JPS63245272A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は１２相接続変形千鳥結線インバータの出力電圧
歪率異常に対する保護回路に関する。

（従来の技術） 従来、１２相接続変形千鳥結線インバータは、入力電圧
が変化するため、インバータのスイッチング素子のオン
、オフのタイミングを変化させ出力電圧を一定に制御し
ている。

しかし、入力電圧の変化により出力電圧に含まれる高調
波成分が変化するため、インバータの負荷に悪影響を与
えないように出力電圧の歪率を１０％以下に抑えるため
に交流フィルタ回路を設けている。

（発明が解決しようとする問題点） 交流フィルタ回路のコンデンサがオープン故障となった
場合、出力電圧の歪率が悪化し、負荷側に悪影響を与え
ることがあった。たとえば負荷側にあるコンデンサに高
調波電流が流れ、コンデンサが過熱する、あるいは、そ
の高調波電流が過大となり、インバータ出力と負荷と間
に挿入された配線用しゃ断器がトリップするなどの不具
合が発生してもインバータは動作を継続していた。

このため、従来の回路では出力電圧の歪率異常の保護が
なかつたため負荷側に悪影響を与えていた。

本発明はこのような欠点べなくすために、簡単な構成で
出力電圧の歪率異常を検出し、インバータを停止し、９
荷側を保護することができる保護回路を４を供すること
を目的とする。

［Ｍ明の構成」 （問題点を解決づ−るための手段） 本発明は、前記目的を達成するため、１２相接続変形千
鳥結線インバータの出力側に、この出力電圧の歪率を下
げるために交流フィルタ回路を介して負荷に電力を供給
するものにおいて、前記交流フィルタ回路の出力電圧を
検出する電圧検出器と、前記交流フィルタ回路の出力電
圧に含まれる高調波成分を検出するノツチフィルタ回路
と、このノツチフィルタ回路で検出された高調波成分を
、絶対値回路Ｊ３よび平滑回路により、高調波成分を直
流電圧に変換する変換回路と、この変換回路の直流電圧
と、出力電圧歪率異常保護のセット値とが比較され該直
流電圧が該セット値を唱えると前記インバータを停止さ
せる手段とからなるものである。

（作　用） 前記のように本発明によれば、簡単に構成であるノツチ
フィルタを使用しているので、出力電圧の歪率異常を検
出することができ、これによりインバータを停止し、負
荷側を保護することができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明Ｊる
。

第１図は本光明による保護回路の一実施例を示すブ０ツ
ク図であって、第１図において、１は１２相接続変形千
鳥結線インバータ、２は交流フィルタ回路、３は負荷、
４は変圧器で、交流フィルタ回路２の出力電圧を検出す
る。

変圧器４の出力は５のインターフェース回路に入力され
レベル変換され、その出力をノツチフィルタ回路６に入
力する。ノツチフィルタ回路６の出力を絶対値回路７で
全波整流し、平滑回路８でリップルを平滑する。平滑回
路８の出力とセット値９をコンパレータ１０で比較し１
．その出力は保護論理回路１１に入力される。そして、
保護論理回路１１の出力はインバータ停止指令１２とな
る。

保護論理回路１１はリセット回路１３によりリセットさ
れる。

このような構成の保護回路の動作について第３図を参照
して説明する。

第１図の１２相接続変形千鳥結線−インバータ１の出力
電圧に含まれる高調波成分は１２ｎ±１（ｎ＝１．２．
３・・・）次であり、ｎ＝１の場合、１’１．１３次と
なり、基本波の約１０倍以上の周波数となる。これらの
高調波成分の人きｄは１２相接続変形千鳥結線インバー
タ１の入力電圧の変化によって変化づるため、交流フィ
ルタ回路２を負荷３との間に挿入プることで歪率を１０
％以下に抑えている。

ノツチフィルタ回路６の周波数特性は、１２相接続変形
千鳥結線インバータ１の出力電圧の基本波成分の周波数
でゲインが最小となるように選ばれており、ノツチフィ
ルタ回路６の出力には基本波以外の成分が出力される。

その基本波以外の成分、つまり１２ｎ±１（ｎ＝１．２
．３・・・）次高調波成分を絶対値回路７に入力し、絶
対値をとり、平滑回路８で直流電圧に変換する。その平
滑回路８の出力がセット値９を越えるとコンパレータ回
路１０の出力が変化し、保護論理回路１１により、イン
バータ停止指令１２が出力され、インバータは停止し、
負荷３を高調波成分から保護する。

第２図は第１図の具体的な回路図であり、インターフェ
ース回路５は抵抗５０１，５０２゜５０４．５０５，５
０６、バッファアンプ５０３゜５０６とから構成されて
いる。絶対値回路７は抵抗７０１，７０２，７０５，７
０６，７０７、ダイオード７０３，７０４、バッファア
ンプ７０８゜７０９とから構成されている。コンパレー
タ回路１０は抵抗１００１，１００２．１００３゜１０
０’１．１００７、ダイオード１００６、バッフ　ｙシ
フ　ン７１００４　、１００８　、１００９　トから構
成されている。

第２図は第１図の具体的な′ＸＭ　ＶＡであり、ノツチ
フィルタ回路６は抵抗６０１，６０２，６０４゜コンデ
ンサ６０３，６０５，６０６およびバッファアンプ６０
７から構成され、入力電圧と出力電圧の比の周波数特性
は（１）式で表わされる。

ρＲ：抵抗６０２、丁・Ｃ：コンデンサ６０６ρ：１０ Ｓ：ｊω＝ｊ２πｆ ω・＝πモ ｎｕ１１周波数ＷＮは１２相接続変形千鳥結線インバー
タの出力周波数２πｆｏに選ぶ。すると、１１．１３次
高調波成分での、このノツチフィルタ回路６の入力電圧
と出力電圧の比の大きさは（１）式より求められる。

１１次高調波成分の場合、　０．９８４１３次高調波成
分の場合、　０．９８６ノツチフイルタ回路６を通過す
ると１１次高調波成分は１．６％減衰、１３次高調波成
分は１．４％減衰するだけである。基本波成分はノツチ
フィルタ回路６を通過するとほとんどゼロとなり、無視
できる値となる。ノツチフィルタ回路６の出力を絶対値
回路７および平滑回路８により直流電圧に変換する。平
滑回路８の出力とセット値９をコンパレータ回路１０で
比較し、セット値を越えるとコンパレータ回路１０の出
力はハイｒＨＪレベルからロー「シ」レベルに変化する
。

保護論理回路１１は、変圧器４の出力がないとき、リセ
ット回路１３により、リセットされ、変圧器４の出力が
発生するとリセット回路１３により、リセットが解除さ
れる。コンパレータ回路１０の出力がＨ→Ｌレベルに変
化すると保護論理回路１１はセットされ、出力は「Ｈ」
レベルとなり、インバータ停止指令１２が出力され、１
２相接続変形千鳥結線インバータ１は停止し、出力電圧
はゼロとなり、負荷に歪率の高い電圧が印加されなくな
り、保護される。

正常時の交流フィルタ回路２の出力に含まれる１１．１
３次高調波成分は最悪の条件で、基本波を１００％とす
ると、第４図におよび第５図に示すように全高調波成分
の実効値は１０％であり、交流フィルタ回路２のコンデ
ンサがオープンとなった場合には、全高調波成分の実効
値は２３％に達する。詳細は第４図に示す。

したがって、簡単な回路情成であるノツチフィルタ回路
６を使うことで出力電圧の歪率異常を検出することがで
きる。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば、極めて簡易な回路
構成で、インバータの出力電圧の歪率異常を検出するこ
とができ、インバータを停止し、負荷側を保護すること
ができ、実用的には極めて有用な保護回路を提供できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本耳明による保護回路の一実施例を示すブロッ
ク図、第２図は第１図の具体的実施例を示す回路図、第
３図は第２図の各部波形図、第４図は第１図および第２
図のノツチフィルタ回路６の周波数特性図、第５図は本
発明の保護回路における基本波に対する割合を示すグラ
フである。 １・・・１２相接続変形千鳥結線インバータ、２・・・
交流フィルタ回路、３・・・負荷、４・・・変圧器、５
・・・インターフェース回路、６・・・ノツチフィルタ
回路、７・・・絶対値回路、８・・・平滑回路、９・・
・セット値、１０・・・コンパレータ回路、１１・・・
保護論理回路、１２・・・インバータ停止指令、１３・
・・リセット回路。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 交ＥＡ７４／ムタ日路２のコ〉テ拶オーフ゛ンに（障イ
６もＬ第３図 ゲイン 一印皮寂（Ｈ２） 第４図 ・−７ＦｌＪ改（Ｈｚ） 第５　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １２相接続変形千鳥結線インバータの出力側に、この出
   力電圧の歪率を下げるために交流フィルタ回路を介して
   負荷に電力を供給するものにおいて、前記交流フィルタ
   回路の出力電圧を検出する電圧検出器と、前記交流フィ
   ルタ回路の出力電圧に含まれる高調波成分を検出するノ
   ッチフィルタ回路と、このノッチフィルタ回路で検出さ
   れた高調波成分を絶対値回路および平滑回路により、高
   調波成分を直流電圧に変換する変換回路と、この変換回
   路の直流電圧と、出力電圧歪率異常保護のセット値とが
   比較され該直流電圧が該セット値を超えると前記インバ
   ータを停止させる手段とからなる保護回路。