JPS60152294A - インバ−タの復電時処理方式 - 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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、電動機を駆動するインバータの入力電源が瞬
時停電や瞬時電圧降下を起こした場合にインバータによ
る電動機駆動が支障なく継続されるようにインバータの
停電時処理を行なった後、入力電源が復電した場合にお
ける復電時処理方式％式％ 〔先行技術とその問題点〕 従来、電動機を駆動するインバータの主回路において、
その直流中間電圧を一定に維持する方式が知られている
。しかしこの場合、上述のような停電時に次のような不
都合が発生する。

すなわち、停電時には（瞬時停電であっても）、インバ
ータの入力電源が断たれるわけであるから、インバータ
から電動機への給電は無くなる。しかし電動機は慣性に
より回転を続けるので、今度は発電機となってインバー
タ側へ電力を逆に供給してくる。このとき、インバータ
の直流中間電圧を一定に維持する制御を実施していると
、発電機となった電動機の回転速度が低下して（るにも
かかわらず、該発電機の出力電圧を一定に維持しようと
して、界磁磁束を増大させようとする異常電流が流れて
インバータを破壊することがある。

かかる欠点を除去するために、本発明者の一人が提案し
、別途特許出願中のインバータの停電時処理方式を以下
、説明する。

第１図はかかる停電時処理方式を示すブロック図である
。同図において、■はインバータ、１は入力電源（交流
電源）、２はダイオード整流器、６はフィルタコンデン
サ（平滑コンデンサ）、４は直流電力を交流電力に変換
するインバータ部、５は負荷としての電動機である。６
は入力電源電圧が一定値以下に降下したことを検知する
電源電圧検出器、８は同検出器の動作により一定の負極
性の信号を発生する信号発生器、７はインバータ出力周
波数を指定するための正極性の信号を発生する出力周波
数設定器、９は出力周波数の実際値に対応した量で負極
性の信号を発生する出力周波数検出器である。１０は加
算器である。１１は加算器１０の出力を増幅する増幅器
で、その出力は制御弁１２に導かれる。制御弁１２は、
入力（増幅器１１の出力）の他に制御入力部があり制御
入力（調節器１６の出力）によって積分器１３へ向けて
の出力の量が制御できる構成のものである。

１３は、制御弁１２の出力を積分してその結果を常時出
力している積分器である。１４は積分器１３の出力に対
応してインバータ４の出力周波数を制御し、更にインバ
ータ出力電圧■と出力周波数Ｆの比であるＶ／Ｆが一定
になるよ５に制御する制御手段である。

１５は、インバータ部４の出力側電圧と出力側電流によ
ってミルｂ機５かもインバータ部４に逆流する電力の有
効分を検出する有効電力検出器である。１６は、前記有
効電力検出器１５によって検出される電力量が一定限度
を超えて多いとき、インバータ部４の出力周波数の低下
の速さを遅くするように制御弁１２に制御出力を加える
ように構成した調節器である。

次に回路肋作を説明する。入力電源１かもの交流はダイ
オード整流器２によって整流され、コンデンサ３によっ
て平滑化された後、直流としてインバータ部４に入力さ
れる。インバータ部４からの交流電力は電動機５へ供給
されて該電動機５を駆動する。

他方、設定器７において設定されたインバータ出力周波
数を表わす信号は、加算器１０．増幅器１１、制御弁１
２を介して積分器１３に入力され積分される。そしてこ
の積分器出力は制御手段１４に入力され、インバータ部
４の出力周波数が設定周波数に達するよ５インバ一タ部
４を制御する。

それと同時に制御手段１４では、インバータ出方電圧Ｍ
を取り込み、インバータ出力周波数Ｆとの比、Ｖ／Ｆが
一定になるようにインバータ部４を制御する。

なお、検出器９は、積分器１６の出力をインバータ出力
周波数を表わすものとして検出し、これに対応した信号
を出力する。従って、設定器７において設定された周波
数とインバータ出力周波数が一致した状態にあるときは
、設定器７の出力と検出器９の出力が互いに打ち消し合
い、加算器１゜の出力は零になるようになっている。

かかる通常動作状態において、入力電源１の停電または
電圧低下が発生したものとする。電源電圧検出器６はこ
のことを検出すると、信号発生器８を駆動して負極性の
一定レベルの信号を出力させる。この信号は加算器１０
、増幅器１１、制御弁１２、積分器１３を介して制御手
段１４に加抄り、インバータ出力周波数を低下させるよ
うに動作する。制御手段１４では、勿論、インバータ出
力周波数Ｆを低下させたら、それと同時に、インバータ
出力電圧■と周波数Ｆとの比、Ｖ／Ｆが一定になるよう
にインバータ出力電圧をも制御するものである。

電動機５は、入力電源１の停電が生じても、慣性により
回転し続けるため、今度は発電機となってインバータ側
へ電力を逆送する。検出器１５は、この逆送電力の有効
電力を検出し、これが一定限度以一ヒに大きいときは、
調節器１６を駆動して制御出力を制御弁１２の制御入力
部へ送出せしめる。

すると制御弁１２では、信号発生器８かも加算器１０、
増幅器１１、制御弁１２を介して積分器１３へ入力され
る信号の大きさを制限する。これＫよって制御手段１４
によるインバータ出力周波数の低下の速さを緩和する。

このようにして発電運転している電動機５は、電圧は発
生するものの、インバータへの電力回生は行なわず、電
動機５はそれ自体の機械的損失によって次第にその速度
を減じると共に、それと歩調を合せてインバータ出力側
周波数（および出力側電圧）が低下する。このため、イ
ンバータにおいて異常電流が流れることはなく、従って
インバータが破損する恐れもない。

復電すると、信号発生器８からの信号出力は零に力る。

このため出力周波数設定器４かもの設定出力とインバー
タ出力周波数の実際値が一致するように、制御手段１４
はインバータ部４を制御し、正常時の動作状態に復帰す
る。

さて、以上説明した如き、本発明の先行技術としてのイ
ンバータの停電時処理方式においては、復電時において
、入力電源１側からインバータ部して突入電流が流入し
、該整流器を破損する恐れがあること、また入力電源１
として突入電流を許容するに足る大容量のものを用いる
必要があること、などの問題点があった。

〔発明の目的〕

本発明は、上述のような先行技術における問題点を解決
するためになされたものであり、従って本発明の目的は
、復電時において、突入電流による整流器の破損の恐れ
が々（、また入力電源として大容量の電源を要しないよ
うにしたインバータの復電時処理方式を提供することに
ある。

〔発明の要点〕

本発明においては、入力電源とインバータの間に電流開
閉手段を介在させ、かつ初期充電回路を該開閉手段に並
列接続しておき、復電時には、入力電源から初期充電回
路を介してインバータに充電電流を供給し、インバータ
の直流中間電圧が成る値まで立上ったとき、それまで開
いていｆｃ電流開閉手段を投入するようにして、初期充
電時の突入電流の発生を防止するようにしている。

〔発明の実施例〕

次に図を参照して本発明の一実施例を示す。

第２図は本発明の一実施例を示すブロック図である。同
図において、第１図におけるのと同じ符号は同じものを
示す。そのほか、１７は入力電源１が定格値の９０％程
度まで復電したことを検出する復電検出器、１８は、ア
ンド回路である。また１９は、交流入力を開閉できる電
磁接触器である。２０は、初期充電回路であって、イン
バータＩにおいて直流中間電圧を確立させる際、入力電
流が過大になるのを防ぎながら電圧を上げる装置（簡単
には抵抗回路）である１、２１は、インバータの直流中
間電圧Ａ、！：電圧設定器２２により設定された成る設
定電圧Ｂの大きさを比較し、Ａ）Ｂとなったとき信号を
発生する電圧比較器である。

次に回路動作を説明する。停電時の処理動作は１′ 先に第１図を参照して説明したところと殆んど変わると
ころが々い。たｇ、第１図を参照しての説明では、電源
電圧検出器６が入力電源１の停電または電圧降下を検出
したとき、信号発生器８を駆動して負極性の一定レベル
の信号を加算器１０に向けて出力させるというものであ
った。

しかし、第２図においては、信号発生器８かもの負極性
の信号は、電磁接触器１９へも印加され該接触器１９を
開くようになっている。つまり停電時には、電磁接触器
１９が入力電源１とインバータＩとの間の回路を断って
いるわけである。

次に復電時の回路動作を説明する。復電すると電磁接触
器１９が開になっているので、入力電源１からの電流は
初期充電回路２０を介してインバータＩに流入し、整流
器２を介して除々にコンデンサ３を充電するので突入電
流は流れない。初期充電回路２０は例えば単なる抵抗回
路であってよい。

このようにしてインバータＩにおける直流中間電圧Ａが
上昇する。この直流中間電圧Ａが電圧比較器２１におい
て、設定器２２により設定された成る設定電圧Ｂと比較
され、Ａ）Ｈの関係が成立すると、電圧比較器２１は出
力を発生する。他方、復電して入力電源１の出力が立上
ると復電検出器１７がそれを検出して出力を発生する。

アンド回路１８は、Ａ）Ｂ　という条件と、復電という
条件の二つが成立すると、信号発生器８ヘリセット信号
Ｒを送出して、該発生器８からそれまで出力していた負
極性の一定レベルの信号を停止させる。そしてこのこと
により、今まで開いていた電磁接触器１９が投入され、
入力電源１とインバータＩの間を直接接続し、停電前の
通常動作状態に復帰する。

信号発生回路８は、例えばフリップフロップ回路によっ
て構成し、電源電圧検出器６かもの信号Ｓによってセッ
トされて負極性の一定レベルの信号を出力し、アンド回
路１８からの信号Ｒによってリセットされて前記負極性
の一定レベルの信号を停止するようにすれば容易に実現
できる。

〔発明の効果〕

この発明によれば、停電時において電動機からインバー
タへの有効電力の逆流を防止しながら電動機（発電機）
回転を減速するように構成したことで停電が起っても異
常電流等の発生することが無く、更に復電時にも初期充
電回路によってコンデンサ充電電流を供給するようにし
て直流電圧を確立させるようにしたので、突入電流が流
れることも無く、従って整流器の破損の恐れもなく、入
力電源の容量を大きくする必要もな（、運転を継続する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は不発明の先行技術としての停電時処理方式を示
すブロック図、第２図は本発明の一実施例を示すブロッ
ク図、である。 勾」）説明 １・・・・・・交流電於、２・・・・・・整流器、６・
・・・・・コンデンサ、４・・・・・・インバータ部、
５・・・・・・電動機、６・・・・・・電源電圧検出器
、７・・・・・・出力周波数設定器、８・・・・・・信
号発生器、９・・・・・・出力周波数検出器、１０・・
・・・・加算器、１１・・・・・・増幅器、１２・・・
・・・制御弁、１６・・・・・・私分器、１４・・・・
・・制御手段、１５・・・・・・有効電力検出器、１６
・・・・・・調節器、１７・・・・・・復電検出器、１
８・・・・・・アンド回路、１９・・・・・・電磁接触
器、２０・・・・・・初期充電回路、２１・叩・電圧比
較器、２２・・・・・・電圧設定器 代理人　弁理士　並　木　昭　夫 代理人　弁理士　松　崎　清

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）電動機を駆動するインバータの入力電源における停
   電後の復電時における処理方式において、入力電源とイ
   ンパフ夕の間に介在する電流開閉手段と、該開閉手段に
   並列接続された初期充電回路と、前記復電を検出する手
   段と、インバータにおける直流中間電圧が成る一定電圧
   を超えて立上ったことを検出する立上り検出手段と、停
   電時には前記電流開閉手段を開く手段とを具備し、復電
   時には、入力電源から前記初期充電回路を介してインバ
   ータにおけるコンデンサに充電電流を供給し、前記復電
   検出手段の検出出力と前記立上り検出手段の検出出力と
   の論理積出力を用いて、それまで開状態にあった前記電
   流開閉手段を投入するようにしたことを特徴とするイン
   バータの復電時処理方式。