JPS59122379A - インバ−タ装置の制御方法 - Google Patents

インバ−タ装置の制御方法

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JPS59122379A
JPS59122379A JP23291882A JP23291882A JPS59122379A JP S59122379 A JPS59122379 A JP S59122379A JP 23291882 A JP23291882 A JP 23291882A JP 23291882 A JP23291882 A JP 23291882A JP S59122379 A JPS59122379 A JP S59122379A
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inverter
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pulse width
chopper
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清 小川
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode

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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】 〔発明の技術分野〕 本発明はチョッパ回路とインバータ回路で構成されるイ
ンバータ装置の負荷短絡事故などの過電流検出時の保護
をするに適したインバータ装置の制御方式に関するもの
である。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
一般に静止形インバータ装置は、過負荷耐量が比較的小
さく、負荷電流が過負荷耐量を越えると、装置を構成す
る半導体素子の破損を生じる恐れがあシ、このため各種
の過負荷保睦装置が用しられている。
従来このような保護装置としては、例えば高速に事故電
流をしゃ断する機能を有する半導体しゃ断器がある。こ
の半導体しゃ断器をインバータ装置と負荷との間に設置
することで負荷側の事故時における過大な電流が流れる
ことからインバータ装置を保護することができるが、半
導体しゃ断器の場合、高価であることと、電動機あるい
は変圧器などのようにその起動時に一時的に過大な電流
が流れるような負荷に対しては促成動作によシしゃ断器
が投入不能となってしまうことなどの欠点が生じる。後
者の一時的な過電流を防止する装置としては、抵抗やり
アクドル等を用いた限流装置が考えられるが、これとて
も、負荷容量あるいは動作時間によっては高価で大型な
装置となってしまう欠点を生じる。
一方、これらの欠点を防止するため、チョッパ回路を有
しないインバータ装置の場合は、インバータ回路のパル
ス幅制御機能に出力過電流を検出するとパルス幅を急速
に絞シ、出力電圧を最/JSとする、いわゆる過電流垂
下機能を持たせる方法が考えられるが、過電流時に高速
で制御が行える反面、通常時、パルス幅を制御するため
パルス幅の変化に対する出方電圧の高調波の成分が変動
しその結果、出方に高調波除去のためフィルタ回路を設
ける場合は、パルス幅の制御範囲での高調波の最大値で
フィルタ回路を設計しなければならない欠点を生じる。
上記の欠点を防止するためインバータ回路の直流入力に
チョッパ回路を設けて、チョッパ回路で出力定電圧制御
を行い、インバータ回路は出力電圧の高調波成分が低減
されるようパルス幅を所定値に固定した制御を行う方法
が考えられるが、高調波成分が低減できる反面、チョッ
パ回路の制御のため高速性に欠ける欠点が生じる。すな
わち、チョッパ回路を用いたインバータ装置は過電流時
の保護のため前述の半導体しゃ断器を持つ必要があった
〔発明の目的〕
本発明の目的はこの点にかんがみ、半導体しゃ断器など
の高価な保護装置を必要とせず、チョッ・ぞ回路を用い
たイン、4−夕装置を過電流力)ら確実に保護できると
ともに、電動機あるいは変圧器などのように起動時に一
時的に過大な電流が流れる負荷の投入も可能にしたイン
バ−タ回路の制御方式を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は、短絡事故あるいは過負荷による過電流を検出
した際には、チョツノや回路、イン・ぐ−夕回路共に所
定の時間T1停止させて過電流を抑制し、チョッ・ヤ回
路の定電圧flilJ御回路の出回路最小値までリセッ
トし、tlつ定電圧ff1lJ御回路の電圧帰還信号を
交流出力め)らチ、 ラフ!回路の直流出力よシ取シ出
し、所定の時jj41T 1経過した時点で前記イン)
4−夕回路をAルス幅最/h値で再起動させ、所定の時
間T2後に前盲己チョッ・ぐ回路の定電圧制御回路の1
ノセツトを解除して再起動させ、所定の時間T3後前言
己イン・9−タのノソルス幅制御回路を動作させ、イン
バ−タ回路の・ヤルヌ幅が定常運転時の所定イ直に固定
したパルス幅に達した時点でチョッパ回路の定電圧制御
回路の電圧帰還信号を再び交流出力から得るようにした
ことを特徴とする。
〔発明の実施例〕
以下本発明を第1図に示す一実施例によって説明する。
第2図は第1図の実施例の各部の動作を説明するだめの
動作波形図である。第1図において1は直流電源、2は
チョッパ回路、3はインバータ回路、4はインバータ変
圧器、5は負荷、21はチョッパ出力電圧を検出し所定
のレベルに変換するチョッパ出力電圧検出回路、22は
インバータ回路2の負荷5での短絡事故等により生じる
交流出力の過電流を検出する過電流検出回路、23はフ
リップフロップ、タイマー回路等から構成される操作回
路、24はインバータのパルス幅’tit+御tルイン
ハーp zf ルス幅制御回路、25はインバータゲー
ト回路、26は電圧帰還信号27に電圧帰還を選択させ
るための指令を与える操作回路、28は電圧制御系の電
圧基準、29は定電圧制御回路、30は定電圧制御回路
29の起動、停止を行なうスイッチ、31はテヨッノヤ
ダート回路である。
定常な状態、すなわち過電流検出回路22〃;不動作状
態ではイン/?−タ・ヤルス幅制御回路24はインバー
タ回路3の・ぐルス幅が所定値に固定となるよう位相制
御信号24ak出力するとともに、操作回路23のフリ
ップフロップ等のリセット信号である/’Pルス幅が所
定値となったことを検出する検出信号24bf出力する
又、操作回路23の出力信号232は操作回路26を操
作させ、交流出力検出電圧131′(f−4炙出するよ
う電圧帰還切換回路27を選択させる。
操作回路23の他の出力信号232はチ、 ツノZ回路
2のダート回路31を動作させるとともにスイッチ30
を開放とし、定電圧制御回路29を動作させる。電圧帰
還切換回路27によシ選択された電圧帰還信号271と
電圧基準28の偏差291を定電圧制御回路29の入力
とし、常時は交流出力電圧13が電圧基準28と等しく
なるよう制御する。
負荷短絡事故などで過電流検出回路22が動作すると操
作回路23の出力信号231 、232゜233によシ
、インバータ回路3、チョッノJ?回路2を停止させる
とともに、スイッチ30を閉じて定電圧制御回路29を
停止させる。又、操作回路26によシ、電圧帰還切換回
路27fc動作させ、電圧帰還信号27)を交流出力検
出電圧131からチョッパ出力検出電圧111に切り換
える。この操作はインバータ装置の交流出力電圧13の
立ち上げ時の精度を保証するために必要である。
ここで、インバータパルス幅制御回路24の一実施例を
第3図に示す。第3図で第1図と同符号のものは同一機
能のものである。又、説明の中では、第2図に示すタイ
ムチャートを引用する。図中241はパルス発生回路、
242はアッゾダウンカウンタ等から構成されるカウン
タ、243は操作回路23の出力信号231を入力とす
るカウンタ制御回路、244は・ぐルス幅検出回路であ
る。
第1図の操作回路23の出力信号231がインバータパ
ルス幅制御回路24に入力されない状態ではカウンタ制
御回路243はカウンタ242がインバータ回路3のノ
クルス幅を所定値に固定する位相制御信号24aを出力
するよう制御する。第1図の操作回路23の出力信号2
31が入力されるとカウンタ制御回路243はカウンタ
242をリセットし、第2図に示す所定の時間TI後に
パルス幅を最小値とする位相制御信号24af出力する
よう制御する。この状態を第2図に示すように所定時間
(T2+Ts)維持した後にカウンタ制御回路243は
カウンタ242が所定の時間T4の間にインバータ回路
3の/?ルス幅を最小値から定常運転時の所定値に固定
された値に徐々に変化させる位相制御信号24af出力
するよう制御する。次に第2図に示すように所定時間T
4後にパルス幅が定常運転時の所定値に固定された値に
達するとパルス幅検出回路244によシこれを検出し、
検出信号24bf出力するよう動作する。このカウンタ
242の分解能で第1図に示す交流出力電圧13の立ち
上げの精度が決まり、又、カウンタ制御回路242の立
ち上げ指令で所定の時間T4が決定される。
再び第1図に戻り、この動作説明を行うと、過電流検出
後、第2図に示すように所定の時間T1の後にインバー
タパルス幅制御回路24はその出力、位相制御信号24
aをパルス幅を最小値としたままで出力信号231によ
シダート回路25を動作させインバータ回路3を起動さ
せる。所定の時間T!は、過電流検出後、所定の停止動
作、特に定電圧制御回路のリセットをするのに要する時
間で決定される。この状態はインバータ装置の交流出力
電圧13としては最小値の状態であり、インバータ変圧
器4の突入電流を防止するのに効果的である。インバー
タ回路3を起動した後所定の時間T2の後に出力信号2
33によフスイッチ30を開放して定電圧制御回路29
全動作せしめると同時にダート回路31を動作させチョ
ッパ回路2を起動させる。所定の時間T2はインバータ
回路3を起動した後、チョッパ出力電圧11が定電圧制
御可能な領域1で低下するに要する時間で決定される。
更に所定時間T3の後にチョッパ回路2の直流定電圧制
御機能が安定した後、インバータ・ぞルス幅制御回路2
4を動作させ、インバータ回路3のパルス幅を徐々に広
げ、交流出力電圧13を立ち上げる。過電流事故が解除
されているとするとカウンタ制御回路243で決まる所
定の時間T4の後にインバータ回路3はノ’?ルス幅を
所定値に固定した制御となり検出信号24bにより、チ
ョッ・9回路2の定電圧制回路29の帰還信号271を
チョッ・ザ出力検出電圧IIIから交流出力検出電圧1
31に切り換えチョッパ回路2による交流出力定電圧制
御が行われることになる。
本実施例では、過電流検出後、チョッパ回路2の定電圧
制御回路29の電圧帰還信号271を交流出力電圧13
からチョッパ出力電圧111に切り換えたが定電圧制回
路29の出力信号位相制御信号292を所定の値に切り
換えるいわゆる開ループ制御に一時的に切り換え制御し
ても同様の効果を得ることができる。又、インバータ装
置の交流出方電圧13の立ち上げ時の精度が要求されな
い場合は特に電圧帰還信号271を切多換えず交流出力
電圧13のままとし、チョッパ回路2の定電圧制御回路
29の出方に制限を加えることによシ同上の開ループ制
御的な動作をさせても同様の効果を得ることができる。
本実施例の中で示した各動作時における所定時間T1〜
T4は動作時間として説明の中で示した条件のみに制約
されるものではない。インバータ・ぐルス幅制御回路2
4についても本実施例の中で示した回路構成に限定され
るものでなく、同一機能を有するものであればよく、例
えばアナログの積分回路を用いたものであっても良い。
又、本実施例の説明の中では過電流が一時的なもので示
したが、継続している事故であってもTl後のインバー
タ回路3を起動後から、(TI +T2 +Ts )後
の交流出方電圧13の立ち上げ捷での間どの点において
も、カウンタ制御回路243を過電流が解除されるまで
カウント停止としておき、チョッパ回路2の定電圧¥i
IJ御回路29に周知の定電流制御回路を設けることに
よシ、過電流が継続していても所定値以下に抑えること
ができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、高価な保睦装置を
設けず、簡単な制御回路にょうインバータ装置を過電流
から保護することができるとともに、電動機あるいは変
圧器などのように起動時に一時的に過大な電流が流れる
負荷の投入も可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例2示すブロック図、第2図は
第1図の実施例の動作を説明する動作波形図、第3図は
第1図のインバータパルス幅制御回路24の具体的な回
路構成図である。 1・・・直流電流、2・・・チョッパ回路、3・・・イ
ンバータ回路、4・・・インバータ変圧器、5・・・負
荷、11・・・チョッパ出力電圧、12・・・交流出力
電流、13・・・交流出力電圧、21・・・チョッパ出
力電圧検出回路、22・・・過電流検出回路、23・・
・操作回路、24・・・インバータパルス幅制御回路、
24a・・・位相制御信号、24b・・・検出信号、2
5・・・インバータゲート回路、26・・・操作回路、
27・・・電圧帰還切換回路、28・・・電圧基準、2
9・・・定電圧制御回路、30・・・スイッチ、31・
・・チョッパゲート回路、111・・・チョッパ出力検
出電圧、13ノ・・・交流出力検出電圧、23ハ232
.233・・・出力信号、241・・・パルス発生回路
、242・・・カウンタ、243・・・カウンタ制御回
路、244・・・パルス幅検出回路、271・・・電圧
帰還信号、291・・・偏差、292・・・位相制御信
号。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦手続補正書 昭和 @9.切10日 特許庁長官   若 杉 和 夫  殿1、事件の表示 特願昭57−232918号 2、発明の名称 インバータ装置の制徊方法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 (307)  東京芝浦電気株式会社 4、代理人 6、補正の対象 (1)明細書第7頁第13行目の「出力信号232」を
「出力信号233」と訂正する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. チョッパ回路とインバータ回路によシ直流電源の出力を
    交流に変換するインバータ装置において、定常運転時は
    、インバータ回路はパルス幅全所定値に固定した制御と
    し、チョッパ回路によシ交流出力を定電圧制御し、該イ
    ンバータ装置の負荷側の短絡事故あるいは過負荷によシ
    生ずる過電流を検出した際前記チョッパ回路、インバー
    タ回路共に所定時間(T1 )停止させて過電流を抑制
    するとともに、チョッパ回路の定電圧制御回路の出力を
    最小値までリセットし、かつ定電圧制御回路の電圧帰還
    信号を父流出力からチョッパ回路の直流出力より*カ出
    し、前記の所定の時間(T1 )経過した時点まで前記
    インバータ回路を・ぐルス幅の最小値で再起動させ、所
    定の時間(T2 )後前記チョッ・9回路の定電圧制御
    回路のリセットを解除して、再起動させ、所定の時間(
    T3 )後、前記インバータ回路のノ!ルス幅制御回路
    を動作させ、出力電圧を徐々に立ち上げ、インバータ回
    路のパル7幅が定常運転時の所定値に固定したパルス幅
    に達した時点で前記チョッパ回路の定電圧制御回路の電
    圧帰還信号を再び交流出力から得るようにしたことを特
    徴とするインバータ装置の制御方式0
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Cited By (2)

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