JPH1141951A - 汎用インバータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 主回路部と制御回路部との組み合わせが電源
の種類、容量、各種仕様毎に異なる数多くの製品を製作
しておく必要がないようにすること。 【解決手段】 交直変換を行うコンバータモジュール、
主コンデンサ回路、直交逆変換を行うインバータモジュ
ールおよびインバータモジュールを駆動するベース駆動
回路を含む主回路ユニット１０と、周波数入力回路およ
び周波数入力回路よりの指令信号に応じた電圧、周波数
のベース制御信号を生成し当該ベース制御信号を前記ベ
ース駆動回路へ出力するマイクロコンピュータを含む制
御ユニット５０とを個別のユニット構造体として構成
し、主回路ユニット１０と制御ユニット５０とを、ねじ
１００等によって分離交換可能に機械的に連結し、かつ
雄雌コネクタ２１、６１により抜き差し可能に電気的に
接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、汎用インバータ
に関し、特に、産業機械、業務用空気調和装置等の各種
用途で使用される汎用インバータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】汎用インバータは、交直変換を行うコン
バータモジュール、主コンデンサ回路、直交逆変換を行
うインバータモジュールおよびインバータモジュールを
駆動するベース駆動回路を含む主回路部と、周波数入力
回路および周波数入力回路よりの指令信号に応じた電
圧、周波数のベース制御信号を生成し当該ベース制御信
号を前記ベース駆動回路へ出力するマイクロコンピュー
タを含む制御回路部とを有し、これらは一つのケーシン
グに納められ、一体構造になっている。

【０００３】汎用インバータの主回路部は、電源の種
類、容量等により構成、大きさが異なり、制御回路部
は、手動周波数指令用のボリュール付きのもの、上位コ
ンピュータとの通信を行う通信回路付きのもの、プログ
ラマブルロジックコントローラとの通信を行うＰＬＣリ
ンク回路付きのもの等、各種仕様により異なる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の汎用インバータ
は、主回路部と制御回路部とが一つのケーシングに納め
られた一体構造になっているため、メーカーでは、主回
路部と制御回路部との組み合わせが電源の種類、容量、
各種仕様毎に異なる数多くの製品を製作する必要があ
る。

【０００５】このため、各種製品毎に、電源の種類、容
量、各種仕様に合った全ての部品を収集してインバータ
全体を組み立てる必要があり、また、製品の在庫管理が
難しくなり、主回路部と制御回路部との組み合わせが特
殊な製品では作り置きがない等により短納期が行えない
ことがある。

【０００６】従来の汎用インバータでは、仕様変更、機
能追加に際しては、ケーシングを分解して部品の交換、
追加等を行う必要があり、このため、仕様変更を容易に
行うことができず、ユーザサイドでの仕様変更は不可能
である。

【０００７】また、従来の汎用インバータでは、主回路
部、制御回路部の一部で故障や損傷が生じても、インバ
ータ全体を交換したり、修理に出さなければならず、そ
の際には、主回路部の電力配線と制御回路部の制御配線
の全体を外さなければならず、配線作業に多くの時間を
要することになる。

【０００８】この発明は、上述の如き問題点に着目して
なされたものであり、主回路部と制御回路部との組み合
わせが電源の種類、容量、各種仕様毎に異なる数多くの
製品を製作しておく必要がなく、組立生産性に優れ、特
殊仕様の製品でも短納期を可能にし、しかも仕様変更、
機能追加等をユーザサイドでも容易に行え、主回路部、
制御回路部の一部で故障や損傷が生じた際には、インバ
ータ全体を交換したり、修理に出す必要がなく、全配線
を外さずに交換できる汎用インバータを提供することを
目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、この発明による汎用インバータは、交直変換を行
うコンバータモジュール、主コンデンサ回路、直交逆変
換を行うインバータモジュールおよびインバータモジュ
ールを駆動するベース駆動回路を含む主回路ユニット
と、周波数入力回路および周波数入力回路よりの指令信
号に応じた電圧、周波数のベース制御信号を生成し当該
ベース制御信号を前記ベース駆動回路へ出力するマイク
ロコンピュータを含む制御ユニットとが個別のユニット
構造体として構成され、前記主回路ユニットと前記制御
ユニットとは、分離交換可能に機械的に連結され、かつ
雄雌コネクタにより抜き差し可能に電気的に接続されて
いるものである。

【００１０】つぎの発明による汎用インバータは、前記
主回路ユニットと前記制御ユニットとは各々箱状のケー
シングによるケース収納構造になっているものである。

【００１１】つぎの発明による汎用インバータは、前記
主回路ユニットには主回路端子が設けられ、前記制御ユ
ニットには制御回路端子が設けられ、前記主回路ユニッ
トに配線カバーが着脱可能に装着され、前記配線カバー
には、主回路端子に接続される配線を通される主回路ユ
ニット用配線通し開口と、前記制御回路端子に接続され
る配線を通される制御ユニット用配線通し開口とが設け
られ、前記制御ユニット用配線通し開口の一部が切り欠
き部によって配線カバー外部に開放されているものであ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照してこの発
明に係る汎用インバータの実施の形態を詳細に説明す
る。

【００１３】図１〜図１６はこの発明による汎用インバ
ータの一つの実施の形態を示している。これらの図にお
いて、１０は主回路ユニットを、５０は制御ユニットを
各々示している。

【００１４】主回路ユニット１０は、図１３〜図１６に
示されているように、交直変換を行うコンバータモジュ
ール１１と、主コンデンサ回路１２と、直交逆変換を行
うインバータモジュール１３と、インバータモジュール
を駆動するベース駆動回路１４と、電流検出器１５と、
増幅器１６と、電圧検出器１７と、制御ユニット５０に
電力を供給するための制御電源回路１８とを有してお
り、これら各部を構成する部品は、電源の種類、容量に
応じて選定される。

【００１５】制御ユニット５０は、図１３〜図１６に示
されているように、周波数入力回路５１と、電流検出器
１５、電圧検出器１７より電流信号、電圧信号を入力
し、周波数入力回路５１よりの指令信号に応じた電圧、
周波数のベース制御信号を生成し、ベース制御信号をベ
ース駆動回路１４へ出力するマイクロコンピュータ５２
と、運転状態を知らせるための運転状態出力回路５３
と、運転状況を表示する表示器５４とを有し、仕様に応
じて、更に、手動周波数指令用のボリューム５５、上位
コンピュータとの通信を行う通信回路５６、プログラマ
ブルロジックコントローラとの通信を行うＰＬＣリンク
回路５７を具備している。

【００１６】主回路ユニット１０と制御ユニット５０と
は、各々樹脂成型品あるいは板金製の箱状のケーシング
２０、６０によるケース収納構造による個別のユニット
構造体として構成され、ケーシング２０内に、コンバー
タモジュール１１、主コンデンサ回路１２、インバータ
モジュール１３、ベース駆動回路１４、電流検出器１
５、増幅器１６、電圧検出器１７、制御電源回路１８の
全てを内蔵し、ケーシング６０内に、周波数入力回路５
１、マイクロコンピュータ５２、運転状態出力回路５３
を内蔵し、仕様に応じてケーシング６０内に、手動周波
数指令用のボリューム５５、通信回路５６、ＰＬＣリン
ク回路５７を内蔵している。

【００１７】主回路ユニット１０と制御ユニット５０と
は、ねじ１００により分離交換可能に機械的に連結さ
れ、かつ各ユニット１０、５０に取り付けられた雄雌コ
ネクタ２１、６１により抜き差し可能に電気的に接続さ
れている。ねじ１００による主回路ユニット１０と制御
ユニット５０との機械的連結のために、主回路ユニット
１０のケーシング２０にはねじ１００が螺合するねじ孔
２２が形成され、制御ユニット５０のケーシング６０に
はねじ１００が貫通するねじ通し孔６２が形成されてい
る。

【００１８】主回路ユニット１０のケーシング２０の端
部には複数個の主回路端子２３を有する主回路端子台２
４が取り付けられている。制御ユニット５０のケーシン
グ６０の上面には各々複数個の制御回路端子６３を有す
る制御回路端子台６４が２列に取り付けられている。

【００１９】ケーシング６０の上部には爪６５により端
子カバー６６が着脱可能に取り付けられており、ケーシ
ング２０の端部には爪２５によって配線カバー２６が着
脱可能に取り付けられており、端子カバー６６と配線カ
バー２６により主回路端子２３と制御回路端子台６４の
全体が保護覆蓋される。

【００２０】配線カバー２６には、主回路端子２３に接
続される配線を通される主回路ユニット用配線通し開口
２７と、制御回路端子６３に接続される配線を通される
制御ユニット用配線通し開口２８とが設けられており、
制御ユニット用配線通し開口２８は切り欠き部２９によ
って一部が配線カバー外部に開放されている。

【００２１】上述のように、主回路ユニット１０と制御
ユニット５０とが、個別のユニット構造体として構成さ
れ、分離交換可能であるから、電源の種類、容量毎に製
作された主回路ユニット１０と各種仕様毎に製作された
制御ユニット５０との任意の組み合わせにより、主回路
部と制御回路部とが任意の組み合わせによる各種の製品
が得られるようになり、主回路部と制御回路部との組み
合わせが電源の種類、容量、各種仕様毎に異なる数多く
の製品を製作する必要がなくなる。

【００２２】これにより、インバータ全体で見て、組立
生産性が改善され、ユニットレベルの在庫管理で、特殊
仕様の製品でも短納期が可能になる。

【００２３】また、主回路ユニット１０と制御ユニット
５０とは、箱状のケーシング２０、６０によるケース収
納構造による個別のユニット構造体として構成されてい
ることにより、主回路ユニット１０内の主回路部と制御
ユニット５０内の制御回路部とが、ケーシング２０、６
０の外壁によって断熱隔離されることになり、このここ
とによって主回路部の熱が制御回路部へ伝わり難くな
り、高信頼性を確保できるようになる。

【００２４】主回路ユニット１０と制御ユニット５０と
が分離交換可能に機械的に連結され、雄雌コネクタ２
１、６１により抜き差し可能に電気的に接続されてるか
ら、制御回路部の故障対処、仕様変更、機能向上を、制
御ユニット５０の交換だけで、分解作業等を要すること
なく容易に、しかもミスなく的確に行える。また、主回
路部の故障等に際しては、主回路ユニット１０の交換だ
けで、分解作業等を要することなく容易に、しかもミス
なく的確に行える。

【００２５】これらのことにより、仕様変更、機能追加
（アップグレード）等をユーザサイドでも容易に行え、
主回路部、制御回路部の一部で故障や損傷が生じた際に
は、主回路ユニット１０、制御ユニット５０の一方の交
換で済み、インバータ全体を交換したり、修理に出す必
要がなくなり、経済的になる。このことは、主回路ユニ
ット１０と制御ユニット５０とで、寿命（耐久性）が異
なる場合に、特に有用である。

【００２６】なお、制御ユニット５０を主回路ユニット
１０より取り外す際に、制御回路端子６３に接続されて
制御ユニット用配線通し開口２８に通されている配線を
切り欠き部２９を通して制御ユニット用配線通し開口２
８より抜き出すことができ、主回路端子２３に接続され
る配線を主回路ユニット用配線通し開口２７に通されて
いることにより、制御ユニット５０の制御回路端子６３
に接続されている配線を制御ユニット５０より外すこと
なく、配線付きのまま、制御ユニット５０を、主回路端
子２３に接続される配線を主回路ユニット用配線通し開
口２７に通されていることで、主回路ユニット１０と紐
付きの関係による配線カバー２６より、ひいては主回路
ユニット１０より分離することができる。

【００２７】また、この実施の形態では、表示器５４、
ボリューム摘み５８、ラン・スイップ・リセットボタン
５９等を含む表示・操作部もユニット化されている。こ
の表示・操作ユニット７０は、本体ケース７１と、本体
ケース７１に開閉可能に取り付けられたカバー７２とに
よるケース収納構造体によってユニット化され、爪７３
によって制御ユニット５０に着脱、交換可能に取り付け
られ、ケーシング６０と本体ケース７１に取り付けられ
た雄雌コネクタ６７、７４によって制御ユニット５０に
電気的に抜き差し可能に接続される。

【００２８】これにより、表示・操作部の故障対処、仕
様変更、機能向上も、表示・操作ユニット７０単体の交
換だけで、分解作業等を要することなく容易に、しかも
ミスなく的確に行える。

【００２９】なお、主回路ユニット１０と制御ユニット
５０との機械的連結は、ねじ１００によるねじ止めに限
られることはなく、この両者の機械的連結も爪や突起等
によってはめ込み式にツールレスで行う事も可能であ
る。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明から理解される如く、この発
明による汎用インバータによれば、主回路ユニットと制
御ユニットとが、個別のユニット構造体として構成さ
れ、分離交換可能であるから、電源の種類、容量毎に製
作された主回路ユニットと各種仕様毎に製作された制御
ユニットとの任意の組み合わせにより、主回路部と制御
回路部とが任意の組み合わせによる各種の製品が得られ
るようになり、主回路部と制御回路部との組み合わせが
電源の種類、容量、各種仕様毎に異なる数多くの製品を
製作する必要がなくなり、インバータ全体で見て、組立
生産性が改善され、ユニットレベルの在庫管理で、特殊
仕様の製品でも短納期が可能になる。

【００３１】また、主回路ユニットと制御ユニットとが
分離交換可能に機械的に連結され、雄雌コネクタにより
抜き差し可能に電気的に接続されてるから、制御回路部
の故障対処、仕様変更、機能向上を、制御ユニットの交
換だけで、分解作業等を要することなく容易に、しかも
ミスなく的確に行え、主回路部の故障等に際しては、主
回路ユニットの交換だけで、分解作業等を要することな
く容易に、しかもミスなく的確に行えるから、仕様変
更、機能追加等をユーザサイドでも容易に行え、主回路
部、制御回路部の一部で寿命、故障や損傷が生じた際に
は、主回路ユニット、制御ユニットの一方の交換で済
み、インバータ全体を交換したり、修理に出す必要がな
くなり、経済的になる。

【００３２】つぎの発明による汎用インバータによれ
ば、主回路ユニットと制御ユニットとは、箱状のケーシ
ングによるケース収納構造による個別のユニット構造体
として構成されていることにより、主回路ユニット内の
主回路部と制御ユニット内の制御回路部とが、ケーシン
グの外壁によって断熱隔離されることになり、このこと
によって主回路部の熱が制御回路部へ伝わり難くなり、
高信頼性を確保できるようになる。

【００３３】つぎの発明による汎用インバータによれ
ば、配線カバーの制御ユニット用配線通し開口の一部が
切り欠き部によって配線カバー外部に開放されてるか
ら、制御ユニットの制御回路端子に接続されて制御ユニ
ット用配線通し開口に通されている配線を切り欠き部を
通して制御ユニット用配線通し開口より抜き出すことが
でき、制御ユニットの制御回路端子に接続されている配
線を制御ユニットより外すことなく、主回路ユニットの
主回路端子に接続される配線を主回路ユニット用配線通
し開口に通されていることで主回路ユニットと紐付きの
関係による配線カバーより、ひいては主回路ユニットよ
り制御ユニットを分離することができ、配線作業性が改
善される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明による汎用インバータの一つの実施
の形態を示す正面図である。

【図２】 この発明による汎用インバータの一つの実施
の形態を端子カバー取り外し状態で示す正面図である。

【図３】 この発明による汎用インバータの一つの実施
の形態を示す側面図である。

【図４】 この発明による汎用インバータの一つの実施
の形態を示すユニットの分解組立図である。

【図５】 この発明による汎用インバータの一つの実施
の形態を示す分解組立斜視図である。

【図６】 この発明による汎用インバータにおける主回
路ユニットの一つの実施の形態を示す斜視図である。

【図７】 この発明による汎用インバータにおける制御
ユニットの一つの実施の形態を示す側面図である。

【図８】 この発明による汎用インバータにおける制御
ユニットの一つの実施の形態を示す底面図である。

【図９】 この発明による汎用インバータにおける表示
・操作ユニットの一つの実施の形態を示す正面図であ
る。

【図１０】 この発明による汎用インバータにおける表
示・操作ユニットの一つの実施の形態を示す端面図であ
る。

【図１１】 この発明による汎用インバータにおける表
示・操作ユニットの一つの実施の形態を示す側面図であ
る。

【図１２】 この発明による汎用インバータにおける配
線カバーの一つの実施の形態を示す正面図である。

【図１３】 この発明による標準型の汎用インバータの
ブロック線図である。

【図１４】 この発明によるボリューム付き汎用インバ
ータのブロック線図である。

【図１５】 この発明による通信機能付き汎用インバー
タのブロック線図である。

【図１６】 この発明によるＰＬＣリンク機能付き汎用
インバータのブロック線図である。

【符号の説明】

１０ 主回路ユニット，１１ コンバータモジュール，
１２ 主コンデンサ回路，１３ インバータモジュー
ル，１４ ベース駆動回路，１５ 電流検出器，１６
増幅器，１７ 電圧検出器，１８ 制御電源回路，２０
ケーシング，２１ 雄雌コネクタ，２２ ねじ孔，２
３ 主回路端子，２４ 主回路端子台，２５ 爪，２６
配線カバー，２７ 主回路ユニット用配線通し開口，
２８ 制御ユニット用配線通し開口，２９ 切り欠き
部，５０ 制御ユニット，５１ 周波数入力回路，５２
マイクロコンピュータ，５３ 運転状態出力回路，５
４ 表示器，５５ ボリューム，５６ 通信回路，５７
ＰＬＣリンク回路，５８ ボリューム摘み，５９ ラ
ン・スイップ・リセットボタン，６０ ケーシング，６
１ 雄雌コネクタ，６２ ねじ通し孔，６３ 制御回路
端子，６４ 制御回路端子台，６５ 爪，６６ 端子カ
バー，６７ 雄雌コネクタ，７０ 表示・操作ユニッ
ト，７１ 本体ケース，７２ カバー，７３ 爪，７４
雄雌コネクタ，１００ ねじ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 ▲えい▼寿 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交直変換を行うコンバータモジュール、
   主コンデンサ回路、直交逆変換を行うインバータモジュ
   ールおよびインバータモジュールを駆動するベース駆動
   回路を含む主回路ユニットと、 周波数入力回路および周波数入力回路よりの指令信号に
   応じた電圧、周波数のベース制御信号を生成し当該ベー
   ス制御信号を前記ベース駆動回路へ出力するマイクロコ
   ンピュータを含む制御ユニットと、 が個別のユニット構造体として構成され、 前記主回路ユニットと前記制御ユニットとは、分離交換
   可能に機械的に連結され、かつ雄雌コネクタにより抜き
   差し可能に電気的に接続されていることを特徴とする汎
   用インバータ。
2. 【請求項２】 前記主回路ユニットと前記制御ユニット
   とは各々箱状のケーシングによるケース収納構造になっ
   ていることを特徴とする請求項１に記載の汎用インバー
   タ。
3. 【請求項３】 前記主回路ユニットには主回路端子が設
   けられ、前記制御ユニットには制御回路端子が設けら
   れ、前記主回路ユニットに配線カバーが着脱可能に装着
   され、前記配線カバーには、主回路端子に接続される配
   線を通される主回路ユニット用配線通し開口と、前記制
   御回路端子に接続される配線を通される制御ユニット用
   配線通し開口とが設けられ、前記制御ユニット用配線通
   し開口の一部が切り欠き部によって配線カバー外部に開
   放されていることを特徴とする請求項１または２に記載
   の汎用インバータ。