JPH11187565A - 漏洩電流防止回路 - Google Patents

漏洩電流防止回路

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JPH11187565A
JPH11187565A JP35152097A JP35152097A JPH11187565A JP H11187565 A JPH11187565 A JP H11187565A JP 35152097 A JP35152097 A JP 35152097A JP 35152097 A JP35152097 A JP 35152097A JP H11187565 A JPH11187565 A JP H11187565A
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JP
Japan
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current
leakage current
prevention circuit
power supply
ground line
Prior art date
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Application number
JP35152097A
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English (en)
Inventor
Kenji Hara
憲二 原
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Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価にして小型化が容易な構成により、漏洩
電流による影響を低減し得る漏洩電流防止回路を提供す
ることを目的とする。 【解決手段】 交流電源の供給を受けて駆動する電気機
器(コントローラ101)を備えたシステムにおいて、
電流検出手段103によりコントローラ101の機器接
地線111と大地接地の間に流れる電流を検出し、該電
流検出手段103により検出された電流が減少するよう
に、漏洩電流補償手段104によって機器接地線111
に電流を供給する。例えば、検出電流と逆位相の電流を
機器接地線111にフィードバックすることにより、機
器接地線111に流れる高周波成分の電流(漏洩電流)
をキャンセルする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、モータ等の駆動制
御系の回路が持つコンデンサ成分によって流れる漏洩電
流を防止する漏洩電流防止回路に係り、特に、安価にし
て小型化が容易な構成により、漏洩電流による影響を低
減し得る漏洩電流防止回路に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体製造装置等の分野においては、扱
う製品の駆動電流が微弱であるため、製造装置側におい
て発生する漏洩電流についても、装置の運用(半導体製
造)上、その影響が重要視される。このような半導体装
置等においては、サーボモータ等が多数使用されてい
る。また、これらモータ等はインバータ方式やPWM
(パルス幅変調)方式等で駆動されており、これら方式
を実現するために構成される回路は、ダイオード、トラ
ンジスタ或いはサイリスタ等の非線形素子を使用してい
るため、電流に高い周波数成分を含み、直流的には絶縁
されていても回路が持つ電気容量、すなわちコンデンサ
成分によって漏洩電流がわずかながら流れることにな
る。例えば、図3は、モータの駆動制御系において発生
する漏洩電流を説明する回路構成図である。同図に示す
ように、コントローラ301のヒートシンク等から接地
(大地接地)に向かって漏洩電流ileakが流れる。この
ような漏洩電流による影響を低減する手法として、例え
ば、特開平6−261442号公報で開示されている
「漏洩電流防止回路」がある。本従来例の漏洩電流防止
回路は、何れか1つの相配線が電源接地線により接地さ
れた交流電源と、交流入力端子が接地コンデンサを介し
て機器接地線により接地された電気機器とを電源配線に
より接続し、交流電源と電気機器とを接続する電源配線
の経路に漏洩電流検出器を接続してなる配電系におい
て、電気機器の交流入力端子と接地端子との間に、漏洩
電流検出器と電源配線これに接続された電気機器内の接
地コンデンサとを経由して流れる漏洩電流に対し、これ
と逆位相で同一振幅の電流を流すための漏洩電流補償回
路を設けることにより、電源接地線と機器接地線に流れ
る電流を殆ど零にするものである。また、その結果とし
て、漏洩電流検出器が電気機器の交流入力端子に接続さ
れた接地コンデンサの影響で誤動作するのを防止し得る
ようにしたものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の漏洩電流防止回路にあっては、漏洩電流補償回路
を、複数台の単相絶縁変圧器や絶縁変換器および位相変
換器或いは交流電圧調整器等で構成するため、装置の構
成が高価で、かつ多大なスペースを必要とするという問
題点があった。本発明は、上記従来の問題点に鑑みてな
されたものであって、安価にして小型化が容易な構成に
より、漏洩電流による影響を低減し得る漏洩電流防止回
路を提供することを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の請求項1に係る漏洩電流防止回路は、交流
電源の供給を受けて駆動する電気機器を備えたシステム
の漏洩電流を防止する漏洩電流防止回路において、前記
電気機器の機器接地線と大地接地の間に流れる電流を検
出する電流検出手段と、前記機器接地線に、前記電流検
出手段により検出された電流が減少するように電流を供
給する漏洩電流補償手段とを具備するものである。ま
た、請求項2に係る漏洩電流防止回路は、多相交流電源
の供給を受けて駆動する電気機器を備えたシステムの漏
洩電流を防止する漏洩電流防止回路において、前記交流
電源の電源配線のうち各相配線間に流れる電流を検出す
る電流検出手段と、前記電流検出手段により検出された
電流の差分が減少するように大地接地に流す漏洩電流補
償手段とを具備するものである。
【0005】本発明の請求項1に係る漏洩電流防止回路
では、交流電源の供給を受けて駆動する電気機器を備え
たシステムにおいて、電流検出手段により電気機器の機
器接地線と大地接地の間に流れる電流を検出し、該電流
検出手段により検出された電流が減少するように、漏洩
電流補償手段によって、電気機器の機器接地線に電流を
供給する。例えば、検出電流と逆位相の電流を電気機器
の機器接地線にフィードバックすることにより、電気機
器の機器接地線に流れる高周波成分の電流(漏洩電流)
をキャンセルするものである。これにより、安価にして
小型化が容易な構成により、漏洩電流による影響を低減
し得る漏洩電流防止回路を実現できる。また、請求項2
に係る漏洩電流防止回路では、多相交流電源の供給を受
けて駆動する電気機器を備えたシステムにおいて、電流
検出手段により交流電源の電源配線のうち各相配線間に
流れる電流を検出し、漏洩電流補償手段では、該電流検
出手段により検出された電流の差分が減少するように、
該差分電流を大地接地に流すようにしている。すなわ
ち、各相配線に流れる電流の総和を取った時の値が高周
波成分の電流(漏洩電流)そのものであり、該総和電流
となる差分電流を大地接地に流すことで、漏洩電流を実
質的に無くすものである。これにより、安価にして小型
化が容易な構成により、漏洩電流による影響を確実に低
減し得る漏洩電流防止回路を実現できる。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の漏洩電流防止回路
の実施の形態について、〔第1の実施形態〕、〔第2の
実施形態〕の順に図面を参照して詳細に説明する。 〔第1の実施形態〕図1は本発明の第1の実施形態に係
る漏洩電流防止回路が適用されるモータ駆動制御系の回
路構成図である。本実施形態の漏洩電流防止回路は、三
相交流電源の供給を受けてモータ102を駆動制御する
コントローラ101を備えた駆動制御系システムにおい
て、回路が持つコンデンサ成分によって流れる漏洩電流
を防止するものである。図1において、本実施形態の漏
洩電流防止回路は、コントローラ101の機器接地線1
11と大地接地の間に流れる電流を検出する電流検出手
段103と、機器接地線111に、電流検出手段103
により検出された電流が減少するように電流を供給する
漏洩電流補償手段104とを備えた構成である。ここ
で、電流検出手段103は、機器接地線111と大地接
地間に接続される抵抗R10で実現されている。また、
漏洩電流補償手段104は、抵抗R11〜R13および
オペアンプOPA1を備えた差動増幅器または反転増幅
器の構成で実現されている。すなわち、同図に示すよう
に、抵抗R10によって、該抵抗R10の両端には、機
器接地線111側には電位e1が、大地接地側には電位
e2がそれぞれ生成され、電位e1は抵抗R11を介し
てオペアンプOPA1の(−)側入力端子に、電位e2
は抵抗R12を介してオペアンプOPA1の(+)側入
力端子に、それぞれ入力される。したがって、オペアン
プOPA1の出力端子には、電位e1とは逆位相で大き
さがe1×R13/R11の出力電位e0が生成される
こととなり、該出力を機器接地線111に帰還すれば、
抵抗R10の両端に発生している電位差(e2ーe1)
が零とするようなフィードバックループが構成されるこ
とになる。これにより、機器接地線111に流れる高周
波成分の電流、すなわち漏洩電流をキャンセルすること
となり、本実施形態の漏洩電流防止回路の構成は、4個
の抵抗と1個のオペアンプで実現し得るので、安価にし
て小型化が容易な構成により、漏洩電流による影響を低
減し得る漏洩電流防止回路を実現できる。
【0007】〔第2の実施形態〕図2は本発明の第2の
実施形態に係る漏洩電流防止回路が適用されるモータ駆
動制御系の回路構成図である。本実施形態の漏洩電流防
止回路は、多相交流電源の供給を受けてモータ102を
駆動制御するコントローラ201を備えた駆動制御系シ
ステムにおいて、回路が持つコンデンサ成分によって流
れる漏洩電流を防止するものである。図2において、本
実施形態の漏洩電流防止回路は、交流電源の電源配線の
うち各相配線間に流れる電流を検出する電流検出器20
3と、電流検出器203により検出された電流の差分が
減少するように大地接地に流す漏洩電流補償手段204
とを備えた構成である。ここで、漏洩電流補償手段20
4は、抵抗R21〜R23およびオペアンプOPA2を
備えた差動増幅器の構成で実現されている。すなわち、
同図に示すように、電流検出器203から、例えば、交
流電源の電源配線のR相およびS相の間に流れる電流
と、S相とT相の間に流れる電流とが検出されたとする
と、これらの電流が、それぞれ漏洩電流補償手段204
内の抵抗R21および抵抗R22の一端に供給される。
これにより、抵抗R11の該一端には電位e3が、抵抗
R22の該一端には電位e4がそれぞれ生成し、電位e
3は抵抗R11を介してオペアンプOPA2の(−)側
入力端子に、電位e4は抵抗R22を介してオペアンプ
OPA2の(+)側入力端子に、それぞれ入力される。
したがって、オペアンプOPA2の出力端子には、電位
e3および電位e4の差分となる出力電位e5が生成さ
れることとなり、結果として、電流検出器203により
検出された電流の差分が大地接地に流されることとな
る。先に開示した第1の実施形態の漏洩電流防止回路に
おいては、駆動制御系システム全体では、モータ102
やケーブル等からでも漏れ電流が発生して、個々に大地
接地に対して電流が流れることから、完全にシステム全
体の漏洩電流を防止できない場合が生じることも考えら
れる。これに対して、本実施形態の漏洩電流防止回路で
は、各相配線に流れる電流の総和を取った時の値が高周
波成分の電流(漏洩電流)そのものであり、該総和電流
となる差分電流を大地接地に流すことで、漏洩電流を実
質的に無くことができる。すなわち、本実施形態の漏洩
電流防止回路の構成は、3個の抵抗と1個のオペアンプ
で実現し得るので、安価にして小型化が容易な構成によ
り、漏洩電流による影響を確実に低減し得る漏洩電流防
止回路を実現できる。
【0008】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の漏洩電流
防止回路によれば、交流電源の供給を受けて駆動する電
気機器を備えたシステムにおいて、電流検出手段により
電気機器の機器接地線に流れる電流を検出し、該電流検
出手段により検出された電流が減少するように、漏洩電
流補償手段によって、電気機器の機器接地線に電流を供
給することとしたので、安価にして小型化が容易な構成
により、漏洩電流による影響を低減し得る漏洩電流防止
回路を提供することができる。また、本発明の漏洩電流
防止回路によれば、多相交流電源の供給を受けて駆動す
る電気機器を備えたシステムにおいて、電流検出手段に
より交流電源の電源配線のうち各相配線間に流れる電流
を検出し、漏洩電流補償手段では、該電流検出手段によ
り検出された電流の差分が減少するように、該差分電流
を大地接地に流すこととし、各相配線に流れる電流の総
和である差分電流を大地接地に流すことで、漏洩電流を
実質的に無くすこととしたので、安価にして小型化が容
易な構成により、漏洩電流による影響を確実に低減し得
る漏洩電流防止回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る漏洩電流防止回
路が適用されるモータ駆動制御系の回路構成図である。
【図2】本発明の第2の実施形態に係る漏洩電流防止回
路が適用されるモータ駆動制御系の回路構成図である。
【図3】モータの駆動制御系において発生する漏洩電流
を説明する回路構成図である。
【符号の説明】
101,201,301 コントローラ 102 モータ R10,R11〜R13,R21〜R23、R30
抵抗 103 漏洩電流検出手段 104 漏洩電流補償手段 OPA1,OPA2 オペアンプ 203 漏洩電流検出器 204 漏洩電流流出手段

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 交流電源の供給を受けて駆動する電気機
    器を備えたシステムの漏洩電流を防止する漏洩電流防止
    回路において、 前記電気機器の機器接地線と大地接地の間に流れる電流
    を検出する電流検出手段と、 前記機器接地線に、前記電流検出手段により検出された
    電流が減少するように電流を供給する漏洩電流補償手段
    と、を有することを特徴とする漏洩電流防止回路。
  2. 【請求項2】 多相交流電源の供給を受けて駆動する電
    気機器を備えたシステムの漏洩電流を防止する漏洩電流
    防止回路において、 前記交流電源の電源配線のうち各相配線間に流れる電流
    を検出する電流検出手段と、 前記電流検出手段により検出された電流の差分が減少す
    るように大地接地に流す漏洩電流補償手段と、を有する
    ことを特徴とする漏洩電流防止回路。
JP35152097A 1997-12-19 1997-12-19 漏洩電流防止回路 Pending JPH11187565A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105790213A (zh) * 2016-04-14 2016-07-20 袁月春 一种剩余电流抵消方法及其漏电保护装置
CN109946509A (zh) * 2019-04-17 2019-06-28 珠海格力电器股份有限公司 一种泄漏电流确定装置、电机及其泄漏电流确定方法
CN110703837A (zh) * 2019-10-29 2020-01-17 北京东方计量测试研究所 一种地电流补偿电路及方法

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