JP2009136103A - Regenerative resistor protection device - Google Patents

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JP2009136103A JP2007310016A JP2007310016A JP2009136103A JP 2009136103 A JP2009136103 A JP 2009136103A JP 2007310016 A JP2007310016 A JP 2007310016A JP 2007310016 A JP2007310016 A JP 2007310016A JP 2009136103 A JP2009136103 A JP 2009136103A
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政佳 佐藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a regenerative resistor protection device that achieves cost reduction and miniaturization. <P>SOLUTION: The regenerative resistor protection device includes: a semiconductor switching element 8 and a mechanical switching element 9 for controlling energization to a regenerative resistor 14; a voltage dividing circuit 10 consisting of resistors 11, 12 and connected in parallel to the semiconductor switching element 8 and the mechanical switching element 9; an abnormal signal output means 5 to output an abnormal signal when a voltage of a predetermined level is continuously output from the voltage dividing circuit 10 over a predetermined time; and a switching element control means 7 to output an off-signal to the mechanical switching element 9 based on the abnormal signal. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、モータ等を駆動するインバータ回路から回生電力を吸収する回生抵抗器の保護装置に関し、さらに詳細には、スイッチング素子によって前記回生抵抗への通電が制御される回路構成において、前記回生抵抗器を保護するための回生抵抗保護装置に関する。   The present invention relates to a protection device for a regenerative resistor that absorbs regenerative power from an inverter circuit that drives a motor or the like. More specifically, in a circuit configuration in which energization to the regenerative resistor is controlled by a switching element, the regenerative resistor The present invention relates to a regenerative resistance protection device for protecting a vessel.

モータ駆動装置等のインバータ回路には電力回生用の回生抵抗器が設けられていることがある。この回生抵抗器が、何らかの理由で常時通電状態になってしまうと、回生抵抗器が高温になり焼損等の故障が生じるおそれがある。そこで、回生抵抗器を備える回路には、通常、回生抵抗器を保護するための回生抵抗保護装置が設けられている（例えば、特許文献１）。   An inverter circuit such as a motor driving device may be provided with a regenerative resistor for power regeneration. If this regenerative resistor is always energized for some reason, the regenerative resistor becomes hot and may cause a failure such as burning. Therefore, a circuit provided with a regenerative resistor is usually provided with a regenerative resistance protection device for protecting the regenerative resistor (for example, Patent Document 1).

特許文献１では、回生抵抗器への通電は半導体スイッチング素子を介して制御されていて、回生抵抗器に流れる電流は電流検出器によって検出されている。前記半導体スイッチング素子にオン信号が入力されていないにもかかわらず、前記電流検出器が電流を検出した場合には、半導体スイッチング素子の故障が想定される。半導体スイッチング素子が故障すると回生抵抗器が常時通電状態になってしまう可能性がある。そこで、上記のような場合には、前記回生抵抗器と直流母線間との間に設置されたヒューズを溶断することによって、回生抵抗器への通電を遮断して回生抵抗器を保護している。
特開平５−３３６７５８号公報 In Patent Document 1, energization to the regenerative resistor is controlled via a semiconductor switching element, and a current flowing through the regenerative resistor is detected by a current detector. When the current detector detects a current despite no ON signal being input to the semiconductor switching element, a failure of the semiconductor switching element is assumed. If the semiconductor switching element fails, the regenerative resistor may be always energized. Therefore, in the above case, the energization to the regenerative resistor is cut off and the regenerative resistor is protected by blowing a fuse installed between the regenerative resistor and the DC bus. .
JP-A-5-336758

しかしながら、特許文献１においては、回生抵抗器への通電を遮断するためにヒューズを溶断しているため、回生抵抗器への通電を復帰させるためには、ヒューズを交換する必要がある。加えて、回生抵抗電流検出用に電流検出器を使用しているため、装置が高価になること、回路の小型化が実現できないこと等の問題がある。
そこで、本発明の目的は、低コスト化及び小型化を図ることができる回生抵抗保護装置を提供することである。 However, in Patent Document 1, since the fuse is blown in order to cut off the energization to the regenerative resistor, it is necessary to replace the fuse in order to restore the energization to the regenerative resistor. In addition, since the current detector is used for detecting the regenerative resistance current, there are problems that the device is expensive and the circuit cannot be downsized.
Therefore, an object of the present invention is to provide a regenerative resistance protection device that can be reduced in cost and size.

本発明は、インバータ回路から出力される回生電力を吸収する回生抵抗器を保護するための回生抵抗保護装置に係るものである。本発明は、上記目的を達成するために、前記抵抗器に直列接続されて、前記回生抵抗器への通電を制御する半導体スイッチング素子及び機械式スイッチング素子と、抵抗器から構成され、半導体スイッチング素子及び機械式スイッチング素子に対して並列接続された分圧回路と、前記分圧回路から、所定のレベルの電圧が所定の時間を超えて継続して出力された場合に異常信号を出力する異常信号出力手段と、前記異常信号に基づいて、前記機械式スイッチング素子にオフ信号を出力するスイッチング素子制御手段とを備え、前記所定のレベルは、前記半導体スイッチング素子及び前記機械式スイッチング素子が共にオン状態のときに前記分圧回路から出力される電圧レベルであり、前記スイッチング素子制御手段は、前記異常信号出力手段が前記異常信号を出力するまでは、前記機械式スイッチング素子にオン信号を入力し、前記半導体スイッチング素子にオン信号又はオフ信号を入力することによって前記回生抵抗器への通電を制御するように構成されている。   The present invention relates to a regenerative resistance protection device for protecting a regenerative resistor that absorbs regenerative power output from an inverter circuit. In order to achieve the above object, the present invention comprises a semiconductor switching element and a mechanical switching element that are connected in series to the resistor and control energization to the regenerative resistor, and a resistor, and the semiconductor switching element And a voltage dividing circuit connected in parallel to the mechanical switching element, and an abnormal signal that outputs an abnormal signal when a predetermined level of voltage is continuously output from the voltage dividing circuit over a predetermined time Output means and switching element control means for outputting an off signal to the mechanical switching element based on the abnormal signal, and the predetermined level is the state in which both the semiconductor switching element and the mechanical switching element are in an on state. Voltage level output from the voltage dividing circuit at the time, and the switching element control means is the abnormal signal output means Until the abnormal signal is output, an ON signal is input to the mechanical switching element, and an energization to the regenerative resistor is controlled by inputting an ON signal or an OFF signal to the semiconductor switching element. ing.

前記インバータ回路に電力を供給する直流母線間の電圧を監視して、該電圧が所定の閾値を超えたときに、回生抵抗器への通電を指示するための回生開始信号を出力する回生指示手段と、前記回生開始信号が入力されるとＰＷＭ信号を発生するＰＷＭ信号発生器とをさらに備え、前記スイッチング素子制御手段は、前記ＰＷＭ信号に基づいて前記半導体スイッチング素子にパルス信号を出力する機能をさらに備えても良い。   Regenerative instruction means for monitoring the voltage between the DC buses supplying power to the inverter circuit and outputting a regeneration start signal for instructing energization of the regenerative resistor when the voltage exceeds a predetermined threshold And a PWM signal generator that generates a PWM signal when the regeneration start signal is input, and the switching element control means has a function of outputting a pulse signal to the semiconductor switching element based on the PWM signal. Further, it may be provided.

本発明に係る回生抵抗保護装置は、回生抵抗器への通電を制御する半導体スイッチング素子及び機械式スイッチング素子に対して並列に接続され抵抗器から構成された分圧回路を備え、所定のレベルの電圧が所定の時間を超えて継続して前記分圧回路に印加された場合には、機械式スイッチング素子にオフ信号を入力して、前記回生抵抗器への通電を遮断するようにしている。   A regenerative resistance protection device according to the present invention includes a semiconductor switching element that controls energization of a regenerative resistor and a voltage dividing circuit that is connected in parallel to a mechanical switching element and is configured by a resistor. When the voltage is continuously applied to the voltage dividing circuit over a predetermined time, an off signal is input to the mechanical switching element to cut off the energization to the regenerative resistor.

このように、本発明によれば、ヒューズを溶断するのではなく常時オン状態に設定しておいた機械式スイッチング素子をオフ状態に制御することによって前記回生抵抗器への通電を遮断しているため、ヒューズ交換は不要となっている。加えて、抵抗器から構成される分圧回路を異常検出手段として使用しているので、回生抵抗保護装置の低コスト化及び小型化を図ることができる。   As described above, according to the present invention, the energization to the regenerative resistor is interrupted by controlling the mechanical switching element, which has been set to the on state at all times, not to blow the fuse. Therefore, no fuse replacement is necessary. In addition, since the voltage dividing circuit composed of the resistors is used as the abnormality detecting means, it is possible to reduce the cost and the size of the regenerative resistance protection device.

以下、本発明の実施の形態を添付の図により説明する。図１に本実施形態に係る回生抵抗保護装置を備えたモータ駆動装置の回路図を模式的に示す。
このモータ駆動装置１では、ブラシレスＤＣモータ１６を駆動するインバータ回路１５と電源２とが直流母線Ｌ１，Ｌ２によって結ばれている。直流母線Ｌ１，Ｌ２間には、回生抵抗器１４と半導体スイッチング素子８と機械式スイッチング素子９とを備える直列回路と、回生指示部３とが接続されている。なお、回生抵抗器１４には、フライホイールダイオード１７が並列に設けられている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 schematically shows a circuit diagram of a motor drive device including a regenerative resistance protection device according to the present embodiment.
In this motor drive device 1, an inverter circuit 15 that drives a brushless DC motor 16 and a power supply 2 are connected by DC buses L 1 and L 2. Between the DC buses L1 and L2, a series circuit including a regenerative resistor 14, a semiconductor switching element 8, and a mechanical switching element 9 and a regenerative instruction unit 3 are connected. The regenerative resistor 14 is provided with a flywheel diode 17 in parallel.

本実施形態において、半導体スイッチング素子８はＭＯＳＦＥＴであって、機械式スイッチング素子９は機械式リレーである。半導体スイッチング素子８及び機械式スイッチング素子９には、それぞれ独立したゲート回路６及びゲート回路７が接続されている。ゲート回路６及びゲート回路７はスイッチング素子制御手段を構成している。
回生指示部３は、ＰＷＭ信号発生器４を介してゲート回路６に接続されている。 In the present embodiment, the semiconductor switching element 8 is a MOSFET and the mechanical switching element 9 is a mechanical relay. An independent gate circuit 6 and gate circuit 7 are connected to the semiconductor switching element 8 and the mechanical switching element 9, respectively. The gate circuit 6 and the gate circuit 7 constitute a switching element control means.
The regeneration instruction unit 3 is connected to the gate circuit 6 via the PWM signal generator 4.

半導体スイッチング素子８と機械式スイッチング素子９には、分圧回路１０が並列に設けられている。分圧回路１０は、直列接続した第１の抵抗器１１及び第２の抵抗器１２によって構成されていて、抵抗器１１と抵抗器１２の間のノード１３からの出力は、異常信号出力部５を介して、ゲート回路７の入力に接続されている。この分圧回路１０は、後述するように、半導体スイッチング素子８と機械式スイッチング素子９の電流通電状態、すなわち、回生抵抗器１４の電流通電状態を推測検出するために設けられている。
なお、電源２は、図示しない交流電源を図示しない整流器で整流した直流電源を示すものである。 The semiconductor switching element 8 and the mechanical switching element 9 are provided with a voltage dividing circuit 10 in parallel. The voltage dividing circuit 10 includes a first resistor 11 and a second resistor 12 connected in series, and an output from a node 13 between the resistor 11 and the resistor 12 is an abnormal signal output unit 5. And is connected to the input of the gate circuit 7. As will be described later, the voltage dividing circuit 10 is provided for speculatively detecting the current conduction state of the semiconductor switching element 8 and the mechanical switching element 9, that is, the current conduction state of the regenerative resistor 14.
The power source 2 indicates a DC power source obtained by rectifying an AC power source (not shown) with a rectifier (not shown).

以下にモータ駆動装置１の動作について説明する。
電源が投入されると、ゲート回路７から出力されたオン信号によって機械式スイッチング素子９がオン状態に設定される。機械式スイッチング素子９は、オフ信号が入力されるまで常時オン状態に保持されている。電力回生処理が行なわれていない通常運転時においては、半導体スイッチング素子８はオフ状態に設定されていて、回生抵抗器１４への通電を遮断している。 The operation of the motor drive device 1 will be described below.
When the power is turned on, the mechanical switching element 9 is set to the on state by the on signal output from the gate circuit 7. The mechanical switching element 9 is always kept on until an off signal is input. During normal operation when power regeneration processing is not performed, the semiconductor switching element 8 is set to an off state, and the energization to the regenerative resistor 14 is cut off.

回生指示部３は、直流母線Ｌ１，Ｌ２間の電圧を監視して、この電圧値が回生開始を規定する第１の所定の閾値を超えた場合には、回生開始信号をＰＷＭ信号発生器４に出力するように構成されている。   The regeneration instructing unit 3 monitors the voltage between the DC buses L1 and L2, and when the voltage value exceeds a first predetermined threshold that defines the start of regeneration, the regeneration instructing signal is transmitted to the PWM signal generator 4. It is configured to output to.

ＰＷＭ信号発生器４は、回生開始信号が入力されると、デューティ比を固定（例えば５０％）したＰＷＭ信号をゲート回路６に出力する。ゲート回路６はＰＷＭ信号に基づくパルス信号を半導体スイッチング素子８のゲートに入力し、半導体スイッチング素子８を間欠的にオン状態にする。これにより、電源２から供給された電流が回生抵抗器１４に流れて電力が消費される。   When the regeneration start signal is input, the PWM signal generator 4 outputs a PWM signal with a fixed duty ratio (for example, 50%) to the gate circuit 6. The gate circuit 6 inputs a pulse signal based on the PWM signal to the gate of the semiconductor switching element 8 and turns on the semiconductor switching element 8 intermittently. Thereby, the electric current supplied from the power supply 2 flows into the regenerative resistor 14, and electric power is consumed.

本実施形態では、このように半導体スイッチング素子８を間欠的にオン状態にすることによって、回生抵抗器１４を間欠的に通電状態としているため、ゲート回路６から連続的なオン信号を出力して半導体スイッチング素子８をオン状態に固定した場合よりも、回生抵抗器１４に加わる負担が少なくなる。   In the present embodiment, since the semiconductor switching element 8 is intermittently turned on in this way, the regenerative resistor 14 is intermittently energized, so that a continuous on signal is output from the gate circuit 6. The burden on the regenerative resistor 14 is less than when the semiconductor switching element 8 is fixed in the on state.

回生指示部３は、電力回生によって直流母線Ｌ１，Ｌ２間の電圧値が第２の所定の閾値以下になったことを検知すると、回生停止信号をＰＷＭ信号発生器４に出力する。なお、第２の所定の閾値は、前記第１の所定の閾値と同じ値を設定しても良いし異なる値を設定しても良い。ＰＷＭ信号発生器４は回生停止信号が入力されると、ＰＷＭ信号の出力を停止する。ゲート回路６はＰＷＭ信号の入力が停止すると、すなわちオフレベルの信号が入力されると、半導体スイッチング素子８にオフ信号を出力して半導体スイッチング素子８をオフ状態にする。したがって、回生抵抗器１４への通電が遮断されて電力回生処理は停止し、モータ駆動装置１は通常運転状態に戻る。   Regeneration instruction unit 3 outputs a regeneration stop signal to PWM signal generator 4 when detecting that the voltage value between DC buses L1 and L2 has become equal to or lower than a second predetermined threshold due to power regeneration. The second predetermined threshold value may be set to the same value as the first predetermined threshold value or may be set to a different value. When the regeneration stop signal is input, the PWM signal generator 4 stops outputting the PWM signal. When the input of the PWM signal is stopped, that is, when an off-level signal is input, the gate circuit 6 outputs an off signal to the semiconductor switching element 8 to turn off the semiconductor switching element 8. Therefore, energization to the regenerative resistor 14 is interrupted, the power regeneration process is stopped, and the motor drive device 1 returns to the normal operation state.

分圧回路１０はノード１３から分圧電圧を出力している。この分圧電圧は、半導体スイッチング素子８がオフ状態の場合には電源電圧２を抵抗器１１及び抵抗器１２で分圧した値（以下、オフ状態電圧レベルという）となり、半導体スイッチング素子８がオン状態の場合には、共にオン状態である半導体スイッチング素子８及び機械式スイッチング素子９の直列回路に加わる電圧を分圧した値（以下、オン状態電圧レベルという）となる。   The voltage dividing circuit 10 outputs a divided voltage from the node 13. When the semiconductor switching element 8 is in an off state, this divided voltage is a value obtained by dividing the power supply voltage 2 by the resistor 11 and the resistor 12 (hereinafter referred to as an off state voltage level), and the semiconductor switching element 8 is turned on. In the case of the state, it is a value obtained by dividing the voltage applied to the series circuit of the semiconductor switching element 8 and the mechanical switching element 9 that are both in the on state (hereinafter referred to as the on state voltage level).

分圧回路１０は前述のように、半導体スイッチング素子８及び機械式スイッチング素子９に対して並列に設けられている。したがって、スイッチング素子８，９にどのような制御信号が入力されたかではなく、実際にスイッチング素子８，９がどのような状態にあるかを検知することができる。すなわち、スイッチング素子８，９からなる直列回路を介して回生抵抗器１４が通電状態となっているのか、スイッチング素子８，９のいずれかの素子がオフ状態となっていて回生抵抗器１４への通電が遮断されているのかを判定することが可能である。なお、機械式スイッチング素子９は、前述のように、常時オン状態に設定しているため、ここで検知されるスイッチング素子のオフ状態は、半導体スイッチング素子８がオフ状態であることを示している。   As described above, the voltage dividing circuit 10 is provided in parallel to the semiconductor switching element 8 and the mechanical switching element 9. Therefore, it is possible to detect what state the switching elements 8 and 9 are actually in, rather than what control signal is input to the switching elements 8 and 9. That is, whether the regenerative resistor 14 is energized through a series circuit composed of the switching elements 8 and 9, or one of the switching elements 8 and 9 is off and the regenerative resistor 14 is connected to the regenerative resistor 14. It is possible to determine whether energization is interrupted. Since the mechanical switching element 9 is always set to the on state as described above, the off state of the switching element detected here indicates that the semiconductor switching element 8 is in the off state. .

異常信号出力部５はノード１３から出力された電圧レベルを監視して、該電圧レベルが前記オフ状態電圧レベルから前記オン状態電圧レベルへ移行すると、適宜な計測手段を用いてこのオン状態電圧レベルの継続時間を計測する。   The abnormal signal output unit 5 monitors the voltage level output from the node 13, and when the voltage level shifts from the off-state voltage level to the on-state voltage level, the on-state voltage level is measured using appropriate measuring means. Measure the duration of.

異常信号出力部５は、この継続時間が所定の時間を超えたかを判定する。ここで、この所定の時間は、ゲート回路６から半導体スイッチング素子８に入力されるパルス信号のオン信号継続時間と実質的に一致するように設定しても良い。このパルス信号のデューティ比は固定されているため、オン信号の継続時間も一定の時間に保持されている。したがって、分圧回路１０から出力されたオン状態電圧レベルの継続時間が前記オン信号の継続時間よりも長く継続している場合には、半導体スイッチング素子８がショート破損等の故障を生じたものと推定できる。半導体スイッチング素子８が制御不能となりオン状態が過度に持続されると、回生抵抗器１４の通電状態も過度に持続されることになり、該回生抵抗器１４に破損、焼損等の故障が生じる可能性が高くなる。   The abnormality signal output unit 5 determines whether this duration has exceeded a predetermined time. Here, the predetermined time may be set so as to substantially coincide with the ON signal duration of the pulse signal input from the gate circuit 6 to the semiconductor switching element 8. Since the duty ratio of this pulse signal is fixed, the duration of the ON signal is also held at a constant time. Therefore, when the duration of the on-state voltage level output from the voltage dividing circuit 10 continues longer than the duration of the on signal, the semiconductor switching element 8 has failed such as a short circuit breakage. Can be estimated. If the semiconductor switching element 8 becomes uncontrollable and the ON state is excessively maintained, the energization state of the regenerative resistor 14 will be excessively maintained, and the regenerative resistor 14 may be damaged or burnt out. Increases nature.

そこで、オン状態電圧レベルの継続時間が所定の時間を経過した場合には、機械式スイッチング素子９をオフ状態にして回生抵抗器１４への通電を遮断するために、異常信号出力部５がゲート回路７へ異常信号を出力する。異常信号が入力されたゲート回路７は、機械式スイッチング素子９にオフ信号を入力して機械式スイッチング素子９をオフ状態に制御する。   Therefore, when the continuation time of the on-state voltage level has exceeded a predetermined time, the abnormal signal output unit 5 is gated to turn off the mechanical switching element 9 and cut off the power supply to the regenerative resistor 14. An abnormal signal is output to the circuit 7. The gate circuit 7 to which the abnormal signal is input inputs an OFF signal to the mechanical switching element 9 and controls the mechanical switching element 9 to be in an OFF state.

なお、通常運転時及び電力回生処理時における回生抵抗器１４への通電は半導体スイッチング素子８を介して制御されているため、機械式スイッチング素子９がショート破損しても回生抵抗器１４に回生抵抗電流が連続して流れることはない。また、スイッチング素子８，９がオフ状態で破損した場合は、回生抵抗器１４への通電が遮断されるため、回生抵抗器１４が焼損等の故障を生じることはない。   In addition, since energization to the regenerative resistor 14 during normal operation and power regenerative processing is controlled through the semiconductor switching element 8, even if the mechanical switching element 9 is short-circuited, the regenerative resistor 14 has a regenerative resistance. Current does not flow continuously. Further, when the switching elements 8 and 9 are damaged in the off state, the energization to the regenerative resistor 14 is cut off, so that the regenerative resistor 14 does not cause a failure such as burning.

本実施形態では、半導体スイッチング素子８の異常を検知して回生抵抗器１４への通電を遮断することにより、回生抵抗器１４の破損や焼損等の故障を未然に防止することができる。ここで、通電遮断は機械式スイッチング素子９をオフ状態に制御することによって実行されるため、従来技術のようなヒューズ交換は不要となっている。加えて、本実施形態では、抵抗器から構成された分圧回路１０を異常検出のための手段として使用している。この分圧回路１０は電源２の電圧が高い場合でも抵抗値が大きく電力の小さい抵抗器を使用して安価かつ小型に構成することができるため、効果的に回生抵抗保護装置の低コスト化及び小型化をもたらすことが可能である。   In the present embodiment, by detecting an abnormality in the semiconductor switching element 8 and shutting off the energization to the regenerative resistor 14, it is possible to prevent failures such as breakage or burnout of the regenerative resistor 14. Here, the energization interruption is executed by controlling the mechanical switching element 9 to the OFF state, so that the fuse replacement as in the prior art is unnecessary. In addition, in the present embodiment, the voltage dividing circuit 10 composed of a resistor is used as a means for detecting an abnormality. Since the voltage dividing circuit 10 can be configured inexpensively and compactly using a resistor having a large resistance value and a small power even when the voltage of the power source 2 is high, the cost of the regenerative resistance protection device can be effectively reduced and It is possible to reduce the size.

以上、本発明の一実施形態について述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。例えば、既述の実施形態では、ブラシレスＤＣモータを駆動するモータ駆動装置において本発明を適用しているが、本発明が適用される装置はこれに限定されない。また、既述の実施形態では、オン状態電圧レベルの継続時間と比較される所定の時間をゲート回路６から出力されるオン信号継続時間に設定しているが、これに限定されない。例えば、前記オン信号継続時間よりも長い時間であって、回生抵抗器１４が焼損等の故障を起こさないと想定される電流通電可能時間を前記所定の時間として設定しても良い。また、異常信号出力部５から出力される異常信号をゲート回路７だけではなくゲート回路６にも入力し、スイッチング素子８，９に対して共にオフ信号を入力するように構成しても良い。   Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and changes can be made based on the technical idea of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the present invention is applied to a motor drive device that drives a brushless DC motor, but the device to which the present invention is applied is not limited to this. In the above-described embodiment, the predetermined time compared with the duration of the on-state voltage level is set as the on-signal duration output from the gate circuit 6, but the present invention is not limited to this. For example, a current energizable time that is longer than the ON signal duration time and is assumed that the regenerative resistor 14 does not cause a failure such as burnout may be set as the predetermined time. Further, the abnormal signal output from the abnormal signal output unit 5 may be input not only to the gate circuit 7 but also to the gate circuit 6, and both the off signals may be input to the switching elements 8 and 9.

既述の実施形態では、スイッチング素子８としてＭＯＳＦＥＴを用いているが、他のＦＥＴ、ＩＧＢＴ、トランジスタ等の半導体スイッチング素子を使用しても良い。   In the above-described embodiment, the MOSFET is used as the switching element 8, but other semiconductor switching elements such as FETs, IGBTs, and transistors may be used.

一実施形態に係る回生抵抗保護装置を適用したモータ駆動装置を示した回路図である。It is the circuit diagram which showed the motor drive device to which the regeneration resistance protection apparatus which concerns on one Embodiment is applied.

符号の説明Explanation of symbols

１ モータ駆動装置
２ 電源
３ 回生指示部
４ ＰＷＭ信号発生器
５ 異常信号出力部
６ 第１のゲート回路
７ 第２のゲート回路
８ 半導体スイッチング素子
９ 機械式スイッチング素子
１０ 分圧回路
１１ 抵抗器
１２ 抵抗器
１４ 回生抵抗器
１５ インバータ回路
１６ ブラシレスＤＣモータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motor drive device 2 Power supply 3 Regeneration instruction | indication part 4 PWM signal generator 5 Abnormal signal output part 6 1st gate circuit 7 2nd gate circuit 8 Semiconductor switching element 9 Mechanical switching element 10 Voltage dividing circuit 11 Resistor 12 Resistance 14 Regenerative resistor 15 Inverter circuit 16 Brushless DC motor

Claims (2)

インバータ回路から出力される回生電力を吸収する回生抵抗器を保護するための回生抵抗保護装置であって、
前記抵抗器に直列接続されて、前記回生抵抗器への通電を制御する半導体スイッチング素子及び機械式スイッチング素子と、
抵抗器から構成され、半導体スイッチング素子及び機械式スイッチング素子に対して並列接続された分圧回路と、
前記分圧回路から、所定のレベルの電圧が所定の時間を超えて継続して出力された場合に異常信号を出力する異常信号出力手段と、
前記異常信号に基づいて、前記機械式スイッチング素子にオフ信号を出力するスイッチング素子制御手段と
を備え、
前記所定のレベルは、前記半導体スイッチング素子及び前記機械式スイッチング素子が共にオン状態のときに前記分圧回路から出力される電圧レベルであり、
前記スイッチング素子制御手段は、前記異常信号出力手段が前記異常信号を出力するまでは、前記機械式スイッチング素子にオン信号を入力し、前記半導体スイッチング素子にオン信号又はオフ信号を入力することによって前記回生抵抗器への通電を制御するように構成されている、回生抵抗保護装置。 A regenerative resistance protection device for protecting a regenerative resistor that absorbs regenerative power output from an inverter circuit,
A semiconductor switching element and a mechanical switching element that are connected in series to the resistor and control energization to the regenerative resistor;
A voltage dividing circuit composed of a resistor and connected in parallel to the semiconductor switching element and the mechanical switching element;
An abnormal signal output means for outputting an abnormal signal when a voltage of a predetermined level is continuously output over a predetermined time from the voltage dividing circuit;
Switching element control means for outputting an off signal to the mechanical switching element based on the abnormal signal, and
The predetermined level is a voltage level output from the voltage dividing circuit when both the semiconductor switching element and the mechanical switching element are in an on state.
The switching element control means inputs an on signal to the mechanical switching element and inputs an on signal or an off signal to the semiconductor switching element until the abnormal signal output means outputs the abnormal signal. A regenerative resistance protection device configured to control energization to the regenerative resistor. 前記インバータ回路に電力を供給する直流母線間の電圧を監視して、該電圧が所定の閾値を超えたときに、回生抵抗器への通電を指示するための回生開始信号を出力する回生指示手段と、
前記回生開始信号が入力されるとＰＷＭ信号を発生するＰＷＭ信号発生器とをさらに備え、
前記スイッチング素子制御手段は、前記ＰＷＭ信号に基づいて前記半導体スイッチング素子にパルス信号を出力する機能をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の回生抵抗保護装置。 Regenerative instruction means for monitoring the voltage between the DC buses supplying power to the inverter circuit and outputting a regeneration start signal for instructing energization of the regenerative resistor when the voltage exceeds a predetermined threshold When,
A PWM signal generator that generates a PWM signal when the regeneration start signal is input;
The regenerative resistance protection device according to claim 1, wherein the switching element control means further has a function of outputting a pulse signal to the semiconductor switching element based on the PWM signal.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH099660A (en) * 1995-06-21 1997-01-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Inverter
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