JPH07140191A - インバータの地絡保護回路 - Google Patents
インバータの地絡保護回路Info
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- JPH07140191A JPH07140191A JP5285293A JP28529393A JPH07140191A JP H07140191 A JPH07140191 A JP H07140191A JP 5285293 A JP5285293 A JP 5285293A JP 28529393 A JP28529393 A JP 28529393A JP H07140191 A JPH07140191 A JP H07140191A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】構成を簡単にする。
【構成】インバータ３の正極側の入力ラインに流れる電
流を電流検出器５で検出する。この電流検出器５の出力
からインバータ３に流れる過電流及び地絡電流を過電流
検出回路で共に検出する。インバータ３の負極側の入力
ラインに流れる電流を零相変流器６で検出する。この零
相変流器６の出力から地絡電流を地絡電流検出回路で検
出する。地絡保護を行う場合に通常並設される過電流保
護回路を用いて、インバータ３の入力ラインの正極側に
おける地絡保護を行わせる。また、本来の地絡保護回路
では、インバータ３の入力ラインの負極側における地絡
検出のみを行う。
流を電流検出器５で検出する。この電流検出器５の出力
からインバータ３に流れる過電流及び地絡電流を過電流
検出回路で共に検出する。インバータ３の負極側の入力
ラインに流れる電流を零相変流器６で検出する。この零
相変流器６の出力から地絡電流を地絡電流検出回路で検
出する。地絡保護を行う場合に通常並設される過電流保
護回路を用いて、インバータ３の入力ラインの正極側に
おける地絡保護を行わせる。また、本来の地絡保護回路
では、インバータ３の入力ラインの負極側における地絡
検出のみを行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インバータの出力側の
地絡時にインバータの保護を図る地絡保護回路に関する
ものである。
地絡時にインバータの保護を図る地絡保護回路に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】誘導電動機を駆動するインバータを用い
た駆動装置では、図４に示すように、３相交流電源をダ
イオードブリッジＤＢ及び平滑コンデンサＣを用いて直
流に変換し、その直流出力をインバータ３を用いて交流
に変換して誘導電動機に供給するようになっている。イ
ンバータ３としては、通常還流ダイオードが逆並列に接
続された複数のスイッチング素子（例えば、トランジス
タ）をブリッジ接続して構成されたものが使用されてい
る。
た駆動装置では、図４に示すように、３相交流電源をダ
イオードブリッジＤＢ及び平滑コンデンサＣを用いて直
流に変換し、その直流出力をインバータ３を用いて交流
に変換して誘導電動機に供給するようになっている。イ
ンバータ３としては、通常還流ダイオードが逆並列に接
続された複数のスイッチング素子（例えば、トランジス
タ）をブリッジ接続して構成されたものが使用されてい
る。
【０００３】この種の誘導電動機の駆動装置として用い
られるインバータ３では、負荷である誘導電動機に地絡
が生じたことを検出するために、インバータ３の出力ラ
インの夫々に流れる電流から地絡を検出するようにして
いた。ここで、上記インバータ３の出力ラインの電流検
出は、図４（ａ）に示すように、カレントトランスやシ
ャント抵抗などの電流検出器５を用いて行うようにして
いた。また、別の地絡の検出方法としては、図５（ａ）
に示すように、零相変流器（ＺＣＴ）６を用いてインバ
ータ３の出力ラインの地絡電流を検出する方法がある。
なお、図５（ａ）の場合にはインバータ３の出力側の地
絡以外に、ダイオードブリッジＤＢ以降の回路の地絡を
も検出できるように、ダイオードブリッジＤＢの入力側
に零相変流器６を設けてある。
られるインバータ３では、負荷である誘導電動機に地絡
が生じたことを検出するために、インバータ３の出力ラ
インの夫々に流れる電流から地絡を検出するようにして
いた。ここで、上記インバータ３の出力ラインの電流検
出は、図４（ａ）に示すように、カレントトランスやシ
ャント抵抗などの電流検出器５を用いて行うようにして
いた。また、別の地絡の検出方法としては、図５（ａ）
に示すように、零相変流器（ＺＣＴ）６を用いてインバ
ータ３の出力ラインの地絡電流を検出する方法がある。
なお、図５（ａ）の場合にはインバータ３の出力側の地
絡以外に、ダイオードブリッジＤＢ以降の回路の地絡を
も検出できるように、ダイオードブリッジＤＢの入力側
に零相変流器６を設けてある。
【０００４】しかしながら、上述のようにインバータ３
の出力ラインの夫々の地絡電流を検出する方法では、夫
々の出力ライン毎の地絡状態を検出する必要があるの
で、回路構成が複雑になるという問題がある。そこで、
図４（ｂ）あるいは図５（ｂ）に示すように、電流検出
器５や零相変流器６をインバータ３の入力側に設けて、
地絡検出を行う方法が採用されている。
の出力ラインの夫々の地絡電流を検出する方法では、夫
々の出力ライン毎の地絡状態を検出する必要があるの
で、回路構成が複雑になるという問題がある。そこで、
図４（ｂ）あるいは図５（ｂ）に示すように、電流検出
器５や零相変流器６をインバータ３の入力側に設けて、
地絡検出を行う方法が採用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、インバ
ータ３の入力側において地絡電流を検出する場合、イン
バータ３の正極側に地絡電流が流れる現象と、負極側に
地絡電流が流れる現象とが個別に発生する。このため、
例えばカレントトランスやシャント抵抗などの電流検出
器５を用いてインバータ３の入力側で地絡電流を検出す
る場合、正負の両入力ラインに電流検出器５を設ける必
要があり、結果的にはさほどに地絡保護回路の構成を簡
単にする効果は望めない。また、零相変流器６を用いる
場合にも、正負両方向に流れる電流を夫々検出する必要
があるので、結果的には図５（ｂ）の場合と同様に地絡
保護回路が複雑になるという問題があった。
ータ３の入力側において地絡電流を検出する場合、イン
バータ３の正極側に地絡電流が流れる現象と、負極側に
地絡電流が流れる現象とが個別に発生する。このため、
例えばカレントトランスやシャント抵抗などの電流検出
器５を用いてインバータ３の入力側で地絡電流を検出す
る場合、正負の両入力ラインに電流検出器５を設ける必
要があり、結果的にはさほどに地絡保護回路の構成を簡
単にする効果は望めない。また、零相変流器６を用いる
場合にも、正負両方向に流れる電流を夫々検出する必要
があるので、結果的には図５（ｂ）の場合と同様に地絡
保護回路が複雑になるという問題があった。
【０００６】本発明は上述の点に鑑みて為されたもので
あり、その目的とするところは、構成を簡素化できるイ
ンバータの地絡保護回路を提供することにある。
あり、その目的とするところは、構成を簡素化できるイ
ンバータの地絡保護回路を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、インバータの正極側の入力ラインに流
れる電流を検出する第１の電流検出手段と、この第１の
電流検出手段の出力からインバータに流れる過電流及び
地絡電流を共に検出する過電流検出手段と、インバータ
の負極側の入力ラインに流れる電流を検出する第２の電
流検出手段と、この第２の電流検出手段の出力から地絡
電流を検出する地絡電流検出手段とを備えている。
達成するために、インバータの正極側の入力ラインに流
れる電流を検出する第１の電流検出手段と、この第１の
電流検出手段の出力からインバータに流れる過電流及び
地絡電流を共に検出する過電流検出手段と、インバータ
の負極側の入力ラインに流れる電流を検出する第２の電
流検出手段と、この第２の電流検出手段の出力から地絡
電流を検出する地絡電流検出手段とを備えている。
【０００８】
【作用】本発明は、上述のように構成することにより、
地絡保護を行う場合に通常並設される過電流保護回路を
用いて、インバータの入力ラインの正極側における地絡
保護を行わせる。また、インバータの入力ラインの負極
側における地絡検出のみを、本来の地絡保護回路で行
う。これにより、地絡保護回路がインバータの入力ライ
ンの負極側における地絡検出を行えばよいことにより、
構成を簡単にする。
地絡保護を行う場合に通常並設される過電流保護回路を
用いて、インバータの入力ラインの正極側における地絡
保護を行わせる。また、インバータの入力ラインの負極
側における地絡検出のみを、本来の地絡保護回路で行
う。これにより、地絡保護回路がインバータの入力ライ
ンの負極側における地絡検出を行えばよいことにより、
構成を簡単にする。
【０００９】
【実施例】図１に本発明の一実施例を示す。本実施例で
は３相誘導電動機の駆動装置に地絡保護回路を用いてあ
る。駆動装置は、３相交流電源１を、全波整流するダイ
オードブリッジＤＢと平滑コンデンサＣからなる直流変
換回路２と、この直流変換回路２の出力を交流に変換し
て誘導電動機４に供給するインバータ３とで構成してあ
る。この駆動装置では、直流変換回路２の出力ラインの
正極側にインバータ３に流れる電流を検出するカレント
トランスやシャント抵抗からなる電流検出器５を設ける
と共に、その入力側に地絡電流を検出する零相変流器６
を設けてある。なお、零相変流器６の代わりに、電流検
出器５を用いてもよい。
は３相誘導電動機の駆動装置に地絡保護回路を用いてあ
る。駆動装置は、３相交流電源１を、全波整流するダイ
オードブリッジＤＢと平滑コンデンサＣからなる直流変
換回路２と、この直流変換回路２の出力を交流に変換し
て誘導電動機４に供給するインバータ３とで構成してあ
る。この駆動装置では、直流変換回路２の出力ラインの
正極側にインバータ３に流れる電流を検出するカレント
トランスやシャント抵抗からなる電流検出器５を設ける
と共に、その入力側に地絡電流を検出する零相変流器６
を設けてある。なお、零相変流器６の代わりに、電流検
出器５を用いてもよい。
【００１０】ここで、この種の地絡保護を行う場合に
は、地絡保護のみを行うということは少なく、インバー
タ３を過電流から保護する過電流保護回路が通常併設さ
れる。つまり、上記電流検出器５は過電流保護回路用の
ものである。但し、本実施例では、この過電流保護回路
にインバータ３の正極側の入力ラインに流れる地絡電流
保護機能を兼用させてある。すなわち、上記電流検出器
（ＨＣＴ）５の検出出力からインバータ３に流れる過電
流を検出する過電流検出回路の過電流検出レベルを、図
３（ａ）に示すように設定することにより、過電流保護
とともに地絡保護を図ることができる。なお、上記図３
（ａ）におけるイはスイッチング素子（例えば、トラン
ジスタ）の最大電流耐量を示し、ハはインバータ３の１
００％動作時の定格電流を示し、過電流検出回路の過電
流検出レベルは図中のロに設定してある。この過電流保
護回路では、上記過電流検出レベルを越える電流が電流
検出器５で検出されると、過電流保護回路のインバータ
への電源の供給を遮断する遮断機構が動作（トリップ）
するようになっている。
は、地絡保護のみを行うということは少なく、インバー
タ３を過電流から保護する過電流保護回路が通常併設さ
れる。つまり、上記電流検出器５は過電流保護回路用の
ものである。但し、本実施例では、この過電流保護回路
にインバータ３の正極側の入力ラインに流れる地絡電流
保護機能を兼用させてある。すなわち、上記電流検出器
（ＨＣＴ）５の検出出力からインバータ３に流れる過電
流を検出する過電流検出回路の過電流検出レベルを、図
３（ａ）に示すように設定することにより、過電流保護
とともに地絡保護を図ることができる。なお、上記図３
（ａ）におけるイはスイッチング素子（例えば、トラン
ジスタ）の最大電流耐量を示し、ハはインバータ３の１
００％動作時の定格電流を示し、過電流検出回路の過電
流検出レベルは図中のロに設定してある。この過電流保
護回路では、上記過電流検出レベルを越える電流が電流
検出器５で検出されると、過電流保護回路のインバータ
への電源の供給を遮断する遮断機構が動作（トリップ）
するようになっている。
【００１１】そして、本実施例の地絡保護回路では零相
変流器６でインバータ３の負極側の入力ラインに流れる
地絡電流を検出して地絡保護を行う。このように地絡保
護回路で、インバータ３の入力ラインの正負両極の電流
を検出する必要を無くすことにより、構成を簡単にでき
る。しかも、実質的に地絡保護のために追加される回路
は、零相変流器６とその検出出力から地絡電流を検出す
る地絡電流検出回路とすることができる。その理由を地
絡電流検出回路を具体的に示す図２に基づいて説明す
る。
変流器６でインバータ３の負極側の入力ラインに流れる
地絡電流を検出して地絡保護を行う。このように地絡保
護回路で、インバータ３の入力ラインの正負両極の電流
を検出する必要を無くすことにより、構成を簡単にでき
る。しかも、実質的に地絡保護のために追加される回路
は、零相変流器６とその検出出力から地絡電流を検出す
る地絡電流検出回路とすることができる。その理由を地
絡電流検出回路を具体的に示す図２に基づいて説明す
る。
【００１２】図２には、電流検出器５の出力から過電流
を検出する過電流検出回路７と、零相変流器６の出力か
ら地絡電流を検出する地絡電流検出回路９と、夫々の検
出回路７，９の出力に応じて保護動作を行う出力を発生
する出力回路９を示してある。過電流検出回路７は、過
電流保護レベルが基準電圧として設定されたコンパレー
タＣＰ1 で構成し、地絡電流検出回路９は、零相変流器
６で検出される電流のうちでインバータ３の負極側の入
力ラインに流れる電流に応じた出力のみを整流平滑し、
その整流平滑出力でオン，オフするトランジスタＱ1 で
構成し、出力回路８をトランジスタＱ2 で構成してあ
る。コンパレータＣＰ1 の出力は出力回路８のトランジ
スタＱ2 のベースに接続し、そのベースにトランジスタ
Ｑ1 のコレクタを共通接続してある。
を検出する過電流検出回路７と、零相変流器６の出力か
ら地絡電流を検出する地絡電流検出回路９と、夫々の検
出回路７，９の出力に応じて保護動作を行う出力を発生
する出力回路９を示してある。過電流検出回路７は、過
電流保護レベルが基準電圧として設定されたコンパレー
タＣＰ1 で構成し、地絡電流検出回路９は、零相変流器
６で検出される電流のうちでインバータ３の負極側の入
力ラインに流れる電流に応じた出力のみを整流平滑し、
その整流平滑出力でオン，オフするトランジスタＱ1 で
構成し、出力回路８をトランジスタＱ2 で構成してあ
る。コンパレータＣＰ1 の出力は出力回路８のトランジ
スタＱ2 のベースに接続し、そのベースにトランジスタ
Ｑ1 のコレクタを共通接続してある。
【００１３】図２の回路では、過電流が検出されたとき
には、コンパレータＣＰ1 の出力がローレベルとなり、
トランジスタＱ2 がオンし、これにより回路遮断器など
を駆動する制御信号が与えられ、回路遮断器によりイン
バータ３への電源の供給が停止される。これにより、イ
ンバータ回路３が過電流から保護される。また、地絡電
流が検出されたときには、トランジスタＱ1 がオンし、
過電流検出時の同様にトランジスタＱ2 をオンとして、
インバータ３への電源の供給が停止される。すなわち、
併設される過電流保護回路の構成を兼用して、地絡保護
を図ることにより、地絡保護回路の構成を簡素化してあ
る。
には、コンパレータＣＰ1 の出力がローレベルとなり、
トランジスタＱ2 がオンし、これにより回路遮断器など
を駆動する制御信号が与えられ、回路遮断器によりイン
バータ３への電源の供給が停止される。これにより、イ
ンバータ回路３が過電流から保護される。また、地絡電
流が検出されたときには、トランジスタＱ1 がオンし、
過電流検出時の同様にトランジスタＱ2 をオンとして、
インバータ３への電源の供給が停止される。すなわち、
併設される過電流保護回路の構成を兼用して、地絡保護
を図ることにより、地絡保護回路の構成を簡素化してあ
る。
【００１４】本実施例では、過電流保護回路と地絡電流
保護回路とで、インバータ３の正負の両入力ラインの地
絡電流による保護が行われるので、地絡保護を従来のも
のと同様に確実に行え、インバータ３を故障させること
がない。また、地絡保護回路７は、インバータ３を構成
するトランジスタなどのスイッチング素子の保護を図る
ものであればよい。例えば、図３（ｂ）に示すように、
例えば図中イで示す最少の最大電流耐量に応じて、図中
のニで示す地絡検出レベルに設定しておけば、図２に示
すようにように、地絡電流検出回路９を極めて簡単な構
成とすることができる。
保護回路とで、インバータ３の正負の両入力ラインの地
絡電流による保護が行われるので、地絡保護を従来のも
のと同様に確実に行え、インバータ３を故障させること
がない。また、地絡保護回路７は、インバータ３を構成
するトランジスタなどのスイッチング素子の保護を図る
ものであればよい。例えば、図３（ｂ）に示すように、
例えば図中イで示す最少の最大電流耐量に応じて、図中
のニで示す地絡検出レベルに設定しておけば、図２に示
すようにように、地絡電流検出回路９を極めて簡単な構
成とすることができる。
【００１５】
【発明の効果】本発明は上述のように、インバータの正
極側の入力ラインに流れる電流を検出する第１の電流検
出手段と、この第１の電流検出手段の出力からインバー
タに流れる過電流及び地絡電流を共に検出する過電流検
出手段と、インバータの負極側の入力ラインに流れる電
流を検出する第２の電流検出手段と、この第２の電流検
出手段の出力から地絡電流を検出する地絡電流検出手段
とを備えているので、地絡保護を行う場合に通常並設さ
れる過電流保護回路を用いて、インバータの入力ライン
の正極側における地絡保護を行わせることができ、しか
も本来の地絡保護回路では、インバータの入力ラインの
負極側における地絡検出のみを行えばよいので、構成を
簡素にできる。
極側の入力ラインに流れる電流を検出する第１の電流検
出手段と、この第１の電流検出手段の出力からインバー
タに流れる過電流及び地絡電流を共に検出する過電流検
出手段と、インバータの負極側の入力ラインに流れる電
流を検出する第２の電流検出手段と、この第２の電流検
出手段の出力から地絡電流を検出する地絡電流検出手段
とを備えているので、地絡保護を行う場合に通常並設さ
れる過電流保護回路を用いて、インバータの入力ライン
の正極側における地絡保護を行わせることができ、しか
も本来の地絡保護回路では、インバータの入力ラインの
負極側における地絡検出のみを行えばよいので、構成を
簡素にできる。
【図１】本発明の一実施例の地絡電流の地絡電流の検出
方法を示す回路図である。
方法を示す回路図である。
【図２】同上の地絡電流検出回路の具体回路図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は夫々過電流保護回路及び地絡
保護回路の検出レベルの設定方法の説明図である。
保護回路の検出レベルの設定方法の説明図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は電流検出器を用いた従来の地
絡電流の検出方法を示す回路図である。
絡電流の検出方法を示す回路図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は零相変流器を用いた従来の地
絡電流の検出方法を示す回路図である。
絡電流の検出方法を示す回路図である。
３ インバータ ５ 電流検出器 ６ 零相変流器 ７ 過電流検出回路 ８ 地絡電流検出回路
フロントページの続き (72)発明者 向井 忠吉 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 インバータの正極側の入力ラインに流れ
る電流を検出する第１の電流検出手段と、この第１の電
流検出手段の出力からインバータに流れる過電流及び地
絡電流を共に検出する過電流検出手段と、インバータの
負極側の入力ラインに流れる電流を検出する第２の電流
検出手段と、この第２の電流検出手段の出力から地絡電
流を検出する地絡電流検出手段とを備えて成ることを特
徴とするインバータの地絡保護回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5285293A JPH07140191A (ja) | 1993-11-15 | 1993-11-15 | インバータの地絡保護回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5285293A JPH07140191A (ja) | 1993-11-15 | 1993-11-15 | インバータの地絡保護回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07140191A true JPH07140191A (ja) | 1995-06-02 |
Family
ID=17689653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5285293A Withdrawn JPH07140191A (ja) | 1993-11-15 | 1993-11-15 | インバータの地絡保護回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07140191A (ja) |
-
1993
- 1993-11-15 JP JP5285293A patent/JPH07140191A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010130 |