JPH10136674A - 電動機制御機器のパワー回路 - Google Patents
電動機制御機器のパワー回路Info
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- JPH10136674A JPH10136674A JP28636296A JP28636296A JPH10136674A JP H10136674 A JPH10136674 A JP H10136674A JP 28636296 A JP28636296 A JP 28636296A JP 28636296 A JP28636296 A JP 28636296A JP H10136674 A JPH10136674 A JP H10136674A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型軽量化および低コスト化を図った電動機
制御機器のパワー回路を提供することを目的とする。 【解決手段】 順変換部２の出力端に第１のスイッチン
グ素子１３と直列に接続した平滑用コンデンサ３、およ
び抵抗器１２と直列に接続した回生トランジスタ９をそ
れぞれ接続し、電動機制御機器の電源投入時に抵抗器１
２を介して平滑コンデンサ３を充電する第２のスイッチ
ング素子１４と、平滑コンデンサ３の両端の直流電圧を
検出する電圧検出回路１０と、電圧検出回路１０で検出
した電圧信号により第１のスイッチング素子１３と第２
のスイッチング素子１４および回生トランジスタ９を個
別にＯＮ／ＯＦＦ制御するスイッチ制御回路１１とを備
えたもので、大型抵抗器を一つ削減でき抵抗器１２で突
入電流抑制抵抗器と回生ブレーキ抵抗器を兼ねることが
でき、電動機制御機器の小型軽量化および低コスト化が
可能になる。
制御機器のパワー回路を提供することを目的とする。 【解決手段】 順変換部２の出力端に第１のスイッチン
グ素子１３と直列に接続した平滑用コンデンサ３、およ
び抵抗器１２と直列に接続した回生トランジスタ９をそ
れぞれ接続し、電動機制御機器の電源投入時に抵抗器１
２を介して平滑コンデンサ３を充電する第２のスイッチ
ング素子１４と、平滑コンデンサ３の両端の直流電圧を
検出する電圧検出回路１０と、電圧検出回路１０で検出
した電圧信号により第１のスイッチング素子１３と第２
のスイッチング素子１４および回生トランジスタ９を個
別にＯＮ／ＯＦＦ制御するスイッチ制御回路１１とを備
えたもので、大型抵抗器を一つ削減でき抵抗器１２で突
入電流抑制抵抗器と回生ブレーキ抵抗器を兼ねることが
でき、電動機制御機器の小型軽量化および低コスト化が
可能になる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ダイオードブリッ
ジ等で構成される順変換部とトランジスタモジュール等
で構成される逆変換部を有し、順変換部で変換された直
流を逆変換部によりパルス幅変調制御をして、可変電圧
周波数を出力するインバータおよびサーボドライバ等の
電動機制御機器のパワー回路に関するものである。
ジ等で構成される順変換部とトランジスタモジュール等
で構成される逆変換部を有し、順変換部で変換された直
流を逆変換部によりパルス幅変調制御をして、可変電圧
周波数を出力するインバータおよびサーボドライバ等の
電動機制御機器のパワー回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、あらゆる分野の制御機器盤におい
て小型軽量化が進み、電動機制御機器であるインバータ
およびサーボドライバにおいても、順変換部，逆変換
部，ドライブ回路，保護回路等を１つのパッケージにし
たインテリジェント・パワー・モジュール（ＩＰＭ）に
より小型軽量化が進んでいる。
て小型軽量化が進み、電動機制御機器であるインバータ
およびサーボドライバにおいても、順変換部，逆変換
部，ドライブ回路，保護回路等を１つのパッケージにし
たインテリジェント・パワー・モジュール（ＩＰＭ）に
より小型軽量化が進んでいる。
【０００３】以下に、従来の電動機制御機器のパワー回
路構成について説明する。図２において、１は電源、２
は交流電源を整流する順変換部、３は平滑用コンデン
サ、４はパルス幅変調制御して可変電圧周波数を出力す
る逆変換器、５は電動機、６は電源投入時の突入電流を
抑制する突入電流抑制抵抗器、７は通常動作時に突入電
流抑制抵抗器６を短絡するスイッチング素子、８は回生
時に直流電圧の上昇を制限する回生ブレーキ抵抗器、９
は回生トランジスタ、１０は平滑コンデンサ３の両端の
直流電圧を検出する電圧検出回路、１１は電圧検出回路
１０で検出された信号によりスイッチング素子７と回生
トランジスタ９を個別にＯＮ／ＯＦＦ制御するスイッチ
制御回路である。
路構成について説明する。図２において、１は電源、２
は交流電源を整流する順変換部、３は平滑用コンデン
サ、４はパルス幅変調制御して可変電圧周波数を出力す
る逆変換器、５は電動機、６は電源投入時の突入電流を
抑制する突入電流抑制抵抗器、７は通常動作時に突入電
流抑制抵抗器６を短絡するスイッチング素子、８は回生
時に直流電圧の上昇を制限する回生ブレーキ抵抗器、９
は回生トランジスタ、１０は平滑コンデンサ３の両端の
直流電圧を検出する電圧検出回路、１１は電圧検出回路
１０で検出された信号によりスイッチング素子７と回生
トランジスタ９を個別にＯＮ／ＯＦＦ制御するスイッチ
制御回路である。
【０００４】以上のように構成された電動機制御機器の
動作について説明する。電動機制御機器であるインバー
タおよびサーボドライバは電源投入時に過大な突入電流
が流れるのを防止するため、スイッチング素子７をＯＦ
Ｆにして突入電流抑制抵抗器６でこの突入電流を抑制
し、平滑用コンデンサ３を充電している。また、電源投
入後の通常動作時には突入電流抑制抵抗器６の発熱およ
び焼損を防ぐため、スイッチング素子７をＯＮにして突
入電流抑制抵抗器６を短絡している。
動作について説明する。電動機制御機器であるインバー
タおよびサーボドライバは電源投入時に過大な突入電流
が流れるのを防止するため、スイッチング素子７をＯＦ
Ｆにして突入電流抑制抵抗器６でこの突入電流を抑制
し、平滑用コンデンサ３を充電している。また、電源投
入後の通常動作時には突入電流抑制抵抗器６の発熱およ
び焼損を防ぐため、スイッチング素子７をＯＮにして突
入電流抑制抵抗器６を短絡している。
【０００５】このスイッチング素子７の動作は、電圧検
出回路１０により検出された電圧信号によりスイッチ制
御回路１１が制御しており、平滑コンデンサ３の両端の
直流電圧が規定値より低いときはスイッチング素子７を
ＯＦＦ、規定値より高い時はスイッチング素子７をＯＮ
させている。
出回路１０により検出された電圧信号によりスイッチ制
御回路１１が制御しており、平滑コンデンサ３の両端の
直流電圧が規定値より低いときはスイッチング素子７を
ＯＦＦ、規定値より高い時はスイッチング素子７をＯＮ
させている。
【０００６】また、電動機５が負荷の慣性等により逆変
換器４のパルス幅変調による可変電圧周波数を上回り回
転すると電動機５は発電機として作用して電力回生を行
うため、電圧検出回路１０は平滑用コンデンサ３の両端
の直流電圧が規定値以上であることを検出し、スイッチ
制御回路１１は回生トランジスタ９をＯＮさせて平滑用
コンデンサ３の電荷を回生ブレーキ抵抗器８を介して消
費させ、平滑用コンデンサ３の両端の直流電圧が規定値
以下になると回生トランジスタ９をＯＦＦさせ直流電圧
の上昇を抑制している。
換器４のパルス幅変調による可変電圧周波数を上回り回
転すると電動機５は発電機として作用して電力回生を行
うため、電圧検出回路１０は平滑用コンデンサ３の両端
の直流電圧が規定値以上であることを検出し、スイッチ
制御回路１１は回生トランジスタ９をＯＮさせて平滑用
コンデンサ３の電荷を回生ブレーキ抵抗器８を介して消
費させ、平滑用コンデンサ３の両端の直流電圧が規定値
以下になると回生トランジスタ９をＯＦＦさせ直流電圧
の上昇を抑制している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の電動機制御機器のパワー回路構成にすると、突入電流
抑制抵抗器と回生ブレーキ抵抗器の２つの大型抵抗器が
必要になるため小型化できないという構造的な問題があ
った。
の電動機制御機器のパワー回路構成にすると、突入電流
抑制抵抗器と回生ブレーキ抵抗器の２つの大型抵抗器が
必要になるため小型化できないという構造的な問題があ
った。
【０００８】また、電動機制御機器の小型化を図るた
め、突入電流抑制用抵抗器を外すと、電源投入時の過大
な突入電流によりブレーカおよび電磁接触器等の保護機
器の誤動作および接点の溶着が発生するという新たな課
題があった。
め、突入電流抑制用抵抗器を外すと、電源投入時の過大
な突入電流によりブレーカおよび電磁接触器等の保護機
器の誤動作および接点の溶着が発生するという新たな課
題があった。
【０００９】この課題を解決するため保護機器の容量を
上げれば、電動機制御機器が小型化になったにもかかわ
らず保護機器の形状が大きくなり、結果として制御機器
盤が大型化する問題があった。
上げれば、電動機制御機器が小型化になったにもかかわ
らず保護機器の形状が大きくなり、結果として制御機器
盤が大型化する問題があった。
【００１０】本発明は、上記問題点を解決するもので、
小型化および低コスト化を図った電動機制御機器を提供
し、併せて制御機器盤を小型化することを目的とする。
小型化および低コスト化を図った電動機制御機器を提供
し、併せて制御機器盤を小型化することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、電動機制御機器のパワー回路に新たなスイ
ッチング素子を配設して、電源投入時の突入電流を抑制
する突入電流抑制抵抗器と回生電力を放電させる回生ブ
レーキ抵抗器を１つの抵抗器で共用するもので、これに
より一方の抵抗器を削減できるので、電動機制御機器の
小型化と低コスト化を図ることができる。
に本発明は、電動機制御機器のパワー回路に新たなスイ
ッチング素子を配設して、電源投入時の突入電流を抑制
する突入電流抑制抵抗器と回生電力を放電させる回生ブ
レーキ抵抗器を１つの抵抗器で共用するもので、これに
より一方の抵抗器を削減できるので、電動機制御機器の
小型化と低コスト化を図ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】上記目的の課題を解決するために
本発明は、交流電圧をダイオードブリッジ等で直流電圧
に変換する順変換部の出力端に、第１のスイッチング素
子と直列に接続した平滑コンデンサ、および抵抗器と直
列に接続した回生トランジスタをそれぞれ接続し、電動
機制御機器の電源投入時に前記抵抗器を介して前記平滑
コンデンサを充電する第２のスイッチング素子と、前記
平滑コンデンサの両端の直流電圧を検出する電圧検出回
路と、前記電圧検出回路で検出した電圧信号により前記
第１のスイッチング素子と第２のスイッチング素子およ
び回生トランジスタを個別にＯＮ／ＯＦＦ制御するスイ
ッチ制御回路とを備え、このスイッチ制御回路により前
記電圧検出回路で検出した電圧信号が規定値以下のとき
は、前記第１のスイッチング素子をＯＦＦ、第２のスイ
ッチング素子をＯＮし、電圧信号が規定値になると、前
記第１のスイッチング素子をＯＮ、第２のスイッチング
素子をＯＦＦし、電圧信号が規定値を超えると、前記第
１のスイッチング素子をＯＮ、第２のスイッチング素子
をＯＦＦの状態で前記回生トランジスタをＯＮさせる電
動機制御機器のパワー回路である。
本発明は、交流電圧をダイオードブリッジ等で直流電圧
に変換する順変換部の出力端に、第１のスイッチング素
子と直列に接続した平滑コンデンサ、および抵抗器と直
列に接続した回生トランジスタをそれぞれ接続し、電動
機制御機器の電源投入時に前記抵抗器を介して前記平滑
コンデンサを充電する第２のスイッチング素子と、前記
平滑コンデンサの両端の直流電圧を検出する電圧検出回
路と、前記電圧検出回路で検出した電圧信号により前記
第１のスイッチング素子と第２のスイッチング素子およ
び回生トランジスタを個別にＯＮ／ＯＦＦ制御するスイ
ッチ制御回路とを備え、このスイッチ制御回路により前
記電圧検出回路で検出した電圧信号が規定値以下のとき
は、前記第１のスイッチング素子をＯＦＦ、第２のスイ
ッチング素子をＯＮし、電圧信号が規定値になると、前
記第１のスイッチング素子をＯＮ、第２のスイッチング
素子をＯＦＦし、電圧信号が規定値を超えると、前記第
１のスイッチング素子をＯＮ、第２のスイッチング素子
をＯＦＦの状態で前記回生トランジスタをＯＮさせる電
動機制御機器のパワー回路である。
【００１３】このように、新たな第２のスイッチング素
子を配設することで、突入電流抑制抵抗器と回生ブレー
キ抵抗器を１つの抵抗器で共用できるため、一方の抵抗
器を削減することができ電動機制御機器の小型化および
低コスト化を図ることができる。
子を配設することで、突入電流抑制抵抗器と回生ブレー
キ抵抗器を１つの抵抗器で共用できるため、一方の抵抗
器を削減することができ電動機制御機器の小型化および
低コスト化を図ることができる。
【００１４】
【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。尚、従来と同一部品については同一
符号を付して詳細な説明は省略する。
しながら説明する。尚、従来と同一部品については同一
符号を付して詳細な説明は省略する。
【００１５】図１において、１は電源、２は交流電源を
整流する順変換部、３は平滑用コンデンサ、４は逆変換
器、５は電動機、９は回生トランジスタ、１０は電圧検
出回路、１１はスイッチ制御回路である。１２は従来例
で説明した突入電流抑制抵抗器と回生ブレーキ抵抗器の
両方の機能を持つ抵抗器、１３は電源投入時にはＯＦ
Ｆ、通常動作時にはＯＮして抵抗器１２の発熱および焼
損を防ぎ、平滑用コンデンサ３に接続した第１のスイッ
チング素子、１４は電源投入時に抵抗器１２を介して平
滑コンデンサ３に充電するためＯＮしている第２のスイ
ッチング素子である。
整流する順変換部、３は平滑用コンデンサ、４は逆変換
器、５は電動機、９は回生トランジスタ、１０は電圧検
出回路、１１はスイッチ制御回路である。１２は従来例
で説明した突入電流抑制抵抗器と回生ブレーキ抵抗器の
両方の機能を持つ抵抗器、１３は電源投入時にはＯＦ
Ｆ、通常動作時にはＯＮして抵抗器１２の発熱および焼
損を防ぎ、平滑用コンデンサ３に接続した第１のスイッ
チング素子、１４は電源投入時に抵抗器１２を介して平
滑コンデンサ３に充電するためＯＮしている第２のスイ
ッチング素子である。
【００１６】以上のように構成された電動機制御機器の
パワー回路について、その動作を説明する。
パワー回路について、その動作を説明する。
【００１７】第１のスイッチング素子１３と第２のスイ
ッチング素子１４および回生トランジスタ９を個別にＯ
Ｎ／ＯＦＦする動作は、電圧検出回路１０により検出さ
れた電圧信号によりスイッチ制御回路１１が制御してお
り、このスイッチ制御回路１１により電圧検出回路１０
で検出した電圧信号が規定値以下では、第１のスイッチ
ング素子１３をＯＦＦ、第２のスイッチング素子１４を
ＯＮし、電圧信号が規定値になると、第１のスイッチン
グ素子１３をＯＮ、第２のスイッチング素子１４をＯＦ
Ｆし、電圧信号が規定値を超えると、第１のスイッチン
グ素子１３をＯＮ、第２のスイッチング素子１４をＯＦ
Ｆの状態で回生トランジスタ９をＯＮさせる。
ッチング素子１４および回生トランジスタ９を個別にＯ
Ｎ／ＯＦＦする動作は、電圧検出回路１０により検出さ
れた電圧信号によりスイッチ制御回路１１が制御してお
り、このスイッチ制御回路１１により電圧検出回路１０
で検出した電圧信号が規定値以下では、第１のスイッチ
ング素子１３をＯＦＦ、第２のスイッチング素子１４を
ＯＮし、電圧信号が規定値になると、第１のスイッチン
グ素子１３をＯＮ、第２のスイッチング素子１４をＯＦ
Ｆし、電圧信号が規定値を超えると、第１のスイッチン
グ素子１３をＯＮ、第２のスイッチング素子１４をＯＦ
Ｆの状態で回生トランジスタ９をＯＮさせる。
【００１８】つまり、電源投入時には、スイッチ制御回
路１１により第１のスイッチング素子１３はＯＦＦ、第
２のスイッチング素子１４はＯＮされており、抵抗器１
２と第２のスイッチング素子１４を通して平滑コンデン
サ３を充電して突入電流を抑制するので、抵抗器１２は
突入電流抑制抵抗の役割をする。
路１１により第１のスイッチング素子１３はＯＦＦ、第
２のスイッチング素子１４はＯＮされており、抵抗器１
２と第２のスイッチング素子１４を通して平滑コンデン
サ３を充電して突入電流を抑制するので、抵抗器１２は
突入電流抑制抵抗の役割をする。
【００１９】また、通常動作時には、スイッチ制御回路
１１により第１のスイッチング素子１３がＯＮ、第２の
スイッチング素子１４がＯＦＦされ、抵抗器１２の発熱
を防止できる。さらに、回生時には回生トランジスタ９
がＯＮして抵抗器１２を介して平滑コンデンサ３の電荷
を放電させる。つまり平滑コンデンサ３の電荷を抵抗器
１２で消費するので、抵抗器１２は回生ブレーキ抵抗器
の役割をする。
１１により第１のスイッチング素子１３がＯＮ、第２の
スイッチング素子１４がＯＦＦされ、抵抗器１２の発熱
を防止できる。さらに、回生時には回生トランジスタ９
がＯＮして抵抗器１２を介して平滑コンデンサ３の電荷
を放電させる。つまり平滑コンデンサ３の電荷を抵抗器
１２で消費するので、抵抗器１２は回生ブレーキ抵抗器
の役割をする。
【００２０】以上のように本実施例によれば従来例の突
入電流抑制抵抗器と回生ブレーキ抵抗器とを一つの抵抗
器１２で共用できる。
入電流抑制抵抗器と回生ブレーキ抵抗器とを一つの抵抗
器１２で共用できる。
【００２１】尚、回生トランジスタ９でトランジスタの
例を述べたが、ＩＧＢＴ，ＭＯＳＦＥＴ等の半導体スイ
ッチング素子でもよく、第１のスイッチング素子１３、
第２のスイッチング素子１４にも半導体スイッチング素
子を用いればよく、絶縁距離の確保も可能で小型化でき
る。
例を述べたが、ＩＧＢＴ，ＭＯＳＦＥＴ等の半導体スイ
ッチング素子でもよく、第１のスイッチング素子１３、
第２のスイッチング素子１４にも半導体スイッチング素
子を用いればよく、絶縁距離の確保も可能で小型化でき
る。
【００２２】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、電源投入
時の突入電流を抑制する突入電流抑制抵抗器と、電動機
から帰還される回生エネルギーを消費する回生ブレーキ
抵抗器を一つの抵抗器にて兼用でき大型部品を削減でき
るため、小型軽量化および低コスト化を図った電動機制
御機器を供給することができる。同時に、電動機制御機
器に突入電流抑制抵抗器を内蔵しているため、ブレーカ
および電磁接触器等の保護機器の容量を小さくでき、小
型軽量化および低コスト化を図った制御機器盤を供給す
ることができる。
時の突入電流を抑制する突入電流抑制抵抗器と、電動機
から帰還される回生エネルギーを消費する回生ブレーキ
抵抗器を一つの抵抗器にて兼用でき大型部品を削減でき
るため、小型軽量化および低コスト化を図った電動機制
御機器を供給することができる。同時に、電動機制御機
器に突入電流抑制抵抗器を内蔵しているため、ブレーカ
および電磁接触器等の保護機器の容量を小さくでき、小
型軽量化および低コスト化を図った制御機器盤を供給す
ることができる。
【図１】本発明の一実施例における電動機制御機器のパ
ワー回路構成図
ワー回路構成図
【図２】従来の電動機制御機器のパワー回路構成図
２ 順変換部 ３ 平滑用コンデンサ ９ 回生トランジスタ １０ 電圧検出回路 １１ スイッチ制御回路 １２ 抵抗器 １３ 第１のスイッチング素子 １４ 第２のスイッチング素子
Claims (1)
- 【請求項１】交流電圧をダイオードブリッジ等で直流電
圧に変換する順変換部の出力端に、第１のスイッチング
素子と直列に接続した平滑コンデンサ、および抵抗器と
直列に接続した回生トランジスタをそれぞれ接続し、電
動機制御機器の電源投入時に前記抵抗器を介して前記平
滑コンデンサを充電する第２のスイッチング素子と、前
記平滑コンデンサの両端の直流電圧を検出する電圧検出
回路と、前記電圧検出回路で検出した電圧信号により前
記第１のスイッチング素子と第２のスイッチング素子お
よび回生トランジスタを個別にＯＮ／ＯＦＦ制御するス
イッチ制御回路とを備え、このスイッチ制御回路により
前記電圧検出回路で検出した電圧信号が規定値以下で
は、前記第１のスイッチング素子をＯＦＦ、第２のスイ
ッチング素子をＯＮし、電圧信号が規定値になると、前
記第１のスイッチング素子をＯＮ、第２のスイッチング
素子をＯＦＦし、電圧信号が規定値を超えると、前記第
１のスイッチング素子をＯＮ、第２のスイッチング素子
をＯＦＦの状態で前記回生トランジスタをＯＮさせる電
動機制御機器のパワー回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28636296A JPH10136674A (ja) | 1996-10-29 | 1996-10-29 | 電動機制御機器のパワー回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28636296A JPH10136674A (ja) | 1996-10-29 | 1996-10-29 | 電動機制御機器のパワー回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10136674A true JPH10136674A (ja) | 1998-05-22 |
Family
ID=17703410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28636296A Pending JPH10136674A (ja) | 1996-10-29 | 1996-10-29 | 電動機制御機器のパワー回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10136674A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006061977A1 (ja) * | 2004-12-09 | 2006-06-15 | Daikin Industries, Ltd. | 多相電流供給回路、駆動装置、圧縮機、及び空気調和機 |
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| CN103684190A (zh) * | 2012-09-10 | 2014-03-26 | 发那科株式会社 | 具有至少两个电阻放电单元的电动机控制装置 |
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| CN104092363A (zh) * | 2014-07-22 | 2014-10-08 | 哈尔滨工业大学 | Z源逆变器rcd缓冲电路及含有该缓冲电路的z源逆变器拓扑电路 |
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| WO2022162827A1 (ja) * | 2021-01-28 | 2022-08-04 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置及び空調機 |
-
1996
- 1996-10-29 JP JP28636296A patent/JPH10136674A/ja active Pending
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