TWI426688B - 反向器 - Google Patents

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TWI426688B
TWI426688B TW099126442A TW99126442A TWI426688B TW I426688 B TWI426688 B TW I426688B TW 099126442 A TW099126442 A TW 099126442A TW 99126442 A TW99126442 A TW 99126442A TW I426688 B TWI426688 B TW I426688B
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Yuki Kawauchi
Masanori Katou
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Mitsubishi Electric Corp
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
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Description

反向器
本發明係關於一種反向器(inverter，有多種稱法，如反向器、反相器、反換器、換流器、變頻器等等，本文中稱為反向器)，尤指關於在平滑電容(capacitor)使用薄膜電容(film capacitor)的反向器者。
在生成具有開關(switching，有稱為轉接、交換的情形)電路的主電路的直流電源的轉換器(converter)為二極體電橋(diode bridge)所構成的反向器中，平滑出現於直流匯流排導線電流的漣波(ripple)成分的平滑電容係連接於匯流排導線間。當在該平滑電容使用大電容量的電解電容時，直流匯流排導線中的諧波成分增大。因此，以抑制該諧波為目的，為人所知有於平滑電容使用了小電容量薄膜電容的反向器。
然而，在連接於反向器的直流匯流排導線的平滑電容使用了薄膜電容時，由於薄膜電容係具有伴隨著因過電壓或長年使用等所致的劣化的進展而其內部電阻增大的特性，故發生由於增大的內部電阻造成的發熱燒毀損壞。從而，於在平滑電容使用薄膜電容的反向器中，保護其不致因為薄膜電容的劣化所致的發熱燒毀損壞的電路成為不可或缺的要件。
(先前技術文獻) (專利文獻)
專利文獻1：日本專利特開2008-61476號公報
專利文獻2：日本專利特開2009-272233號公報
專利文獻3：日本專利特開2008-17626號公報
對於此問題，例如於專利文獻1中，提出有將薄膜電容的溫度藉由熱敏電阻(thermistor)檢測而判定劣化，並使反向器的輸出運作停止的方法。但是，由於只是停止反向器的輸出運作，而於薄膜電容卻總是有轉換器輸出電流流動，故無法構成對薄膜電容的保護。
此外，於專利文獻2中，提出有藉由熱敏電阻檢測薄膜電容的溫度並判定其劣化，而將反向器從交流電源切離的方法。但是，於反向器的電源輸入側設置有電開關(switch)的方法中需要另外的控制電路，而招致成本的提升。
再者，於專利文獻3中係設置檢測直流匯流排導線的過電壓的過電壓保護電路，而並聯設置薄膜電容，當過電壓保護迴路檢測出直流匯流排導線的過電壓時，則使開關閉合而使直流匯流排導線短路以保護薄膜電容。在同時，提出有依據流通的突波電流使突波電流抑制電阻器過負荷而斷線(燒毀)以切斷轉換器及薄膜電容間的方法。但是，於此方法中附加元件較多，且過電壓保護電路的構造複雜，而致使成本的提升。
本發明係有鑑於上述問題所研創者，其目的為獲得一種具備可透過廉價的構造確實地避免因為使用於平滑電容的薄膜電容的劣化所致的發熱燒毀損壞的保護電路的反向器。
為了解決上述課題，並達成目的，本發明提供一種反向器，當該反向器在將使轉換器部之輸出電流流入薄膜電容器之電流路徑經由突波電流控制繼電器而形成之狀態下運作時，若由於薄膜電容器之劣化進展而使其溫度超過判定溫度，則該電流路徑即切換成經由突波電流抑制電阻器之路徑。結果突波電流抑制電阻器即因焦耳熱而燒斷，而阻斷轉換器部之輸出電流流入薄膜電容器，由此保護薄膜電容器免予因劣化而發熱燒損破損。
依據本發明，於將轉換器部的輸出電流流入薄膜電容的電流路徑，經由突波電流抑制繼電器而形成的狀態下運轉時，當薄膜電容的劣化進展而上升的溫度變得較判定溫度高時，電流路徑即切換至經由突波電流抑制電阻器的路徑。結果，突波電流控制電阻器因為焦爾(Joule)熱斷線，將由轉換器部流入至薄膜電容的輸出電流切斷，以保護薄膜電容免於因劣化造成的發熱燒毀損壞。如此，僅透過追加溫度檢測手段，即可達到藉由沿用習知的突波電流控制電路的廉價構成、確實地避免因為使用於平滑電容的薄膜電容的劣化所致的發熱燒毀損壞的效果。
以下，參照圖面詳細地說明本發明的反向器裝置的實施例。惟並非藉由本實施例限定本發明者。
第1圖係為顯示依據本發明之一實施例的反向器的構成之方塊圖。於第1圖中，本實施例之反向器1係在具備了：轉換器部11；突波電流抑制電路12；由薄膜電容所構成的平滑電容13；主電路部14；以及控制部15的一般反向器裝置中追加熱敏電阻16，而成為了於控制部15追加了保護平滑電容(薄膜電容)的功能的構成。以下，平滑電容13係標示為薄膜電容13。
首先，說明關於一般的反向器的連接關係等。
轉換器部11係由二極體電橋所構成，以變換三相交流電源2為直流電力。轉換器部11的正極輸出端係連接至突波電流抑制電路12的一端，而轉換器部11的負極輸出端係直接連接至主電路部14的負極輸入端。
突波電流抑制電路12係由並聯連接之突波電流抑制電阻器12a及突波電流抑制繼電器12b所構成。突波電流抑制繼電器12b係藉由控制部15控制切斷(off)-導通(on)。突波電流抑制電路12的另一端係連接至主電路部14的正極輸入端。
薄膜電容13係一端連接至正極匯流排導線而另一端連接於負極匯流排導線。該正極匯流排導線連接突波電流抑制電路12的另一端及主電路部14的正極輸入端。該負極匯流排導線連接轉換器部11的負極輸出端及主電路部14的負極輸入端。該薄膜電容係用以平滑轉換器部11的輸出電壓。
主電路部14係具備利用逆並聯連接續流二極體(flywheel diode)的開關元件而成的開關電路，藉由從控制部15所供給的PWM(pulse width modulation，脈衝寬度調制)驅動訊號，將薄膜電容13的充電電壓(直流電源)切換而變換為驅動感應電動機3的交流電力。
以上的一般構成，於本實施例中，係將屬於溫度檢測手段的一例的熱敏電阻16配置於薄膜電容13的附近，並將熱敏電阻16所檢測出的薄膜電容13的溫度資訊予以輸入至控制部15的構成。於本實施例中，控制部15係依據上述的一般構成中突波電流的大小等參數(parameter)，使其能進行突波電流抑制繼電器12b的切斷(off)-導通(on)控制。
第2圖係為說明屬於平滑電容的薄膜電容及熱敏電阻的位置關係圖。如第2圖(1)所示，熱敏電阻16係配置於薄膜電容13的附近。具體而言，為了熱傳導性及應付震動，例如如第2圖(2)所示，熱敏電阻16係藉由搭接(bonding)材料17接著於薄膜電容13。藉此，使熱敏電阻16能正確地檢測薄膜電容13的外周表面溫度。
接著，參照第1圖、第3圖及第4圖，說明關於本實施例之薄膜電容13的保護運作。並且，第3圖係為說明突波電流抑制繼電器導通(on)時的轉換器輸出電流路徑之圖。第4圖係為說明突波電流抑制繼電器切斷(off)時的轉換器輸出電流路徑之圖。
於反向器1中，在投入(接通)三相交流電源2時，控制部15係使突波電流抑制繼電器12b切斷(off)。此時的轉換器部11的輸出電流係如第4圖所示，流過轉換器部11的正極輸出端→突波電流抑制電阻器12a→薄膜電容13→轉換器部11的負極輸出端之路徑。從而，接通三相交流電源2時的投入電流係藉由突波電流抑制電阻器12a被抑制。
控制部15，當突波電流在預定值以下時，立刻使突波電流抑制繼電器12b為導通(on)。然後，控制部15係將驅動感應電動機3之運轉中由熱敏電阻16逐一輸入的薄膜電容13的溫度資訊與判定溫度作比較。控制部15係在來自熱敏電阻16的檢測溫度為判定溫度以下之期間，使突波電流抑制繼電器12b持續為導通(on)。當突波電流抑制繼電器12b為導通的期間內，轉換器部11的輸出電流係如第3圖所示，流過轉換器部11的正極輸出端→突波電流抑制繼電器12b→薄膜電容13→到達至轉換器部11的負極輸出端之路徑。
此時，雖為薄膜電容13進行預定的平滑運作的情形，但相應三相交流電源2的投入-切斷的次數、或反向器裝置1的運轉時間的長度，會成為問題的劣化在薄膜電容13進展，且內部電阻持續增加。由於薄膜電容13的溫度伴隨著該內部電阻的增加而提高，故熱敏電阻16的檢測溫度上升。
控制部15係當來自熱敏電阻16的檢測溫度超過判定溫度時，立刻使突波電流抑制電路12切斷(off)。藉此，轉換器部11的輸出電流係如第4圖所示，流過路轉換器部11的正極輸出端→突波電流抑制電阻器12a→薄膜電容13→轉換器部11而到達至的負極輸出端之路徑。
此時，由於控制部15係持續地使突波電流抑制繼電器12b切斷(off)，故轉換器部11的輸出電流繼續流通突波電流抑制電阻器12a。結果，突波電流抑制電阻器12a因為焦爾熱熔斷(過負荷斷線)，而轉換器部11的輸出電源流至薄膜電容13者被切斷。如此，薄膜電容13係可確實地受保護以免因為經年劣化等因素下內部電阻增大所致的過熱燒毀損壞。主電路部14係從轉換器部11切離，並停止朝感應電動機3的輸出運作。
如上所述，依據本實施例，僅透過追加檢測薄膜電容溫度的熱敏電阻即能輕易地實現能避免因使用於平滑電容的薄膜電容的劣化所致的發熱燒毀損壞的保護迴路，沿用於原來就設置於反向器的控制部及突波電流控制電路的廉價的構成。
並且，在平滑電容使用電解電容時，當於突波電流抑制電阻器使用了容易過負荷斷線的小電阻值之電阻器時，過大的突波電流會流至大電容量值的電解電容，則有使電解電容燒毀之虞。
這點，由於在本實施例中係使用較電解電容的電容量值小的薄膜電容，故於三相交流電源的投入時流入至薄膜電容的突波電流變得較小。從而，突波電流抑制電阻器係可選定容易被過負荷斷線的較小抵抗值者。
(產業上的利用可能性)
如上所述，本發明的反向器係對透過廉價的構成可確實地避免由於使用平滑電容的薄膜電容的劣化所致的發熱燒毀損壞而言有其功效。
1．．．反向器
2．．．三相交流電源
3．．．感應電動機
11．．．轉換器部
12．．．突波電流抑制迴路
12a．．．突波電流抑制電阻器
12b．．．突波電流抑制繼電器
13．．．薄膜電容(平滑電容)
14．．．主電路部
15．．．控制部(控制手段)
16．．．熱敏電阻(溫度檢測手段)
17．．．搭接材料
20、21．．．路徑
第1圖係為顯示依據本發明之一實施例的反向器的構成之方塊圖。
第2圖(1)至(2)係為說明屬於平滑電容的薄膜電容及熱敏電阻的位置關係圖。
第3圖係為說明突波電流抑制繼電器導通(on)時的轉換器輸出電流路徑圖。
第4圖係為說明突波電流抑制繼電器切斷(off)時的轉換器輸出電流路徑圖。
1．．．反向器
2．．．三相交流電源
3．．．感應電動機
11．．．轉換器部
12．．．突波電流抑制電路
12a．．．突波電流抑制電阻器
12b．．．突波電流抑制繼電器
13．．．薄膜電容(平滑電容)
14．．．主電路部
15．．．控制部(控制手段)
16．．．熱敏電阻(溫度檢測手段)

Claims (1)

  1. 一種反向器，係包括：轉換器部，將交流電源變換為直流電源；突波電流抑制電路，並聯連接突波電流抑制繼電器與突波電流抑制電阻器，該突波電流抑制電路一端連接至前述轉換器部的正極輸出端；以及薄膜電容器，作為連接於前述突波電流抑制電路之另一端所連接的正極匯流排導線、前述轉換器之負極輸出端所連接的負極匯流排導線之間的平滑電容器；其中該反向器具備：溫度檢測手段，用於檢測前述薄膜電容器的溫度；以及控制手段，係電源投入時，進行使前述突波電流抑制繼電器切斷之控制，當突波電流在預定值以下時，立刻進行使突波電流抑制繼電器導通之控制，比較前述溫度檢測手段所輸出的檢測溫度及判定溫度，當檢測溫度較判定溫度低時進行使前述突波電流抑制繼電器導通之控制、而當檢測溫度超過判定溫度時立刻進行使前述突波電流抑制繼電器切斷之控制。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102789307A (zh) * 2012-06-29 2012-11-21 浪潮电子信息产业股份有限公司 一种抑制大功率风扇瞬间冲击电流的节能设计方法及装置
CN105827103B (zh) * 2015-01-05 2018-11-30 华为技术有限公司 一种预防冲击电流的电路和供电电源
CN107565803A (zh) * 2017-09-20 2018-01-09 中国电子科技集团公司第四十三研究所 超大容量输入储能电容的浪涌电流抑制电路及抑制方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008061476A (ja) * 2006-09-04 2008-03-13 Nissan Motor Co Ltd 電力変換装置
JP2008104276A (ja) * 2006-10-18 2008-05-01 Toshiba Schneider Inverter Corp インバータ装置
TWI309493B (en) * 2006-04-28 2009-05-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Inrush current limiting circuit and power supply device using the same
JP2010093887A (ja) * 2008-10-06 2010-04-22 Toa Corp 電源装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI309493B (en) * 2006-04-28 2009-05-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Inrush current limiting circuit and power supply device using the same
JP2008061476A (ja) * 2006-09-04 2008-03-13 Nissan Motor Co Ltd 電力変換装置
JP2008104276A (ja) * 2006-10-18 2008-05-01 Toshiba Schneider Inverter Corp インバータ装置
JP2010093887A (ja) * 2008-10-06 2010-04-22 Toa Corp 電源装置

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