JP3402938B2 - 電力変換装置 - Google Patents
電力変換装置Info
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Description
て使用される電力変換装置に関する。
が示されている。この図3において、電力変換装置であ
るインバータ装置1は、直流電源2から給電されるもの
で、その可変電圧・可変周波数出力により三相誘導電動
機3を可変速駆動する構成となっている。
平滑コンデンサ4には、直流電源2から電流抑制用抵抗
5及び逆接続保護用ダイオード6を通じて充電される構
成となっており、その平滑コンデンサ4の両端からイン
バータ主回路7に電源が与えられる。平滑コンデンサ4
の両端電圧を検出するように設けられた主回路電圧検出
回路8は、平滑コンデンサ4に所定レベル以上充電され
た状態となったときに、短絡用リレー9を動作させるこ
とにより電流抑制用抵抗5及び逆接続保護用ダイオード
6の直列回路の両端を短絡する。これにより、定常状態
における電流抑制用抵抗5及び逆接続保護用ダイオード
6での電力損失の発生が阻止される。
ば、インバータ装置1が直流電源に2に対し誤って逆接
続された場合でも、逆接続保護用ダイオード6の働きに
よって当該インバータ装置1が保護されるようなる。し
かしながら、従来構成のものでは、上記逆接続状態に対
し警報を発する機能が存在せず、これが使用上において
不便になるという問題点があった。このような問題点に
は、逆接続状態を検知して警報を発する機能を追加する
ことにより対処可能である。
の警報発生のためにインバータ装置1に設けられた制御
電源の出力を利用することが考えられるが、上記制御電
源は、インバータ装置1の電源(図3の例では直流電源
2)から得るのが一般的であるため、逆接続された状態
では警報出力を得られなくなり、実現困難である。この
ため、実際には、別途に電源を設ける必要が出てくるも
のであり、これがコストの高騰の原因になるという事情
があった。
あり、その目的は、直流電源に対し正規の状態と逆極性
で接続された場合の警報を、別途に電源を用いることな
く容易に発生できるようになるなどの効果を奏する電力
変換装置を提供することにある。
するために、直流電源に接続して使用されるものであっ
て、その直流電源の出力電流を平滑して電力変換部に与
えるための平滑コンデンサを備えた電力変換装置におい
て、前記平滑コンデンサに流れ込む突入電流を抑制する
ための電流抑制用抵抗と、この電流抑制用抵抗と直列に
接続され、前記直流電源との接続状態が正規の状態と逆
極性であった場合に当該直流電源からの出力電流を阻止
する逆接続保護用ダイオードと、前記突入電流が所定レ
ベル以下に低下した定常状態時にオンされて前記電流抑
制用抵抗及び逆接続保護用ダイオードの直列回路の両端
を短絡する開閉器と、前記逆接続保護用ダイオードと並
列に接続され、当該逆接続保護用ダイオードに逆方向電
圧が印加された状態で点灯される発光素子と、この発光
素子とでホトカプラを構成する受光素子を有し、その受
光素子の受光状態に応じて接点信号を出力する接点信号
出力回路とを備えた構成としたものである(請求項
1)。
源に対し正規の極性で接続された場合には、平滑コンデ
ンサに流れ込む突入電流が電流抑制用抵抗により抑制さ
れるようになる。また、このときには、逆接続保護用ダ
イオードに対し順方向電圧が印加された状態となるた
め、発光素子が点灯されることはない。この後におい
て、上記突入電流が所定レベル以下に低下した定常状態
となったときには、開閉器がオンされて電流抑制用抵抗
及び逆接続保護用ダイオードの直列回路の両端が短絡さ
れるから、定常状態における電流抑制用抵抗及び逆接続
保護用ダイオードでの電力損失の発生が阻止されると共
に、発光素子が消灯状態に保持される。
対し正規の状態と逆極性で接続された場合には、逆接続
保護用ダイオードに逆方向電圧が印加された状態とな
る。このため、平滑コンデンサに対する充電が阻止され
ると共に、発光素子が上記直流電源からの出力により点
灯されるようになる。従って、このような発光素子の点
灯により、電力変換装置が直流電源に対し正規の状態と
逆極性で接続された状態に対する警報が発せられるよう
になる。
まり電力変換装置が直流電源に対し正規の状態と逆極性
で接続されたときには、当該発光素子とでホトカプラを
構成する受光素子が受光状態になって、接点信号出力回
路から接点信号が出力されることになるから、その接点
信号を、例えば直流電源の遮断に利用できるなど、応用
範囲を広げ得るようになる。
であって、その直流電源の出力電流を平滑して電力変換
部に与えるための平滑コンデンサを備えた電力変換装置
において、前記平滑コンデンサに流れ込む突入電流を抑
制するための電流抑制用抵抗と、この電流抑制用抵抗と
直列に接続され、前記直流電源との接続状態が正規の状
態と逆極性であった場合に当該直流電源からの出力電流
を阻止する逆接続保護用ダイオードと、前記突入電流が
所定レベル以下に低下した定常状態時にオンされて前記
電流抑制用抵抗及び逆接続保護用ダイオードの直列回路
の両端を短絡する開閉器と、過負荷保護動作などを行う
ための保護回路からの出力により動作されて前記直流電
源を遮断すると共に故障表示を行う故障出力回路と、前
記逆接続保護用ダイオードと並列に接続され、当該逆接
続保護用ダイオードに逆方向電圧が印加された状態で前
記故障出力回路を動作状態に切替える切替手段とを備え
た構成とすることもできる(請求項2)。
と同様に、電力変換装置が直流電源に対し正規の極性で
接続された場合には、発光素子が消灯状態に保持される
と共に、定常状態における電流抑制用抵抗及び逆接続保
護用ダイオードでの電力損失の発生が阻止されるように
なる。
対し正規の状態と逆極性で接続された場合には、逆接続
保護用ダイオードに逆方向電圧が印加された状態となる
のに応じて、切替手段が故障出力回路を動作状態に切替
えるようになる。このため、当該故障出力回路によっ
て、直流電源が遮断されると共に、故障表示が行われる
ようになる。従って、上記のような故障表示状態によっ
て、電力変換装置が直流電源に対し正規の状態と逆極性
で接続された状態に対する警報が発せられるようにな
る。
て図1を参照しながら説明する。図1において、電力変
換装置としてのインバータ装置11は、正側入力端子P
及び負側入力端子Nを有し、それら入力端子P及びN
を、直流電源12の正側出力端子12a及び負側出力端
子12bにそれぞれ接続することにより、当該直流電源
12から給電される構成となっている。
子Pは、電流抑制用抵抗13及び逆接続保護用ダイオー
ド14を直列に介して正側の主回路母線15aに接続さ
れ、負側入力端子Nは負側の主回路母線15bに直接的
に接続されている。上記主回路母線15a及び15b間
には、電流平滑用の平滑コンデンサ16及び電力変換部
としてのインバータ主回路17がそれぞれ接続されてお
り、このインバータ主回路17からの可変電圧・可変周
波数出力によって、負荷である三相誘導電動機18を可
変速駆動する構成となっている。尚、上記インバータ主
回路17は、具体的には図示しないが、三相ブリッジ接
続された例えば6個のIGBT17a(1個のみ図示)
と、各IGBT17aにそれぞれ接続されたフライホイ
ールダイオード17bとを備えた周知構成のものであ
る。
サ16の両端電圧を検出するように設けられており、そ
の検出電圧が所定レベル以上となったとき(平滑コンデ
ンサ16に所定レベル以上充電された状態となったと
き)に、開閉器としての短絡用リレー20を動作させる
構成となっている。この短絡用リレー20が有する常開
接点20aは、電流抑制用抵抗13及び逆接続保護用ダ
イオード14の直列回路と並列に接続されている。
以上充電された後、換言すれば、平滑コンデンサ16に
対する突入電流が所定レベル以下に低下した定常状態に
移行した後には、電流抑制用抵抗13及び逆接続保護用
ダイオード14の直列回路の両端が上記常開接点20a
により短絡されるようになり、これにより、定常状態に
おける電流抑制用抵抗13及び逆接続保護用ダイオード
14での電力損失の発生が阻止される。
両端には、これと逆極性の発光ダイオード21(本発明
でいう発光素子に相当)及び抵抗22の直列回路が接続
される。具体的には、上記発光ダイオード21は、その
アノードが逆接続保護用ダイオード14のカソード側に
接続され、カソードが抵抗22を介して逆接続保護用ダ
イオード14のアノード側に接続される。尚、上記抵抗
22は、発光ダイオード21に流れる電流を制限するた
めのもので、高抵抗で尚且つ小容量のものを使用すれば
良い。
う受光素子に相当)は、発光ダイオード21とでホトカ
プラを構成するもので、このホトトランジスタ23の両
端(エミッタ及びコレクタ)を出力端子11a及び11
bに接続することにより、それら出力端子11a及び1
1bを通じて接点信号を出力可能な接点信号出力回路2
4を構成するようにしている。
正側入力端子P及び負側入力端子Nが直流電源12に対
し正規の極性で接続された状態では、その接続直後から
短絡用リレー20の常開接点20aがオンされるまでの
期間において発光ダイオード21は逆バイアス状態とな
る。また、その後において上記常開接点20aがオンさ
れた状態では、発光ダイオード21に対する電圧印加が
停止された状態となる。従って、発光ダイオード21が
点灯されることはない。
入力端子P及び負側入力端子Nが直流電源12に対し正
規の状態と逆極性で接続された状態(正側入力端子Pが
直流電源12の負側出力端子12bに接続され、負側入
力端子Nが正側出力端子12aに接続された状態)で
は、逆接続保護用ダイオード14が逆バイアスされた状
態(逆方向電圧が印加された状態)となる。このため、
平滑コンデンサ16に対する充電が阻止されると共に、
発光ダイオード21に対し、直流電源12からインバー
タ主回路17内のフライホイールダイオード17b、抵
抗22、電流抑制用抵抗13を介して順方向電流が供給
されるようになり、これにより当該発光ダイオード21
が点灯されるようになる。
2に対し正規の状態と逆極性で接続された場合には、発
光ダイオード21の点灯により、逆接続状態に対する警
報が発せられるものであり、実用上において非常に便利
となる。しかも、このような警報出力を得るために別途
に電源を設ける必要がないから、コストの高騰を招く虞
もなくなる。
き、つまりインバータ装置11が直流電源12に対し正
規の状態と逆極性で接続されたときには、接点信号出力
回路24内のホトトランジスタ23がオン状態になって
出力端子11a及び11bから接点信号が出力されるよ
うになる。従って、出力端子11a及び11bから接点
信号が出力されたときに、例えば、直流電源12の出力
を遮断する処理を行う外部シーケンス回路を設ける構成
とすれば、インバータ装置11が直流電源12に対し正
規の状態と逆極性で接続された場合に、その直流電源1
2が自動的に遮断されることになるから、安全性の向上
を期待できるようになる。
タ23に代えて、ホトダイオードやホトサイリスタ或い
はCdS光電セルのような受光素子を使用しても良いも
のである。
り、以下これについて前記第1実施例と異なる部分のみ
説明する。本実施例におけるインバータ装置11′は、
故障出力回路25を備えた構成となっている。この故障
出力回路25は、インバータ装置11′に過負荷保護な
どのために設けられた周知の保護回路(図示せず)から
の指令により動作される故障出力リレー26と、出力端
子FLA、FLB、FLCとを備えた構成となってい
る。上記出力端子FLA及びFLC間は、常時において
遮断状態を呈しており、リレー26の常開接点26aが
オンされたとき当該常開接点26aを介して橋絡される
ようになっている。また、出力端子FLB及びFLC間
は、常時においてリレー26の常閉接点26bを介して
橋絡された状態を呈しており、その常開接点26bがオ
フされたときに遮断状態を呈する構成となっている。
端子FLB及びFLC間が遮断された状態では、直流電
源12が遮断されるようになっていると共に、出力端子
FLA及びFLC間が橋絡された状態では、図示しない
故障表示器が直流電源12の出力により動作されて故障
表示が行われる構成となっている。従って、前記保護回
路により故障出力リレー26が動作されたときには、リ
レー26の常閉接点26bのオフに応じて直流電源12
が遮断されると共に、当該リレー26の常開接点26a
のオンに応じて故障表示動作が行われることになる。
護用ダイオード14の両端に、第1実施例における発光
ダイオード21及び抵抗22の直列回路に代えて、補助
リレー27(本発明でいう切替手段に相当)及び抵抗2
8の直列回路を接続した構成としている。上記補助リレ
ー27は常開接点27a及び常閉接点27bを備えたも
ので、常開接点27aを前記出力端子FLA及びFLC
間に前記故障検出リレー26の常開接点26aと並列に
接続すると共に、常閉接点27bを前記出力端子FLB
及びFLC間に故障検出リレー26の常閉接点26bと
直列に接続した構成とされている。
インバータ装置11′の正側入力端子P及び負側入力端
子Nが直流電源12に対し正規の極性で接続された状態
では、その接続直後から短絡用リレー20の常開接点2
0aがオンされるまでの期間において、補助リレー27
の両端に対し、逆接続保護用ダイオード14の順方向電
圧レベルに応じた低いレベルの電圧が印加されるだけあ
る。また、その後において上記常開接点20aがオンさ
れた状態では、補助リレー27の両端に対する電圧印加
が停止された状態となるから、当該補助リレー27が動
作されることはない。
側入力端子P及び負側入力端子Nが直流電源12に対し
正規の状態と逆極性で接続された状態では、逆接続保護
用ダイオード14が逆バイアスされた状態となるため、
補助リレー27に対し、直流電源12からインバータ主
回路17内のフライホイールダイオード17b、抵抗2
2、電流抑制用抵抗13を介して比較的大きい電圧が印
加されるようになり、これにより当該補助リレー27が
動作されるようになる。尚、補助リレー27に対する印
加電圧の大きさは、電流抑制用抵抗13及び抵抗28の
抵抗値により決まるものであるが、それらの抵抗値は、
補助リレー27に対する印加電圧が当該補助リレー27
の動作電圧以上となるように設定されることは勿論であ
る。
ときには、出力端子FLB及びFLC間が当該補助リレ
ー27の常閉接点27bにより遮断されるため、直流電
源12が遮断されるものであり、また、これと同時に、
出力端子FLA及びFLC間が補助リレー27の常開接
点27aにより橋絡されるため、図示しない故障表示器
が動作されるようになる。
12に対し正規の状態と逆極性で接続されたときには、
補助リレー27の動作に応じて、直流電源12が自動的
に遮断されると共に、故障表示器が動作されて警報が出
力されるものであり、これにより実用上において便利に
なると共に、安全性を高め得るようになる。勿論、本実
施例においても、上記警報のために別途に電源を設ける
必要がなくなると共に、補助リレー27及び抵抗28を
追加するだけで済むから、コストの高騰を招く虞がなく
なるものである。
求項1記載の電力変換装置によれば、直流電源に対し正
規の状態と逆極性で接続された場合には、逆接続保護用
ダイオードと並列に接続された発光素子を上記直流電源
からの出力により点灯させる構成としたから、直流電源
に対し正規の状態と逆極性で接続された場合の警報を、
別途に電源を用いることなく発生できるようになる。ま
た、前記発光素子の点灯に応じて接点信号を出力する接
点信号出力回路を設けられているから、直流電源に対し
正規の状態と逆極性で接続された状態で接点信号を得る
ことができて、応用範囲を広げ得るようになる。
流電源に対し正規の状態と逆極性で接続された場合に
は、故障出力回路を切替手段を通じて動作状態に切替え
ることによって、直流電源の遮断動作並びに故障表示を
行う構成としたから、安全性を高め得ると共に、上記の
ように誤接続された場合の警報を、別途に電源を用いる
ことなく行い得るようになる。
置)、12は直流電源、13は電流抑制用抵抗、14は
逆接続保護用ダイオード、16は平滑コンデンサ、17
はインバータ主回路(電力変換部)、19は主回路電圧
検出回路、20は短絡用リレー(開閉器)、21は発光
ダイオード(発光素子)、23はホトトランジスタ(受
光素子)、24は接点信号出力回路、25は故障出力回
路、26は故障検出リレー、27は補助リレー(切替手
段)を示す。
Claims (2)
- 【請求項1】 直流電源に接続して使用されるものであ
って、その直流電源の出力電流を平滑して電力変換部に
与えるための平滑コンデンサを備えた電力変換装置にお
いて、 前記平滑コンデンサに流れ込む突入電流を抑制するため
の電流抑制用抵抗と、 この電流抑制用抵抗と直列に接続され、前記直流電源と
の接続状態が正規の状態と逆極性であった場合に当該直
流電源からの出力電流を阻止する逆接続保護用ダイオー
ドと、 前記突入電流が所定レベル以下に低下した定常状態とな
ったときにオンされて前記電流抑制用抵抗及び逆接続保
護用ダイオードの直列回路の両端を短絡する開閉器と、 前記逆接続保護用ダイオードと並列に接続され、当該逆
接続保護用ダイオードに逆方向電圧が印加された状態で
点灯される発光素子と、 この発光素子とでホトカプラを構成する受光素子を有
し、その受光素子の受光状態に応じて接点信号を出力す
る接点信号出力回路 とを備えたことを特徴とする電力変
換装置。 - 【請求項2】 直流電源に接続して使用されるものであ
って、その直流電源の出力電流を平滑して電力変換部に
与えるための平滑コンデンサを備えた電力変換装置にお
いて、 前記平滑コンデンサに流れ込む突入電流を抑制するため
の電流抑制用抵抗と、 この電流抑制用抵抗と直列に接続され、前記直流電源と
の接続状態が正規の状態と逆極性であった場合に当該直
流電源からの出力電流を阻止する逆接続保護用ダイオー
ドと、 前記突入電流が所定レベル以下に低下した定常状態とな
ったときにオンされて前記電流抑制用抵抗及び逆接続保
護用ダイオードの直列回路の両端を短絡する開閉器と、 過負荷保護動作などを行うための保護回路からの出力に
より動作されて前記直 流電源を遮断すると共に故障表示
を行う故障出力回路と、 前記逆接続保護用ダイオードと並列に接続され、当該逆
接続保護用ダイオードに逆方向電圧が印加された状態で
前記故障出力回路を動作状態に切替える切替手段とを備
えたことを特徴とする 電力変換装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17224996A JP3402938B2 (ja) | 1996-07-02 | 1996-07-02 | 電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17224996A JP3402938B2 (ja) | 1996-07-02 | 1996-07-02 | 電力変換装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1023740A JPH1023740A (ja) | 1998-01-23 |
JP3402938B2 true JP3402938B2 (ja) | 2003-05-06 |
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ID=15938395
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17224996A Expired - Fee Related JP3402938B2 (ja) | 1996-07-02 | 1996-07-02 | 電力変換装置 |
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- 1996-07-02 JP JP17224996A patent/JP3402938B2/ja not_active Expired - Fee Related
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