JPS63190578A - インバ−タ装置における直流制動回路 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、回転中の電動機に直流電圧を印加して制動を
行うインバータ装置における直流制動回路に関する。

（従来の技術） この種のインバータ装置の一例を第４図に示す。ここで
、１は交流電源、２は順変換回路、３は平滑コンデンサ
、４は逆変換回路、５は負荷たる誘導電動機である。こ
の構成では、電圧指令Ｖ及び周波数指令Ｆに基きパルス
幅変調（以下「ＰＷＭＪと称す）信号発生回路６により
ＰＷＭ信号を発生し、制動指令ＤＢＳＩＧが与えられて
いないときには、切換回路７によりそのＰＷＭ信号にて
ベースドライブ回路８を介して逆変換回路４のスイッチ
ング素子をオンオフ制御し、もって順変換回路２からの
直流電力を交流に変換して誘導電動機５を回転させる。

一方、直流制動のためには、制動信号発生回路９が設け
られ、ここから出力される制動信号は制動指令ＤＢＳＩ
Ｇが与えられていることを条件に切換回路７を介してベ
ースドライブ回路８に与えられ、これにより逆変換回路
４のスイッチング素子が３導電動機５に直流電圧を印加
するようにスイッチングする。ここで、制動信号発生回
路９には制動量設定用抵抗器１０が設けられており、制
動時における逆変換回路４のスイッチング素子のデユー
ティ−比ひいては直流制動の制動強さは誘導電動機５の
特性等に応じて制動量設定用抵抗器１０を調節すること
により所望に設定することができるようになっている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記構成では、誘導電動機５は極数争容
に等によりインピーダンスが様々に異なるため、それに
応じた適切な制動量が設定なされていないと、過剰に強
い制動が加えられて逆変換回路４のスイッチング素子に
過電流が流れ、これにより過電流保護回路が動作してイ
ンバータ装置が遮断状態になったり、甚だしくはスイッ
チング素子の破損に至るという欠点があった。また、必
ずしも制動量設定を誤った場合に限らず、電源の電圧変
動により順変換回路２の出力電圧が過剰に高くなった場
合にも同様な事態に至りＢく、この点の改善が強く要望
されていた。

そこで、本発明の目的は、不適切な制動量設定がなされ
ていたり、電源電圧の変動があったりした場合でも、直
流制動を安定的に加えることができるインバータ装置に
おける直流制動回路を提供するにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明のインバータ装置における直流制動回路は、制動
指令を受けたときに逆変換回路のスイッチング素子を所
定のデユーティ−比でオンオフ制御して電動機に直流電
圧を印加するようにしたものにおいて、電流検出器によ
り検出された負荷電流が所定値を越えたときには、前記
スイッチング素子のデユーティ−比を低下させる制動ｍ
制限回路を設けたところに特徴を有するものである。

（作用） 直流制動時に過電流が流れると、電流検出器による検出
結果に基き制動量制限回路によりスイッチング素子のデ
ユーティ−比が低下される。このため、制動強さが弱め
られ、過電流が抑えられてインバータ装置が遮断状態に
なることなく安定的な制動が加えられる。

（実施例） 以下本発明の一実施例につき第１図ないし第３図を参照
して説明する。尚、インバータ装置の主回路構成は従来
例と同様であるので、同一部分には同−ｎ号を付して詳
細な説明は省略する。１１はインバータ主回路に設けた
電流検出器、１２は電流検出回路で、電流検出器１１に
より検出される電流が逆変換回路４のスイッチング素子
の過電流保護レベルにまで達したときには電流検出回路
１２が過電流検出信号を出力してインバータ装置を遮断
して保護する。また、電流が上記過電流保護レベルより
も低い過電流失速レベル（ストールレベル）にまで達し
たときには、電流検出回路１２がストール信号Ｓを出力
する。

さて、１−記電流検出回路１２からのストール信号Ｓは
制動量制限手段たる制動量制限回路１３に与えられるよ
うになっている。制動量制限回路１３は、ストール信号
Ｓが与えられていないときには、制動量設定用抵抗器１
０により設定された値に応じた制動量信号ｓｂを制動信
号発生回路９に与える。そして、制動信号発生回路９は
、制動量制限回路１３から与えられた制動量信号ｓｂに
応じた制動信号を切換回路７を介してベースドライブ回
路８に出力して逆変換回路４のスイッチング素子をオン
オフ制御して誘導電動機５の直流制動を実行する。この
際、スイッチング素子のデユーティ−比は、制動量制限
回路１３から出力される制動は信号ｓｂの電圧値に応じ
、その電圧値が低いほどデユーティ−比が小になるよう
になっている。また、この直流制動時に電流検出回路１
２により検出される電流がストールレベルを越えるとき
には、以下に詳述するように制動ｍ制限回路１３はスト
ール信号Ｓが出力されなくなるまで出力電圧を低下させ
て逆変換回路４のスイッチング素子のデユーティ−比を
低下させるようになっている。

第２図には上記制動制限回路１３の具体例を示しており
、ここでオペアンプ１４及びコンデンサ１５は積分回路
１６を構成し、そのコンデンサ１５には制動指令ＤＢＳ
　Ｉ　Ｃを受けて開放する常閉形のスイッチング素子１
７が並列接続されている。従って、制動指令ＤＢＳＩＣ
を受けてスイッチング素子１７が開放したときにストー
ル信号Ｓが与えられると、そのストール信号Ｓの積分値
Ｓｐがオペアンプ１４から出力される。１８はオペアン
プ１９及び帰還抵抗２０から構成した加算回路で、これ
はストール信号の積分値Ｓｐと制動量設定用抵抗器１０
による設定値Ｓｓとを加算して出力する。

２１はオペアンプ２２及び帰還抵抗２３から構成した反
転増幅器であり、加算回路１８からの信号を反転増幅し
て制動量信号ｓｂとして前記制動信号発生回路９に出力
する。

さて、上記構成において、誘導電動機５の駆動中は、制
動指令ＤＢＳＩＣが出力されていないから、電圧指令Ｖ
及びＮ波数指令Ｆに応じたＰＷＭ信号はＰＷＭ信号発生
回路６から切換回路７を介してベースドライブ回路８に
与えられ、これに基き逆変換回路４のスイッチング素子
がオンオフ制御されて誘導電動機５に交流電圧が印加さ
れる。このような誘導電動機５の運転中、制動指令ＤＢ
Ｓ　Ｉ　Ｇが与え、られると、切換回路７がＰＷＭ信号
を無効化して制動信号発生回路９からの制動信号をベー
スドライブ回路８に与え、これに基き上記スイッチング
素子が所定のデユーティ−比でオンオフされて誘導電動
機５に直流電圧が印加され、もって直流制動が加えられ
る。この場合、制動量が過剰でなく主回路に過電流が流
れないときには、電流検出回路１２からストール信号Ｓ
は出力されないから、制動量制限回路１３のスイッチン
グ素子１７はオン状態にあり、従って制動信号発生回路
９には制動量設定用抵抗器１０による設定値Ｓｓのみが
与えられる。しかし、制動量の設定が過剰であったり、
主回路電圧が過剰に高かったりする場合には、直流制動
時の主回路電流が大きくなるから、電流検出回路１２か
らストール信号Ｓが出力される。すると、制動指令ＤＢ
ＳＩＧが与えられている状態では制動量制限回路１３の
スイッチング索子１７が開放しているから、積分回路１
７が動作してストール信号Ｓを積分し、積分回路１６か
ら第３図（Ｄ）に示すようなストール信号の積分値Ｓｐ
が出力され、これが加算回路１８において制動量設定用
抵抗器９による設定値Ｓｓと加算・反転されたのち、反
転増幅器２１により再び反転される。

この結果、ストール信号Ｓが出力されたときには、制動
量制限回路１３から出力される制動量信号Ｓｂが同図（
Ｅ）に示すように低下するから、結局、逆変換回路４の
スイッチング素子のデユーティ−比が低ドして誘導電動
機５に印加される直流電圧が低ドし、ひいては制動強さ
が弱くなる。このため、主回路電流が低下して、インバ
ータ装置は過電流による遮断状態に至ることなく制動運
転を続行するから、誘導電動機５は安定的な制動が加え
られる。

尚、上記実施例では制動量制限手段をオペアンプを利用
した制動量制限回路１３として構成したが、本発明はこ
れに限らず、ストール信号Ｓを受けたときに制動量を低
下させるようにプログラムを組込んだマイクロコンピュ
ータ−にて容易に構成することができる。

［発明の効果］ 本発明は以上述べたように、負荷電流が所定値を越えた
ときには制動量制限手段によりスイッチング素子のデユ
ーティ−比を低下させて直流制動の制動強さを弱めるよ
うにしたから、過電流を抑えて安定的な制動を加えるこ
とができるという優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示し、第１図
は全体のブロック図、第２図は制動量制限手段の回路図
、第３図は要部の電圧波形図、第４図は従来例を示す第
１図相当図である。 図面中、１１は電流検出器、１２は電流検出回路、１３
は制動量制限手段（制動量制限手段）、１６は積分回路
、１８は加算回路である。 出願人　　株式会社　　東　　芝 １３制薊量制限手段 制靭指う 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、直流電力を逆変換回路により交流に変換して電動機
   を回転させると共に、制動指令を受けたときに前記逆変
   換回路のスイッチング素子を所定のデューティー比でオ
   ンオフ制御して前記電動機に直流電圧を印加することに
   より直流制動を行うようにしたものにおいて、電流検出
   器により検出される負荷電流が所定値を越えたときには
   直流制動時における前記スイッチング素子のデューティ
   ー比を低下させる制動量制限回路を設けたことを特徴と
   するインバータ装置における直流制動回路。