JPH0767231B2 - インバ−タ装置 - Google Patents

インバ−タ装置

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JPH0767231B2
JPH0767231B2 JP62101362A JP10136287A JPH0767231B2 JP H0767231 B2 JPH0767231 B2 JP H0767231B2 JP 62101362 A JP62101362 A JP 62101362A JP 10136287 A JP10136287 A JP 10136287A JP H0767231 B2 JPH0767231 B2 JP H0767231B2
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JP
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circuit
opening
smoothing capacitor
inverter
current
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JP62101362A
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広明 岡地
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、交流発電機の負荷として駆動するインバー
タ装置の保護に関するものである。
〔従来の技術〕
第3図は例えば従来のインバータ装置のブロック回路図
であり、(1)はインバータ装置に電力を供給する交流
電源である商用電源、(2)は第1の開閉手段である電
磁接触器等の第1の接点、(3)はダイオード等で構成
される整流回路、(4)は第2の開閉手段である電磁接
触器等の第2の接点、(5)は抵抗器、(6)は平滑用
のコンデンサ、(7)はトランジスタ等のスイッチング
素子で構成されるインバータ回路、(8)は負荷として
交流電動機、(9)は直流母線(9a),(9b)の電流を
検出するCT等の第1の電流検出器、(10a)は交流電動
機に流れる負荷電流を検出するCT等の第2の電流検出
器、(10b)は交流電動機(8)に流れる負荷電流を検
出するCT等の第3の電流電出器、(11)は第1,第2及び
第3の電流検出器(9),(10a),(10b)の検出信号
を入力する電流検出回路、(12)は直流母線(9a),
(9b)の電圧を検出する直流母線電圧検出回路、(13)
はインバータ制御回路、(14)はインバータ回路(7)
をドライブするベースアンプである。
次に動作について説明する。インバータ制御回路(13)
に準備信号が入力されると、第4図(a)に示す様に、
先ず第1の接点(2)が閉成され、商用電源(1)が整
流回路(3)に接続されると、第4図(c)に示す電流
i1が整流回路(3)に流入し、続いて第4図(d)に示
す電流iが抵抗器(5)を介して流れ、平滑コンデン
サ(6)の充電が開始される。次に第4図(a)に示す
様に、平滑コンデンサ(6)が十分に充電される時間t1
が経した後に、第4図(b)に示す様に第2の接点
(4)が閉成され、第4図(e)に示す電流i2が、第2
の接点(4)を介して流れ、運転準備が完了する。この
後、インバータ制御回路(13)に運転信号が入力される
と、電圧/周波数制御あるいは、速度制御の目的に従っ
て、インバータ回路(7)を構成するトランジスタのO
N,OFF用の信号が、インバータ制御回路(13)から出力
され、この信号はベースアンプ(14)を経て、上記トラ
ンジスタに印加され、交流電動機(8)が駆動される。
ここで、何らかの原因で直流母線電流、あるいは負荷電
流が、許容値以上に流れた場合には、第1,第2あるいは
第3の電流検出器(9),(10a),(10b)が、その電
流を検出して電流検出回路(11)に入力し、電流検出回
路(11)から出力される信号は、ベースアンプ(14)を
経由して、インバータ回路(7)のトランジスタへの駆
動信号を遮断する様に働き、装置を保護する。又、交流
電動機(8)が減速する場合においては、その回生エネ
ルギの為、直流母線電圧vdが所定レベル以上に上昇し
て、装置を破損するのを防止する為、直流母線電圧検出
回路(12)により直流母線電圧vdを検出し、上記同様
に、インバータ回路(7)のトランジスタへの駆動信号
を遮断する。
次に、不測の事故等により、インバータ回路(7)の
上,下のトランジスタが短絡破損した場合について説明
する。インバータ制御回路(13)に準備信号が入力され
ると、第5図(a)に示す様に、先ず第1の接点(2)
が閉成され、商用電源(1)が整流回路(3)に接続さ
れると、インバータ回路(7)のトランジスタへの駆動
信号が出力されていないにも拘らず、トランジスタが短
絡破損している為、商用電源(1)から整流回路(3)
には、第5図(c)に示す電流i1が流入し、又、整流回
路(3)からは、整流回路(3)→抵抗器(5)→第1
の電流検出器(9)→インバータ回路(7)→整流回路
(3)の経由で、第5図(d)に示す様に主に抵抗器
(5)で制限された電流iが流れ続ける。
抵抗器(5)は本来平滑コンデンサ(6)への充電電流
を抑制し、整流回路(3)を構成するダイオードが、こ
の充電時の電流によって破損しない様に選定されている
ので、上記経路で流れる電流を、第1の電流検出器
(9)が検出していても電流検出回路(11)の保護動作
は行われない。続いて、第5図(b)に示す様に、時間
t1後に第2の接点(4)が閉成されると、抵抗器(5)
は第2の接点(4)でバイパスされる為、回路に流れる
電流i1,i2は、商用電源(1)の内部インピーダンス及
び配線インピーダンスによって制限される電流まで急激
に増加するので、第1の電流検出器(9)と電流検出回
路(11)がこれを検出し、インバータ制御回路(13)の
作動により、第1の接点(2)の開成信号を送出する。
この信号を受け第1の接点が開成動作に入って、整流回
路(3)を商用電源(1)から遮断して、装置を破損か
ら保護する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来のインバータ装置は以上の様に構成されているの
で、インバータ回路(7)のトランジスタの短絡破損を
考慮して、第1の接点(2)の遮断容量を大きく選定す
ることが必要である為コスト高となる。又、故障原因に
気づかず第1の接点(2)の投入を繰り返した場合に
は、その消耗が著しいので、信頼性が低下する等の問題
点があった。
この発明は上記の様な問題点を解消する為になされたも
ので、インバータ回路のスイッチング素子が短絡破損し
た場合であっても、第1の開閉手段の遮断容量を、第2
の開閉手段に並列接続された抵抗器で制限された電流を
遮断するのみでよく大きく選定することなく確実な保護
動作を行い得るインバータ装置を得ることを目的とす
る。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係るインバータ装置は、交流電源と該交流電
源を整流する整流回路との間に設けられた第1の開閉手
段と、上記整流回路と交流電動機を駆動するインバータ
回路との間に設けられた平滑コンデンサと、上記整流回
路と上記平滑コンデンサとの間の直流母線に設けられた
抵抗器及び第2の開閉手段の並列接続体と、上記直流母
線の電圧を検出する電圧検出手段と、準備信号の入力に
基づいて上記第1の開閉手段を閉成しかつ上記第2の開
閉手段を開放して上記抵抗器で制限された電流を上記平
滑コンデンサに流し該平滑コンデンサを充電させて運転
準備を行うと共に、上記第1の開閉手段を閉成してから
上記平滑コンデンサの充電時間が経過し上記第2の開閉
手段を閉成させる運転準備が完了するまでの間に上記電
圧検出手段の検出信号が基準信号よりも低い時に、上記
第1の開閉手段を開放させるインバータ制御手段とを備
えてなることを特徴とするものである。
〔作用〕
この発明におけるインバータ装置においては、インバー
タ制御手段により、準備信号の入力に基づいて上記第1
の開閉手段を閉成しかつ上記第2の開閉手段を開放して
上記抵抗器で制限された電流を上記平滑コンデンサに流
し該平滑コンデンサを充電させて運転準備を行うと共
に、上記第1の開閉手段を閉成してから上記平滑コンデ
ンサの充電時間が経過し上記第2の開閉手段を閉成させ
る運転準備が完了するまでの間に上記電圧検出手段の検
出信号が基準信号よりも低い時に、上記第1の開閉手段
を開放させることにより、上記整流回路への交流入力電
源を遮断する。
〔発明の実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図において、従来例を示す第3図と同一符号は同一部分
を示すので説明は省略する。第1図において、(15)は
例えばマイクロプロセッサを用いて、直流母線電圧検出
回路(12)の出力信号を処理すると共に、インバータ回
路(7)の制御を行うインバータ制御回路である。
次に動作について説明する。インバータ回路(7)の上
・下トランジスタが短絡破損した時以外の動作は、従来
例と同一であるので説明は省略し、上記上・下トランジ
スタが短絡破損した場合について説明する。インバータ
制御回路(13)に準備信号が入力されると、第2図
(a)に示す様に、先ず第1の接点(2)が閉成され、
商用電源(1)が整流回路(3)に接続されると、イン
バータ回路(7)の上・下のトランジスタが短絡破損し
ている為、商用電源(1)から整流回路(3)には、第
2図(c)に示す電流i1が流入する。なお、第2図
(g)にこの部分の一部を拡大した波形を示している。
又、整流回路(3)からは、整流回路(3)→抵抗器
(5)→第1の電流検出器(9)→インバータ回路
(7)→整流回路(3)の経路で、第2図(d)に示す
様に主に抵抗器(5)で制限された電流iが流れ続け
る。
ここで、コンデンサ(6)はインバータ回路(7)の上
・下のトランジスタの短絡破損によって、その両端が短
絡されているので充電されず、直流母線電圧vdも上昇し
ない。次に、第2図(b)に示す様に、正常時における
第1の接点(2)を閉成してから、第2の接点(4)を
閉成するまでの時間t1に対して、第2図(a)に示す様
にt1>t0となる時間t0において、電圧検出回路(12)に
より直流母線電圧vdを検出する。この検出した値をイン
バータ制御回路(15)において、一定レベルに達してい
るか否かを判別し、達していない場合には、上記で述べ
た様に第2図(f)に示す様に直流母線電圧vdが発生し
ていないと判断して、第2の接点(4)が閉成される前
に第1の接点(2)を開成させるので、第2の接点
(4)には、第2図(e)に示す様に、電流i2は流れな
い。以上の様にして、第1の接点(2)は抵抗器(5)
で制限された電流を遮断するのみで、装置を破損から保
護することができる。
又、上記実施例では過電流から装置を保護する様にした
が、商用電源(1)の電圧が所定電圧以下に低下した場
合にも、装置を商用電源(1)から切り離して保護する
ことができる。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、インバータ制御手段
により、準備信号の入力に基づいて交流電源と整流回路
との間に設けた第1の開閉手段を閉成しかつ整流回路と
平滑コンデンサとの間の直流母線に設けた第2の開閉手
段を開放してこれに並列接続た抵抗器で制限された電流
を平滑コンデンサに流し該平滑コンデンサを充電させて
運転準備を行うと共に、上記第1の開閉手段を閉成して
から上記平滑コンデンサの充電時間が経過し上記第2の
開閉手段を閉成させる運転準備が完了するまでの間に直
流母線の電圧を検出する電圧検出手段の検出信号が基準
信号よりも低い時に、上記第1の開閉手段を開放させる
ようにしたので、上記整流回路への交流入力電源を遮断
するようにして、インバータ回路のスイッチング素子が
短絡破損した場合であっても、上記第1の開閉手段の遮
断容量を上記抵抗器で制限された電流を遮断するのみで
よく、従ってその遮断容量を大きくしなくても対応で
き、インバータ装置を確実に保護できる。また、故障に
気付ずに第1の開閉器の投入を繰り返すようなことがな
いようにすることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例によるインバータ装置を示
すブロック回路図、第2図はこの発明の一実施例による
保護動作の様子を示す波形図、第3図は従来のインバー
タ装置を示すブロック回路図、第4図は従来のインバー
タ装置の正常運転時における波形図、第5図は従来のイ
ンバータ装置の保護動作の様子を示す波形図である。 図において、(2)は第1の接点、(12)は直流母線電
圧検出回路、(15)はインバータ制御回路である。 なお、図中同一符号は同一部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】交流電源と該交流電源を整流する整流回路
    との間に設けられた第1の開閉手段と、上記整流回路と
    交流電動機を駆動するインバータ回路との間に設けられ
    た平滑コンデンサと、上記整流回路と上記平滑コンデン
    サとの間の直流母線に設けられた抵抗器及び第2の開閉
    手段の並列接続体と、上記直流母線の電圧を検出する電
    圧検出手段と、準備信号の入力に基づいて上記第1の開
    閉手段を閉成しかつ上記第2の開閉手段を開放して上記
    抵抗器で制限された電流を上記平滑コンデンサに流し該
    平滑コンデンサを充電させて運転準備を行うと共に、上
    記第1の開閉手段を閉成してから上記平滑コンデンサの
    充電時間が経過し上記第2の開閉手段を閉成させる運転
    準備が完了するまでの間に上記電圧検出手段の検出信号
    が基準信号よりも低い時に、上記第1の開閉手段を開放
    させるインバータ制御手段とを備えてなることを特徴と
    するインバータ装置。
JP62101362A 1987-04-24 1987-04-24 インバ−タ装置 Expired - Lifetime JPH0767231B2 (ja)

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