JPH0748956B2 - インバ−タ装置 - Google Patents

インバ−タ装置

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JPH0748956B2
JPH0748956B2 JP59072755A JP7275584A JPH0748956B2 JP H0748956 B2 JPH0748956 B2 JP H0748956B2 JP 59072755 A JP59072755 A JP 59072755A JP 7275584 A JP7275584 A JP 7275584A JP H0748956 B2 JPH0748956 B2 JP H0748956B2
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JP
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signal
circuit
power supply
voltage
switching
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悠一郎 長戸
元信 服部
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、停電あるいは電源しや断が起きても、インバ
ータ装置を安全に運転してゆくための改良した回路構成
に関するものである。
〔発明の背景〕
インバータ装置には、逆変換スイツチング素子部に直流
電力を供給するための主電源、各種制御信号を発生する
ための制御電源、制御信号を増幅しスイツチング素子の
スイツチング信号を得るための駆動電源などが設けられ
ている。これら各種電源の電位保持能力はまちまちであ
り、停電あるいは電源しや断などが起きるとインバータ
装置の動作が保障されなくなるばかりでなく、回路素子
を破壊してしまう恐れもある。したがつて、停電あるい
は電源しや断を検出して、インバータ装置の運転をただ
ちに停止することが従来より行なわれている。
しかし、停電あるいは電源しや断が極短時間である時
は、むしろ運転を続行することが生産管理上望まれてい
る。このような瞬時停電に対応するため、例えば各種電
源装置は15〜20msecの間は出力電圧を保持することがで
きるよう十分な蓄電能力が要求される。しかしながら、
このような電源装置は大形でしかも高価となり、インバ
ータ装置の小形化、あるいは低価格化を進める上で問題
の残るものであつた。
〔発明の目的〕
そこで本発明は電源装置の電位保持能力の向上に頼らず
とも、停電あるいは電源遮断が短時間であるとき(瞬時
停電時)に安全で確実に再運転して行くことのできるイ
ンバータ装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
すなわち本願は、順変換部と、逆変換スイッチング素子
部と、前記逆変換スイッチング素子部を構成するスイッ
チング素子のタイミング信号を出力する制御回路と、前
記タイミング信号を増幅して前記スイッチング素子に供
給するスイッチング駆動回路と、前記スイッチング駆動
回路に電力を供給する駆動電源回路と、電位保持能力を
前記駆動電源回路の電位保持能力より高く構成して前記
制御回路に電力を供給する制御電源回路と、前記駆動電
源回路の電圧と第1の基準値と比較し前記駆動電源回路
の電圧が第1の基準値以上のとき信号を出力する第1の
電圧検出手段と、前記制御電源回路の電圧と第2の基準
値と比較し前記駆動電源回路の電圧が第2の基準値以上
のとき信号を出力する第2の電圧検出手段とを備えたイ
ンバータ装置において、 前記制御回路は、前記第2の電圧検出手段が信号を出力
しているとき前記タイミング信号を出力し前記第2の電
圧検出手段が信号を出力しないときは前記タイミング信
号を出力しないように構成し、前記スイッチング駆動回
路は、前記第1の電圧検出手段が信号を出力していると
き前記スイッチング信号を前記スイッチング素子へ供給
し前記第1の電圧検出手段が信号を出力しないときは前
記スイッチング信号を遮断するように構成したものであ
る。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一つの実施例を図面によつて説明する。
第1図は実施例のインバータ装置の基本的な構成を説明
するためのブロツク図であり、1は三相交流電源より入
力する交流電力を直流電力に変換する順変換部、2は順
変換部1の出力電力を平滑する平滑コンデンサ、3は順
変換部1よりの直流電力を交流電力に変換する逆変換ス
イツチング素子部であり、この逆変換スイツチング素子
部3は複数個のトランジスタ、およびこれを平列に接続
したフライホリールダイオードにより構成される。4は
交流電力を入力し、必要な種類の電圧・電流を得るため
の電源回路、5は逆変換スイツチング素子部3を構成す
るスイツチング素子(Qu,Qv,………QY,Qz)のスイツチ
ングのタイミング信号を出力する制御回路、6は制御回
路5の出力信号をフオトカプラあるいはパルストランス
などを介して入力し、この入力信号を増幅してスイツチ
ング素子のスイツチング信号を発生するスイツチング駆
動回路、7は電源回路4の出力電圧を監視し、この電圧
が降下したことを検出して、制御回路5の出力信号しや
断のための信号を発するインターロツク回路である。通
常時、このように構成したインバータ装置は、従来のも
のと同様、制御回路5で作成される各スイツチング素子
のスイツチングパターンに従い、各スイツチング素子が
制御されて交流出力が得られる。
次に、実施例の主要部について、第2図により説明す
る。すなわち、41,42は電源回路4を構成する。それぞ
れ駆動電源回路、および制御電源回路である。この駆動
電源回路41,制御回路42はトランス43より必要な交流電
力を受け、それぞれ整流器44,45、および平滑コンデン
サ46,47を介して、スイツチング駆動回路6に駆動電力V
b,制御回路5に制御電力PV5を供給する。ここで両電源
回路41,42の電位保持能力(蓄電能力)は駆動電源回路4
1より制御電源回路42を高く構成する。すなわち、駆動
電源回路41は数〔A〕程度の直流電力を、制御電源回路
42は数百〔mA〕前後の直流電力を供給しているが、イン
バータ装置への交流入力電力がしや断された場合、制御
電源回路42はインバータ装置の運転再開を保障する、例
えば15〜20msecの間は制御回路5の動作に必要な電圧を
保持することができるよう平滑コンデンサ47の容量、あ
るいは回路時定数を選択する。また、駆動電源回路41の
平滑コンデンサ46あるいは、これの回路時定数は、イン
バータ装置への交流入力電力がしや断された場合、制御
電源回路42より先に出力電圧が降下するように選択す
る。8は駆動電源回路41の出力電圧を監視し、これが降
下したことを検出する電圧検出回路であり、具体的には
駆動電源回路41の出力電圧がスイツチング駆動回路6の
正常な動作を続けるのが困難になる電圧まで降下したと
き、フオトカプラPC2を介して出力される信号BをHiか
らLoに変化する。9はインバータ装置に入力される交流
電力を監視する停電検出回路9であり、停電あるいは電
源しや断などを検出した場合は、ただちに、これの出力
信号AをHiからLoに変化させる。10は論理回路であり、
入力信号A,Bの少なくとも一方がLoの状態となつたと
き、出力信号CをHiの状態とする。この論理回路10の出
力信号CはトランジスタQ1のベースに入力される。ト
ランジスタQ1には、さらにフオトカプラPC1,トランジ
スタQ2が直列に接続される。すなわち、トランジスタ
2のベースに制御回路5よりのタイミング信号Dが入
力され、しかも、論理回路10の出力信号CがLoの状態に
あり、トランジスタQ1がONの状態にあるとき、制御回
路5のタイミング信号DはフオトカプラPC1を介してス
イツチング駆動回路6に入力される。逆に、論理回路10
の出力信号CがHiの状態になり、トランジスタQ1がOFF
の状態となると、制御回路5のタイミング信号Dはしや
断され、スイツチング駆動回路6側には伝わらなくな
る。
次に第3図のタイミングチヤートにより、実施例の回路
動作を説明する。すなわち、タイミングT1において停
電(あるいは電源しや断)が生じたとすると、駆動電源
回路41の出力電圧Vbはただちに降下してゆく。出力電圧
Vbがスイツチング駆動回路6の正常動作電圧VB′以下に
低下(これをタイミングT2で示す)すると、これを検
出して電圧検出回路8はこれの出力信号BをLoとする。
この信号Bの変化により論理回路10の出力信号CはHiと
なり、タイミング信号Dの伝達がしや断される。したが
つて、スイツチング駆動回路6のスイツチング信号IB′
はタイミングT2でしや断され、インバータ装置の逆変
換動作は停止することになる。さらに、制御電源回路42
の制御電圧PV5が制御回路5の正常動作可能電圧PV5′以
下に降下(これをタイミングT3で示す)すると、制御
回路5は動作を停止する。なお、タイミングT3までの
間に、電源が回復し、駆動電源回路41の電圧がVB′まで
上昇した場合は、電圧検出回路8の出力信号BがHi、論
理回路10の出力信号CがLoとなり、制御回路5のタイミ
ング信号Dが再びフオトカプラPC1を介して駆動回路6
に入力され、スイツチング素子(Qu,Qv,………Qy,Qz)
のスイツチング信号Ibが発生する。これにより、インバ
ータ装置は再び逆変換運転を始める。この場合、停電時
間が長く、各電源の電圧が回復したにもかかわらず、イ
ンバータ装置に接続した、例えば電動機の回転数が大き
く低下したような場合は、従来から行なわれているよう
に再投入時の出力周波数、あるいは出力電圧を調整する
必要がある。また、実施例においては、スイツチング素
子Qxのみを制御する回路構成を示したが、これは他のス
イツチング素子についても同様に構成するものである。
さらに実施例装置においては、停電検出回路9の信号A
も論理回路10に取り込んでいる。これによると電源しや
断時において、各種電源装置の電圧降下より、交流電源
の電圧降下が早い場合にもただちにタイミング信号Dの
しや断を行なうことができる。また、インバータ装置の
入力電圧が許容値よりも低下すると各電源装置の電圧降
下が起こらなくとも、インバータ装置の運転を正常に行
なえなくなる。したがつて、実施例では、このような入
力電圧の不足も電源異常と判断し、停電時と同様に信号
AをLoとし、タイミング信号Dのしや断を行なうもので
ある。
このような実施例によると、スイツチング駆動回路6の
駆動電源回路41の蓄電能力を大きく取らなくとも、イン
バータ装置を安全に運転することができる。すなわち、
インバータ装置の逆変換動作を安全に停止することがで
き、また、条件内であれば逆変換動作を再開することが
できる。
以上説明した実施例においては、インバータ装置の入力
電圧を停電検出回路9によつて常時監視したが、本発明
においてはこの回路を省略することができる。すなわ
ち、逆変換スイツチング素子部3の入力電圧の降下が、
スイツチング素子の破壊の直接原因となるようなことは
なく、むしろ、運転待機時にはインバータ装置の準備動
作が安定するものである。すなわち、従来のインバータ
装置では運転待機時(各種電源装置の電圧は確立されて
いるが、負荷装置に出力を供給していない段階)に停電
が生じると、これを検出して運転待機動作までも中止し
てしまつていたが、本発明では、このような場合にも運
転待機動作を続けることができるため、復電後ただちに
負荷を駆動する実運転に移ることができ、インバータ装
置の制御性が向上するものである。
このように、実施例によれば、各種電源の容量の関係を
適切に選び、また、駆動電源回路の電圧降下を検出し、
インターロツク回路を構成したことから、比較的大きな
容量を必要とした駆動電源回路の小形化を進めることが
でき、インバータ装置の小形化、あるいは低価格化に有
益なものである。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、駆動電源回路容量
を極めて小さくでき、したがって駆動電源回路を小型化
することができる効果がある。
また従来は駆動電源回路の電位保持能力で瞬時停電の連
続運転保証時間が制約されていたものが制御電源回路の
電位保持能色で決めることができ、この瞬時停電の連続
運転保証時間を大幅に改善することができる効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一つの実施例の基本的な回路構成を説
明するためのブロツク図、第2図は実施例の主要部を説
明するための回路図、第3図は実施例の動作を説明する
ためのタイムチヤートである。 1……順変換器、3……逆変換スイツチング素子部、41
……駆動電源回路、42……制御電源回路、5……制御回
路、6……スイツチング駆動回路、7……インターロツ
ク回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】交流電力を直流電力に変換する順変換部
    と、前記直流電力を任意の周波数の交流電力に変換する
    逆変換スイッチング素子部と、 前記逆変換スイッチング素子部を構成するスイッチング
    素子のタイミング信号を出力する制御回路と、 前記タイミング信号を増幅したスイッチング信号をスイ
    ッチング素子に供給するスイッチング駆動回路と、 前記スイッチング駆動回路に電力を供給する駆動電源回
    路と、 電位保持能力を前記駆動電源回路の電位保持能力より高
    く構成して前記制御回路に電力を供給する制御電源回路
    と、 前記駆動電源回路の電圧と第1の基準値と比較し前記駆
    動電源回路の電圧が第1の基準値以上のとき信号を出力
    する第1の電圧検出手段と、 前記制御電源回路の電圧と第2の基準値と比較し前記駆
    動電源回路の電圧が第2の基準値以上のとき信号を出力
    する第2の電圧検出手段とを備えたインバータ装置にお
    いて、 前記制御回路は、 前記第2の電圧検出手段が信号を出力しているとき前記
    タイミング信号を出力し、前記第2の電圧検出手段が信
    号を出力しないときは前記タイミング信号を出力しない
    ように構成され、 前記スイッチング駆動回路は、 前記第1の電圧検出手段が信号を出力しているとき前記
    スイッチング信号を前記スイッチング素子へ供給し、前
    記第1の電圧検出手段が信号を出力しないときは前記ス
    イッチング信号を遮断するように構成されたことを特徴
    とするインバータ装置。
JP59072755A 1984-04-13 1984-04-13 インバ−タ装置 Expired - Lifetime JPH0748956B2 (ja)

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JPS60219969A JPS60219969A (ja) 1985-11-02
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JP5039369B2 (ja) * 2006-12-06 2012-10-03 日立アプライアンス株式会社 冷凍装置及び冷凍装置に用いられるインバータ装置
JP6945188B2 (ja) * 2016-11-30 2021-10-06 パナソニックIpマネジメント株式会社 無線給電ユニット、送電モジュール、受電モジュールおよび無線電力伝送システム

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JPS5932369A (ja) * 1982-08-11 1984-02-21 Sanyo Electric Co Ltd インバ−タ装置

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