JPS5831825B2 - 誘導電動機の駆動回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は可変速誘導電動機の駆動回路の改良に関する。

従来この種の駆動回路において電動機に対する指令速度
が低下したとき電動機側から発生する回生電流を消費さ
せるための回生電流消費回路を設けることが知られてい
る。

この回生電流消費回路は順変換器の出力端に並列に消費
抵抗とスイッチング素子との直列回路を接続して構成さ
れており、回生電流の発生を検出される都度前記スイッ
チング素子をオンオフして回生電流を前記抵抗により消
費させている。

しかしこの回路においてはスイッチング素子が故障して
導通しなくなった場合、回生電流の消費機能を失ない、
回生電流検出コンデンサや逆変換器のスイッチングトラ
ンジスタが破かいされる等の不具合が起り、またスイッ
チング素子が短絡した場合、消費抵抗が焼損するという
不具合が起る。

本発明は回生電流が生じているとき回生電流消費回路の
スイッチング素子のオンオフ動作が正常に行なわれてい
るかどうかを監視し、異常が検知されたときは直ちに電
源を断とすることにより、スイッチングトランジスタ、
回生電流検出用コンデンサ等を保護するものである。

以下図面に示した実施例にもとづいて本発明の詳細な説
明する。

第１図は本発明による駆動回路の１実施例を示す。

１は交流電源、２は順変換器でありダイオード２１〜２
６及び平滑用コンデンサ２Ｔを含んでいる。

３は逆変換器でありスイッチングトランジスタＱ１〜Ｑ
６及びフライホイルダイオード３１〜３６を含んでいる
。

４は三相誘導電動機を示す。順変換器２と逆変換器３０
間にはコンデンサ２８、ダイオード２９よりなる回生電
流検出回路が接続されており、また検出回路と逆変換器
３０間には抵抗５０及びスイッチングトランジスタ５１
の直列回路よりなる回生電流消費回路が接続されている
。

５２は回生電流制御回路を示し検出回路の出力に応じて
前記トランジスタ５１をオンオフする。

ｒ１１〜ｒ１３．ｒ２１〜ｒ２３は後述するリレーＲ１
，Ｒ２の接点を示す。

５３は本発明により設けられた監視回路でトランジスタ
５１の動作を監視する。

また、５４は制御回路を示し、速度指令ＶＥＣに応答し
た周波数をもってトランジスタＱ１〜Ｑ６に対する制御
信号ｑ１〜ｑ６を発生する逆変換器制御回路部並びに本
発明により設けた前記監視回路の出力に応答して必要に
応じ接点ｒ１１〜ｒ１３並びに接点ｒ２１〜ｒ２３を開
放する開閉制御部を備えている。

第２図は第１図の回生電流検出回路、回生電流制御回路
５２の動作説明のため波形図を示す。

即ち速度指令が下降する部分に対応し電流Ｉはイの如く
逆向きとなりこの回生電流は第１図のコンデンサ２８に
チャージされる。

コンデンサ２８のチャージの上昇はダイオード２９の端
子電圧ｅ１の上昇となって現われる。

即ち、回生電流が生じると、コンデンサ２８には交流電
源１より供給されている電流に、更に回生電流が重畳す
ることにより、コンデンサ２８は更にチャージされ、そ
の端子間電圧は高まる。

一方、ダイオード２９は回生電流の流れる方向とは逆方
向に接続されているために、回生電流はコンデンサ２７
には流れることはなく、回生電流によってコンデンサ２
７の端子間電圧が変化することはない。

従って、回生型ａが生じるとコンデンサ２７とコンデン
サ２８のダイオード２９側の端子電圧はそれぞれ異なる
ことになる。

つまり、ダイオード２９０両電極間には電圧が生じ、そ
の電圧はダイオード２９のａ点側に比すればｂ点側が負
側の高い電圧を生じることになる。

そしてａ点とｂ点間のこの電圧ｅ１はダイオード２９に
逆バイアスを付与することになる。

そして、回生電流が大きくなるに従ってこの電圧ｅ１は
上昇していく。

この端子電圧ｅ１が一定値まで上昇すると回生電流制御
回路５２はトランジスタ５１をオンし、回生電流は抵抗
５０を通して流れることになり、回生電流を消費させる
。

このときコンデンサ２８の電荷はディスチャージされ端
子電圧ｅ１は下降し制御回路５２はトランジスタ５１を
再びオフにする。

回生電流が発生している限り再びコンデンサ２８がチャ
ージされ同様な動作をくりかえす。

本発明においてはトランジスタ５１の動作が正常に行な
われているか否かを監視するために、検出電圧ｅ１の増
減と前記トランジスタのコレクタ電圧ｅ２とを監視回路
５３にて比較監視している。

第３図は監視回路の回路図を示す。

第３図においてＲ３１〜Ｒ４３は抵抗、Ｑ３１〜Ｑ３４
はトランジスタ、ＡＩ 、Ａ２はインヒビット入力付ア
ンドゲート、Ｇ１はオアゲート、Ｆｌはインヒビット入
力付フリップフロップを示す。

入力端子ＴＡ、ＴＢ、ＴＣは夫々第１図のａ、ｂ、ｃ点
に接続され、３０１は周知のシュミット回路、３０２は
レベル検出回路として作用する。

第４図は第３図各部の波形図を示す。

即ち第１図トランジスタ５１が回生時に正常動作をして
いれば端子電圧ｅ１の増減が生じ、これに同期してシュ
ミット回路３０１の出力Ｘ１およびレベル検出回路３０
２０出力Ｘ２は互いに相反する論理出力を生ずる。

したがってゲートＧ１の出力は“ｌ“となりインヒビッ
ト入力付フリップフロップＦ１はセットされず、アラー
ム信号ＡＬＳは“０“である。

トランジスタ５１が故障によりオフ状態を維持している
場合電圧ｅ１は低下せず、信号Ｘ１゜Ｘ２共に論理“Ｏ
“となり、またトランジスタ５１が故障によりオン状態
を維持しているときは信号ＸＩ 、Ｘ２共に論理“１“
となる。

その結果ゲートＡ１又はＡ２のいずれも出力が“０“と
なりオアゲートＧ１、を介しインヒビット入力付フリッ
プフロップＦ１はセットされアラーム信号ＡＬＳを発生
する。

第５図は第１図の制御回路５４の開閉制御部の回路図を
示す。

第５図においてＲ５１〜Ｒ５４は抵抗、Ｑ５１〜Ｑ５４
はトランジスタ、ＲＸＩ、ＲＸ２はリレー、Ｄ５１．Ｄ
５２はダイオード、Ｒ１，Ｒ２はリレー、ｒｘｌ 、ｒ
ｘｌは夫々リレーＲＸＩ。

ＲＸ２の接点を示す。

端子Ｔ５１にオン信号（論理“１“即ち高電位）を与え
れば、トランジスタＱ５１．Ｑ５３はオンとなりリレー
ＲＸＩ。

ＲＸ２もオンとなり、接点ｒｘｌ、ｒｘ２を介してリレ
ーＲ１，Ｒ２がオンとなる。

この結果筒１因接点ｒ１１〜ｒ１３．ｒ２１〜ｒ２３が
閉結し電動機４の運転が開始される。

前述の監視回路５３にてアラーム信号ＡＬＳが発生され
ると、第５図端子Ｔ５２にアラーム信号ＡＬＳ（論理“
１“即ち高電位）が与えられ、トランジスタＱ５２゜Ｑ
５４をオンにする。

この結果トランジスタＱ５１．Ｑ５３はオフとなり、谷
リレーＲＸＩ。

ＲＸ２ 、Ｒ１、Ｒ２はすべて復旧してオフとなり、逆
変換器３は電源１と切離され、電動機４は逆変換器３か
ら切離される。

以上の如く本発明によれば、回生電流消費回路のスイッ
チング素子のオンオフ機能が正常に作動しているか否か
を監視して、異常時には逆変換器を電源から切離すよう
にしているので、逆変換器のスイッチングトランジスタ
、回生電流検出用コンデンサ等が回生電流により破損さ
れることを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例の駆動回路図、第２図は第１
図の動作説明のための波形図、第３図は監視回路の回路
図、第４図は第３図の動作説明用波形図、第５図は第１
図の制御回路における開閉制御回路図を示す。 １：交流電源、２：順変換器、３二逆変換器、４：誘導
発動機、ｒ１１〜ｒ１３．ｒ２１〜ｒ２３：リレー接点
、２８二回生電流検出用コンテンサ、２９：回生電流検
出用ダイオード、５０：回生電流消費抵抗、５１ニスイ
ツチング素子、５２：回生電流制御回路、５３：監視回
路、５４：制御回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 交流電源と、該交流電源に接続された順変換器と、
   該順変換器に接続され可変周波数の交流に変換する逆変
   換器と、該逆変換器に接続された誘導電動機と、回生電
   流検出回路と、前記逆変換器に並列接続した抵抗とスイ
   ッチング素子の直列回路よりなる回生電流消費回路とを
   備え、前記回生電流検出回路における回生電流の検出出
   力に応答して、前記スイッチング素子を開閉することに
   より、前記抵抗にて回生電流を消費させるようになした
   誘導電動機の駆動回路において、前記交流電源と前記電
   動機間にリレー接点を設けるとともに、前記回生電流検
   出回路における回生電流検出出力と前記スイッチング素
   子の開閉動作とを監視する監視回路及び前記監視回路か
   らの出力を受けて制御信号を出力する制御回路とを設け
   、この回生電流検出出力とスイッチング素子の開閉動作
   が不一致のとき前記リレー接点を開放するようになした
   ことを特徴とする誘導電動機の駆動回路。