JP2005237148A - インバータの検査装置と検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インバータを検査する技術において、インバータに直流電圧を通電する接続回路に印加される電圧よりも、許容開閉電圧が低い電磁接触器を利用可能とする技術を提供する。
【解決手段】交流電力をインバータに入力する直流電力に変換する直流電源装置４と、直流電源装置４と検査するインバータ１０２を接続する接続回路６と、接続回路６に設けられた電磁接触器３６、３８と、電磁接触器の開放タイミングを規制する手段１０を備えている。電磁接触器３６、３８の許容開閉電圧は直流電源装置４の出力電圧よりも低く、電磁接触器３６、３８の許容通電電圧と許容非導通維持電圧は直流電源装置４の出力電圧よりも高い。タイミング規制手段１０は、接続回路６の電圧が電磁接触器３６、３８の許容開閉電圧よりも低下している時にのみ、電磁接触器３６、３８の開放動作を許容する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、インバータを検査する技術に関する。特に、直流電力を入力し、内蔵する半導体スイッチ群をスイッチングし、電気機器に駆動電力を供給するインバータを検査する技術に関する。

直流電力を入力し、内蔵する半導体スイッチ群をスイッチングすることによって、電気機器に駆動電力を供給するインバータが知られている。例えば図１のインバータ１０２は、入力端子１０４と１０６を利用して直流電力を入力し、内蔵する半導体スイッチ群をスイッチングすることによって、電気機器（この場合は３相モータ８）に駆動電力（この場合は３相交流電力）を供給する。図１のインバータ１０２は、直列に接続されたＩＧＢＴ等の半導体スイッチ１１６、１１８と、半導体スイッチ１２０、１２２と、半導体スイッチ１２４、１２６が並列に接続された半導体スイッチ群を内蔵しており、半導体スイッチ群をスイッチングすることによって、３相モータ８の３つのコイル４６、４８、５０に供給する通電電流の大きさや通電方向を切換える。インバータ１０２を利用することによって、３相モータ８の出力トルクや回転方向や回転速度を調整することができる。
インバータで制御する電気機器が大容量になるのに応じて、インバータに入力される直流電力も高圧化が進んでいる。

インバータの動作に不具合があると、電気機器が正常に駆動されない。そこで完成したインバータを実際に使用する前に検査する必要がある。
インバータを検査するためには、インバータに入力する直流電力が必要とされる。検査のための直流電力を供給する直流電源装置と、インバータで制御する電気機器（またはそれと同等の電気的特性を有する負荷）の間に、検査するインバータを接続し、実際の使用時を想定してインバータの半導体スイッチ群をスイッチングして、インバータの出力波形（例えば電圧、電流、周波数、位相差等）を測定することによってインバータを検査することができる。
直流電源装置には商用交流電力が供給される。直流電源装置は、入力した交流電力を整流して直流電力に変換し、必要に応じて変圧して、インバータに入力する直流電力を出力する。

検査終了時や非常停止時には、直流電源装置と作業者、または直流電源装置とインバータを電気的に隔離する必要があり、このような検査装置では直流電源装置とインバータを接続する接続回路に電磁接触器が挿入される。その電磁接触器を開放することによって、接続回路のインバータ側の端子に直流電圧が印加されない状態を作り出せるようにしておく必要がある。
検査するインバータが正常であれば、インバータが内蔵する半導体スイッチ群のスイッチングを停止して、接続回路に電流が流れていない状態を作り出せるはずであり、電流が流れていない状態で開閉できる電磁接触器を接続回路に挿入しておけばよい。しかしながら、検査するインバータに異常があった場合、半導体スイッチ群のスイッチングを全て停止しても、電流が流れつづける恐れがないとは言い切れない。また、検査装置に異常があった場合には、たとえ通電中であっても検査装置の非常停止機能を作動させて電磁接触器を開放させることもある。従って接続回路には、直流電源装置が出力する最大電圧で通電している状態で開放することができる電磁接触器を挿入しておかなければならない。
従来の検査装置では、直流電源装置が出力する最大電圧で通電している状態で開放することができる電磁接触器を選択し、接続回路に挿入している。しかしながら、インバータの高圧化に伴って直流電源装置が出力する直流電圧も上昇しており、大型かつ高価な電磁接触器を選択せざるを得ず、検査装置の大型化、高コスト化が問題になっている。

本発明は、直流電源装置とインバータを接続する接続回路のインバータ側の端子に直流電圧が印加されない状態を作りだすために、接続回路に挿入される電磁接触器に必要とされる条件を緩和し、検査装置を小型化、低コスト化することを目的とする。

本発明では、電磁接触器の許容開閉電圧よりも電磁接触器の許容通電電圧や許容非導通維持電圧が高いことに着目し、より小型の電磁接触器で検査装置を構成することを可能とした。ここで、許容開閉電圧とは、通電している状態で電磁接触器を開閉することできる電圧をいう。許容通電電圧とは、電磁接触器に通電し続けることができる電圧をいう。許容非導通維持電圧とは、一旦電磁接触器を開放してしまえばその後に高い電圧が印加されても電磁接触器で絶縁し続けることができる電圧をいう。電磁接触器の特性上、許容開閉電圧よりも許容通電電圧や許容非導通維持電圧は高い。
直流電源装置の出力電圧を制御し、その制御動作と電磁接触器の開閉動作を組み合わせることによって、電磁接触器の許容開閉電圧が直流電源装置の最大出力電圧に満たない場合であっても、検査装置を実現することが可能となるのである。

本発明の検査装置は、直流電力を入力し、内蔵する半導体スイッチ群をスイッチングし、電気機器に駆動電力を供給するインバータを検査する。本発明の検査装置は、交流電力をインバータに入力する直流電力に変換する直流電源装置と、その直流電源装置と検査するインバータを接続する接続回路を備えている。その接続回路には電磁接触器が設けられており、その電磁接触器の開放タイミングは規制手段で規制されている。
電磁接触器の許容開閉電圧は直流電源装置の出力電圧よりも低く、電磁接触器の許容通電電圧と許容非導通維持電圧は直流電源装置の出力電圧よりも高い。電磁接触器の許容開閉電圧は直流電源装置の出力電圧よりも低いために、直流電源装置の出力電圧で通電している最中に電磁接触器を開放することはできない。そこでタイミング規制手段が用意されており、タイミング規制手段は、接続回路の電圧が電磁接触器の許容開閉電圧よりも低下している時にのみ、電磁接触器の開放動作を許容する。電磁接触器の許容通電電圧と許容非導通維持電圧は直流電源装置の出力電圧よりも高いために、インバータに直流電力を供給し続けることは可能であり、また一旦電磁接触器を開放すると、直流電源装置が直流電圧を出力し始めても電磁接触器が絶縁状態を維持して接続回路のインバータ側の端子に直流電圧が印加されることを防止する。

本発明の検査装置では、検査終了時や非常停止時に、直流電源装置が運転を停止する。直流電源装置が運転を停止すると、接続回路の電圧も低下する。接続回路に挿入されている電磁接触器は、接続回路の電圧が低下してから開放すればよく、直流電源装置の出力電圧よりも低い許容開閉電圧しか持たない電磁接触器でも開放することができる。直流電源装置の出力電圧よりも高い許容開閉電圧を持つ電磁接触器を用いる必要がない。
接続回路に挿入される電磁接触器には、直流電源装置の出力電圧よりも高い許容通電電圧や許容非導通維持電圧をもつことが求められるが、電磁接触器の特性上、許容通電電圧や許容非導通維持電圧は許容開閉電圧よりも高いことから、直流電源装置の出力電圧よりも高い許容通電電圧や許容非導通維持電圧を持つ電磁接触器は広く普及している。本発明の検査装置によると、電磁接触器の許容開閉電圧が直流電源装置の出力電圧よりも低くてもよくなるために、電磁接触器に必要とされる条件が大幅に緩和され、より小型の電磁接触器を採用することが可能となる。
本発明は、インバータに接続する接続回路のインバータ側の端子に直流電圧が印加されない状態を作りだすために用いられる電磁接触器といえども、直流電源装置と組み合わせて用いることによって、直流電源装置の出力電圧が通電されている状態では開閉することができない許容開閉電圧しかもたない電磁接触器を採用することが可能であり、許容通電電圧や許容非導通維持電圧さえ直流電圧よりも高ければよいということを知徳して実現されたものである。なお、許容開閉電圧、許容通電電圧、許容非導通維持電圧の概念は、本発明で認識された新規な概念であり、既存の用語ではないことに留意するべきである。

タイミング規制手段は、接続回路の電圧を計測する電圧計測手段と、計測された電圧を電磁接触器の許容開閉電圧と比較する手段を備えていることが好ましい。この場合、接続回路の電圧が低下してから電磁接触器を開放する関係が直接的に担保される。
あるいは、直流電源装置が出力を停止してからの経過時間を計時する装置と、計時された経過時間を所定時間と比較する手段によって、電磁接触器の開放動作を規制するようにしてもよい。直流電源装置が出力を停止すると、接続回路の電圧は時定数に従って低下する。所定時間を余裕を持って設定しておけば、接続回路の電圧が電磁接触器の許容開閉電圧を下回ってから電磁接触器を開放する関係が実質的に担保される。

電磁接触器は、機械ロック式の電磁接触器であることが好ましい。ここでいう機械ロック式の電磁接触器とは、一旦励磁電力が加えられて投入されると、その状態で機械的にロックされ、励磁電流の供給を停止しても接点の接触を保持し続けるタイプのものである。
機械ロック式の電磁接触器を用いると、停電が発生しても電磁接触器は開放されない。許容開閉電圧よりも大きい直流電圧によって接続回路が通電している状態で、電磁接触器が開放されることが防止される。それにより、電磁接触器の接点が著しく損傷することや電磁接触器から発火することなどが防止される。

本発明は、新規で有用なインバータを検査する方法を提供する。本発明の検査方法は、直流電力を入力し、内蔵する半導体スイッチ群をスイッチングし、電気機器に駆動電力を供給するインバータを検査する方法である。本発明の検査方法は、交流電力をインバータに入力する直流電力に変換する工程と、その直流電力を電磁接触器を介在させて検査するインバータに入力する工程と、その電磁接触器の開放タイミングを規制する工程を備えている。
電磁接触器の許容開閉電圧はインバータに入力する最大電圧よりも低く、電磁接触器の許容通電電圧と許容非導通維持電圧はインバータに入力する最大電圧よりも高い。電磁接触器の許容開閉電圧はインバータに入力する最大電圧よりも低いために、インバータに最大電圧を通電している最中に電磁接触器を開放することはできない。そこで電磁接触器の開放タイミングを規制する工程が用意されている。このタイミング規制工程では、インバータに通電している電圧が電磁接触器の許容開閉電圧よりも低下している時にのみ、電磁接触器の開放動作を許容する。電磁接触器の許容通電電圧と許容非導通維持電圧は、インバータに入力される最大電圧よりも高いために、インバータに直流電力を供給し続けることは可能であり、また一旦電磁接触器を開放すると、電磁接触器が絶縁状態を維持してインバータに直流電圧が印加されることを防止する。
本発明の検査装置によると、電磁接触器の許容開閉電圧がインバータに入力する最大電圧よりも低くてもよくなるために、電磁接触器に必要とされる条件が大幅に緩和され、より小型の電磁接触器を採用することが可能となる。

本発明によると、インバータに直流の高電圧を供給する接続回路に挿入する電磁接触器に要求される条件を緩和することができ、検査装置の小型化や低コスト化が可能となる。

以下に、発明を実施するための最良の形態を列記する。
（形態１）インバータの検査装置は、インバータの出力端子に接続する検査用負荷を備えている。
（形態２）インバータの検査装置は、インバータに様々な条件の制御信号を入力し、インバータの出力波形を測定してインバータの特性を検査する検査プログラムを備えている。
（形態３）インバータの検査装置は、検査装置を制御する制御プログラムを備えている。その制御プログラムは、インバータの検査が終了する毎に、インバータへのスイッチング指令を停止し、直流電源装置を停止させ、接続回路に印加される電圧が電磁接触器の許容開閉電圧以下になった時に電磁接触器を開放する。
（形態４）インバータの検査装置は、検査装置を制御する制御プログラムを備えている。その制御プログラムは、インバータの検査が終了する毎に、インバータのへのスイッチング指令を停止し、直流電源装置を停止させ、その後に所定時間が経過してから接続回路に挿入されている電磁接触器を開放する。

以下に、本発明のインバータの検査装置を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
（実施例１） 図１に、本実施例の検査装置２の回路図を示す。検査装置２は、インバータ１０２の検査を行う。図１に示される回路のうち、インバータ１０２以外の回路の全部が検査装置２に内蔵されている。
検査装置２は、直流電源装置４と、直流電源装置４と検査対象のインバータ１０２を接続する接続回路６と、検査対象のインバータ１０２が駆動電力を供給する電気機器と同一の電気特性を備えている検査用負荷８と、検査装置２を制御する制御装置１０と、インバータ１０２に検査用の信号を指令し、検査用負荷８への出力波形を測定し、インバータ１０２の正常異常を判定する判定装置１２を備えている。制御装置１０と判定装置１２は同一のコンピュータで構成することができる。

直流電源装置４は、端子１４、１５、１６から商用交流電源（この場合３相４４０ボルト）を入力し、整流器３２で整流し、出力チョッパ回路３０で変圧して、端子１８、２０から直流電力を出力する。直流電源装置４の出力電圧（出力できる最大電圧）は略６００ボルトである。
直流電源装置４のドライブ回路２８は、制御回路１０からの指令に基づいて、出力チョッパ回路３０の動作を制御する。ドライブ回路２８が出力チョッパ回路３０の動作を制御することにより、直流電源装置４の出力電圧がゼロボルト〜略６００ボルトまでの間で調節される。
直流電圧出力端子１８、２０の間には電圧計３４が設けられており、直流電源装置４の出力電圧が監視される。電圧計３４が監視する直流電源装置４の出力電圧は制御装置１０に読み込まれる。

接続回路６は、直流電源装置４の出力端子１８、２０と、検査するインバータ１０２の入力端子１０４、１０６を接続する。出力端子１８と入力端子１０４を接続する接続線６ａと、出力端子２０と入力端子１０６を接続する接続線６ｂには、電磁接触器対３６、３８が挿入されている。
電磁接触器対３６、３８は、制御装置１０に従って投入／開放が切換えられる。電磁接触器対３６、３８は、励磁コイルに通電しない限り開放し続ける常開タイプであり、一旦投入されると励磁コイルへの通電が停止しても、投入状態を保持する機械ラッチ式の電磁接触器である。
接続線６ａと接続線６ｂの間には、最大６００ボルトの直流電圧が印加される。電磁接触器対３６、３８は、６００ボルトの直流電圧が通電している状態では開放することができないが、６００ボルトの直流電圧を通電し続けることはでき、一旦開放されると６００ボルトの直流電圧が印加されても絶縁し続けるものが選択されている。即ち、電磁接触器対３６、３８の許容開閉電圧は、直流電源装置４の出力電圧（６００ボルト）よりも低く、電磁接触器対３６、３８の許容通電電圧と許容非導通維持電圧は、直流電源装置４の出力電圧（６００ボルト）よりも高い。
検査装置２では、最大で６００ボルトの直流電圧で電磁接触器対３６、３８に通電するが、６００ボルトの直流電圧が通電している状態で開放できることを電磁接触器対に３６、３８に必要としない。それにより、電磁接触器対３６、３８の選択条件が緩和され、検査装置２の出力に対して小型の電磁接触器が採用されている。
検査終了時や非常停止時には、電磁接触器対３６、３８を開放し、インバータの入力端子１０４、１０６に接続する接続線６ａ、６ｂの端子に直流電圧が印加されない状態を作り出す。

本実施例のインバータ１０２は、６個のトランジスタ（詳しくはＩＧＢＴ）１１６、１１８、１２０、１２２、１２４、１２６を備えている。ＩＧＢＴ１１６とＩＧＢＴ１１８が直列接続された回路１２８と、ＩＧＢＴ１２０と１２２が直列接続された回路１３０と、ＩＧＢＴ１２４、１２６が直列接続された回路１３２が、インバータ１０２内で並列に接続されている。ＩＧＢＴ１１６とＩＧＢＴ１１８の間に設けられた接続点と、インバータの出力端子１１２が接続されている。ＩＧＢＴ１２０とＩＧＢＴ１２２の間に設けられた接続点と、インバータの出力端子１１０が接続されている。ＩＧＢＴ１２４とＩＧＢＴ１２６の間に設けられた接続点とインバータの出力端子１０８が接続されている。
インバータ１０２のＩＧＢＴ１１６〜１２６は、それぞれに与えられるゲート電圧によってスイッチングが行われ、出力端子１２８、１３０、１３２からは各々が１２０゜づつ位相の異なる電圧を出力する。出力端子１２８、１３０、１３２からは、３相交流が出力され、３相の交流モータ等の負荷８を駆動することができる。

検査用負荷８の入力端子４０は、インバータ１０２の出力端子１０８に接続する。入力端子４２は、出力端子１１０に接続する。入力端子４４は、出力端子１１２に接続する。入力端子４０にはコイル４６が接続されており、入力端子４２にはコイル５０が接続されており、入力端子４４にはコイル４８が接続されている。コイル４６、４８、５０の入力端子と接続されていない端部は互いに接続されている。
各コイル４６、４８、５０には、通電電流の大きさを計測する電流計４６ａ、４８ａ、５０ａが組込まれており、コイル４６、４８、５０に流れる通電電流の大きさが判定装置１２に入力されるようになっている。その他に図示はしないが、インバータ１０２の特性を測定するのに必要な各所の電圧が判定装置１２に入力されるようになっている。

判定装置１２は、インバータ１０２の出力端子１０８から入力端子４０を経てコイル４６に供給される電力と、インバータ１０２の出力端子１１０から入力端子４２を経てコイル５０に供給される電力と、インバータ１０２の出力端子１１２から入力端子４４を経てコイル４８に供給される電力を測定し、インバータ１０２の特性が意図した特性に一致するか否かを判定する。判定装置１２は、コンピュータが判定プログラムに従って作動することで構成される。

検査装置２によって検査するために、インバータ１０２の回路１２８、１３０、１３２には、直流電源装置４から供給される直流電圧が接続回路６と入力端子１０４、１０６を経て供給される。またＩＧＢＴ１１６〜１２６には、判定装置１２からインバータ駆動信号が入力される。判定装置１２は、ＩＧＢＴ１１６〜１２６の各々のゲートへ様々なパターンの電圧パルスを出力する。判定装置１２は、ＩＧＢＴ１１６〜１２６のゲート電圧の変動に対応して、インバータ１０２が検査用負荷８の入力端子４０、４２、４４に出力する電力値を測定し、インバータ１０２の特性を判定する。

検査するインバータ１０２に異常があると、検査中にインバータ１０２が動作不良を起こす場合がある。このとき、ＩＧＢＴ１１６〜１２６へのスイッチング指令を停止しても、直流電源装置４からインバータ１０２へ電流が流れ続ける恐れがないとは言い切れない。この状態で、電磁接触器対３６、３８を開放しようとすると、直流６００ボルトの電流が流れている状態で電磁接触器対３６、３８を開放することとなる。このために、従来は許容開閉電圧が６００ボルト以上である大型の電磁接触器が必要とされていた。
診断装置２では、許容開閉電圧が６００ボルト以下の小型の電磁接触器対３６、３８を利用しており、直流６００ボルトが接続線６ａ、６ｂに流れている状態では電磁接触器対３６、３８を開放することはできない。そこで診断装置２では、電磁接触器対３６、３８の開放動作を、直流電源装置４の出力チョッパ回路３０の制御と組み合わせて行う。

本実施例のインバータ１０２の検査装置２は、異常のあるインバータ１０２を検査した場合や非常停止時に備えて、図２に示すフローに従って検査を進め、接続回路６にかかる電圧を下げた後に電磁接触器対３６、３８を開放し、接続回路６のインバータ側の端子には直流電圧が確実に印加されていない状態を作り出す。以下、フローチャートに従って、制御装置１０と検査装置１２によって行われる制御内容を詳細に説明する。
インバータ１０２の検査が開始されると、制御装置１０は接続回路６の電磁接触器対３６、３８を投入し（即ち接点を閉じて）、通電可能な状態にする（ステップＳ２）。制御装置１０は、電磁接触器対３６、３８が確実に閉じたあとに接続回路６に通電するために、次の処理を行うまでに２秒間の間隔をあける（ステップＳ４）。電磁接触器対３６、３８を閉じてから２秒間が経過すると、制御装置１０がドライブ回路２８に指令して、ドライブ回路２８に出力チョッパ回路３０の制御を開始させる（ステップＳ６）。ドライブ回路２８は出力チョッパ回路３０を制御して通電を開始し、直流電源装置４から直流電圧の出力が開始される（ステップＳ８）。制御装置１０は、判定装置１２に検査開始の指令を出し、判定装置１２が、インバータ１０２のＩＧＢＴ１１６〜１２６に検査用の信号を指令し始める。即ち、予め検査のために定められた経時的変化パターンに従って、ＩＧＢＴ１１６〜１２６のゲートへ様々なパルス電圧を印加する（ステップＳ１０）。判定装置１２は、ゲート電圧の変化に対応して変化するインバータ１０２の出力電力を測定し、インバータ１０２の特性を検査する（ステップＳ１２）。ステップＳ１４でインバータ１０２の特性検査が終了すると、判定装置１２は、インバータ１０２のＩＧＢＴ１１６〜１２６へのスイッチング指令を停止し、インバータ１０２の運転を停止する（ステップＳ１６）。制御装置１０は、インバータ１０２が停止しているか異常通電状態になっているかにかかわらず、ドライブ回路２８へ動作を停止するよう指令する（ステップＳ１８）。出力チョッパ回路３０が通電を停止するので、インバータ１０２に供給される直流電圧は徐々に降下する。制御装置１０は、直流電源装置４に設けられている電圧計３４で接続回路６に供給される直流電圧の値を監視する。監視している出力電圧が電磁接触器対３６、３８の許容開閉電圧を下回るとステップＳ２０がイエスとなり、制御装置１０は電磁接触器対３６、３８をオフし、インバータ１０２への電圧の供給を停止する（ステップＳ２２）。制御装置１０がステップＳ２０とＳ２２を実行するために、接続回路６の電圧が電磁接触器対３６、３８の許容開閉電圧よりも高い間は、電磁接触器対３６、３８が開放することはない。制御装置１０がステップＳ２０とＳ２２を実行するために、接続回路６の電圧が電磁接触器対３６、３８の許容開閉電圧よりも低下したときに開放させる。制御装置１０は、接続回路６の電圧が電磁接触器対３６、３８の許容開閉電圧よりも低下している時にのみ電磁接触器対３６、３８が開放することを許容する開放タイミング規制手段を構成している。

本実施例の検査装置２の電磁接触器対３６、３８には、機械ロック式のものが採用されている。このため検査中に停電が発生した場合でも、電磁接触器対３６、３８が開放されることがない。図３には、停電の発生を想定した処理フローが定められており、このフローに従って制御装置１０と判定装置１２が制御を行うことによって、停電の発生時に電磁接触器対３６、３８が損傷することを防止する。以下では図２と共通する説明を省略し、異なる処理のみを説明する。
ステップＳ１２でインバータ１０２の特性を測定している間に停電が発生すると（ステップＳ４４）、判定装置１２からＩＧＢＴ１１６〜１２６への制御信号が停止する（ステップＳ４６）。また、ドライブ回路２８の動作も停止する（ステップＳ４８）。このとき、電磁接触器対３６、３８は機械ラッチ式であるので、停電しても接点を開放することはない。その状態で、停電が復旧するのを待つ。停電が復旧すると（ステップＳ５０）、制御装置１０は、直流電源装置４から出力される直流電圧が電磁接触器対３６、３８の許容開閉電圧以下になったか否かを監視し（ステップＳ２０）、許容開閉電圧以下になったとき電磁接触器対３６、３８をオフする旨を表示して作業者に指示する（ステップＳ５２）。その表示がなされた後に、電磁接触器対３６、３８は作業者によって手動で開放される（ステップＳ５４）。作業者が手動で電磁接触器対３６、３８を開放する場合には、接続線６ａ、６ｂ間の電圧が電磁接触器対３６、３８の許容開閉電圧以下になっており、手動で開放しても電磁接触器対３６、３８が損傷することはない。
上記では、インバータ１０２の特性を測定している間に停電が発生した場合を説明したが、インバータ１０２の特性を測定している間に非常停止スイッチが操作された場合も同様の処理を実行する。非常停止スイッチが押された後に、ステップＳ２０がイエスとなるのをまって、ステップＳ５２、ステップＳ５４を実行する。

本実施例のインバータ検査装置２では、制御装置１０と判定装置１２によって、直流電源装置の出力電圧を制御するドライブ回路２８と、電磁接触器対３６、３８の開閉を組み合わせて制御し、電磁接触器対３６、３８にかかる電圧が電磁接触器対３６、３８の許容開閉電圧以下となっている場合にのみ、電磁接触器対３６、３８が開放するのを許容する。これにより、接続回路６に印加される直流電圧よりも許容開閉電圧の低い電磁接触器対３６、３８を利用することができ、インバータ１０２に異常な通電状態が発生した場合や停電が発生した場合でも、検査装置２が損傷することを防止することができる。

（実施例２）直流電源装置４が接続回路６に供給する電圧を電圧計３４で直接測定することによって電磁接触器対３６、３８を開放するタイミングを決定する代わりに、直流電源装置４の出力を停止させてからの経過時間に基づいて、電磁接触器対３６、３８を開放するタイミングを決定することができる。
本実施例の直流電源装置４では、出力チョッパ回路２８が通電を停止してから２秒後には、接続回路６に出力する直流電圧が電磁接触器対３６、３８の許容開閉電圧を下回る。そこで本実施例の制御プログラムでは、図４のフローチャートに示すように、ステップＳ１８で直流電源装置４の作動を停止させてから２秒間経過するのを待つ（ステップＳ８０）。２秒経過するとステップＳ８０がイエスとなり、制御装置１０が電磁接触器対３６、３８を開放し、インバータ１０２への電圧の供給を確実に停止する。

また、インバータ１０２の検査中に停電が発生した場合には、図５のフローチャートに従った処理が行われる。即ち、停電が発生すると（ステップＳ４４）、判定装置１２からＩＧＢＴ１１６〜１２６への制御信号が停止する（ステップＳ４６）。また、ドライブ回路２８の動作も停止する（ステップＳ４８）。このとき、電磁接触器対３６、３８は機械ラッチ式であるので、停電しても接点を開放することはない。その状態で、停電が復旧するのを待つ。停電が復旧すると（ステップＳ５０）、制御装置１０は、停電の復旧後２秒間経過するのを待って（ステップＳ８０）、電磁接触器対３６、３８を開放する旨を表示して作業者に指示する（ステップＳ５２）。その表示がなされた後に、電磁接触器対３６、３８は作業者によって手動で開放される（ステップＳ５４）。インバータ１０２への電圧の供給が確実に停止された状態で停電が復旧するのを待つ。
停電に代わって非常停止措置がとられた場合も同様であり、接続回路の電圧が電磁接触器対３６、３８の許容開閉電圧以下になるのを待って、電磁接触器対３６、３８を開放する旨を表示して作業者に指示する（ステップＳ５２）。

本実施例のインバータ１０２の検査装置は、直流電源装置の作動を停止してからの経過時間に基づいて、電磁接触器対３６、３８の開放を許容するため、直流電源装置４から出力される電圧を測定する電圧計３４を設ける必要がない。検査装置２はより簡易に構成される。それでも、電磁接触器対３６、３８の損傷を防止しながらインバータ１０２に供給する直流電圧を遮断することができる。停電が発生した場合や、非常停止措置がとられた場合においても、復旧してからの時間を計時することにより、同様に電磁接触器対３６、３８の損傷が防止される。

（実施例３）本実施例の検査装置６２の構成を図６に示す。検査装置６２は、接続回路６４に電圧計６６を備えている。電圧計６６は、インバータ１０２の入力端子１０４と入力端子１０６の間の電位差を測定する。電圧計６６の測定結果によって、制御装置６８は、電磁接触器対３６、３８が正常か否かの確認を行うことができる。

本実施例の検査装置６２が実施する処理手順を図７に示す。制御装置６８は、接続回路６４の電磁接触器対３６、３８を投入して通電可能な状態にし（ステップＳ２）、確実に電磁接触器対３６、３８が閉じるのを待つために２秒間の間隔をあけてから（ステップＳ４）、ドライブ回路２８に動作開始を指令する（ステップＳ６）。ドライブ回路２８は出力チョッパ回路３０の制御を開始し、直流電源装置４から直流電圧の出力が始まる（ステップＳ８）。このとき制御装置６８は、電圧計６６によって電位差を測定し、電位差が所定値に達しているか否かを判定する（ステップＳ１３０）。もし電圧計６６の測定値が所定値に達していない場合にはステップＳ１３０がノーとなり、制御装置６８は電磁接触器対３６、３８のいずれか一方若しくは両方が不良であるとし、異常を知らせる警告を表示し（ステップＳ１３４）、インバータ１０２の特性検査は行わず、ステップＳ１８以降の電圧供給停止処理を行って、検査を終了する。電圧計６６の測定値が所定値に達している場合は、ステップＳ１３０がイエスとなり、制御装置６６は判定装置１２にインバータ１０２の検査を実施させる。
このように、本実施例の検査装置６２は、電磁接触器対３６、３８の正常異常を確認することのできる電圧計６６を設けており、制御装置６８が電磁接触器対３６、３８の接続が正常であることを確認した後に、インバータ１０２の特性検査を行う。一方、制御装置６８が電磁接触器対３６、３８の接続が異常であることを確認したときは、インバータ１０２の特性検査を中止し、ドライブ回路２８に動作を停止するよう指令して、直流電源装置４の直流電圧の出力を停止する。それにより、電磁接触器対３６、３８の接続が異常な状態で、電磁接触器対３６、３８にかかる電圧が電磁接触器対３６、３８の許容開閉電圧を超えることが防止され、検査装置２が損傷することを防止することができる。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
例えば、実施例の検査装置はインバータの出力端子に接続される検査用負荷を備えているが、実際の負荷を使用して検査を行うこともできる。実際の負荷にインバータが出力する電圧や電流を測定する端子を取り付けることによって、インバータの検査に必要なデータを収集することもできる。又、電圧や電流値を測定する計測機のコンピュータに判定プログラムをインストールすることもできる。その場合、制御プログラムを実行するコンピュータと計測器のコンピュータでデータの送受信をすることもできる。
本実施例では、直流電源装置４が出力電圧を増減調整できるものである場合を説明したが、直流電源装置４が出力電圧をゼロに調整することができるものであれば、本実施例と略同様に検査装置を構成することができる。例えば、直流電源装置４が入力した交流電力を整流昇圧して直流電力を出力するものであれば、その昇圧する回路よりも上流側に電磁接触器等の継電器を挿入しておき、その継電器を開放することによって直流電源装置の出力をゼロにすることができる。このとき、その継電器は昇圧前の電圧に対応すればよく、許容開閉電圧の条件は緩和され、小型の継電器等を採用することができる。
本実施例では、３相の交流電流を直流電圧に変換する直流電源装置を例示したが、単相の交流電力を直流電力に変換する直流電源装置を用いてもよい。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

第１実施例のインバータの検査装置の回路図 第１実施例の検査装置によるインバータの検査のフローチャート 第１実施例の検査中に停電が発生した場合の制御内容を示すフローチャート 第２実施例の検査装置によるインバータの検査のフローチャート 第２実施例の検査中に停電が発生した場合の制御内容を示すフローチャート 第３実施例のインバータの検査装置の回路図 第３実施例の検査装置によるインバータの検査のフローチャート

２、６２・・検査装置
４・・・・・直流電源装置
６、６ａ、６ｂ、６４、６４ａ、６４ｂ・・接続回路
８・・検査用負荷
１０、６８・・制御装置
１２・・判定装置
１４、１５、１６、４０、４２、４４、１０４、１０６・・入力端子
１８、２０、１０８、１１０、１１２・・出力端子
２８・・ドライブ回路
３０・・出力チョッパ回路
３２・・整流回路
３４、６６・・電圧計
３６、３８・・電磁接触器対
４６、４８、５０・・コイル
１０２・・インバータ
１１６、１１８、１２０、１２２、１２４、１２６・・トランジスタ（ＩＧＢＴ）

Claims (6)

1. 直流電力を入力し、内蔵する半導体スイッチ群をスイッチングし、電気機器に供給する駆動電力を調整するインバータの検査装置であって、
   交流電力をインバータに入力する直流電力に変換する直流電源装置と、
   その直流電源装置と検査するインバータを接続する接続回路と、
   その接続回路に設けられた電磁接触器と、
   その電磁接触器の開放タイミングを規制する手段を備えており、
   その電磁接触器の許容開閉電圧は直流電源装置の出力電圧よりも低く、電磁接触器の許容通電電圧と許容非導通維持電圧は直流電源装置の出力電圧よりも高く、
   タイミング規制手段は、接続回路の電圧が電磁接触器の許容開閉電圧よりも低下している時にのみ、電磁接触器の開放動作を許容することを特徴とする検査装置。
2. タイミング規制手段は、接続回路の電圧を計測する電圧計測手段と、計測された電圧を電磁接触器の許容開閉電圧と比較する手段を備えていることを特徴とする請求項１の検査装置。
3. タイミング規制手段は、直流電源装置が出力を停止してからの経過時間を計時する装置と、計時された経過時間を所定時間と比較する手段を備えていることを特徴とする請求項１の検査装置。
4. 前記電磁接触器が、機械ロック式の電磁接触器であることを特徴とする請求項１から３のいずれかの検査装置。
5. 前記接続回路の電磁接触器よりもインバータ側の電圧を計測する電圧計測手段を備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれかの検査装置。
6. 直流電力を入力し、内蔵する半導体スイッチ群をスイッチングし、電気機器に供給する駆動電力を調整するインバータを検査する方法であって、
   交流電力をインバータに入力する直流電力に変換する工程と、
   その直流電力を電磁接触器を介在させて検査するインバータに入力する工程と、
   その電磁接触器の開放タイミングを規制する工程を備えており、
   その電磁接触器の許容開閉電圧はインバータに入力する最大電圧よりも低く、電磁接触器の許容通電電圧と許容非導通維持電圧はインバータに入力する最大電圧よりも高く、
   そのタイミング規制工程では、インバータに入力している直流電圧が電磁接触器の許容開閉電圧よりも低下している時にのみ、電磁接触器の開放動作を許容することを特徴とする検査方法。

Images