JP2765579B2 - Inverter control device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、保護機能として、主回路逆変換部の過電流
を検出して電源トリツプを行なうようにしたインバータ
の制御装置に係り、特に、主回路逆変換部スイッチング
素子としてトランジスタなどの自己消弧形スイツチング
素子を用いたインバータに好適な制御装置に関する。 〔従来の技術〕 主回路逆変換部のスイツチング素子としては、従来か
ら種々の半導体スイツチング素子が用いられているが、
近年、トランジスタなどの自己消弧形スイツチング素子
によるインバータ装置が広く使用されるようになつてき
ている。 ところで、このようなインバータ装置では、その主回
路逆変換部に用いられている半導体スイツチング素子の
短絡破壊の発生を予め想定しておく必要があり、このた
め、従来から、主回路逆変換部の過電流を検出し、電源
トリツプさせることにより保護機能を得る方式のものが
広く知られており、その一例を特開昭54−7127号公報に
見ることができる。 ここで、このような従来技術について、第10図により
説明すると、この第10図は、いわゆるサーボ・インバー
タ装置で、３相交流電源から入力端子RSTを介して供給
される電力を順変換部Ｃのダイオードモジユール７で直
流電力化し、それを逆変換部Ｉで３相交流電力に再変換
し、負荷となる交流電動機13に供給するようになつてお
り、さらに、この交流電動機13の駆動状態をエンコーダ
14を介して制御装置10に取り込み、これにより逆変換部
Ｉのパワートランジスタ１〜６に対する制御信号Ａを出
力することにより、サーボ・インバータとして機能する
ようになつているものである。なお、８はバラストコン
デンサなどと呼ばれる平滑用のコンデンサである。 次に、９は電流検出器で、逆変換部Ｉに流れる直流電
流ｉを検出し、検出した信号i^*を制御装置10に入力する
働きをする。 そこで、制御装置10は、この信号i^*を常時監視するこ
とにより電流ｉが過電流状態にあるか否かを判定し、過
電流が検出されたときには直ちに所定のトリツプ信号を
発生し、逆変換部Ｉの全てのパワートランジスタ１〜６
に対するベース信号をしや断し、これらパワートランジ
スタ１〜６を含む各部に過電流による損傷を防止するよ
うになつているのである。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところで、このようなトリツプ機能を有するインバー
タ装置では、当然のこととして、そのトリツプ機能が作
動したあとはインバータとしての動作が停止されたまま
になつてしまうから、このあと何等かの処置をとる必要
があり、このため、一般的にはトリツプ動作に対するリ
セツト機能が設けられており、必要に応じてこのリセツ
ト機能を働かせるようになつている。 すなわち、このような過電流によるトリツプしたとき
には、その原因を調べ、再びトリツプする虞れがないこ
とを確認し、その後、リセツトさせることにより再びイ
ンバータとしての動作が継続し得るようにしてあるので
ある。 しかしながら、従来技術では、インバータがトリツプ
したとき、とにかく何等かの理由で過電流が検出された
結果であることは判るが、その原因までは、そのままで
は判らない。 しかるに、このような過電流検出の原因のほとんど
は、通常、電流検出器９の誤動作であつたり、制御装置
10によるベース信号発生の誤動作など、一過性の原因に
よる場合であり、従つて、一般的には、トリツプ後、そ
のままリセツトさせるだけで直ちにインバータを正常な
動作状に戻すことが可能な場合が殆どとなつている。 そこで、従来から、このようなインバータ装置では、
トリツプ後、そのままリセツト操作されることが多かつ
た。 ところで、このような過電流検出の原因としては、上
記したような一過性のものだけとは限らず、当然のこと
として、パワートランジスタ１〜６など、逆変換部Ｉの
半導体スイツチ素子の破壊による永久的なものも現われ
得る。 しかして、このような場合に、トリツプ後、そのまま
リセツトさせても、再トリツプするだけなので、上記従
来技術でも特に不都合は生じない筈であるが、実際には
以下のような問題点があつた。 すなわち、従来例では、トリツプしたときでの原因に
ついての配慮がされておらず、そのままリセツトされた
とき、トリツプの原因によつては、スイツチ素子の二次
的な破壊や電源側への異常波及び虞れを生じるという問
題があつた。つまり、第10図において、パワートランジ
スタ１〜６のいずれかが破壊していた場合（なお、この
時はパワートランジスタが１個だけ破壊しているケース
が多い。）は、そのトランジスタのコレクターエミツタ
間が短絡している。従つて、制御装置10がベース信号Ａ
を出力し、各トランジスタを動作させようとした時、破
壊しているパワートランジスタが短絡しているため、そ
のトランジスタが存在しているアームにより電源短絡を
起こし、電流検出器９により過電流か検出され、再びト
リツプしてしまう。 しかして、このときのリセツトからトリツプするまで
には、数μＳ〜十数μＳかかり、例えば、人間がリセツ
ト操作していた場合等では数十mS以上かかつてしまい、
この間、リセツトモードからトリツプモード、トリツプ
モードからリセツトモードへのサイクルが100回以上も
繰り返されることになり、破壊していたトランジスタ以
外の他のパワートランジスタにストレスがたまり、破壊
が波及してしまう。 また、酷いときには、その影響により制御装置10個に
も異常が誘発されてしまう問題があり、更に酷いときに
は、サーボ・インバータ装置自体に異常が発生してしま
い、また、交流電源側での短絡を起こし、サーボ・イン
バータ装置以外の各種の装置にも影響し、システム全体
の動作に支障をきたす事になる等の問題が生じるのであ
る。 本発明の目的は、上記のような過電流トリツプや、そ
の他、直流電源電圧の過電圧トリツプ等の重故障トリツ
プが発生した場合、それに対応してリセツト操作された
ことによる異常の波及の虞れのないインバータの制御装
置を提供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的は、複数の半導体スイッチング素子からなる
主回路逆変換部の直流側入力に、定格電圧を分圧した低
減直流電圧を印加する切換手段と、上記複数個の半導体
スイッチング素子に導通制御信号を供給するベース駆動
手段と、上記主回路逆変換部に流入する電流を検出する
電流検出手段と、上記切換手段とベース駆動手段を制御
する制御手段とを備え、上記主回路逆変換部で過電流が
検出されたとき、トリップ機能が作動するようにしたイ
ンバータの制御装置において、 上記ベース駆動手段を、上記複数個の半導体スイッチ
ング素子の各素子毎に予めカウント値を設定し、該カウ
ント値と各素子の対応のもとで、各素子に順次、１個づ
つ導通制御信号を供給してゆくように構成し、 該制御手段を、上記トリップ機能作動時、上記切換手
段により上記低減電圧が印加された状態で上記ベース駆
動手段を動作させ、上記複数個の半導体スイッチング素
子に順次、１個づつ上記導通信号が印加される毎に上記
電流検出手段による検出電流を調べ、電流検出時での上
記カウント値により、上記複数個の半導体スイッチング
素子の中で異常が発生した素子を個別に特定する自己診
断処理を実行し、診断結果を表示させると共に、上記複
数個の半導体スイッチング素子の何れかに異常有りとな
ったとき、上記トリップ機能に対するリセットが禁止さ
れるように構成して達成される。 〔作用〕 トリツプの原因がスイツチ素子の破壊による永続的な
異常による場合にだけリセツトが禁止されるので、一過
性の原因によるトリツプ時でのリセツトに制限を与える
ことなく、異常の波及を充分に抑えることができる。 〔実施例〕 以下、本発明によるインバータの制御装置について、
図示の実施例により詳細に説明する。 第１図は本発明の一実施例で、図において、11はベー
ス駆動回路、12は制御回路、15は切換スイツチ、16,17
は分圧用の抵抗器であり、その他は第11図の従来例と同
じである。 第２図はベース駆動回路11の一実施例で、A₁〜A₆は各
トランジスタ１〜６に対応して設けられたベース信号増
幅回路である。なお、これらベース駆動回路11と制御回
路12とは、全体として制御装置10を構成している。 制御回路12はマイコン（マイクロコンピユータ）を含
み、電流検出器９やエンコーダ14からの信号を取り込
み、トリツプ機能を備えたサーボ・インバータとして動
作するのに必要とされる一般的な制御を遂行すると共
に、第３図に示すような自己診断処理を実行する機能を
備えている。 既に、第10図の従来例で説明したように、制御回路12
は電流検出器９の検出信号i^*により電流ｉを常時監視
し、この電流ｉが所定値以上に達したときには過電流と
判断してトリツプ動作を行なう。すなわち、各パワート
ランジスタ１〜６の全てに対するベース信号の出力をし
や断し、トリツプ信号を出力する。なお、このトリツプ
信号は、外部の関連する部分に送られ、アラーム表示や
必要な処理に利用される。 次に、このようにしてトリツプ信号が出力されると、
制御回路12は、このトリツプ信号の出力を条件として第
３図に示す自己診断処理を実行する。 すなわち、S1の処理として自己診断を開始したあと、
まずS2で低減直流電圧印加処理を行なう。 つまり、切換スイツチ15に切換信号ｃを送り、接点ａ
からｂに切換えるのである。そして、これにより逆変換
部Ｉへの印加電圧は、順変換部Ｃから出力されている直
流電圧Ｖが抵抗器16,17で分圧された低減直流電圧V
₁（つまりV₁＜Ｖ）となる。なお、説明しなかつたが、
切換スイツチ15は、通常は接点ａ側に切換つており、逆
変換部１には直流電圧Ｖがそのまま印加されている。 S3では、予め用意してあるカウント機能の動作を開始
させ、続くS4では、このカウント機能によるカウント数
をインクリメントする。つまりこのときにはカウント数
は１になる。 S5では、カウント数の示すパワートランジスタにベー
ス電流を流す処理を行なう。従つて、このときには、パ
ワートランジスタ１にベース電流が供給されることにな
る。 こうしてS5でパワートランジスタ１〜６の１つにベー
ス電流を供給しながら、次のS6では電流検出器９の出力
を調べ、信号i^*が現われているか否かを判断する。 しかして、まず、この結果がＹ（YES）、つまり信号i
^*が現われていたときにはS7に進み、ここで所定の判定
機能に、このときのカウンタの値（この場合には１）を
ロードし、続くS8では、このロードされたカウント数に
より、第４図の判定を行ない、そのトランジスタを破壊
したものとして特定し、表示する。つまり、このときに
は、カウント数が１なので、パワートランジスタ４が破
壊しているものとして表示されることになる。 一方、S6の処理で、信号i^*が検出されなかつたときに
はS9に進み、カウント数を調べ、それが６未満であつた
ときには、ここからS4の処理に戻り、カウント数を１だ
け進め、処理を繰り返す。そして、この結果、S9での結
果がＹとなつたとき、ここで始めてS10を実行し、リセ
ツト信号の発生を許すのである。 従つて、この第３図の自己診断処理が実行され、処理
S9での結果がＹになつたときには、第５図のパワートラ
ンジスタ１〜６の全てに、第６図で示すベース電流が順
次供給され、その間、電流信号i^*が全く検出されなかつ
たときだけとなり、このときだけリセツトが行なわれる
ことになる。 そして、他方、第５図のパワートランジスタ１〜６に
順次、第６図に示すベース電流が供給されてゆき、いず
れかのタイミングで電流信号i^*が検出されたときには、
そのときにS7とS8が実行され、破壊されているパワート
ランジスタが特定され、表示されることになるが、しか
して、このときにはリセツト動作は行なわれない。 ここで、第４図の判定により破壊されているパワート
ランジスタが特定できる理由は次の通りである。 第５図から明らかなように、インバータ主回路の逆変
換部Ｉでは、６個のパワートランジスタが２個づつ対を
なし、直列に直流電源PN間に接続されている。なお、こ
の２個のパワートランジスタの直列回路をアームとい
う。 そこで、上記したように、これら６個のパワートラン
ジスタのうち、少くとも２個以上が同時に破壊を生じる
確立は極めて低く、ほとんどは１個に限られることを前
提とすれば、第６図に示すようにして順次、ベース電流
を供給していつたとき、電流信号i^*が検出されるのは、
破壊を生じているパワートランジスタが存在するアーム
の他方のパワートランジスタにベース電流が供給された
ときだけとなり、従つて、第４図の関係から破壊を生じ
ているパワートランジスタの特定が可能になるのであ
る。 なお、確率はともかくとして、複数のパワートランジ
スタに破壊を生じる可能性もあり得る。しかして、この
場合でも、その特定した結果には誤りが現われる可能性
があるものの、少くとも第３図の自己診断処理で、S10
が実行されてしまう虞れは全くないから、リセツトされ
ることはない。 従つて、この実施例によれば、ノイズなどによる誤動
作など、一過性の原因によるシリツプ作動を想定してリ
セツト操作が行なえるように構成したインバータ操作に
おいても、主回路スイツチング素子の破壊による永久的
な異常に際して、２次的な異常発生にまで移行されてし
まうのを完全に抑えることができ、信頼性の高いインバ
ータ装置を得ることができる。 次に、上記した低減直流電圧V₁について説明する。 第３図で説明した自己診断処理において、第５図の主
回路逆変換部Ｉの各パワートランジスタ１〜６に第６図
に示すようなベース電流を順次、供給してゆくと、破壊
が生じているパワートランジスタが存在するアームでは
直流電源PN間が短絡されることになり、従つて、電流ｉ
が過大になりすぎ、２次的な異常誘発の虞れがある。 そこで、このときには、第３図のS2の処理として切換
スイツチ15（第１図）のａ接点からｂ接点への切換えを
行ない、分圧抵抗器16,17により、電流ｉとして、パワ
ートランジスタが破壊されない程度の安全動作レベル
で、しかも電流検出器９では充分に検出可能なレベルに
低減させた電圧V_tが印加されるようにしているのであ
る。 ところで、以上の説明では、電流検出器９を用いて過
電流を検出し、トリツプを動作されるインバータ装置に
本発明を適用した実施例について示したが、インバータ
装置の機種によつては電流検出器９がなく、その代りに
第７図に示すように出力電流Ｕ相,V相の電流値を検出す
るCT（電流検出器）18,19を取付けてある製品があるの
で、以下、この種のインバータ装置に本発明を適用した
一実施例について説明する。 動作中、パワートランジスタ１〜６のいずれかが破壊
して、そのトランジスタが存在するアームによりＰ−Ｎ
間が短絡すると、Ｕ相・Ｖ相のどちらにも出力電流が流
れなくなる。 そこで、これを、CT18,19により検知し、第１図の実
施例と同様、第４図に示す様なステージカウンタロジツ
クでパワートランジスタ１〜６のベースに信号を与え、
第８図に示すフローチヤートに基づいて、どのカウンタ
値においてCT18或いはCT19から電流が検出されるか調べ
る（S16）これより第９図に示す様な電流検出時のカウ
ント値と破壊しているパワートランジスタの存在位置関
係より、どのパワートランジスタが破壊しているのかを
特定し、破損箇所が判明すれば、それを外部へ伝達し、
再起動させない状態にする（S17、S8）。 一方、どのカウント値においても電流検出がなかつた
ときには、CT18,19の誤動作など、S10でリセツト信号の
入力を許容し、再起動ができるようにするのである。 従つて、この第７図ないし第９図で説明した実施例に
よつても、トリツプ時でのリセツトを、２次的な異常の
虞れなしに働かせることができる。 ところで、以上の実施例では、第３図、及び第９図で
説明した自己診断処理の実行開始条件が、インバータ装
置の過電流トリツプ作動時となつている。 しかしながら、この自己診断処理の実行開始条件とし
て、インバータ装置を最初に起動させるときを、さらに
別の条件として付加するようにしてもよい。すなわち、
インバータ装置に電源を投入し、その動作を開始させる
ための操作が行なわれたときには、これにより実際にイ
ンバータ装置の動作が開始されるまでの間に、上記した
自己診断処理が実行されるように構成するのである。そ
して、この自己診断処理の結果に基づいて、その後、実
際にインバータ装置の動作を開始させるか、或いは起動
を禁止して、それが、異常検出によるものである旨、表
示するのである。 この実施例によれば、インバータ装置を起動させよう
としたとき、既に異常を生じていたことによりトリツプ
の発生が未然に防げ、無用なトリツプ発生を避けること
ができる。 〔発明の効果〕 本発明によれば、過電流トリツプ発生時に、パワート
ランジスタなどのスイツチング素子の破壊によるトリツ
プなのか、誤信号によるトリツプなのかが判断できるの
で、もし誤信号であればそのままリセツト信号を与えて
運転を再開させる事ができる。また、スイツチング素子
が破壊していたときでも、それによる２次破壊現象（別
のパワートランジスタの破損、或いはサーボ，インバー
タ装置破壊）が未然に防止でき、さらに故障箇所がどこ
なのかわかるので、即、メンテナンス（パワートランジ
スタ交換）が可能という効果がある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a control device for an inverter which detects an overcurrent of a main circuit inversion section and performs a power supply trip as a protection function. The present invention relates to a control device suitable for an inverter using a self-extinguishing type switching element such as a transistor as a switching element of a main circuit reverse conversion unit. [Prior art] As a switching element of a main circuit inversion section, various semiconductor switching elements have been used conventionally.
In recent years, inverter devices using self-extinguishing switching elements such as transistors have been widely used. By the way, in such an inverter device, it is necessary to anticipate the occurrence of short-circuit destruction of the semiconductor switching element used in the main circuit reverse conversion unit. A method of detecting an overcurrent and obtaining a protection function by tripping a power supply is widely known, and an example thereof can be found in JP-A-54-7127. Here, such a prior art will be described with reference to FIG. 10. FIG. 10 shows a so-called servo inverter device which converts a power supplied from a three-phase AC power supply through an input terminal RST into a forward conversion unit C. Is converted into DC power by the diode module 7, and is converted back into three-phase AC power by the inverse converter I, and supplied to the AC motor 13 serving as a load. The encoder
The control signal is supplied to the control device 10 through the control unit 14 and outputs a control signal A to the power transistors 1 to 6 of the inverse conversion unit I, thereby functioning as a servo inverter. Reference numeral 8 denotes a smoothing capacitor called a ballast capacitor or the like. Next, reference numeral 9 denotes a current detector which detects a DC current i flowing through the inverse converter I and functions to input the detected signal i ^* to the control device 10. Therefore, the control device 10 constantly monitors this signal i ^* to determine whether or not the current i is in an overcurrent state. When an overcurrent is detected, the control device 10 immediately generates a predetermined trip signal and performs inverse conversion. All the power transistors 1 to 6 of the section I
, So that the components including the power transistors 1 to 6 are prevented from being damaged by overcurrent. [Problems to be Solved by the Invention] By the way, in an inverter device having such a trip function, naturally, after the trip function is activated, the operation as an inverter is stopped. After this, it is necessary to take some kind of measure. For this reason, generally, a reset function for the trip operation is provided, and this reset function is operated as needed. That is, when such an overcurrent trip occurs, the cause of the trip is examined, it is confirmed that there is no danger of tripping again, and then the operation as an inverter can be continued again by resetting. . However, in the prior art, when the inverter trips, it is known that the overcurrent is detected for any reason, but the cause cannot be understood as it is. However, most of the causes of such overcurrent detection are usually caused by malfunction of the current detector 9 or the control device.
This is due to a transient cause, such as a malfunction of the base signal generation due to (10) .Therefore, in general, it is generally possible to return the inverter to a normal operation state by simply resetting it after tripping. Mostly connected. Therefore, conventionally, in such an inverter device,
After the trip, the reset operation is often performed as it is. Incidentally, the cause of such overcurrent detection is not limited to the above-mentioned transient type, and naturally, the semiconductor switch elements of the inverse converter I such as the power transistors 1 to 6 may be destroyed. May also appear permanent. In such a case, even if resetting is carried out as it is after tripping, only re-tripping should be performed. Therefore, no particular inconvenience should occur even in the above-mentioned prior art. However, in practice, the following problems have been encountered. . That is, in the conventional example, no consideration is given to the cause at the time of tripping, and when the device is reset as it is, depending on the cause of the trip, secondary destruction of the switch element or abnormal wave to the power supply side may occur. And there is a problem that there is a fear. That is, in FIG. 10, when any one of the power transistors 1 to 6 is broken (in this case, in many cases, only one power transistor is broken), the collector emitter of the transistor is used. There is a short circuit between them. Therefore, the control device 10 transmits the base signal A
Is output, and when trying to operate each transistor, the destroyed power transistor is short-circuited, so that the power supply is short-circuited by the arm where the transistor is present, and the overcurrent is detected by the current detector 9. It is tripped again. However, it takes several μS to several tens of μS from the reset at this time to the trip. For example, when a human is performing the reset operation, it takes several tens mS or more.
During this time, the cycle from the reset mode to the trip mode and the cycle from the trip mode to the reset mode are repeated 100 times or more, so that stress is accumulated in the power transistors other than the destroyed transistor, and the breakdown spreads. Moreover, when it is severe, there is a problem that an abnormality is induced also in ten control devices due to the influence, and when it is more severe, an abnormality occurs in the servo inverter itself, and a short circuit on the AC power supply side is caused. This may affect various devices other than the servo / inverter device, causing problems such as hindering the operation of the entire system. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for performing a reset operation in response to an overcurrent trip as described above or a serious fault trip such as an overvoltage trip of a DC power supply voltage. There is not to provide an inverter control device. [Means for Solving the Problems] The above object is to provide a switching means for applying a reduced DC voltage obtained by dividing a rated voltage to a DC side input of a main circuit inverting section comprising a plurality of semiconductor switching elements; Base driving means for supplying a conduction control signal to the semiconductor switching elements; current detecting means for detecting a current flowing into the main circuit inversion section; and control means for controlling the switching means and the base driving means. In the inverter control device, a trip function is activated when an overcurrent is detected by the main circuit inverting section, wherein the base drive means is pre-counted for each of the plurality of semiconductor switching elements. A value is set, and a conduction control signal is sequentially supplied to each element one by one based on the correspondence between the count value and each element. When the lip function is activated, the base driving means is operated in a state where the reduced voltage is applied by the switching means, and the current is applied each time the conduction signal is applied to the plurality of semiconductor switching elements one by one. The current detected by the detecting means is checked, and a self-diagnosis process for individually identifying an abnormal element among the plurality of semiconductor switching elements is executed based on the count value at the time of current detection, and the diagnostic result is displayed. In addition, when any one of the plurality of semiconductor switching elements becomes abnormal, resetting of the trip function is prohibited. [Operation] Reset is prohibited only when the cause of the trip is a permanent abnormality due to the destruction of the switch element.Therefore, the effect of the abnormality can be sufficiently transmitted without limiting the reset at the time of trip due to a transient cause. Can be suppressed. Hereinafter, an inverter control device according to the present invention will be described.
This will be described in detail with reference to the illustrated embodiment. FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, in which 11 is a base drive circuit, 12 is a control circuit, 15 is a switching switch, and 16 and 17.
Is a resistor for voltage division, and the others are the same as the conventional example in FIG. FIG. 2 shows an embodiment of the base drive circuit 11, wherein A _{1 to} A ₆ are base signal amplifier circuits provided corresponding to the transistors 1 to 6, respectively. Note that the base driving circuit 11 and the control circuit 12 constitute the control device 10 as a whole. The control circuit 12 includes a microcomputer (microcomputer), receives signals from the current detector 9 and the encoder 14, and performs general control required to operate as a servo inverter having a trip function. 3 has a function of executing a self-diagnosis process as shown in FIG. As already described in the conventional example of FIG.
Always monitors the current i by the detection signal i ^* of the current detector 9, and when the current i reaches a predetermined value or more, judges that the current is an overcurrent and performs a trip operation. That is, the output of the base signal to all of the power transistors 1 to 6 is cut off, and the trip signal is output. The trip signal is sent to an external related part and used for alarm display and necessary processing. Next, when the trip signal is output in this manner,
The control circuit 12 executes the self-diagnosis processing shown in FIG. 3 on the condition of the output of the trip signal. That is, after starting self-diagnosis as processing of S1,
First, a reduced DC voltage application process is performed in S2. That is, the switching signal c is sent to the switching switch 15 and the contact a
Is switched to b. The voltage applied to the inverse converter I is reduced by the reduced DC voltage V obtained by dividing the DC voltage V output from the forward converter C by the resistors 16 and 17.
₁ (that is, V ₁ <V). Although I did not explain,
The switching switch 15 is normally switched to the contact a side, and the direct-current voltage V is applied to the inverse converter 1 as it is. In S3, the operation of the counting function prepared in advance is started, and in S4, the count number by this counting function is incremented. That is, at this time, the count number becomes 1. In S5, a process of flowing a base current to the power transistor indicated by the count number is performed. Therefore, at this time, the base current is supplied to the power transistor 1. In S5, while the base current is supplied to one of the power transistors 1 to 6 in S5, the output of the current detector 9 is examined in S6 to determine whether or not the signal i ^* appears. Then, first, the result is Y (YES), that is, the signal i
^{If *} appears, the process proceeds to S7, where the predetermined judgment function is loaded with the value of the counter at this time (in this case, 1), and in S8, the loaded count number is used in FIG. Is determined, and the transistor is identified as broken and displayed. That is, at this time, since the count number is 1, it is displayed that the power transistor 4 is broken. On the other hand, in the process of S6, if the signal i ^* is not detected, the process proceeds to S9, where the count is checked. If the count is less than 6, the process returns to the process of S4, where the count is advanced by one. repeat. Then, as a result, when the result in S9 becomes Y, S10 is executed for the first time and the generation of the reset signal is permitted. Accordingly, the self-diagnosis processing shown in FIG.
When the result in S9 becomes Y, the base current shown in FIG. 6 is sequentially supplied to all of the power transistors 1 to 6 in FIG. 5, and only when the current signal i ^* is not detected at all during that time. The reset is performed only at this time. On the other hand, the base current shown in FIG. 6 is sequentially supplied to the power transistors 1 to 6 in FIG. 5, and when the current signal i ^* is detected at any timing,
At that time, S7 and S8 are executed, and the damaged power transistor is specified and displayed. However, at this time, the reset operation is not performed. Here, the reason why the destroyed power transistor can be identified by the determination in FIG. 4 is as follows. As is apparent from FIG. 5, in the inverter I of the inverter main circuit, six power transistors are paired two by two, and are connected in series between the DC power supplies PN. The series circuit of the two power transistors is called an arm. Therefore, as described above, assuming that at least two or more of these six power transistors are very unlikely to cause simultaneous destruction, and most are limited to only one, as shown in FIG. When the base current is sequentially supplied as described above, the current signal i ^* is detected as follows.
Only when the base current is supplied to the other power transistor of the arm where the power transistor in which the destruction exists exists, it is possible to specify the destruction of the power transistor from the relationship shown in FIG. is there. Regardless of the probability, there is a possibility that a plurality of power transistors may be destroyed. However, even in this case, although an error may appear in the specified result, at least in the self-diagnosis processing of FIG.
Is not reset at all because there is no danger of the execution. Therefore, according to this embodiment, even in an inverter operation configured to perform a reset operation assuming a transient operation such as a malfunction due to noise or the like, a permanent operation due to the destruction of the main circuit switching element can be achieved. In the event of a temporary abnormality, it is possible to completely suppress the transition to the occurrence of a secondary abnormality, and to obtain a highly reliable inverter device. Next, a description will reduce the DC voltages V ₁ described above. In the self-diagnosis processing described with reference to FIG. 3, when the base current as shown in FIG. 6 is sequentially supplied to each of the power transistors 1 to 6 of the main circuit reverse conversion unit I in FIG. In the arm where the power transistor exists, the DC power supply PN is short-circuited, and accordingly, the current i
Is too large, and there is a risk of secondary abnormality induction. Therefore, at this time, the switching from the a contact to the b contact of the switching switch 15 (FIG. 1) is performed as the processing of S2 in FIG. 3, and the power transistor is destroyed by the voltage dividing resistors 16 and 17 as the current i. the extent of the safe operating level which is not, moreover is the current detector 9 voltage V _t was sufficiently reduced to detectable levels in is to be applied. By the way, in the above description, the embodiment in which the present invention is applied to the inverter device that operates the trip by detecting the overcurrent by using the current detector 9 has been described. However, depending on the type of the inverter device, the current detection may be performed. There is a product which does not have the detector 9 but has CTs (current detectors) 18 and 19 for detecting the current values of the U-phase and V-phase output currents as shown in FIG. An embodiment in which the present invention is applied to the inverter device described above will be described. During operation, any one of the power transistors 1 to 6 is destroyed, and the P-N
If the short circuit occurs, the output current stops flowing in both the U-phase and the V-phase. Therefore, this is detected by the CTs 18 and 19, and a signal is applied to the bases of the power transistors 1 to 6 by stage counter logic as shown in FIG. 4, as in the embodiment of FIG.
Based on the flow chart shown in FIG. 8, it is checked at which counter value the current is detected from CT18 or CT19 (S16). From this, the count value at the time of detecting the current as shown in FIG. Identify which power transistor is destroyed from the location of the transistor and, if the damaged part is found, transmit it to the outside,
Set to the state that does not restart (S17, S8). On the other hand, if no current is detected in any of the count values, reset signal input is allowed in S10, such as a malfunction of the CTs 18 and 19, so that restart can be performed. Therefore, according to the embodiment described with reference to FIGS. 7 to 9, the reset at the time of tripping can be operated without fear of secondary abnormality. By the way, in the above embodiment, the execution start condition of the self-diagnosis processing described in FIG. 3 and FIG. 9 is the time when the overcurrent trip operation of the inverter device is performed. However, as a condition for starting the execution of the self-diagnosis process, the time when the inverter device is first started may be added as another condition. That is,
When the power is turned on to the inverter device and an operation for starting the operation is performed, the self-diagnosis process described above is performed until the operation of the inverter device is actually started. Make up. Then, based on the result of the self-diagnosis processing, thereafter, the operation of the inverter device is actually started or the start is prohibited, and a message is displayed indicating that the operation is due to abnormality detection. According to this embodiment, when starting the inverter device, the occurrence of trips can be prevented beforehand due to the occurrence of an abnormality, and unnecessary trips can be avoided. According to the present invention, when an overcurrent trip occurs, it is possible to determine whether the trip is caused by the destruction of a switching element such as a power transistor or an erroneous signal. To restart the operation. Further, even when the switching element is broken, the secondary breakdown phenomenon (breakage of another power transistor or breakage of the servo or inverter device) can be prevented beforehand, and the location of the failure can be determined. This has the effect that maintenance (replacement of the power transistor) is possible.

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明によるインバータの説明装置の一実施例
を示すブロツク図、第２図はベース駆動回路の説明図、
第３図は自己診断処理を説前するフローチヤート、第４
図は判定処理の説明図、第５図は主回路逆変換部の回路
図、第６図はベース電流のタイミング図、第７図は本発
明の他の一実施例を示すブロツク図、第８図は自己診断
処理を説明するフローチヤート、第９図は判定処理の説
明図、第10図は従来例を示すブロツク図である。 １〜６……パワートランジスタ,7……ダイオードモジユ
ール、８……平滑用のコンデンサ,9……電流検出器,10
……制御装置,11……ベース駆動回路,12……制御回路、
13……交流電動機,14……エンコーダ,15……切換スイツ
チ,16,17……分圧用の抵抗器,C……順変換部,I……逆変
換部。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a device for explaining an inverter according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a base drive circuit,
FIG. 3 is a flowchart illustrating the self-diagnosis process, and FIG.
FIG. 5 is an explanatory diagram of the judgment processing, FIG. 5 is a circuit diagram of the main circuit inverse converter, FIG. 6 is a timing diagram of the base current, FIG. 7 is a block diagram showing another embodiment of the present invention, FIG. FIG. 9 is a flowchart for explaining the self-diagnosis processing, FIG. 9 is an explanatory view of the judgment processing, and FIG. 10 is a block diagram showing a conventional example. 1-6 Power transistor, 7 Diode module, 8 Smoothing capacitor, 9 Current detector, 10
…… Control device, 11 …… Base drive circuit, 12 …… Control circuit,
13… AC motor, 14… Encoder, 15… Switching switch, 16, 17… Resistor for voltage division, C… Forward converter, I… Reverse converter.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村松 正治 千葉県習志野市東習志野７丁目１番１号 株式会社日立製作所習志野工場内 (56)参考文献 特開 昭60−118065（ＪＰ，Ａ)   ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    (72) Inventor Masaharu Muramatsu               7-1-1 Higashi Narashino, Narashino City, Chiba Prefecture                 Narashino Factory, Hitachi, Ltd.                (56) References JP-A-60-118065 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 １．複数の半導体スイッチング素子からなる主回路逆変
換部の直流側入力に、定格電圧を分圧した低減直流電圧
を印加する切換手段と、上記複数個の半導体スイッチン
グ素子に導通制御信号を供給するベース駆動手段と、上
記主回路逆変換部に流入する電流を検出する電流検出手
段と、上記切換手段とベース駆動手段を制御する制御手
段とを備え、上記主回路逆変換部で過電流が検出された
とき、トリップ機能が作動するようにしたインバータの
制御装置において、 上記ベース駆動手段は、 上記複数個の半導体スイッチング素子の各素子毎に予め
カウント値を設定し、該カウント値と各素子の対応のも
とで、各素子に順次、１個づつ導通制御信号を供給して
ゆくように構成され、 上記該制御手段は、 上記トリップ機能作動時、上記切換手段により上記低減
電圧が印加された状態で上記ベース駆動手段を動作さ
せ、上記複数個の半導体スイッチング素子に順次、１個
づつ上記導通信号が印加される毎に上記電流検出手段に
よる検出電流を調べ、電流検出時での上記カウント値に
より、上記複数個の半導体スイッチング素子の中で異常
が発生した素子を個別に特定する自己診断処理を実行
し、診断結果を表示させると共に、上記複数個の半導体
スイッチング素子の何れかに異常有りとなったとき、上
記トリップ機能に対するリセットを禁止するように構成
されていることを特徴とするインバータの制御装置。 ２．特許請求の範囲第１項において、 上記制御手段は、インバータ装置の起動時での電力変換
動作開始直前にも上記判定処理を実行し、 判定の結果、上記複数個の半導体スイッチング素子の何
れかの遮断機能に異常有りとなったとき、電力変換動作
開始を禁止する動作を行うように構成されていることを
特徴とするインバータの制御装置。(57) [Claims] Switching means for applying a reduced DC voltage obtained by dividing a rated voltage to a DC side input of a main circuit inverting section comprising a plurality of semiconductor switching elements; and a base drive for supplying a conduction control signal to the plurality of semiconductor switching elements. Means, a current detecting means for detecting a current flowing into the main circuit inverting section, and a control means for controlling the switching means and the base driving means, and an overcurrent is detected in the main circuit inverting section. In the inverter control device in which the trip function is activated, the base driving means sets a count value in advance for each of the plurality of semiconductor switching elements, and sets a count value corresponding to each element. The control means is configured to sequentially supply the conduction control signals to the respective elements one by one, and the control means is provided by the switching means when the trip function is activated. Operating the base driving means in a state where the reduced voltage is applied, and checks a detection current by the current detection means every time the conduction signal is applied to the plurality of semiconductor switching elements one by one, Based on the count value at the time of current detection, a self-diagnosis process for individually identifying an abnormal element among the plurality of semiconductor switching elements is performed, a diagnosis result is displayed, and the plurality of semiconductor switching elements are displayed. An inverter control device configured to prohibit resetting of the trip function when any of the elements becomes abnormal. 2. The claim 1, wherein the control means executes the determination process immediately before the start of the power conversion operation at the time of starting the inverter device, and, as a result of the determination, any one of the plurality of semiconductor switching elements. An inverter control device configured to perform an operation of prohibiting a start of a power conversion operation when an abnormality occurs in a shutoff function.