JPS62126870A - 電力変換回路の保護回路 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明はインバータ等の電力変換回路の保護回路に関
する。

〔従来の技術〕

第４図は、従来から使用されているインバータ装置の回
路図である。同図において、１は３相交流電源、２は電
源しゃ断器、３は整流器、４は平滑用のりアクドル、５
は平滑用のコンデンサ、６は限流抵抗、７はコンタクタ
、８はＰＷＭ方式のインバータであって、６（固のトラ
ンジスタ８ａ〜８ｆをブリッジ接続してなり、これらト
ランジスタは制御回路１２からベース駆動信号１２ａを
受けて所定の順序でオン・オフし、整流器３からの直流
電力を可変電圧可変周波数の交流電力に変換して誘導電
動＋Ｂ、９に供給し、該誘導電動機９を可変速制御する
。

制御回路１２はインバータの保護回路１３を有しており
、該保護回路１３には、電圧検出器１０を通して検出さ
れたコンデンサ５の電圧（電圧検出信号）１０ａと電流
検出器１１を通して検出されたインバータの入力電流（
電流検出信号）１１ａとが導かれる。この保護回路１３
は、第５図に示すように、過電圧検出器１３ａ、低電圧
検出器１３ｂおよび過電流検出器１３ｃを有しており、
これら各検出器の検出信号はオア素子１３ｄを通してリ
レー１３ｅに導かれる。１３ｆはリレー１３’　ｅの出
力接点であり、該出力接点１３ｆの閉により発生する接
点イム号は電源しゃ断器２にトリップ信号として供給さ
れる。

この構成においては、電源しゃ断器２が投入されると、
整流器３の直流電圧Ｅｄｃがり゛アクドル４−限流抵抗
６−を通してコンデンサ５に印加され該コンデンサ５が
充電される。コンデンサ５の充電が完了した後、運転指
令が制御回路１２に与えられ、まず、コンタクタ７が投
入されて限流抵抗６が短絡され、次いで、インバータ８
の各トランジスタ８ａ〜８ｆにベース駆動信号１２ｎが
供給されてインバータ８が運転を開始する。

インバータ運転中に、負荷変動等による過電圧や過電流
が発生すると、過電圧検出器１３ａや過電流検出器１３
ｃが出力し、また、停電等が発生すると低電圧検出器１
３ｂが出力し、電源しゃ断器２がトリップされてインバ
ータ８の保護が行われる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、この従来の保護回路１３では、例えば、
トランジスタ８ａ〜８ｆのうちの正負アーム対をなすト
ランジスタの破損等により直流短絡を生ずる状態にある
場合に、電源しゃ断器２が投入された場合には、コンデ
ンサ５に充電電流が流入せず、限流抵抗６に、大きさＥ
ｄｃ／Ｒ（Ｒ：限流抵抗の値）の電流が流れつづけるこ
とになり、ついには咳限流抵抗６が焼損するような事態
が起きるという問題があり、この限流抵抗６の焼損を防
止するためには、その熱容量を大きくしなくてはならな
いので、高価になる。

この発明は上記問題を解消するためになされたもので、
交流電源投入時の限流抵抗の焼損等直流短絡に基づく副
次的事故を確実に防止することができる電力変換回路の
保護回路を得ることを目的とする。

（問題を解決するための手段〕 この発明は上記目的を達成するため、直流回路の電圧を
検出する電圧検出器の電圧検出信号と、電流検出器の電
流検出信号とが導かれる短絡検出器を設け、該短絡検出
器により直流短絡を検出して電源しゃ断器をトリップす
る構成としたものである。

（作用〕 この発明では、インパ゛−夕のスイッチング素子破損に
より直流短絡回路が閉成され得る状態で、電源しゃ断器
が投入されると、短絡検出器が直にこの直流短絡を検出
して電源しゃ断が行われるので、起動時における限流抵
抗の焼損事故は確実に防止される。

〔発明の実施例〕

第１図および第２図はこの発明の実施例を示す回路図で
あって、保護回路２０が過電圧検出器１３ａ、低電圧検
出器１３ｂおよび過電流検出器１３ｃに加うるに、短絡
検出器２１を有する点において、前記従来の保護回路１
３と相違する。この短絡検出器２１は、第３図に示すよ
うに、有限の例えばＥｄｃレベルを設定する電圧設定器
２１ａ、この電圧設定器２１ａの電圧設定値を電圧検出
器１０の電圧検出信号１０ａと比較して後者が前者より
低い場合に出力がＨレベルとなる比較器２１ｂ、過電流
レベルを設定する電流設定器２１Ｃ１この電流設定器２
１Ｃの電流設定値を電流検出器１１の電流検出信号１１
ａと比較して後者が前者以上になると出力がＨレベルと
なる比較器２１ｄ、両比較器２１ｂと２１ｄの出力が導
かれるアンド回路２１Ｇおよび遅延回路２１ｆを有して
いる。この遅延回路２１ｆは、誤動作を防止するために
設けられており、Ｈレベルの入力状態が所定時間（例え
ば、コンデンサ５の初期充電に要する時間）だけ継続し
た場合にＨレベルの信号を送出する。

この構成において、トランジスタ８ａ〜８ｆのうち、正
負アーム対をなすトランジスタの破損により直流短絡回
路が閉成され得る状態にあるにもかかわらず、電源しゃ
断器２が投入されるり場合、電流はインバータ８の直流
短絡を生じているアームを通して流れ、コンデンサ５に
は流れないので、電圧検出信号１０ａは無電圧レベルに
あり、電流検出信号１１ａは過電流レベルを越える。こ
の為、比較器２１ｂ、２１ｄ共に１１レベルの信号を出
力するので、アンド回路２１ｅはＨレベルの短絡検出信
号を発生する。この短絡検出信号は前記所定時間継続す
ると、遅延回路２１ｆを通して出力される。該短絡検出
信号はオア回路１３ｄを通してリレー１３ｅに供給され
るので、出力接点１３ｆが閉し、電源しゃ断器２が１〜
リツプされることになる。

トランシタ８ａ〜８ｆが全て健全である場合には、電源
しゃ断器２０投入により、コンデンサ５に充電電流か流
れるので、電流検出信号１１ａは電流設定値以下にあり
、比較器２１ｄの出力はＬレベルとなるので、短絡検出
信号は発生せず、電源しゃ断は行われない。

なお、他の動作は前記従来の場合と同じであるので、そ
の説明は省略する。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明した通り、インバータのスイッチン
グ素子破損等により直流短絡回路が閉成される状態にあ
る場合、電源投入により、この直流短絡が検出されて速
やかに電源しゃ断が行われるので、起動時における限流
抵抗の焼損事故等直流短絡による副次的事故を６ｎ実に
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す回路図、第２図および
第３図は上記実施例の具体的構成を示Ｊ−回路図、第４
図は従来のイ九′護回路を汀するインバータ装Ｒの回路
図、第５９１は上記従来の保１；へ回路の回路図である
。 図において、３−整流器、５−平滑用のコンデンサ、８
−インバータ、１０−電圧検出器、１１−電流検出器、
２１−短絡検出器、２１ａ　　電圧設定器、２１ｂ、２
１ｄ−比１咬器、２１ｃ　　電流設定器、２１ｆ−遅延
回路。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 直流回路に、限流抵抗を通して初期充電される平滑用コ
   ンデンサを具える電力変換回路において、上記直流回路
   の電圧を検出する電圧検出器の電圧検出信号と、電流検
   出器の電流検出信号とが導かれる短絡検出器を有し、該
   短絡検出器が上記電圧検出信号が電圧設定値以下であり
   、かつ、上記電流検出信号が過電流レベルの電流設定値
   以上である場合に短絡検出信号を発生し、該短絡検出信
   号により上記電力変換回路の電源しや断器がトリップさ
   れることを特徴とする電力変換回路の保護回路。