JPH11332088A - インバータ装置 - Google Patents
インバータ装置Info
- Publication number
- JPH11332088A JPH11332088A JP10128465A JP12846598A JPH11332088A JP H11332088 A JPH11332088 A JP H11332088A JP 10128465 A JP10128465 A JP 10128465A JP 12846598 A JP12846598 A JP 12846598A JP H11332088 A JPH11332088 A JP H11332088A
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- Japan
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Abstract
(57)【要約】
【課題】多相交流電源から整流回路と平滑コンデンサと
を介して得られた直流電圧を、インバータにより所望の
交流電圧に変換して出力するインバータ装置の入力側の
欠相検知手段を提供する。 【解決手段】インバータ装置５の電解コンデンサ３２の
両端電圧を検出して演算処理をする電圧検出器５１と帯
域通過フィルタ５２と実効値演算回路５３と比較回路５
４とにより、該両端電圧から３相交流電源１の基本周波
数の２倍周波数のリプル成分の実効値を求め、この実効
値が所定の値以上になったときに、３相交流電源１のい
ずれかの相の経路が欠除をしたとして欠相信号を出力す
る。
を介して得られた直流電圧を、インバータにより所望の
交流電圧に変換して出力するインバータ装置の入力側の
欠相検知手段を提供する。 【解決手段】インバータ装置５の電解コンデンサ３２の
両端電圧を検出して演算処理をする電圧検出器５１と帯
域通過フィルタ５２と実効値演算回路５３と比較回路５
４とにより、該両端電圧から３相交流電源１の基本周波
数の２倍周波数のリプル成分の実効値を求め、この実効
値が所定の値以上になったときに、３相交流電源１のい
ずれかの相の経路が欠除をしたとして欠相信号を出力す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、インバータ装置
の入力側の欠相検知手段に関する。
の入力側の欠相検知手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、この種のインバータ装置の従来
例を示す回路構成図であり、１は商用電源などの３相交
流電源、２は回路遮断器、３はインバータ装置、４はイ
ンバータ装置３の負荷としての電動機である。図３に示
したインバータ装置３には、例えばダイオードを３相ブ
リッジ接続してなる整流回路３１と、平滑コンデンサと
しての電解コンデンサ３２と、例えばトランジスタとダ
イオードとを逆並列接続したスイッチング回路６組を３
相ブリッジ接続してなるインバータ３３と、インバータ
３３の出力が所望の電圧，周波数の３相交流電圧になる
ように制御する制御回路３４と、欠相継電器３５とを備
えている。
例を示す回路構成図であり、１は商用電源などの３相交
流電源、２は回路遮断器、３はインバータ装置、４はイ
ンバータ装置３の負荷としての電動機である。図３に示
したインバータ装置３には、例えばダイオードを３相ブ
リッジ接続してなる整流回路３１と、平滑コンデンサと
しての電解コンデンサ３２と、例えばトランジスタとダ
イオードとを逆並列接続したスイッチング回路６組を３
相ブリッジ接続してなるインバータ３３と、インバータ
３３の出力が所望の電圧，周波数の３相交流電圧になる
ように制御する制御回路３４と、欠相継電器３５とを備
えている。
【０００３】この欠相継電器３５は３相交流電源１が何
らかの要因でいずれかの相が欠如したときに、これを検
知して欠相信号を制御回路３４に送出し、この欠相信号
により制御回路３４の動作を停止させて、例えば、前記
状態に起因した電解コンデンサ３２の過熱焼損，劣化を
防止し、この停止をインバータ装置３の外部へ表示する
ようにしていた。
らかの要因でいずれかの相が欠如したときに、これを検
知して欠相信号を制御回路３４に送出し、この欠相信号
により制御回路３４の動作を停止させて、例えば、前記
状態に起因した電解コンデンサ３２の過熱焼損，劣化を
防止し、この停止をインバータ装置３の外部へ表示する
ようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のインバータ装置
３を構成する周知の技術で製作された市販の欠相継電器
３５は比較的高価であり、設置スペースも多くとり、イ
ンバータ装置の小型化，コストダウンを阻害する要因と
なっていた。この発明の目的は、上記問題点を解決する
小型，安価なインバータ装置を提供することにある。
３を構成する周知の技術で製作された市販の欠相継電器
３５は比較的高価であり、設置スペースも多くとり、イ
ンバータ装置の小型化，コストダウンを阻害する要因と
なっていた。この発明の目的は、上記問題点を解決する
小型，安価なインバータ装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この第１の発明は、多相
交流電源から整流回路と平滑コンデンサとを介して得ら
れた直流電圧を、インバータにより所望の電圧，周波数
の交流電圧に変換して負荷に給電するインバータ装置に
おいて、前記直流電圧に含まれる前記交流電源の基本周
波数の２倍周波数のリプル成分を抽出する帯域通過フィ
ルタと、帯域通過フィルタの出力の実効値を演算して出
力する実効値演算回路と、実効値演算回路の出力値が所
定の値以上になったときに外部へ欠相信号を出力する比
較回路とを備える。
交流電源から整流回路と平滑コンデンサとを介して得ら
れた直流電圧を、インバータにより所望の電圧，周波数
の交流電圧に変換して負荷に給電するインバータ装置に
おいて、前記直流電圧に含まれる前記交流電源の基本周
波数の２倍周波数のリプル成分を抽出する帯域通過フィ
ルタと、帯域通過フィルタの出力の実効値を演算して出
力する実効値演算回路と、実効値演算回路の出力値が所
定の値以上になったときに外部へ欠相信号を出力する比
較回路とを備える。
【０００６】また、第２の発明は前記インバータ装置に
おいて、前記直流電圧に含まれる前記交流電源の基本周
波数の２倍周波数のリプル成分を抽出する帯域通過フィ
ルタと、帯域通過フィルタの出力の実効値を演算して出
力する実効値演算回路と、実効値演算回路の出力値の２
乗値を演算して出力する２乗値演算回路と、２乗値演算
回路の出力に一次遅れフィルタを介した値を出力する一
次遅れフィルタと、一次遅れフィルタの出力値が所定の
値以上になったときに外部へ欠相信号を出力する比較回
路とを備える。
おいて、前記直流電圧に含まれる前記交流電源の基本周
波数の２倍周波数のリプル成分を抽出する帯域通過フィ
ルタと、帯域通過フィルタの出力の実効値を演算して出
力する実効値演算回路と、実効値演算回路の出力値の２
乗値を演算して出力する２乗値演算回路と、２乗値演算
回路の出力に一次遅れフィルタを介した値を出力する一
次遅れフィルタと、一次遅れフィルタの出力値が所定の
値以上になったときに外部へ欠相信号を出力する比較回
路とを備える。
【０００７】この発明によれば、従来のインバータ装置
に備えていた欠相継電器に代えて、上述の回路などで形
成される新たな欠相検知手段を備えることにより、特に
近年のマイコンによるインバータ装置のデジタル制御で
対応する際に、後述の如く、該欠相検知手段はこのデジ
タル制御で容易に具現でき、該装置の小型化，コストダ
ウンに寄与できる。
に備えていた欠相継電器に代えて、上述の回路などで形
成される新たな欠相検知手段を備えることにより、特に
近年のマイコンによるインバータ装置のデジタル制御で
対応する際に、後述の如く、該欠相検知手段はこのデジ
タル制御で容易に具現でき、該装置の小型化，コストダ
ウンに寄与できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は、この発明の第１の実施例
を示すインバータ装置の回路構成図であり、図３に示し
た従来例回路と同一機能を有するものには同一符号を付
している。すなわち図１に示したインバータ装置５には
整流回路３１，電解コンデンサ３２，インバータ３３，
制御回路３４の他に、電解コンデンサ３２の両端電圧を
検出する電圧検出器５１と、帯域通過フィルタ５２と、
実効値演算回路５３と、比較回路５４とを備えている。
を示すインバータ装置の回路構成図であり、図３に示し
た従来例回路と同一機能を有するものには同一符号を付
している。すなわち図１に示したインバータ装置５には
整流回路３１，電解コンデンサ３２，インバータ３３，
制御回路３４の他に、電解コンデンサ３２の両端電圧を
検出する電圧検出器５１と、帯域通過フィルタ５２と、
実効値演算回路５３と、比較回路５４とを備えている。
【０００９】図１に示した電圧検出器５１は、例えば電
動機４からの回生電力で電解コンデンサ３２の両端電圧
が規定値以上に上昇したことを検知し、この上昇を抑制
する図示しない抵抗放電回路を動作させる際の電圧検出
器と共用することができる。また、インバータ装置５が
通常の動作状態では、電解コンデンサ３２の両端電圧に
は３相交流電源１の基本周波数の６倍周波数のリプル成
分が主として存在しているが、３相交流電源１から整流
回路３１の出力への経路に何らかの不具合が発生し、い
ずれかの相が欠如した状態になったときには、電解コン
デンサ３２の両端電圧には３相交流電源１の基本周波数
の２倍周波数のリプル成分が増大することが知られてい
る。
動機４からの回生電力で電解コンデンサ３２の両端電圧
が規定値以上に上昇したことを検知し、この上昇を抑制
する図示しない抵抗放電回路を動作させる際の電圧検出
器と共用することができる。また、インバータ装置５が
通常の動作状態では、電解コンデンサ３２の両端電圧に
は３相交流電源１の基本周波数の６倍周波数のリプル成
分が主として存在しているが、３相交流電源１から整流
回路３１の出力への経路に何らかの不具合が発生し、い
ずれかの相が欠如した状態になったときには、電解コン
デンサ３２の両端電圧には３相交流電源１の基本周波数
の２倍周波数のリプル成分が増大することが知られてい
る。
【００１０】従って、帯域通過フィルタ５２は３相交流
電源１の基本周波数（５０Ｈｚ，又は６０Ｈｚ）の２倍
周波数のリプル成分のみを通過させるために、例えば帯
域が１００Ｈｚ〜１２０Ｈｚの帯域通過フィルタとすれ
ばよい。なお、帯域通過フィルタ５２の機能をマイコン
を用いて行う場合には、電解コンデンサ３２の両端電圧
の検出値を電圧検出器５１に付加したＡ／Ｄ変換器によ
りサンプリング周期（ＴS ）毎に変換されたデジタル値
を求め、このデジタル値に周知の帯域通過デジタルフィ
ルタを介することにより、３相交流電源１の基本周波数
の２倍周波数成分を抽出することができる。
電源１の基本周波数（５０Ｈｚ，又は６０Ｈｚ）の２倍
周波数のリプル成分のみを通過させるために、例えば帯
域が１００Ｈｚ〜１２０Ｈｚの帯域通過フィルタとすれ
ばよい。なお、帯域通過フィルタ５２の機能をマイコン
を用いて行う場合には、電解コンデンサ３２の両端電圧
の検出値を電圧検出器５１に付加したＡ／Ｄ変換器によ
りサンプリング周期（ＴS ）毎に変換されたデジタル値
を求め、このデジタル値に周知の帯域通過デジタルフィ
ルタを介することにより、３相交流電源１の基本周波数
の２倍周波数成分を抽出することができる。
【００１１】次に実効値演算回路５３では、帯域通過フ
ィルタ５２により抽出された３相交流電源１の基本周波
数の２倍周波数のリプル成分の実効値を求めている。そ
の際、マイコンを用いて行う場合には、帯域通過フィル
タ５２により抽出された前記リプル成分のデジタル値か
ら下記の演算式の演算を行う。
ィルタ５２により抽出された３相交流電源１の基本周波
数の２倍周波数のリプル成分の実効値を求めている。そ
の際、マイコンを用いて行う場合には、帯域通過フィル
タ５２により抽出された前記リプル成分のデジタル値か
ら下記の演算式の演算を行う。
【００１２】
【数１】 ｖRMS ＝｛（１／Ｔ）（ｖP(1) 2 ＋ｖP(2) 2 ＋・・＋ｖP(N) 2 ）｝1/2 …（１） ここで、ｖRMS は前記リプル成分の実効値、ｖP(K)：Ｋ
（Ｋ＝１・２・・・Ｎ）回目の帯域通過フィルタ５２の
出力値を示し、Ｔ＝ＴS ・Ｎの関係にある。さらに比較
回路５４では、実効値演算回路５３の時間Ｔ毎の出力値
（ｖRMS ）が所定の値を越えたときに、３相交流電源１
から整流回路３１の出力までの経路に何らかの不具合が
発生し、いずれかの相が欠如した状態になったたとし
て、欠相信号を出力し、この欠相信号により制御回路３
４の動作を停止させて、例えば、前記状態に起因した電
解コンデンサ３２の過熱焼損，劣化を防止し、この停止
をインバータ装置５の外部へ表示する。
（Ｋ＝１・２・・・Ｎ）回目の帯域通過フィルタ５２の
出力値を示し、Ｔ＝ＴS ・Ｎの関係にある。さらに比較
回路５４では、実効値演算回路５３の時間Ｔ毎の出力値
（ｖRMS ）が所定の値を越えたときに、３相交流電源１
から整流回路３１の出力までの経路に何らかの不具合が
発生し、いずれかの相が欠如した状態になったたとし
て、欠相信号を出力し、この欠相信号により制御回路３
４の動作を停止させて、例えば、前記状態に起因した電
解コンデンサ３２の過熱焼損，劣化を防止し、この停止
をインバータ装置５の外部へ表示する。
【００１３】なお、帯域通過フィルタ５２の機能と実効
値演算回路５３の機能とをマイコンを用いて行わせる際
に、電解コンデンサ３２の両端電圧の検出値のサンプリ
ング周期（ＴS ）毎に変換されたデジタル値から、周知
の離散的フーリエ変換の手法により、３相交流電源１の
基本周波数の２倍周波数のリプル成分の実効値を直接求
めることができる。
値演算回路５３の機能とをマイコンを用いて行わせる際
に、電解コンデンサ３２の両端電圧の検出値のサンプリ
ング周期（ＴS ）毎に変換されたデジタル値から、周知
の離散的フーリエ変換の手法により、３相交流電源１の
基本周波数の２倍周波数のリプル成分の実効値を直接求
めることができる。
【００１４】図２は、この発明の第２の実施例を示すイ
ンバータ装置の回路構成図であり、図１に示した実施例
回路と同一機能を有するものには同一符号を付してい
る。すなわち図２に示したインバータ装置６には整流回
路３１，電解コンデンサ３２，インバータ３３，制御回
路３４，電圧検出器５１，帯域通過フィルタ５２，実効
値演算回路５３，比較回路５４の他に、実効値演算回路
５３から比較回路５４の経路に２乗値演算回路６１と一
次遅れフィルタ６２とが挿設されている。
ンバータ装置の回路構成図であり、図１に示した実施例
回路と同一機能を有するものには同一符号を付してい
る。すなわち図２に示したインバータ装置６には整流回
路３１，電解コンデンサ３２，インバータ３３，制御回
路３４，電圧検出器５１，帯域通過フィルタ５２，実効
値演算回路５３，比較回路５４の他に、実効値演算回路
５３から比較回路５４の経路に２乗値演算回路６１と一
次遅れフィルタ６２とが挿設されている。
【００１５】図２において、上述の実効値演算回路５３
の演算機能と、実効値演算回路５３の出力の２乗値を求
める２乗値演算回路６１の演算機能とを同時に処理する
ことができ、その際には下記の演算式の演算を行う。
の演算機能と、実効値演算回路５３の出力の２乗値を求
める２乗値演算回路６１の演算機能とを同時に処理する
ことができ、その際には下記の演算式の演算を行う。
【００１６】
【数２】 ｖRMS 2 ＝（１／Ｔ）（ｖP(1) 2 ＋ｖP(2) 2 ＋・・＋ｖP(N) 2 ） …（２） また一次遅れフィルタ６２では、このフィルタの時定数
を電解コンデンサ３２の熱時定数にほぼ等しく設定す
る。すなわち、一次遅れフィルタ６２の出力値が所定の
値を越えたときに比較回路５４を動作させ、比較回路５
４が欠相信号を出力し、この欠相信号により制御回路３
４の動作を停止させて、前記状態に起因した電解コンデ
ンサ３２の過熱焼損，劣化を防止し、この停止をインバ
ータ装置６の外部へ表示する。
を電解コンデンサ３２の熱時定数にほぼ等しく設定す
る。すなわち、一次遅れフィルタ６２の出力値が所定の
値を越えたときに比較回路５４を動作させ、比較回路５
４が欠相信号を出力し、この欠相信号により制御回路３
４の動作を停止させて、前記状態に起因した電解コンデ
ンサ３２の過熱焼損，劣化を防止し、この停止をインバ
ータ装置６の外部へ表示する。
【００１７】
【発明の効果】この発明によれば、上述の演算回路，フ
ィルタなどで形成される欠相検知手段は、特にマイコン
によるデジタル制御により容易に具現でき、さらに先述
の抵抗放電回路の動作に必要な電圧検出器とこの発明の
電圧検出器とを共用すれば、このインバータ装置には新
たなハード回路の追加が不要となり、その結果、該装置
の小型化，コストダウンを可能にする。
ィルタなどで形成される欠相検知手段は、特にマイコン
によるデジタル制御により容易に具現でき、さらに先述
の抵抗放電回路の動作に必要な電圧検出器とこの発明の
電圧検出器とを共用すれば、このインバータ装置には新
たなハード回路の追加が不要となり、その結果、該装置
の小型化，コストダウンを可能にする。
【図１】この発明の第１の実施例を示すインバータ装置
の回路構成図
の回路構成図
【図２】この発明の第２の実施例を示すインバータ装置
の回路構成図
の回路構成図
【図３】従来例を示すインバータ装置の回路構成図
１…３相交流電源、２…回路遮断器、３…インバータ装
置、４…電動機、５，６…インバータ装置、３１…整流
回路、３２…電解コンデンサ、３３…インバータ、３４
…制御回路、３５…欠相継電器３５、５１…電圧検出
器、５２…帯域通過フィルタ、５３…実効値演算回路、
５４…比較回路、６１…２乗値演算回路、６２…一次遅
れフィルタ。
置、４…電動機、５，６…インバータ装置、３１…整流
回路、３２…電解コンデンサ、３３…インバータ、３４
…制御回路、３５…欠相継電器３５、５１…電圧検出
器、５２…帯域通過フィルタ、５３…実効値演算回路、
５４…比較回路、６１…２乗値演算回路、６２…一次遅
れフィルタ。
Claims (2)
- 【請求項１】多相交流電源から整流回路と平滑コンデン
サとを介して得られた直流電圧を、インバータにより所
望の電圧，周波数の交流電圧に変換して負荷に給電する
インバータ装置において、 前記直流電圧に含まれる前記交流電源の基本周波数の２
倍周波数のリプル成分を抽出する帯域通過フィルタと、 帯域通過フィルタの出力の実効値を演算して出力する実
効値演算回路と、 実効値演算回路の出力値が所定の値以上になったときに
外部へ欠相信号を出力する比較回路とを備えたことを特
徴とするインバータ装置。 - 【請求項２】多相交流電源から整流回路と平滑コンデン
サとを介して得られた直流電圧を、インバータにより所
望の電圧，周波数の交流電圧に変換して負荷に給電する
インバータ装置において、 前記直流電圧に含まれる前記交流電源の基本周波数の２
倍周波数のリプル成分を抽出する帯域通過フィルタと、 帯域通過フィルタの出力の実効値を演算して出力する実
効値演算回路と、 実効値演算回路の出力値の２乗値を演算して出力する２
乗値演算回路と、 ２乗値演算回路の出力に一次遅れフィルタを介した値を
出力する一次遅れフィルタと、 一次遅れフィルタの出力値が所定の値以上になったとき
に外部へ欠相信号を出力する比較回路とを備えたことを
特徴とするインバータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12846598A JP3775053B2 (ja) | 1998-05-12 | 1998-05-12 | インバータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12846598A JP3775053B2 (ja) | 1998-05-12 | 1998-05-12 | インバータ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11332088A true JPH11332088A (ja) | 1999-11-30 |
| JP3775053B2 JP3775053B2 (ja) | 2006-05-17 |
Family
ID=14985403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12846598A Expired - Fee Related JP3775053B2 (ja) | 1998-05-12 | 1998-05-12 | インバータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3775053B2 (ja) |
Cited By (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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