JPS6146196A - High speed overcurrent suppressing device - Google Patents
High speed overcurrent suppressing deviceInfo
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- JPS6146196A JPS6146196A JP59166764A JP16676484A JPS6146196A JP S6146196 A JPS6146196 A JP S6146196A JP 59166764 A JP59166764 A JP 59166764A JP 16676484 A JP16676484 A JP 16676484A JP S6146196 A JPS6146196 A JP S6146196A
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- H02P27/047—V/F converter, wherein the voltage is controlled proportionally with the frequency
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(技術分計)
この出願の発明は、インバータに流れる過電流を検出し
、インバータの順変換部又は逆変換部のみの導通制御を
停止させ、過電流が所定レベル以下に低下した時にその
導通制御を再開させ、その間インバータ自体の運転を停
止させることのない高速過電流抑制装置に関するもので
ある。Detailed Description of the Invention (Technical Detail) The invention of this application detects an overcurrent flowing through an inverter, stops conduction control of only the forward conversion section or the inverse conversion section of the inverter, and prevents the overcurrent from falling below a predetermined level. This invention relates to a high-speed overcurrent suppressing device that restarts conduction control when the current level decreases, and does not stop the operation of the inverter itself during that time.
(従来技術)
インバータにより負荷である例えば電動機の速度制御を
行なっている際に、地絡又は過負荷などKよりインバー
タに過電流が流れる場合があるが、この過電流を抑制す
る手法としてアナログループによる方法、ピーク電流の
検出による方法が知られている。(Prior art) When an inverter controls the speed of a load, such as an electric motor, an overcurrent may flow to the inverter due to a ground fault or overload. A method based on peak current detection and a method based on peak current detection are known.
アナログループによるものは、インバータの速度制御ル
ープに、過電流抑制用の1イナーのアナログループを並
設し、インバータに流れる過電流を検出し、サイリスタ
の導通制御を行なって過電流を抑制しているものである
が、取出される電流検出信号にはリップル分が多く含1
れ、このリップル分を除去するためにフィルタが用いら
れる。The analog loop system has a one-iner analog loop for overcurrent suppression installed in parallel with the inverter speed control loop, detects overcurrent flowing through the inverter, and controls conduction of the thyristor to suppress the overcurrent. However, the current detection signal extracted contains a large amount of ripple.
A filter is used to remove this ripple.
フィルタは2次遅れ特性を有し、このため必然的に応答
面で遅れを生じるが、この遅れを零にするのは技術的に
不可能であるから、成る程度の時間を費やして過電流を
抑制する必要がある。従って、過電流抑制用のアナログ
ループの応答時間は約10ミリ秒程度に設定されている
が、この応答時間よりも早い時間で発生する過電流に対
して応答するのは困難であシ、このような生起時間の早
い過電流に対してはインバータ自体の運転を停止させて
対処していた。Filters have second-order delay characteristics, which inevitably causes a delay in response, but since it is technically impossible to reduce this delay to zero, it is necessary to spend as much time as possible to reduce the overcurrent. need to be suppressed. Therefore, although the response time of the analog loop for overcurrent suppression is set to about 10 milliseconds, it is difficult to respond to overcurrents that occur faster than this response time. Such overcurrents that occur quickly have been dealt with by stopping the operation of the inverter itself.
また、ピーク電流の検出によるものは、過電流のピーク
値を検出し、そのピーク値が所定値を超えた場合には、
その都度、インバータ自体の運転を停止して対処してい
た。In addition, the method based on peak current detection detects the peak value of overcurrent, and if the peak value exceeds a predetermined value,
Each time, the problem was dealt with by stopping the operation of the inverter itself.
いずれの手法によるも、インバータ自体の運転を停止さ
せるため、これが生産ラインに使用されている場合には
生産性の低下は免かれず、場合によっては製品の均一性
を保証することができないという欠点があった。Either method stops the operation of the inverter itself, so if it is used on a production line, it inevitably reduces productivity, and in some cases, product uniformity cannot be guaranteed. was there.
(目的)
この出題の発明は、前記した従来技術の有する欠点を解
消するものであって、その第1の発明は逆変換部をゲー
ト・ターン・オフ・サイリスタ又はノ々ワートランジス
タにより構成されるインバータに流れる過電流を迅速に
検出し、逆変換部の導通制御を停止させ、過電流レベル
が所定値に低下した際に逆変換部の導通制御を再開させ
、もってインバータ自体の運転を停止させることのない
高速過電流抑制装置を提供することを目的とし、第2の
発明は第1の発明と同様な目的を達成するものであって
、順変換部をゲート・ターン・オフ・サイリスタ又はパ
ワートランジスタにより構成されるインバータに流れる
過電流を迅速に検出し、順変換部の導通制御を停止させ
、過電流レベルが所定値に低下した際に順変換部の導通
制御を再開させ、インバータ自体の運転を停止させるこ
とのない高速過電流抑制装置を提供することを目的とす
る。(Purpose) The invention in this question is to eliminate the drawbacks of the prior art described above, and the first invention is to configure the inverse conversion section with a gate turn-off thyristor or a nower transistor. Quickly detects overcurrent flowing through the inverter, stops conduction control of the inverter, and resumes conduction control of the inverse converter when the overcurrent level drops to a predetermined value, thereby stopping the operation of the inverter itself. The purpose of the second invention is to provide a high-speed overcurrent suppressing device that does not cause problems, and the second invention achieves the same object as the first invention. It quickly detects overcurrent flowing through the inverter, which is made up of transistors, stops the conduction control of the forward conversion section, and restarts the conduction control of the forward conversion section when the overcurrent level drops to a predetermined value. The purpose of the present invention is to provide a high-speed overcurrent suppression device that does not stop operation.
(発明の概要)
この出願の簗1の発明は、順変換部により入力電流を整
流し、ゲート・ターン・オフ・サイリスタ又はノ4ワー
トランジスタを備える逆変換部の導、 通制御を行なっ
て負荷に制御電流を供給するインバータにおいて、イン
バータに設けられた電流検出素子によ〕過電流を検出し
、これを絶対値に変換してヒステリシス比較器に入力し
、ヒステリシス比較器においてその検出電流と基準電流
との比較を行ない、検出電流の値が基準電流値を超えた
ときにハイレベル信号を出力し、前記した逆変換部の導
通制御を行なうパルス幅制御回路に挿入されたアナログ
スイッチに、前記したハイレベル信号を加えて開とし、
これにより逆変換部へのパルス幅信号の伝達を阻止し、
逆変換部の導通制御を停止させる。検出電流値が基準電
流値よシも低い値に低下したときにローレベル信号を出
力し、これをアナログスイッチに入力して閉とし、逆変
換部へのパルス幅信号の伝達を行なって逆変換部の導通
制御を再開させ、その間のインバータ自体の運転は停止
させない。(Summary of the Invention) The invention in Part 1 of this application rectifies the input current using a forward conversion section, controls conduction and conduction of an inverse conversion section including a gate turn-off thyristor or a four-power transistor, and converts the input current into a load. In an inverter that supplies a control current, an overcurrent is detected by a current detection element installed in the inverter, and this is converted to an absolute value and input to a hysteresis comparator.The hysteresis comparator compares the detected current with the reference A comparison is made with the current, and when the value of the detected current exceeds the reference current value, a high level signal is output, and the analog switch inserted in the pulse width control circuit that controls the conduction of the inverse conversion section is Add a high level signal to open the
This prevents the transmission of the pulse width signal to the inverse converter,
Stops conduction control of the inverse converter. When the detected current value drops to a value lower than the reference current value, a low level signal is output, which is input to the analog switch to close it, and a pulse width signal is transmitted to the inverse conversion section to perform inverse conversion. The inverter itself will not be stopped during this period.
この出頭の第2の発明によると、ゲート・ターン・オフ
・サイリスタ又はパワートランジスタを備える順変換部
により負荷電圧が一定となるように導通制御し、逆変換
部の導通制御を行なって負荷に制御電流を供給するイン
バータにおいて、インバータに設けられた電流検出素子
により過電流を検出し、これを絶対値に変換してヒステ
リシス比較器に入力し、ヒステリシス比較器はその検出
電流と基準電流とを比較し、検出電流値が基準電流値を
超えたときに−・イレベル信号を出力し、前記した順変
換部の導通制御を行なう・Iルス幅制御回路に挿入され
たアナログスイッチに、前記した−・イレベル信号を加
えて開とし、順変換部へのΔ値よりも低い値に低下した
ときにローレベル信号を出力し、これをアナログスイッ
チに入力して閉となし、順変換部へのパルス幅信号の伝
達を行ない、順変換部の導通制御を再開させ、その間の
インバータ自体の運転は停止させないものである。According to the second invention of this publication, conduction control is performed so that the load voltage is constant by a forward conversion section including a gate turn-off thyristor or a power transistor, and conduction control of an inverse conversion section is performed to control the load. In an inverter that supplies current, an overcurrent is detected by a current detection element installed in the inverter, converted to an absolute value and input to a hysteresis comparator, and the hysteresis comparator compares the detected current with a reference current. When the detected current value exceeds the reference current value, an output level signal is output to control the conduction of the forward conversion section described above.The analog switch inserted in the I pulse width control circuit is connected to the A low level signal is applied to open the switch, and when the value drops to a value lower than the Δ value to the forward conversion section, a low level signal is output, which is input to the analog switch to close it, and the pulse width to the forward conversion section is set. The signal is transmitted and the conduction control of the forward conversion section is restarted, but the operation of the inverter itself is not stopped during this period.
(実施例)
以下において、この出願の第1の発明および第2の発明
の高速過電流抑制装置の実施例を説明する。(Example) Examples of the high-speed overcurrent suppression device of the first invention and the second invention of this application will be described below.
第1図は過電流発生時にインバータの逆変換部の導通制
御を停止させ、過電流のレベルが所定値以下に低下した
時点でその導通制御を再開させるこの出願の第1の発明
の実施例のブa2り図である。FIG. 1 shows an embodiment of the first invention of this application, which stops the conduction control of the inverter's inverter when an overcurrent occurs, and resumes the conduction control when the overcurrent level falls below a predetermined value. It is a 2-dimensional diagram.
同図において、インバータは順変換部1、直流リアクト
ル2、平滑用コンデンサ3、逆変換部4とからなシ、負
荷である電動機MO速度制御を行なう。順変換部1はダ
イオード整流器で構成され、不図示の商用電源から入力
される交流を直流に変換し、直流リアクトル2はその直
流電流のリップル分を吸収し、平滑用コンデンサ3にょ
シ平滑にし、逆変換部4に入力する。In the figure, the inverter includes a forward converter 1, a DC reactor 2, a smoothing capacitor 3, and an inverse converter 4, and controls the speed of an electric motor, which is a load. The forward converter 1 is composed of a diode rectifier, and converts alternating current input from a commercial power source (not shown) into direct current, the direct current reactor 2 absorbs ripples of the direct current, and the smoothing capacitor 3 smooths it. It is input to the inverse transformer 4.
次に、過電流検出およびアナログスイッチ制御回路の説
明をする。Next, the overcurrent detection and analog switch control circuit will be explained.
5はシャント抵抗などの電流検出器で、逆変換部4と直
列接続されておシ、インバータのカ行時および回生時の
電流検出を行なう。6はDC/DCコンバータで、シャ
ント抵抗5にょシ検出された高圧直流電流を低圧直流電
流に変換する。7は絶対値回路で、シャント抵抗5にょ
シ検出されたインバータの力行時および回生時の極性を
異にする電流値の絶対値をとる。8は基準値を出力する
電流設定器、9はヒステリシス比較器で、電流設定器か
ら出力された基準信号と絶対値回路7から出力された検
出電流とのレベル比較を行々い、検出電流の値が基準電
流値を超えたとき、即ち過電流発生時に−・イレペル信
号を出力し、そして検出電流の値が基準電流値よシもよ
シ低い値に減少したとき、即ち過電流のレベルが所定値
以下に低下した時又は平常時にローレベル信号を出力す
るヒステリシス特性を有している。ヒステリシス比較器
9の出力信号がFETの如きアナログスイッチ20に入
力され、へイレペル信号が加えられるとアナログスイッ
チ10は開となシ、ローレベル信号カ入力されると閉と
なる。Reference numeral 5 denotes a current detector such as a shunt resistor, which is connected in series with the inverter 4 and detects current when the inverter is running and regenerating. A DC/DC converter 6 converts the high voltage direct current detected by the shunt resistor 5 into a low voltage direct current. Reference numeral 7 denotes an absolute value circuit which takes the absolute value of the current value detected by the shunt resistor 5 and having different polarities during power running and regeneration of the inverter. 8 is a current setter that outputs a reference value, and 9 is a hysteresis comparator, which compares the level of the reference signal output from the current setter and the detected current output from the absolute value circuit 7, and calculates the detected current. When the detected current value exceeds the reference current value, that is, when an overcurrent occurs, a -・irrepel signal is output, and when the detected current value decreases to a value that is much lower than the reference current value, that is, the overcurrent level is It has a hysteresis characteristic that outputs a low level signal when the voltage drops below a predetermined value or under normal conditions. The output signal of the hysteresis comparator 9 is input to an analog switch 20 such as a FET, and when the Helepel signal is applied, the analog switch 10 is open, and when a low level signal is input, the analog switch 10 is closed.
このように、ヒステリシス特性を持つ比較器9によりア
ナログスイッチ1oは開閉制御され、後述するノクルス
幅信号の伝達とその阻止を行なうから、ハンチングを起
こすことなく、制御系を安定に制御させることができる
・
次に、逆変換部を導通制御する・ぐルス幅制御回路につ
いて説明する。In this way, the analog switch 1o is controlled to open and close by the comparator 9 having hysteresis characteristics, and transmits and blocks the Nockles width signal, which will be described later, so that the control system can be controlled stably without causing hunting. - Next, the pulse width control circuit that controls conduction of the inverse conversion section will be explained.
11は電圧周波数変換器で、不図示の電圧設定器からの
指令電圧が入力されると、このアナログ電圧に対応した
周波数を持つデジタル信号を発生し、これをカウンタノ
2に入力する。13はROMを有する正弦波メ七りで、
カウンタ12の計数出力がアドレス入力され、ROMに
記憶されたデジタルの正弦波信号が次々に読出され、こ
れを94.変換器1511C入力し、アナログの正弦波
信号に変換し、比較器17に入力する。Reference numeral 11 denotes a voltage frequency converter which, when a command voltage from a voltage setting device (not shown) is input, generates a digital signal having a frequency corresponding to this analog voltage, and inputs this to the counter 2. 13 is a sine wave mech with ROM,
The count output of the counter 12 is inputted as an address, and the digital sine wave signals stored in the ROM are read out one after another and are read out at 94. The signal is input to the converter 1511C, converted to an analog sine wave signal, and input to the comparator 17.
なお、正弦波メモリ13と、ガ変換器15と、比較器1
7と、後述するf−)回路18と、アナログスイッチ1
0と増幅器19とからなる回路は3組設けられ、位相を
120°異にする・セルス幅信号を発生する構成となっ
ているが、これらは・譬ルス幅信号の位相を120°異
にして発生する点で相違するだけであるから、説明の錯
綜化を除くため、単一のものとして図示しである。Note that the sine wave memory 13, the converter 15, and the comparator 1
7, f-) circuit 18, which will be described later, and analog switch 1.
0 and an amplifier 19 are provided, and are configured to generate cell width signals with a phase difference of 120 degrees; Since they differ only in the points that occur, they are illustrated as a single entity to avoid complicating the explanation.
14はROMを有する搬送波である例えば3角波メモリ
で、カウンタ12の計数出力が同様にアドレス入力され
、ROMに記憶されたデジタルの3角波信号を次々に読
出し、これを職責換器16に入力し、アナログの3角波
信号に変換し、比較器12に入力する。なお、3角波メ
モIJ 14は、カウンタ12の計数出力に対応した周
波数を持つデジタルの3角波信号を出力するよりに構成
されている。14 is a carrier wave having a ROM, for example, a triangular wave memory; the counting output of the counter 12 is similarly inputted to the address, and the digital triangular wave signals stored in the ROM are read out one after another and sent to the transfer unit 16. The signal is inputted, converted into an analog triangular wave signal, and inputted to the comparator 12. The triangular wave memo IJ 14 is configured to output a digital triangular wave signal having a frequency corresponding to the count output of the counter 12.
比較器17は正弦波信号と3角波信号とのレベル比較を
行ない、正弦波信号の撮幅が3角波信号のそれよシ大な
るときにパルスを出力し、−・イレペルとローレベルを
持つ不等幅のノ々ルス信号を出力する。The comparator 17 compares the levels of the sine wave signal and the triangular wave signal, and outputs a pulse when the imaging width of the sine wave signal is larger than that of the triangular wave signal, and outputs a pulse between -. Outputs a signal with unequal width.
18はダート回路で、オンff−)信号発生回路18□
とオフゲート信号発生回路182とを備え、オンゲート
信号とオフゲート信号を逆変換部4の素子群に加えてオ
ン、オフ制御する。このようにして、逆変換部の各相の
ゲート・ターン・オフ・サイリスタはオンゲート信号と
オフゲート信号とにより導通制御され、そして逆変換部
4から電動機Mに交流の不等幅のパルス電流を供給する
。18 is a dirt circuit, onff-) signal generation circuit 18□
and an off-gate signal generation circuit 182, which adds an on-gate signal and an off-gate signal to the element group of the inverse converter 4 to perform on/off control. In this way, the gate turn-off thyristor of each phase of the inverse converter is controlled to conduct by the on-gate signal and the off-gate signal, and an alternating current pulse current of unequal width is supplied from the inverter 4 to the motor M. do.
アナログスイッチ10は、ヒステリシス比較器9からの
ローレベル信号が入力されると閉となり、?−)回路1
8と増幅器19とを電気的に接続してノ臂ルス幅信号を
逆変換部4に伝達し、そして−・イレペル信号が入力さ
れると開となり、r−ト回路J8と増幅器19との電気
的接続を断ち、ノクルス幅信号の逆変換部4への伝達を
阻止する。The analog switch 10 closes when the low level signal from the hysteresis comparator 9 is input, and ? -) Circuit 1
8 and the amplifier 19 are electrically connected to transmit the elbow width signal to the inverse converter 4, and when the -.repel signal is input, it is opened, and the electrical connection between the r-t circuit J8 and the amplifier 19 is The transmission of the Nockles width signal to the inverse converter 4 is blocked.
かかる構成を持つ装置の作用について説明すると、平常
時において、順変換部1から出力された直流電流は直流
リアクトル2と平滑用コンデンサ3とkよシ平滑され、
逆変換部4に加えられ、電動機Mに交流の不等幅のノJ
?ルス電流が供給される。To explain the operation of the device having such a configuration, in normal times, the DC current output from the forward converter 1 is smoothed by the DC reactor 2 and the smoothing capacitor 3,
It is added to the inverse converter 4, and an alternating current of unequal width is applied to the electric motor M.
? A pulse current is supplied.
インバータに流れる電流をシャント抵抗5により検出し
、これをD%Cコンバータ6により低圧の直流信号に変
換し、絶対値回路7を介してヒステリシス比較器9に入
力する。ヒステリシス比較器9は絶対値回路7からの検
出電流値と電流設定器80基準信号とのレベル比較を行
なうが、平常時であれば、検出電流値は基準電流値を超
えず、従ってローレベル信号を出力し、アナログスイッ
チ10を閉とする。これによ、9、e−)回路18と増
幅器19とは電気的に接続され、パルス幅信号の伝達を
可能にする。The current flowing through the inverter is detected by a shunt resistor 5, converted to a low voltage DC signal by a D%C converter 6, and inputted to a hysteresis comparator 9 via an absolute value circuit 7. The hysteresis comparator 9 performs a level comparison between the detected current value from the absolute value circuit 7 and the reference signal of the current setter 80, but under normal conditions, the detected current value does not exceed the reference current value, so a low level signal is generated. is output, and the analog switch 10 is closed. 9, e-) The circuit 18 and the amplifier 19 are electrically connected, allowing transmission of a pulse width signal.
一方、電圧周波数変換器11からのデジタル信号はカウ
ンタ12に入力され、カウンタ12の計数出力は正弦波
メモリ13と3角波メモリ14とに入力される。正弦波
メモリ13から読出されたデジタルの正弦波信号がD/
A変換器15に入力され、アナログの正弦波信号に変換
されて比較器17に入力される。また、3角波メモリ1
4から読出されたデジタルの3角波信号はD/A変換器
16に入力され、アナログ信号に変換されて比較器17
に入力される。比較器17において正弦波信号と3角波
信号とのレベル比較が行なわれてノ4ルス幅信号が出力
され、ダート回路ノ8のオンゲート信号発生回路181
1オフゲート信号発生回路182、アナログスイッチ1
0、増幅器19を介して逆変換部4に入力される。逆変
換部4における各相のゲート・ターン・オフ・サイリス
タを導通制御し、逆変換部4から電動機Mに不等幅のノ
4ルス電流を入力し、その速度制御を行なう。On the other hand, the digital signal from the voltage frequency converter 11 is input to a counter 12, and the count output of the counter 12 is input to a sine wave memory 13 and a triangular wave memory 14. The digital sine wave signal read out from the sine wave memory 13 is
The signal is input to the A converter 15, converted to an analog sine wave signal, and input to the comparator 17. Also, triangular wave memory 1
The digital triangular wave signal read from 4 is input to the D/A converter 16, converted to an analog signal, and sent to the comparator 17.
is input. The comparator 17 compares the levels of the sine wave signal and the triangular wave signal and outputs a 4 pulse width signal, which is then sent to the on-gate signal generation circuit 181 of the dart circuit 8.
1 Off gate signal generation circuit 182, analog switch 1
0 is input to the inverse transformer 4 via the amplifier 19. The gate turn-off thyristor of each phase in the inverse converter 4 is controlled to be conductive, and a nollus current of unequal width is inputted from the inverter 4 to the motor M to control its speed.
このような定常状態において、地絡や過負荷などが発生
すると、インバータに過電流が流れるが、この過電流を
シャント抵抗5により検出し、D%Cコンバータ6と絶
対値回路7とを介してヒステリシス比較器9にその検出
電流を入力する。ヒステリシス比較器9は検出電流値と
電流設定器8の基準値との比較を行なうが、過電流発生
時であるから検出電流値は基準値を超え、−・イレベル
信号を出力する。−・イレペル侶゛号が入力されたアナ
ログスイッチ10は開となり、r−ト回路18から増幅
器19へのパルス幅信号の伝達を阻止する。In such a steady state, if a ground fault or overload occurs, an overcurrent will flow through the inverter, but this overcurrent is detected by the shunt resistor 5 and transmitted via the D%C converter 6 and the absolute value circuit 7. The detected current is input to the hysteresis comparator 9. The hysteresis comparator 9 compares the detected current value with the reference value of the current setter 8, but since an overcurrent has occurred, the detected current value exceeds the reference value and outputs a -.level signal. - The analog switch 10 to which the illegal signal is input is opened and prevents the transmission of the pulse width signal from the r-to circuit 18 to the amplifier 19.
これによυ、逆変換部4の導通制御の作動が停止される
が、電動機Mからの回生電力が逆変換部4の帰還ダイオ
ードを通して平滑用コンデンサ3へ回生され、インバー
タ自体の運転は停止されない。As a result, the conduction control operation of the inverter 4 is stopped, but the regenerated power from the motor M is regenerated to the smoothing capacitor 3 through the feedback diode of the inverter 4, and the operation of the inverter itself is not stopped. .
過電流が減少すると、これをシャント抵抗5が検出し、
DC/DCコンバータ6と絶対値回路7とを介してヒス
テリシス比較器9に入力する。ヒステリシス比較器9は
その検出電流値と電流設定器8の基準信号とのレベル比
較を行ない、検出電流値が基準信号値よシも低い値に低
下したときにローレベル信号を出力し、これをアナログ
スイッチ10に加えて閉とする。When the overcurrent decreases, the shunt resistor 5 detects this,
The signal is input to a hysteresis comparator 9 via a DC/DC converter 6 and an absolute value circuit 7. The hysteresis comparator 9 compares the level of the detected current value with the reference signal of the current setter 8, and outputs a low level signal when the detected current value decreases to a value lower than the reference signal value. In addition to the analog switch 10, it is closed.
、これにより、比較器12から出力されるパルス幅信号
はダート回路18と増幅器19とを介して逆変換部4に
入力され、逆変換部4のゲート・ターン・オフ・サイリ
スタの導通制御が直ちに再開され、電動機Mに交流の不
等幅ノ4ルス電流の供給が再び行なわれる。As a result, the pulse width signal output from the comparator 12 is input to the inverse converter 4 via the dart circuit 18 and the amplifier 19, and the conduction control of the gate turn-off thyristor of the inverse converter 4 is immediately performed. The operation is restarted, and the electric motor M is again supplied with an alternating current of unequal width.
第2図は、過電流発生時にインバータの順変換部の導通
制御を停止させ、過電流が所定のレベル以下に低下した
時にその導通制御を再開させるとの出」の第2の発明の
実施例のブロック図である。FIG. 2 shows an embodiment of the second invention in which the conduction control of the forward conversion section of the inverter is stopped when an overcurrent occurs, and the conduction control is restarted when the overcurrent falls below a predetermined level. FIG.
同図において、第1図に示す参照数字と同一の参照数字
を付したものについては、第1図に関する説明において
既に述べであるからその昇速は省略する。In the same figure, the parts denoted by the same reference numerals as those shown in FIG. 1 have already been described in the explanation regarding FIG. 1, so their speed increase will be omitted.
21はゲート・ターン・オフ・サイリスタからなる順変
換部であシ、後述するパルス幅制御回路から出力される
ノクルス幅信号により導通制御され、不図示の商用電源
からインバータに加えられる電圧の制御を行なう。Reference numeral 21 denotes a forward conversion unit consisting of a gate turn-off thyristor, whose conduction is controlled by a Nockles width signal output from a pulse width control circuit to be described later, and which controls the voltage applied to the inverter from a commercial power source (not shown). Let's do it.
次に、前記順変換部21の導通制御を行なうノ々ルス幅
制御回路について説明する。Next, a knowledge width control circuit that controls conduction of the forward conversion section 21 will be described.
PTは変成器、22は整流器を含む電圧検出回路であり
、逆変換部4と電動機Mとを接続する母線の負荷電圧を
てい降検出し、直流電圧へに変換する。23は比較器で
、電圧検出回路22の直流電圧eLと不図示の電圧発生
器から出力される電圧設定信号との偏差分を得て、この
偏差分信号と搬送波、例えば3角波信号e8とのレベル
比較をし、偏差分信号が3角波信号e8のそれを超える
ときにパルス幅信号を出力する。そして、直流電圧eL
が増加傾向又は減少傾向にある場合は不等幅のノクルス
幅信号を、また直流電圧eLが一定の場合は等幅のパル
ス幅信号を出力し、これらのパルス幅信号により逆変換
部4から電動機Mに加えられる負荷電圧が一定となるよ
うに順変換部21のゲート・ターン・オフ・サイリスタ
の導通制御を行なう。PT is a transformer, and 22 is a voltage detection circuit including a rectifier, which detects the load voltage of the bus connecting the inverter 4 and the motor M, and converts it into a DC voltage. A comparator 23 obtains a deviation between the DC voltage eL of the voltage detection circuit 22 and a voltage setting signal output from a voltage generator (not shown), and compares this deviation signal with a carrier wave, for example, a triangular wave signal e8. A pulse width signal is output when the deviation signal exceeds that of the triangular wave signal e8. And the DC voltage eL
When the DC voltage eL is increasing or decreasing, a Nockles width signal of unequal width is output, and when the DC voltage eL is constant, a pulse width signal of equal width is output. The conduction of the gate turn-off thyristor of the forward conversion section 21 is controlled so that the load voltage applied to M is constant.
なお、ダート回路25は1組のみ示しであるが、実際に
は6組で構成されてお)、説明0錯綜化を避けるため単
一のものとして図示しである。Note that although only one set of dirt circuits 25 is shown, in reality it is composed of six sets), and is shown as a single circuit to avoid complication in the explanation.
このようにして、ダート回路25からのオンゲート信号
とオフゲート信号により各相の?−)・ターン豐オフ・
サイリスタの導通制御を行ない、前述したように負荷電
圧が一定となるように順変換部21の電圧制御が行なわ
れる。In this way, the on-gate signal and the off-gate signal from the dart circuit 25 are used to determine the ? −)・Turn off・
The conduction of the thyristor is controlled, and the voltage of the forward conversion unit 21 is controlled so that the load voltage is constant as described above.
なお、逆変換部4は別設された不図示の制御回路により
導通制御され、電動機Mに供給する周波数の制御を行な
う。Note that the inverse converter 4 is controlled to be conductive by a separately provided control circuit (not shown), and controls the frequency supplied to the electric motor M.
かかる構成を持つ装置の作用を説明すると、平常時にお
いては、順変換部2ノにより導通制御された直流電圧が
直流リアクトル2、平滑用コンデンサ8によ〕平滑化さ
れ、逆変換部4に入力される。逆変換部4は、前述した
ように不図示の別設された制御回路により導通制御され
、電動機Mに加える一次周波数を適宜可変してその速度
制御を行なう。To explain the operation of the device having such a configuration, under normal conditions, the DC voltage whose conduction is controlled by the forward converter 2 is smoothed by the DC reactor 2 and the smoothing capacitor 8, and is input to the inverse converter 4. be done. As described above, the inverse converter 4 is controlled to be conductive by a separately provided control circuit (not shown), and appropriately varies the primary frequency applied to the electric motor M to control its speed.
かかる平常時に、順変換部21と直列接続されたシャン
ト抵抗5にょシ検出された検出電流はDC/bcコンバ
ータ6と絶対値回路7とを介し、ヒステリシス比較器9
に入力される。ヒステリシス比較器9は検出電流値と電
流設定器8から出力された基準信号値とのレベル比較を
行なうが、平常時であるから検出電流値は基準電流値を
超えず、従ってローレベル信号が出方され、アナログス
イッチ10に加えられてこれを閉とし、ダート回路25
とダート増幅器26とを電気的に接続し、ノ譬ルス幅信
号の伝達が可能となる。During normal times, the detected current detected by the shunt resistor 5 connected in series with the forward converter 21 is passed through the DC/bc converter 6 and the absolute value circuit 7 to the hysteresis comparator 9.
is input. The hysteresis comparator 9 performs a level comparison between the detected current value and the reference signal value output from the current setter 8, but since it is normal, the detected current value does not exceed the reference current value, and therefore a low level signal is output. is applied to the analog switch 10 to close it and open the dirt circuit 25.
and dart amplifier 26 are electrically connected to each other, thereby making it possible to transmit a nollus width signal.
一方、変成器PTにより検出した負荷電圧を電圧検出器
22に入力し、直流に変換された直流電圧e、を比較器
23に入力し、この電圧eLと不図示の電圧発生器から
出力される電圧設定信号との1差分を得、そして3角波
信号esとのレベル比較を行ない、/4ルス幅信号を出
方する。とのi4ルス幅信号を電圧制御増幅器24を介
してf−)回路25に入力され、オンゲート信号発生回
路251とオフグート信号発生回路252とで所望のオ
フゲート信号、オフゲート信号を発生し、これら各r−
ト信号をアナログスイッチ1θと、デート増幅器26と
を経て順変換部21の?−)・ターン・オフ・サイリス
タに供給して導通制御を行ない、負荷電圧が一定となる
ように電圧制御を行々う。On the other hand, the load voltage detected by the transformer PT is input to the voltage detector 22, the DC voltage e converted to DC is input to the comparator 23, and this voltage eL is output from a voltage generator (not shown). A difference of 1 from the voltage setting signal is obtained, and the level is compared with the triangular wave signal es to output a /4 pulse width signal. The i4 pulse width signal is input to the f-) circuit 25 via the voltage control amplifier 24, and the on-gate signal generating circuit 251 and off-gate signal generating circuit 252 generate desired off-gate signals and off-gate signals, and each of these r −
The output signal is passed through the analog switch 1θ and the date amplifier 26 to the forward converter 21? -) - Supply to the turn-off thyristor to control conduction and perform voltage control so that the load voltage is constant.
かかる状態において、地絡や過負荷発生時にインバータ
に過電流が流れるが、これをシャント抵抗5により検出
し、この検出電流をD%Cコン・々−タロと絶対値回路
7を介してヒステリシス比較器9に入力する。ヒステリ
シス比較器9は検出電流値と電流設定器8の基単信号と
のレベル比較を行なうが、過電流発生時であるから検出
電流値が基準電流値を超え、ハイレベル信号を出力する
。In such a state, an overcurrent flows through the inverter when a ground fault or overload occurs, but this is detected by the shunt resistor 5, and this detected current is subjected to hysteresis comparison via the D%C converter and the absolute value circuit 7. input into device 9. The hysteresis comparator 9 compares the level of the detected current value with the basic signal of the current setter 8, but since an overcurrent is occurring, the detected current value exceeds the reference current value and outputs a high level signal.
ハイレベル信号を入力されたアナログスイッチ10は開
とな9、/f−)回路25とダート増幅器26との電気
的接続を断ち、パルス幅信号の順変換部21への伝達を
阻止する。これにより、順変換部21の導通制御は停止
されるが、インバータの逆変換部などの回路装置は作動
しており、インバータ自体の運転は停止されない。The analog switch 10 to which the high level signal is input is opened to cut off the electrical connection between the 9,/f-) circuit 25 and the dart amplifier 26, thereby blocking the transmission of the pulse width signal to the forward converter 21. As a result, the conduction control of the forward converter 21 is stopped, but circuit devices such as the reverse converter of the inverter are operating, and the operation of the inverter itself is not stopped.
この間に過電流が所定レベルに低下すると、これをシャ
ント抵抗5が検出し、この検出電流をDC/bcコンバ
ータ6と絶対値回路7を介してヒステリシス比較器9に
入力する。ヒステリシス比較器9は、検出電流の値が−
・イレベル信号を出力したときの基準電流値よりもよシ
低い値に達したときに、ローレベル信号を出力し、アナ
ログスイッチ10を閉とする。これにより、ダート回路
25とダート増幅器26との電気的接続が再び形成され
、ノ母ルス幅信号が順変換部21のr−)・ターン・オ
フ・サイリスタに入力されて直ちに導通制御を再開する
。During this time, when the overcurrent falls to a predetermined level, the shunt resistor 5 detects this and inputs this detected current to the hysteresis comparator 9 via the DC/bc converter 6 and the absolute value circuit 7. The hysteresis comparator 9 detects that the value of the detected current is -
- When the reference current value reaches a value much lower than the reference current value when the high level signal is output, a low level signal is output and the analog switch 10 is closed. As a result, the electrical connection between the dart circuit 25 and the dart amplifier 26 is reestablished, and the pulse width signal is input to the r-) turn-off thyristor of the forward converter 21 to immediately resume conduction control. .
前記実施例において、インバータの電流検出手段として
シャント抵抗を用いた場合について説明しであるが、シ
ャント抵抗に代えてホール素子を用いることもできる。In the embodiment described above, a case has been described in which a shunt resistor is used as the current detection means of the inverter, but a Hall element may be used instead of the shunt resistor.
また、前記実施例の説明において、過電流は地絡や過負
荷により発生するとして述べであるが、過電流の発生は
これに限らず、負荷である電動機に発生する急激な変化
や、電動機のロック現象、さらにはインバータ制御装置
内部のノイズ等により発生されるものである。Furthermore, in the explanation of the above embodiments, it has been stated that overcurrent occurs due to ground faults or overloads, but the occurrence of overcurrent is not limited to this. This is caused by a locking phenomenon and further by noise inside the inverter control device.
さらに、電流の導通制御の行なわれる素子とし?l−t
?−)・ターン・オフ・サイリスタに限うレず、正の信
号により導通し、負の信号により非導通となるノ4ワー
・トランジスタを用いても同様な作用効果を奏すること
ができる。Furthermore, as an element where current conduction is controlled? lt
? -) - Not limited to turn-off thyristors, similar effects can be achieved by using a four-power transistor that becomes conductive when a positive signal is applied and becomes non-conductive when a negative signal is applied.
(効果)
以上説明したようにこの出願の第1の発明によると、イ
ンバータの逆変換部におけるケ゛−ト・ターン・オフ・
サイリスタ又はパワートランジスタの導通制御を行なう
パルス6制御回路にアナログスイッチを介在させ、電流
検出素子により検出した電流をヒステリシス比較器に入
力し、その出力信号によ如アナログスイッチの開閉を制
御する構成であるから、非常に速やかな変化をもって発
生する過電流に対し迅速に逆変換部の導通制御を停止さ
せ、過電流が所定レベル以下に低下した時には逆変換部
の導通制御を直ちに再開させ、その間はインバータ自体
の運転を停止させることがない。(Effects) As explained above, according to the first invention of this application, the gate turn-off in the inverse conversion section of the inverter
An analog switch is interposed in the pulse 6 control circuit that controls conduction of the thyristor or power transistor, and the current detected by the current detection element is input to the hysteresis comparator, and the output signal controls the opening and closing of the analog switch. Therefore, the conduction control of the inverse converter is quickly stopped in response to an overcurrent that occurs with a very rapid change, and when the overcurrent falls below a predetermined level, the conduction control of the inverse converter is immediately resumed. There is no need to stop the operation of the inverter itself.
また、この出願の第2の発明によると、インバータの順
変換部におけるゲート・ターン・オフ・サイリスタ又は
パワートランジスタの導通制御を行なうノ臂ルス幅制御
回路内にアナログスイッチを介在させ、電流検出素子に
よυ検出した電流をヒステリシス比較器に入力し、その
出力信号によりアナログスイッチを開閉制御する構成で
あるから、非常に速やかな変化をもって発生する過電流
に対し迅速に順変換部の導通制御を停止させ、過電流が
所定レベル以下に低下した時に順変換部の導通制御を直
ちに再開させ、その間はインバータ自体の運転を停止さ
せることがない。Further, according to the second invention of this application, an analog switch is interposed in the ankle width control circuit that controls the conduction of the gate turn-off thyristor or the power transistor in the forward conversion section of the inverter, and the current detection element The current detected by υ is input to a hysteresis comparator, and the output signal is used to control the opening and closing of an analog switch, so it is possible to quickly control the conduction of the forward conversion section in response to overcurrents that occur with very rapid changes. The inverter itself is stopped, and when the overcurrent falls below a predetermined level, the conduction control of the forward conversion section is immediately restarted, and during this period, the operation of the inverter itself is not stopped.
このように、出願の第1の発明と第2の発明によると、
信頼性と安定性の非常に高いインバータを実現すること
ができるばかりではなく、DC/DCコンバータ、絶対
値変換回路、ヒステリシス比較器およびアナログスイッ
チよりなる異常検出系を付加するだけの構成で、前記し
た性能を持つインバータを安価に実現することができる
。Thus, according to the first invention and the second invention of the application,
Not only is it possible to realize an inverter with extremely high reliability and stability, but it is also possible to realize An inverter with high performance can be realized at low cost.
第1図はこの出願の第1の発明の高速過電流抑制装置の
実施例のブロック図、第2図は同じく第2の発明の高速
過電流抑制装置の実施例のブロック図である。
図中、1は順変換部、2は直流リアクトル、3は平滑用
コンデンサ、4はr−ト・ターン・オフ・サイリスタを
含む逆変換部、5はシャント抵抗、6はDC/DCコン
バータ、7は絶対値回路、8は電流設定器、9はヒステ
リシス比較器、10はアナログスイッチ、11は電圧周
波数変換器、12はカウンタ、13は正弦波メモリ、1
4は3角波メモリ、15と16は”/A変換器、17は
比較器、18はダート回路、181はオンr−)信号発
生回路、182はオフゲート信号発生回路、19は増幅
器、21はゲート・ターン・オフ・サイリスタを含む順
変換部、23は電圧比較器、24は電圧制御増幅器、2
5はダート回路、251はオンゲート信号発生回路、2
52はオフダート信号発生回路、26はダート増幅器を
示す。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a high-speed overcurrent suppressor according to the first invention of this application, and FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of the high-speed overcurrent suppressor according to the second invention. In the figure, 1 is a forward conversion section, 2 is a DC reactor, 3 is a smoothing capacitor, 4 is an inverse conversion section including an r-to-turn-off thyristor, 5 is a shunt resistor, 6 is a DC/DC converter, and 7 is an absolute value circuit, 8 is a current setting device, 9 is a hysteresis comparator, 10 is an analog switch, 11 is a voltage frequency converter, 12 is a counter, 13 is a sine wave memory, 1
4 is a triangular wave memory, 15 and 16 are "/A converters, 17 is a comparator, 18 is a dart circuit, 181 is an on r-) signal generation circuit, 182 is an off gate signal generation circuit, 19 is an amplifier, and 21 is an a forward conversion section including a gate turn-off thyristor, 23 a voltage comparator, 24 a voltage control amplifier, 2
5 is a dart circuit, 251 is an on-gate signal generation circuit, 2
52 is an off-dirt signal generation circuit, and 26 is a dirt amplifier.
Claims (2)
おけるゲート・ターン・オフ・サイリスタ又はパワート
ランジスタの導通制御を行なって負荷に交流電力を供給
するインバータにおいて、インバータに設けられた電流
検出素子と、 前記電流検出素子により検出され、絶対値に変換された
電流検出信号と基準信号とを比較するヒステリシス比較
器と、 前記比較器の出力により開閉制御されるアナログスイッ
チと、 オンゲート信号およびオフゲート信号を基に前記逆変換
部を導通制御する制御回路と、 前記制御回路に挿入された前記アナログスイッチと、 を備える高速過電流抑制装置。(1) In an inverter that supplies AC power to a load by rectifying the input current in the forward conversion section and controlling the conduction of the gate turn-off thyristor or power transistor in the inverse conversion section, the current provided in the inverter a detection element; a hysteresis comparator that compares the current detection signal detected by the current detection element and converted into an absolute value with a reference signal; an analog switch whose opening/closing is controlled by the output of the comparator; an on-gate signal; A high-speed overcurrent suppression device comprising: a control circuit that controls conduction of the inverse conversion section based on an off-gate signal; and the analog switch inserted in the control circuit.
はパワートランジスタを有する順変換部により整流し、
逆変換部を導通制御して負荷に交流電力を供給するイン
バータにおいて、 インバータに設けられた電流検出素子と、 前記電流検出素子により検出され、絶対値に変換された
電流検出信号と基準信号とを比較するヒステリシス比較
器と、 前記比較器の出力により開閉制御されるアナログスイッ
チと、 オンゲート信号およびオフゲート信号を基に前記順変換
部を導通制御する制御回路と、 前記制御回路に挿入された前記アナログスイッチと を備える高速過電流抑制装置。(2) Rectifying the input current by a forward conversion section having a gate turn-off thyristor or a power transistor,
In an inverter that supplies alternating current power to a load by controlling conduction of an inverter, a current detection element provided in the inverter, a current detection signal detected by the current detection element and converted into an absolute value, and a reference signal. a hysteresis comparator for comparison; an analog switch whose opening/closing is controlled by the output of the comparator; a control circuit that controls conduction of the forward conversion section based on the on-gate signal and the off-gate signal; and the analog switch inserted in the control circuit. A high-speed overcurrent suppression device comprising a switch.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59166764A JPS6146196A (en) | 1984-08-09 | 1984-08-09 | High speed overcurrent suppressing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59166764A JPS6146196A (en) | 1984-08-09 | 1984-08-09 | High speed overcurrent suppressing device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6146196A true JPS6146196A (en) | 1986-03-06 |
Family
ID=15837270
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59166764A Pending JPS6146196A (en) | 1984-08-09 | 1984-08-09 | High speed overcurrent suppressing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6146196A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008067497A (en) * | 2006-09-07 | 2008-03-21 | Toshiba Corp | Power supply device for vehicle |
-
1984
- 1984-08-09 JP JP59166764A patent/JPS6146196A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008067497A (en) * | 2006-09-07 | 2008-03-21 | Toshiba Corp | Power supply device for vehicle |
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