JPS62250875A - 直流コンデンサの異常検出器 - Google Patents

直流コンデンサの異常検出器

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JPS62250875A
JPS62250875A JP61091191A JP9119186A JPS62250875A JP S62250875 A JPS62250875 A JP S62250875A JP 61091191 A JP61091191 A JP 61091191A JP 9119186 A JP9119186 A JP 9119186A JP S62250875 A JPS62250875 A JP S62250875A
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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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体素子を用いて直流を交流に変換する
インバータ回路の直流コンデンサの異常上検出する異常
検出器に関するものである。
〔従来の技術〕
一般に、直流コンデンサの異常としては、コンデンサ内
部の短絡と、経時的変化による容量液は等が考えられる
。このうち、前者のコンデンサ内部の短絡についてはイ
ンバータ回路の直流電圧の変動に係ろ友め機器及び電路
の保護を目的としてヒユーズが使用されてい友〇 第２図は例えば「電力と鉄道Ｊ　（Ｖｏｌ、　２８遅６
（２７８）、Ｐ２９〜３１　）に示され次従来のインバ
ータにおける直流コンデンサの異常検出回路の回路図で
あシ、図において、１，２は直列接続された直流コンデ
ンサ、３，４は前記直流コンデンサ１．２の分圧を均一
化する分圧抵抗、５は前記直流コンデンサ１．２の短絡
により溶断じて短絡電流全遮断するヒユーズ、６はヒユ
ーズ５の溶断を検出するヒユーズ溶断検出器、７，７は
インバータ回路８の直流母線であり、このインバータ回
路８は直流コンデンサ１．２及びヒユーズ５を主構成と
する回路が複数列に渡シ前記母線７．７に並列接続され
て構成されている。
次に動作について説明する。インバータ回路８の直流コ
ンデンサ１，２で、短絡が発生していないとすると、ヒ
ユーズ溶断検出器６は動作しない。
このような状態から、まず、直流コンデンサ１或いは２
の何れか一方が短絡したとすると、直列接続された他方
には、直流母線７，７の電圧、すなわち直列時の２倍の
電圧か印加され、直流コンデンサの定格電圧を超える電
圧が加わる場合もある。
そこで、最終的には直流コンデンサ１，２の両方が短絡
することもあシ、直流コンデンサ１，２及びヒユーズ５
に過電流が流れ、ヒユーズ５が溶断されることにより電
路が遮断される。このとき、インバータ回路８では、ヒ
ユーズ溶断検出器６が、ヒユーズ５の溶断を検出するこ
ととなる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の直流コンデンサの異常検出器は、以上のように構
成されているので、インバータ回路８の直流器ａ７，７
が短絡されて、ヒユーズが溶断し、ヒユーズ溶断検出器
６が動作するまでに、数十ｍ５ｅｃ〜数百ｍ５ｅｃの検
出遅れがあシ、瞬時に対応することができないという問
題点があった。
また、上述した異常検出器は、あくまでも直流コンデン
サ内部の短絡についてのみの対応手段であって、直流コ
ンデンサのもう１つの異常でおる経時的変化に基く直流
コンデンサの容量変化については検出できず、何らの対
応策も講じられていないという問題点もあった。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、直流コンデンサ内部の短ａｔ迅速に検出でき
るとともに、直流コンデンサの経時的使用に基く容量抜
けをも検出することができろ直流コンデンサの異常検出
器を得ることを目的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る直流コンデンサの異常検出器は、直流コ
ンデンサの直列接続点の電位差を並列接続の各列ごとに
検出して比較する比較手段を設けたものである。
〔作　用〕
この発明における直列コンデンサの異常検出器は、直流
コンデンサの直列接続点の電位差を並列接続の各列ごと
に比較し、各列の電位差が異なるときにインバータ回路
の直流側に異常があるものとして検出することができる
。ま友、比較手段の入力側の一方と前記直列接続点とを
接続し、他方には基準電位を入力させて両者を比較して
直流コンデンサの異常を検出することも可能である。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、１１ａ、１２ａ及び１１ｂ。
１２ｂは夫々直列接続され交直流コンデンサ、１３ａ、
１４ａは直流コンデンサ１１ａ、１２ａの分圧を均一化
する分圧抵抗、１３ｂ、１４ｂは同じく直流コンデンサ
１１ｂ、１２ｂの分圧を均一化する分圧抵抗、１５は前
記直流コンデンサ１１ａ、１１ａの直列接続点ａと直流
コンデンサ１１ｂ、１２ｂの直列接続点すとの電位差を
比較する比較回路、１６は比較回路１５の主要素として
の差動増幅器、１７ａ、１７ｂは差動増幅器１６の入力
抵抗、１８は差動増幅器１６のフィードバック抵抗、１
９は差動増幅器１６の出力と予め設定された基準電位を
超え友か否かを検出するウィンドコンパレータであシ、
前記比較回路１５とウィンドコンパレータ１９とで比較
手段２０が構成されている。
次に動作について説明すると、上記のように構成された
インバータ直流コンデンサの異常検出器においては、直
流コンデンサ１１ａ、１２ａの直列接続点ａと、直流コ
ンデンサｌｂ、１２ｂの直列接続点すとの電位差は、直
流コンデンサが正常である場合には数Ｖ以下である。こ
こで、例えば直流コンデンサ１１ａが短絡し九とすると
、両接続点ａ、ｂの電圧Ｖａ　　＋　Ｖｂの差、すなわ
ちｖａ−ｖｂは、回路の電圧Ｖ＝の略半分、すなわち約
ＶＩ！：／２となり、差動増幅器１６にはこれに見合う
電圧が発生してウィンドコンパレータ１９により直流コ
ンデンサに異常か発生したことを検出することができる
。
また、直流コンデンサ１１ａ、１２ａ及び１１ｂ、１２
ｂの何れかＫ、経時的使用によりその容量に大きな変化
が発生した場合にも、ｖＢ　−ｖｂの電位差が増大する
友めに、差動増幅器１６に電圧が発生して出力されるの
で、直流コンデンサの何れかに異常が発生したのを検出
することができる。
±記笑施例では、比較手段として差動増幅器１６よシ出
力され次場合に一定の基準電位と比較して異常全検出す
るウィンドコンパレータ１９に用いているので、どの位
置にある直流コンデンサ１１ａ、１２ａ、１１ｂ、１２
ｂに異常がアラても確実に検出することができる。
なお、上述したものは、この発明の一実施例を示すのみ
であり、この発明の目的、構成、効果を逸脱しない限夛
、如何なる変形、変更も自由である。
例えば上記実施例においては、２個の直流コンデンサ１
１ａ、１２ａ又ｔｚ１１ｂｉ２ｂｔ’直列接続するもの
として示したが、この発明はこれに限定されず、３個以
上の直流コ／デンサを直列接続した場合にも適用するこ
とができろ。
また、２つの直列接続点ａ、ｂの電圧ｖａ、ｖｂの差を
検出するのに差動増幅器１６を用いるものとして説明し
友が、この発明はこれにも限定されず、差動増幅器の代
りに絶縁アンプを用いるようにしてもよい。
さらに、比較回路１５の出力をウィンドコンパレータ１
９により基準電位との比較により検出するものとして説
明したが、これにも限定されず、ウィンドコンパレータ
の代シに正負のレベル検出器を用いるようにしてもよい
。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によればインバータの直流コン
デンサの異常検出器を、直流コンデンサの直列接続点と
接続されて並列接続の各列の電位差金比較する比較手段
により構成したので、直列及び並列に複数個接続され交
直流コンデンサの何れのものが、内部短絡又は容量変化
により異常を来しても、この異常を直ちに検出すること
ができ、直流コンデンサの異常検出の迅速化と、特に経
時的使用による劣化の検出に優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例による直流コンデンサの異
常検出器を示す回路図、第２図は従来の直流コンデンサ
の異常検出器を示す回路図である。 １１ａ、１２ａ及び１１ｂ、１２ｂは直流コンデンサ、
２０は比較手段、ａ、ｂは直列接続点、Ｖ３　、　Ｖｂ
は接続点電圧。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）半導体素子を用いて直流を交流に変換するインバ
    ータの直流側に設けられ、電圧脈動を低減するコンデン
    サを複数個直列接続した直列回路を並列に複数列接続し
    た直流コンデンサ回路の異常を検出する異常検出器にお
    いて、前記異常検出器を、前記直流コンデンサの直列接
    続点と接続されて、並列接続の各列の電位差を比較する
    比較手段により構成したことを特徴とする直流コンデン
    サの異常検出器。
  2. （２）比較手段は、直流コンデンサの各直列接続点の電
    位差と、設定された基準電位とを比較するように構成さ
    れた特許請求の範囲第１項記載の直流コンデンサの異常
    検出器。
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