JPS583572A - 電流検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電圧形インバータの交流電流の検出に用いる
電流検出回路に関するものである。

第１図に綽導電動機を負萄とＴる電圧形インバータの構
成を示す。■において、１はｌＩ変換Ｉｌ。

２は千溜コンデンナ、Ｓは逆変換部、４はインバータ出
力周波数を設定する周波数制御部で、ＰＩｒ望のインバ
ータ出力周波数に応じたトヲガ傷号を前起逆変＊１１１
１ｓへ供給Ｔる。

６は篩導電動機で、負葡として前記逆変換部３の出力端
−ζ接！５Ｉ！されている。６は前記逆変換部３と前記
誘導電動ＪｒＩＡＳとを結ぶ電路に配設された交流電ｆ
ｉ検出器（例えば、Ｒ流−またはホール電流変換禰）、
７は３相ブリツジの整流回路で、前記交流ｗ流検出器６
の出方電流を整流するためのものである。８は前記整流
回路７の出方端間に接続された抵抗で、その両端間にイ
ンバータの出方電流、即ち誘導’ｍ動横５の一次電流に
比例した電圧を発生する。

即ち、上記構成においては、交流電流検出器６、整流回
路１及び抵抗８によりインバータの出力電流を検出する
回路が構成ξれており、抵抗８両端間の電圧としてイン
バータの出方電流＜ｍ導電動４１Ｉ５の一次電流）が検
出される。

ところが、上記構成の゛−電流検出回路は、交流ｖｌＩ
流を整流しているため、検出値からは誘導電動嶺５の駆
動電流か、回生電流がの判別が不能である。敢えて、駆
動°１１Ｉｆ流１回ｇＥｉＩＥ流の判別を行う場合には
位相差検出回路等が必要となり１回路構成が複雑になる
。

上述の問題解決に際して１本発明者は、インバータの直
流電圧をｖＤｏ、インバータの直流電流を１つ。、交流
出力電圧なりＩ！Ｌ０、インバータ出力周波数を？、交
流出力電流な工、。、誘導電動機５の力率をａｏｍ　Ｉ
とし、ｖａノアにＸ）を一定としてインバータが制御さ
れているとすると、（１）式が成立することに着目して
第２図に示すような電流検出回路を提案した。

−より０１ 工、。＝ＫＩ−５−旨逼１　　　………（１）即ち、（
１）式のように交流電流１１゜と直流電流：［）０゜イ
ンバータ出力周波数１とが一定の関係にあることを利用
したものであって、インバータの直流線路に’４ｆｉの
正逆を検出可能な直流電流検出１１１（例えば、ホール
−流変換器）９を配設して直流−流より０に比例した４
圧（ｆｌ号を得、また逆変換ｓ１に所望の出力周波数６
ζ応じたトリガ信号を供給する周波数制御１１１１０に
出力周波数に比例した電圧信号を発生する機能を持たせ
ている。そして、直流電流に比例した電圧信号を分子、
インバータ出力周波数に比例した電圧信号を分母として
割算！Ｉｎで割算を行い、この出力に係数ａ１２におい
て係数ｋを乗じて交流電流工、。を算出するようにした
ものであり、インバータが駆動であるか、回生であるか
は、直流電流の向きによって変化する直流電流検出器９
の出力の極性、つまり係数器ｕの出力の極性から判別し
ている。

この場合、力率ＣＯＯ＃　　は一定とみなしており。

実際の関係式は（２）式のようになる。

工　＝＝　ｘＪＦ・」１　　・・・・・・・・・（２）
ａｏ　　　　Ｆ ここで、に−？＼・ｆｌ：定数 このように駆動ｄ回生が区別された形でインバータの交
流出力電流を検出することが可能となるが、力率００８
０　　を一定とみなしたために力率のある範囲において
測定横置が低）する点に難がある。

即ち、力率ｃｏａθは前述のように”ａｃ／ｙ　（”Ｋ
）を一定に制御する場合は、大略誘導電動機の一次電流
の関数とみてよいが、−次電流が小さい椙８では力率が
悪く、−次電流が増加するにつれて力率は一定値に近付
くので、力率ａｏｓ　Ｉを一定と仮″ｉｉ！Ｔることか
できるのは、他の条件にもよるが、−次電流が定格の３
０〜４０１Ｊ上流れて−いる範囲であり、それ以）では
−次電流に対し、その平方根関数的に変化するようにな
り、力率ｃｏｔｒ　＃　　を常に一定と仮定すると、−
次電流の小さな範囲では。

検出されたインバータ交流出力電流の誤差が大きくなる
という欠点がある。

本発明は上記の欠点を除去するためになされたもので、
インバータの交流電流と直流電流、出力周波数との関係
に力率を加味させた回路構成とすることにより、駆動と
回生の判別が容易であるとともに、略全範囲において良
好な精度でインバータの交流電流を検出することができ
る電流検出回路を提供することを目的とする。

第３図は本発明の一実施例を示すもので、１は事変換部
、２は平滑コンデンサ、３は逆変換部、５は誘導電動機
、９は＊Ｅ−形インパータの厘ｖ＃線Ｍｌζ配設された
ホール電流変負器で、直流電流の向きに応じた極性で、
かつその値に比例した電圧信号を発生する。１０は周波
数制御部で、前記逆変換部３に所望のインバータ出力周
波数Ｃζ応じたトリガ信号を供給するとともに、出力周
波数に比例した電圧信号を発生する。１１は割算器、１
２は係数器、１３は掛算器、１４は誘導電動慣５の一次
電流の関数としての力率ｃｏｅ＃ｊζ相当する信号を発
生する関数発生器である。前記＃４算器ＺＪは前記イン
バータ出力周波数に比例した電圧信号と前記関数発生器
１４の出力（ｃｏｓ＃相当の信号）との＃４具を行うた
めのものであり、その出力は前記加算１１１１１１に分
母入力として付与される。割算ｓ１１には前記直流電流
６ζ比例した電圧信号が分子入力として加わって　　□
いる。また、前記係数器Ｕは前配割′Ｘ器１１の出力に
所要の係数ｋを乗じてインバータの交流出力電流を算出
するためのものであり、その出力は前記に数発生器１４
にも入力として供給されている。

上記構成とすると、関数発生器１４の出力、つまり誘導
電動機５の力率ｃｏｏ　＃に相当する信号が割Ｍｇ１ｌ
の分母に富に含まハる°よりになり、父流電−次電梳の
大小に拘らず略全範囲に亘ってインバータの父凍ＩＩＩ
Ｉ扉が良好な精度で検出される。この場合にも、インバ
ータが駆動か、回虫かの判別はＩＩ流ｉｇ′１Ｍの向き
に対応した係数器Ｂの出力電圧のｍｓによって容易にな
し得る。

なお、前記周波数制御ｌ１１１０がマイクロコンピュー
タなどによる８デイジタル的な構成であれば、置数１数
検出−９で得らハたアナログ量をム／Ｄ変換器でディジ
タル量に変換し、この値を周波数制御部の周波数データ
、メモリに予め聞憶させておいた誘導電動機の一次電流
に対するカ４の特性量ｆｌ！Ａこ共Ｅζ用いて前述の＠
其処瑠を行い、インバータの父派出力′４数をディジタ
ル量として算出することも可能である。

以上述べたようｆζ本発明にょｎば、インバータの直歯
線路のｉＩ直流流の向きがインバータの駆動。

回生に対応するここ、インバータの又流電流と厘ｍ′Ｉ
４流、出力周波数、力率この間に一定の関係式が成立す
ることに麿目し、電１１１１ｆの正逆Ｊｋ：横出回出可
能ｍ電流検出名Ｊ、出カ周波数に比例した信号を発生Ｔ
る機能を併設された周波ａ制御部、Ｕ尋電動砿の一次′
ｄ１ｆｉ　（真向電流）の関数としての力率に相当する
４４号を発生Ｔる関数発生器ｌζよりも信号を抽出ある
いは作成し、これらの頂其処理−ζよつてインバータの
交流出力電流を算出するよう憂こしたので、駆動か、あ
るいは回生かの判別が容易で、しかも略全範囲において
良好な精度でインバータの交流出力電流を検出すること
ができる。また、演算に委する回路は掛算器１割Ｉ！器
、係数器及び関数発生器であるから、その構成も比較的
簡単であるなどの利点を有する。

【図面の簡単な説明】

ｌ１図は電圧形インバータの′５！済出力電流を検出す
る電流検出回路の従来例を示す接硬図、第２図は改良例
を示すブロック図、４３図は本発明の一実施例を示すブ
ロック図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　電圧形インバータの直流線路に配設されて直
   流電流に比例した電圧信号な発生する、電流の正逆を検
   出可能な直流電流検出器と、インバータの出力周波数に
   比例した電圧信号を得る回路ト、インバータの交流電流
   の関数としての負荷力率に相当する信号を発生する関数
   発生器と。 この関数発生器の出力と前記インバータ出力周波数に比
   例した電圧信号とを掛は算する掛算器と、この掛算器の
   出力を分母入力、前記直流電流検出器からの信号な分子
   入力とする割算器と。 この割算器の出力に所要の係数を乗じてインバータの交
   流電流を算出するとともに、この出力を前記関数発生器
   に入力として加える係数器とを備えてなることを特命と
   する電流検出回路。