変換された出力電圧帰還
であるＶα，Ｖβとを用いてα軸制御調整器１４及びβ
軸制御調整器１５によって制御演算し、ａｂｃ軸座標変
換演算器１６によりインバ―タ１の出力電圧を制御する
制御信号とする。 尚、図４の破線は制御しなかった場合の波形を示してい
る。

【００１２】

【発明の効果】以上説明のように、本発明によれば、三
相インバ―タにおいて、負荷側の短絡等の要因により負
荷電流が所定の値を越えた場合でも、この所定の値を越
えた量に応じてα軸出力電圧基準信号及びβ軸出力電圧
基準信号を補正するようにしたので、越えた量に相当し
て三相インバ―タ出力電圧の瞬時値が低減されるので出
力電圧の変動を最小限にして過電流を抑制することがで
きる。従って、負荷側のシステムがダウンする危険性を
除去出来る三相インバ―タの過電流保護装置を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。

【図２】図１のリミッタの動作を説明するための特性図
である。

【図３】図１のリミッタの動作を説明するための波形図
である。

【図４】本発明の動作を説明するための波形図である。

【図５】従来装置を示すブロック図である。

【図６】図５のリミッタの動作を説明するための特性図
である。

【図７】図５のリミッタの動作を説明するための波形図
である。

【図８】従来装置の動作を説明するためのタイムチャ―
トである。

【符号の説明】

１…インバ―タ、２，４…波形改善用フィルタ回路、３
…負荷、５…電流検出器６…電圧検出器、７…電流変換
器、８…電圧変換器、９…リミッタ、１０自動制御調整
器、１１…リミッタ、１２…電圧αβ軸座標変換演算器
、１３…電流αβ軸座標変換演算器、１４…α軸制御調
整器、１５…β軸制御調整器、１６…ａｂｃ軸座標変換
演算器、１７，１８…換算器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　　　　　三相インバ―タの出力電流及
   び電圧を直交座標系のαβ軸電流とαβ軸電圧に変換す
   る電流αβ軸座標変換演算器及び電圧αβ軸座標変換演
   算器と、α軸電圧基準信号とβ軸電圧基準信号及び前記
   電圧αβ軸座標変換演算器で得られるαβ軸電圧帰還信
   号に基いてα軸電圧及びβ軸電圧を制御するα軸制御器
   及びβ軸制御器と、前記α軸制御器及びβ軸制御器の出
   力信号が印加され前記三相インバ―タを制御する三相信
   号を出力するａｂｃ軸座変換演算器と、前記電流αβ軸
   座標変換演算器の入力側に設けられるリミッタを具備し
   、前記インバ―タ装置の出力電流の瞬時値が所定の値を
   越えたとき、この所定の値を越えた量に応じて前記α軸
   出力電圧基準信号及びβ軸出力電圧基準信号を補正する
   ようにしたことを特徴とする三相インバ―タの過電流保
   護装置。