JP2552154B2 - インバータ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は交流電動機等を制御するインバータ装置、
特にその始動および停止に関するものである。

［従来の技術］ 第７図〜第10図は従来のインバータ装置の接続図及び
その動作を示すフローチャートである。

第７図は始動及び停止用信号の発生器として押ボタン
スイッチ（操作力を取り除くと元の位置へ戻る自己復帰
形の機構を持つ電気用スイッチ、以下PBという。）を使
用した回路図である。図において、（１）はインバータ
を示し、図はこのインバータの始動−停止信号用端子の
部分を中心に抽出したものである。（２）は始動信号の
受信用端子（以下始動用端子という）、（３）は停止信
号の受信用端子（以下停止用端子という）で、（４）は
始動用端子（２）と停止用端子（３）とのコモン端子で
ある。これらの端子（２）〜（４）はインバータ（１）
に装備されている。

（５）はインバータ（１）の始動用PBであり、ａ接点
形（操作している間のみ接点が接触し、信号が伝達され
る方式のもの）である。（６）は同じく停止用PBであ
り、ｂ接点形（操作している間のみ接点が開離し、信号
が遮断される方式のもの）である。

この第７図の回路の信号のタイムチャートは第３図に
示されており、同図において、（11）は始動用PB（５）
を、また、（12）は停止用PB（６）をそれぞれ短時間
（時間は特に問わないが、通常約１秒程度のパルス状）
操作したときに発生するパルスで、これらの始動パルス
（11）及び停止パルス（12）は始動用端子（２）及び停
止用端子（３）にそれぞれ伝達される。

（13）は運転状態を示す動作波形で、始動パルス（1
1）によってインバータ（１）が始動して運転状態に入
り、また、その後停止パルス（12）によってインバータ
（１）が停止動作に入り、その後停止状態に入ったこと
を示している。

第８図はインバータ（１）の始動及び停止用信号の発
生器として、スナップスイッチ（「OFF」→「ON」方向
に操作した後、操作力を取り除いても「ON」の状態をこ
のスイッチ自体が保持できる機構を持つスイッチで、
「ON」→「OFF」の方向に操作しても同様の保持を行
う。）を使用した回路図である。図において、符号
（１）〜（４）は第７図の同一符号のものと全く同一
で、（７）はスナップスイッチである。

この第８図の回路のスナップスイッチ（７）を操作し
たときのタイムチャートは第５図に示されており、（2
1）は運転信号で、スナップスイッチ（７）のON−OFF状
態に対応している。（22）は運転状態を示す動作波形
で、スナップスイッチ（７）をON側に操作すると、イン
バータ（１）が始動を開始し、OFF側に操作するとイン
バータ（１）が停止動作に入り、その後停止状態に入っ
たことを示している。

以上のように、インバータ（１）に与える始動信号及
び停止信号の形態には、第７図の回路構成により発生す
るパルス入力波形（第３図参照）と、第８図の回路構成
により発生する連続入力形（第５図参照）との２つの形
態がある。

次に動作について説明する。

まず、パルス入力形の場合について第９図のフローチ
ャートを参照しながら説明する。始動用PB（５）を操作
すると、始動用端子（２）に始動信号が入力する。この
とき停止用PB（６）は操作されていないので、停止用端
子（３）の信号レベルはＨレベルになっている。なお、
以下このようなＨレベルの状態を単にONになっていると
し、Ｌレベルの状態をOFFになっているというものとす
る。

そこで、まず停止用端子（３）がONになっていること
を判断すると（S91）、次に、始動用端子（２）に入力
された信号が自己保持しているか否かを判断する（S9
2）。ここでは自己保持されていないので、次に始動用
端子（２）がONになっているか否かを判断する（S9
3）。ここではONになっているので、インバータ（１）
を運転させる（S94）。

その後、始動用端子（２）の始動信号を自己保持する
（S95）。これにより、始動用PB（５）の操作力を取り
除いて始動用端子（２）の始動用信号をOFFにしても、
始動信号が自己保持されることになる。そして、前記の
ステップS91→S92→S94→S95というループを形成して、
この各ステップを繰り返すことにより、インバータ
（１）の運転が継続される。

次に、停止用PB（６）を操作すると停止用信号がOFF
になるので、停止用端子（３）がOFFになっていること
を判断した（S91）後、インバータ（１）を停止させる
（S96）。

以上のようにパルス入力形においては、始動信号をパ
ルス状にインバータ（１）へ与えると、インバータ
（１）は始動し、その後停止信号もまたパルス状に与え
るのみで停止する。

次に、連続入力形の場合について第10図のフローチャ
ートを参照しながら説明する。

スナップスイッチ（７）をON側に操作すると、始動用
端子（２）に始動入力信号が入力される。最初、始動用
端子（２）がONになっていることを判断すると（S9
7）、次にインバータ（１）を運転させる（S98）。スナ
ップスイッチ（７）は操作力を取り除いてもON状態が保
持されるので、ステップS97及びステップS98のループが
形成されて、インバータ（１）の運転が継続される。

その後、スナプスイッチ（７）をOFF側に操作する
と、始動用端子（２）の始動信号がOFFとなり、その判
断がされた（S97）後、インバータ（１）を停止する（S
99）。そして、ステップS97及び99のループが形成され
て、インバータ（１）の停止が継続する。

ところで、第９図のフローチャートで示す回路を持っ
たインバータ（１）に、第８図のスナップスイッチ
（７）を接続して、このスイッチ（７）をONにしても、
停止用端子（３）の入力判別（S91）においてOFFと判断
されるからインバータ（１）は始動できない。

また、第10図のフローチャートで示す回路を持ったイ
ンバータ（１）に、第７図の始動用PB（５）及び停止用
PB（６）を接続した後、始動用PB（５）をONにすると、
インバータ（１）はステップS97及びステップS98のルー
プで一旦始動する。しかし、第10図のフローチャートで
は自己保持機能が無いので、始動用PB（５）の操作力を
取り除くとインバータ（１）は停止してしまい、所定の
動作を行なわせることができない。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の始動及び停止信号の発生器は以上のように、パ
ルス入力形と連続入力形とでそれぞれ専用の回路構成と
なるため、始動及び停止信号の発生器の仕様の違いのみ
でインバータを使い分けなければならなず、また、この
ために、インバータの種類が２種類、つまり２倍となる
等の問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、始動及び停止信号の発生器はいずれの方式
であってもインバータを使い分けることなく適用できる
と共に、インバータの種類を半減させることができるイ
ンバータ装置を得ることを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係るインバータ装置は、交流電源を直流に
変換する順変換部と、変換された直流から周波数と電圧
を生成する逆変換部と、運転信号が発せられているとき
逆変換部を制御する制御部とを有するインバータ装置に
おいて、始動信号入力端子、停止信号入力端子及び共通
端子からなる端子群と、前記停止信号入力端子の入力が
ON又はOFFのいずれか一方に保持された状態のときに前
記始動信号入力端子に一時的にON又はOFFの入力がある
と、前記運転信号を発生すると共にその運転信号を保持
し、前記停止信号入力端子に、保持された前記状態と反
対の入力が一時的にあると前記運転信号の発生を停止
し、また、前記停止信号入力端子の入力がON又はOFFの
いずれか一方に保持された状態のときに前記始動信号入
力端子に連続したON又はOFFの入力があると前記運転信
号を発生し、前記停止信号入力端子の入力が切り替わる
ことなく始動信号入力端子の入力が前記状態から切り替
わったときその運転信号の発生を停止する信号発生器判
定手段とを備えたものである。

［作用］ この発明において、信号発生器判定手段は、例えば停
止信号入力端子に停止信号が入力されているときにパル
ス形の始動信号が始動信号入力端子に入力されると、イ
ンバータ装置を運転させるための運転信号を発生すると
共に、その運転信号の発生を保持する。そして、停止信
号の入力が一旦遮断されると運転信号を停止してインバ
ータ装置の運転を停止させる。

また、信号発生器判定手段は、停止信号入力端子に停
止信号の入力がないときに連続形の始動信号が始動信号
入力端子に入力されると、その始動信号が入力されてい
る間、インバータ装置を運転させるための運転信号を発
生し、始動信号の入力が遮断されたときはインバータ装
置の運転を停止させる。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例に係るインバータ装置のブロッ
ク図で、第７図及び第８図と同一符号のものは全く同一
のものを示している。

図において、（101）は交流電源、（102）は順変換
部、（103）はコンデンサ、（104）は抵抗、（105）は
接点、（106）は逆変換部、（107）は負荷、（108）は
接点（105）の駆動コイルである。（109）は直流電圧検
出回路で、（110）は制御回路である。（111）は操作箱
で、第７図で説明した始動及び停止信号の発生器を構成
する始動用PB（５）及び停止用PB（６）が収納されてい
る。

第２図は制御回路（110）の詳細を示したブロック図
である。図において、（121）はA/D変換器で、直流電圧
検出回路（109）からの入力信号をデイジタル信号に変
換する。（122）はI/Oポートで、A/D変換器（121）及び
始動用端子（２），停止用端子（３），コモン端子
（４）が接続されており、それらの信号を取り込む。

（123）はCPUで、直流電圧検出回路（109）からの信
号の入力に基づいて駆動回路（126）を制御する機能、
この発明の信号発生器判定手段の機能、逆変換部（10
6）を制御する機能等を備えている。信号発生器の判定
機能は、制御回路（110）に設けられた始動用及び停止
用端子（２）（３）に入力される信号から発生器を構成
するスイッチを判定すると共に、判定したスイッチの操
作に基づいて逆変換部（106）の運転／停止を行うもの
である。例えば、停止用端子（３）がONのときにパルス
の始動信号が始動用端子（２）に入力されたときは、始
動用及び停止用PB（５）（６）からなる発生器と判断
し、その場合は逆変換部（106）の運転を開始すると共
にその運転を保持する。そして、停止用端子（３）がOF
Fになったときは逆変換部（106）の運転を停止する（第
１図及び第３図参照）。

また、停止用端子（３）がOFFのときに連続した始動
信号が始動用端子（２）に入力されたときはスナップス
イッチ（７）からなる発生器と判断し、その場合は始動
用端子（２）がOFFになるまで逆変換部（106）の運転を
行う（第４図及び第５図参照）。なお、前述したそれぞ
れの機能はプログラム化され、ROM（124）に格納されて
いる。（125）はRAMで、各種データが格納される。（12
6）は駆動回路で、励磁コイル（108）を励磁する。

第４図はこの発明の他の実施例に係るインバータ装置
の一部を示したブロック図で、この実施例では、第８図
で説明した始動及び停止信号の発生器を構成するスナッ
プスイッチ（７）が操作箱（112）に収納されている。

次に、インバータ（100）の動作の概要について説明
する。交流電源（101）は順変換部（102）により直流に
変換され、更にコンデンサ（103）により平滑される。
平滑された直流は、逆変換部（106）により任意の電圧
と周波数をもった交流に変換され、負荷（107）に供給
される。

抵抗（104）は電源投入時にコンデンサ（103）を充電
する際に流れる過大電流を抑制するためのもので、コン
デンサ（103）が充電された後、接点（105）は閉成さ
れ、抵抗（104）は短絡される。

直流電圧検出回路（109）は接点（105）の投入タイミ
ングを制御するための回路で、コンデンサ（103）が充
電されて予め定められた直流電圧値に達したことを検出
し、その後駆動コイル（108）を励磁して接点（105）を
閉成する。制御回路（110）からは逆変換部（106）の動
作を制御する信号が出力されており、逆変換部（106）
はその制御信号に基づいて制御される。

次に、第１図の操作箱の始動用PB（５），停止用PB
（６）の操作によるパルス入力形の場合について第６図
のフローチャートを参照しながら説明する。

CPU（123）は、始動用PB（５）が操作されていないと
きは逆変換部（106）の運転を停止している。そして、
ステップS62において始動用端子（２）がONかどうかを
判定し、この場合、OFFであるためステップS61に戻って
その動作を繰り返す、この動作を繰り返しているときに
ステップS62において始動用端子（２）のONを確認する
と、逆変換部（106）の運転を開始する（S63）。次いで
停止用端子（３）がONかどうかを判定する。ここで、停
止用端子（３）がOFFの場合にはスナップスイッチ
（７）による操作と判断してステップS62に戻るが、停
止用端子（３）がONであると確認したときは始動用PB
（５）による操作と判断して逆変換部（106）の運転を
保持する（S63〜S65）。逆変換部（106）の運転継続中
に停止用PB（６）が押下されると、CPU（123）は、ステ
ップS64においてステップS62を選択し始動用端子（２）
がONかどうかを判定する。始動用PB（５）は自己復帰型
で既にOFF状態になっているので、ステップS61を選択し
て逆変換部（106）の運転を停止する。

次に、第４図に示されるスナップスイッチ（７）によ
る連続入力形の場合について第６図のフローチャートを
参照しながら説明する。

まず、CPU（123）は、前述したようにスナップスイッ
チ（７）が操作されていないときは逆変換部（106）の
運転を停止している。そして、ステップS62において始
動用端子（２）がONかどうかを判定し、この場合もOFF
であるためステップS61に戻ってその動作を繰り返す。
この動作を繰り返しているときにステップS62において
始動用端子（２）のONを確認すると、逆変換部（106）
の運転を開始する（S63）。次いで停止用端子（３）がO
Nかどうかを判定する。スナップスイッチ（７）の場
合、停止用端子（３）に接続されていないのでOFFにな
っており、そのためステップS62に戻って再び始動用端
子（２）がONかどうかを判定する。その端子（２）がON
のときは逆変換部（106）の運転を継続し、ステップS62
〜ステップS64の動作を繰り返す。逆変換部（106）の運
転継続中にスナップスイッチ（７）がOFFされると、CPU
（123）は、ステップS62においてステップS61を選択し
逆変換部（106）の運転を停止する。

以上のように、第６図に示すフローチャートの演算動
作により、第１図及び第４図で示された始動及び停止信
号の発生器のいずれであっても、内部回路を切り換える
ことなく、無条件に始動及び停止動作が得られる。

なお、この発明は上記の実施例に限定されるものでは
なく、以下に述べるように適宜変形し得るものである。

（ａ）始動及び停止信号の発生機器において、始動用及
び停止用のスイッチとして押ボタンスイッチ、或いはス
ナップスイッチで示したが、電磁継電器等の有接点で構
成してもよいし、トランジスタ等の無接点スイッチで構
成してもよい。

（ｂ）上記の各スイッチ（５），（６），（７）はイン
バータ（100）の外部に設置してもよいし、インバータ
（100）に取り付けてもよい。

（ｃ）各端子（２），（３），（４）の記号はそれぞれ
「ST」，「STP」，「COM」で示したが、記号は何であっ
ても良い。

（ｄ）始動用PB（５）及びスナップスイッチ（７）はａ
接点形、停止用PB（６）はｂ接点形で示したが、各スイ
ッチはいずれの方式であってもよい。もし、この入力信
号の形態が第１図及び第４図のａ接点形及びｂ接点形と
逆の場合は、第６図のフローチャートの判別ステップS6
2及びS64の判別の際の「ON」「OFF」を反転させればよ
い。例えば、始動用PB（５）は第１図ではａ接点形であ
るが、これを停止用PB（６）のようにｂ接点形とした場
合は、この始動用PB（５）に対応するステップS62の「O
N」と「OFF」の判別を反転すればよく、その他のフロー
チャートは同一となる。

（ｅ）始動回路は一回路のみ（インバータの主回路出力
の相回転が例えば正転のみ）で示したが、二回路（逆転
回路を加える）としてもよい。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、信号発生器判定手段
は、停止信号入力端子の入力がON又はOFFのいずれか一
方に保持された状態のときに始動信号入力端子に一時的
にON又はOFFの入力があると、運転信号を発生すると共
にその運転信号を保持し、前記停止信号入力端子に、保
持された前記状態と反対の入力が一時的にあると前記運
転信号の発生を停止し、また、停止信号入力端子の入力
がON又はOFFのいずれか一方に保持された状態のときに
始動信号入力端子に連続したON又はOFFの入力があると
運転信号を発生し、前記停止信号入力端子の入力が切り
替わることなく前記始動信号入力端子の入力が前記状態
から切り替わったときその運転信号の発生を停止するよ
うにしたので、ａ接点及びｂ接点のスイッチからなる信
号発生器、或いはスナップスイッチからなる信号発生器
でも適用でき、しかもインバータを使い分ける必要が無
くなったために種類も従来に比べ半減して、生産コスト
も安価になるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係るインバータ装置のブ
ロック図、第２図は第１図の制御回路の詳細を示したブ
ロック図、第３図はパルス入力形の入力信号とインバー
タの運転動作との関係を示したタイムチャート、第４図
はこの発明の他の実施例に係るインバータ装置の一部を
抽出したブロック図、第５図は連続入力形の入力信号と
インバータの運転動作との関係を示したタイムチャー
ト、第６図は第１図及び第４図の実施例の動作を示した
フローチャートである。 第７図及び第８図は従来のインバータ装置の説明図、第
９図及び第10図は前記従来のインバータ装置の入力信号
と運転動作との関係を示したフローチャートである。 図において、（２）は始動用端子、（３）は停止用端
子、（４）はコモン端子、（５）は始動用押ボタンスイ
ッチ、（６）は停止用押ボタンスイッチ、（100）はイ
ンバータ、（102）は順変換部、（106）は逆変換部、
（110）は制御回路である。 なお、図中同一符号は同一又は相当部を示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】交流を直流に変換する順変換部と、変換さ
   れた直流から周波数と電圧を生成する逆変換部と、運転
   信号が発せられているとき前記逆変換部を制御する制御
   部とを有するインバータ装置において、 始動信号入力端子、停止信号入力端子及び共通端子から
   なる端子群と、 前記停止信号入力端子の入力がON又はOFFのいずれか一
   方に保持された状態のときに前記始動信号入力端子に一
   時的にON又はOFFの入力があると、前記運転信号を発生
   すると共にその運転信号を保持し、前記停止信号入力端
   子に、保持された前記状態と反対の入力が一時的にある
   と前記運転信号の発生を停止し、また、前記停止信号入
   力端子の入力がON又はOFFのいずれか一方に保持された
   状態のときに前記始動信号入力端子に連続したON又はOF
   Fの入力があると前記運転信号を発生し、前記停止信号
   入力端子の入力が切り替わることなく始動信号入力端子
   の入力が前記状態から切り替わったときその運転信号の
   発生を停止する信号発生器判定手段と を備えたことを特徴とするインバータ装置。