JPS6335183A - 電動機制御装置の保護装置 - 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） 本発明は平滑コンデンサを設置した直流電源の電源側と
電動機側に自己消弧形の半導体素子で構成した電力変換
装置を配置した電動開側（Ｉｌ装置の保護装置に関する
。

（従来の技術） 第２図に一般に広く使用される三相誘導電動機制御のた
めの電圧形インバータ装置の構成例を示す。図中１は交
流電源、２は交流−直流変換のためのダイオード整流回
路、３は直流回路に設置される平滑コンデンサ、４は大
電力トランジスタ（Ｇ−ＴＲ＞やゲートターンオフサイ
リスタ（ＧＴＯ）などの自己消弧形の半導体素子で構成
した可変電圧、可変周波数制御インバータ装Ｕ（Ｇ−Ｔ
Ｒを用いた構成例を示す）、５はインバータ装置４を制
御するための制御装置、６は三相誘導電動機である。

図のように構成される電圧形インバータ装置では、−膜
内に素子の破損や制御装置５からの誤信号などの異常に
対する保護装置が設置される。

つまり、第２図中の直流回路位置に電流検出器７を設置
し、図示しない基１１ｔ−信号と電流検出器７の検出信
号７Ａとを比較する比較回路８により、電流検出器７の
検出信号７Ａが基準信号を超えると、制御装置５に対し
制御停止指令を出力する方法である。これにより上記素
子破損や誤信号によってインバータ装置４の橋絡状に接
続した正極側及び負極側の直列に接続した素子が定格状
態となるために流れる短絡電流の増大を検出して、直列
素子の波及的な破損を防止することができる。上記異常
時、電流検出器７は平滑コンデンサ３の正極性側から前
記直列に接続し、短絡した素子を介して負極性側に流れ
る短絡電流を検出する。又、電流検出器７にはホール素
子などを用いた直流電流検出器が使用される。

第３図は第２図中の比較回路８の構成例を示す図である
。３図中３１〜３３は反転増幅器、３４〜３９は単位抵
抗値が１の抵抗器、４０は単位抵抗値が０．５の抵抗器
、４１は基準信号設定用の可変抵抗器、４２゜４３はダ
イオードである。反転増幅器３１．３２、抵抗器３４〜
３７．４０およびダイオード４２．４３は絶対値増幅回
路を構成し、入力信号である電流検出器７の検出信号７
Ａを、負極性の絶対値信号３２Ａに変換する。（動作の
詳細は公知であるので説明を省略する。）反転増幅器３
３、抵抗器３８．３９および可変抵抗器４１は比較回路
であり、可変抵抗器４１で設定される正極性の基準信＠
４１Ａに対し、絶対値信号３２Ａが上まわると、反転増
幅器３３は正極性の制御停止指令８Ａを出力する。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、第２図で示した電圧形インバータの構成とは
別に交流電源に対し電力を回生するため、電源側のダイ
オード整流回路２の代りに、電動機制御用のインバータ
装置４と同一の構成のインバータ装置を用いる方法が知
られている。

このように、電源側と電動機側それぞれにインバータ装
置を用いた構成では、第２図の例で示した異常時の保護
を両方のインバータ装置に対し行う必要がある。

本発明は自己消弧形素子で構成した上記電源側及び電動
機側のインバータ装置に対し、素子破損や制御装置の誤
信号に対し構成が簡単で有効に作用する保護装置を提供
する。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は、第２図で示した電圧形インバータ装置の構成
に対し、電源側のダイオード整流回路２を電動機制御用
インバータ装置４と同一の構成のインバータ装置とした
方式において、直流回路位置に設置した電流検出器７を
直流回路の平滑コンデンサ３と直列に設置することによ
り、異常時の短絡電流検出を電源側と電動機側との両方
のインバータ装置に対し兼用し、するようにしたことを
特徴とする。

（作　用） つまり、電動機側あるいは電源側インバータの素子が破
損して短絡状態となると、平滑コンデンサ３のエネルギ
ーが急激に放電される。本発明は、その放電電流を検出
して保護を行う。

〈実施例） 以下本発明の実施例について図面参照しながら説明する
。第１図は、本発明の一実施例を示す図である。図中１
２は第２図のインバータ装置４と同一の構成のインバー
タ装置、信号１３Ａはインバータ装置１２の１ｉｌｌ　
＠信号であり、電流検出器７は平滑コンデンサ３と直列
に接続される。

第１図では主回路の詳細構成、１ｉ制御装置の詳細につ
いては、本発明に直接関係ないので省略している。

第１図において、電動機側インバータ装置４の素子破損
あるいは誤信号等によって、直列素子が短絡状態となる
と、平滑コンデンサ３　（＋）→電流検出器７→インバ
ータ装置４→平滑コンデンサ３（−）の回路で急峻な短
絡電流が流れる。同様に電源側インバータ装置１２の場
合も、平滑コンデンサ３（→→電流検出器７→インバー
タ装置１２→平滑コンデンサ３０の短絡電流が流れる。

いずれの場合も電流検出器７に流れる短絡電流の方向は
同一であるが第３図における短絡電流の絶対値信号３２
Ａが設定値４１Ａを上まわると、保護検出信号８Ａが出
力され、インバータ装＠４．１２は即座に停止状態とな
る。

第１図で示す本発明は、電源側と電動機側とのそれぞれ
にインバータ装置を設置した構成において、それぞれの
インバータ装置の素子破損や誤信号による短絡状態を１
組の電流検出器と比較回路で検出・保護できるようにし
たものである。

第１図の構成では、素子破損などによる短絡電流の他に
逆に平滑コンデンサ３に流入する方向の電流に対しても
、検出・保護を行うことができる。

しかしながら、第１図で示す構成での平滑］ンデンザ３
に流入する異常電流は、交流電源１、あるいは誘導電動
機６から供給されるものであり、これらの電流は、電源
母線１Ａあるいは誘導電動機６の一次巻線６Ａ［設置さ
れる制御用電流検出器（図示しない）の信号を用いても
短絡電流の検出及びその保護を行うことができる。

第４図は、上で述べたように素子破損や誤信号による直
列素子の短絡による短Ｉ８電流が同一方向であることを
考慮して、第３図で示した比較器８を簡略化したもので
ある。図中４４は反転増幅器、４５、４６は、単位抵抗
値への抵抗器、４７はダイオードでおる。電流検出器７
の矢印方向で正の電流検出信号７Ａとずれば反転増幅器
４４の出力信号４４Δは上記短絡電流に対し、第３図の
信号３２Ａと全く同一の信号となり、同様の検出・保護
動作を行うことができる。又、平滑コンデンサ３に流入
する方向の電流に対しては全く動作しないことになる。

本発明の説明は、誘導電動機を駆動するインバータ装置
を例に掲げて説明したがＧ−ＴＲやＧＴＯを用いた直流
電動機制御用チョッパ装置でも全く同様である。更に電
源側インバータ装置については単相・三相制御に対し限
定しないことは言うまでもない。

（発明の効果） 以上説明した通り本発明の電動機制御Ｉ装置の保護装置
によれば、電動機側と電源側にインバータ装置を設けた
電圧形インバータ装置において、それぞれのインバータ
装置の橋絡状に接続した正極側及び負極側の直列に接続
した素子破損や誤信号による短絡動作に流れる異常電流
を、１組の電流検出器と簡単な比較回路により検出し、
即座にインバータ装置を停止できるようにしたものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示した図、第２図は従来の
電動機制御装置の保護装置の例を示した図、第３図は第
１図及び第２図の比較器の回路例を示した図、第４図は
第１図の比較器の他の回路例を示した図である。 １・・・交流電源　　　　　３・・・平滑コンデンサ４
・・・電動機側インバータ装置 ５・・・制御装置　　　　　６・・・三相誘導電動前７
・・・電流検出器　　　　８・・・比較器１２・・・電
源側インバータ装置 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　三俣弘文 第１図 ８ハ 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 平滑コンデンサを接続した直流電源回路と交流電源及び
   電動機との間に自己消弧形素子により構成した電力変換
   装置を備えた電動機制御装置において、上記平滑コンデ
   ンサと直列に電流検出器を設け、この電流検出器の電流
   検出信号が所定の値を超えたとき、上記電力変換装置に
   停止信号を出力する手段を設けたことを特徴とする電動
   機制御装置の保護装置。