JPH02168813A - 電圧形インバータの保護回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は電圧形インバータの直流中間回路整流器及び
コンデンサ充電電流抑制用抵抗器の保護回路に関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種の電圧形インバータ装置は第２図にその回
路図を例示するものが知られている。すなわち交流電源
開閉用しゃ断器または接触器１と、交流入力整流器２と
該整流器出力平滑用コンデンサＣと該コンデンサ充電電
流抑制用抵抗Ｒ１と該電流抑制抵抗短絡用接触器３と該
接触器コイル励磁用電圧比較器４と前記コンデンサＣの
端子電圧Ｅｄの過電圧抑制用制動抵抗Ｒ２と該制動抵抗
通電用トランジスタ５とから成る直流中間回路と、該中
間回路出力電圧を電源とし負荷の交流電動機７を駆動す
る電圧形インバータ６とから構成されるものである。

ここで前記電流抑制用抵抗Ｒ１は前記しゃ断器または接
触器１の閉路による交流電源電圧印加直後の過渡時にお
ける前記コンデンサＣの突入充電電流抑制用のものであ
り、該コンデンサＣの充電が進みその端子電圧Ｅｄが規
定値以上に上昇し前記電圧比較器４による前記短絡用接
触器３のコイル励磁が行なはれその接点が閉路すること
による前記電流抑制用抵抗Ｒ１の短絡が行なはれた時点
で該抵抗Ｒ１による前記コンデンサＣの充電電流抑制動
作は終了する。従って該抵抗Ｒ１は本来短時間通電を行
なうものである。

また交流電動機７が減速制御されるとその回転エネルギ
は前記インバータ６を介して電源側に回生され前記コン
デンサ端子電圧Ｅｄを上昇させるが、該電圧Ｅｄがその
定格値以上に設定された規定値以上になると前記トラン
ジスタ５は導通制御され前記制動抵抗Ｒ２を通電させ該
抵抗Ｒ２において前記回生エネルギを熱エネルギとして
消費させ、その結果前記コンデンサ端子電圧Ｅｄの異常
」１昇は回避される。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら上記従来方式において、もしも前記トラン
ジスタ５が短絡破壊するか或いは誤制御されて継続的な
導通状態に至ると前記コンデンサ端子電圧Ｅｄは低下し
前記接触器３はそのコイル励磁電圧低下によりその接点
を開路するため前記電流抑制用抵抗Ｒ１の短絡は解かれ
、その結果該抵抗Ｒ１と前記制動抵抗Ｒ２との直列回路
には前記整流器２を介して継続的に規定値以上の電流が
流れることになり、従って通常短時間定格の前記抵抗Ｒ
１と共に前記整流器２も焼損の危険があった。

この発明は上記に鑑み電圧形インバータ直流中間回路の
制動用トランジスタ回路異常時の状態検出及び保護回路
を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は前記目的を達成するために、交流電源開閉用
しゃ断器または接触器と、交流入力整流器と該整流器出
力平滑用コンデンサと該コンデンサの充電電流抑制用抵
抗と該抑制抵抗短絡用接触器と該接触器励磁用電圧比較
器と前記コンデンサ端子電圧の過電圧抑制用制動抵抗と
該制動抵抗通電用トランジスタとから成る直流中間回路
と、該中間回路出力電圧を電源とし負荷の交流電動機を
駆動する電圧形インバータとから成るインバータ装置に
おいて、前記コンデンサ充電電流抑制用抵抗に並列に接
続されるホトカブラと、該ホトカブラの出力信号により
動作する時限素子とを設け、前記電流抑制抵抗両端電圧
の有電圧期間が前記コンデンサの電源投入時正常充電時
間を考慮して決定された前記時限素子の設定時間以上に
なった場合に該状態を前記直流中間回路異常として前記
交流電源開閉用しゃ断器または接触器を開路させるもの
である。

〔作用〕

ホトカブラによって検出された前記電流抑制用抵抗両端
電圧の有電圧期間が前記コンデンサの電源投入時充電時
定数によって決定された前記時限素子の設定時間以上に
なった場合に該状態を、前記短絡用接触器の動作により
本来前記コンデンサの電源電圧印加直後の過渡時にのみ
発生すべき前起電流抑制用抵抗における通電状態が規定
時間以上継続した異常状態とみなし、前記しゃ断器また
は接触器を開路させ、インバータ装置を交流電源より解
列させることにより、前記整流器と本来短時間定格にて
使用される前記充電電流抑制用抵抗とを継続的過電流に
よる焼損事故から保護する。

〔実施例〕

以下この発明の実施例を図面により説明する。

第１図はこの発明の実施例を示す回路図であり、第２図
に示す従来技術の実施例の場合と同一機能の構成要素に
対しては同一の表示符号を附している。

第１図は第２図に示すコンデンサ充電電流抑制用抵抗Ｒ
１の両端に該抵抗Ｒ１と並列にホトカブラ８と該ホトカ
ブラ電流制限抵抗Ｒ３との直列接続を設けると共に該ホ
トカブラ８の出力信号をその入力信号とする時限素子９
を設け、該時限素子９の出力信号により交流電源開閉器
１がしゃ断器の場合はその引外コイル励磁用電圧印加信
号を与え、また前記開閉器１が接触器の場合はその投入
コイル励磁用電圧しゃ断信号を与えるようにしたもので
ある。

前記時限素子９の動作時限設定値は、平滑用コンデンサ
Ｃの充電回路状態が正常な場合でその電源電圧印加直後
の過渡時その端子電圧Ｅｄが前記抵抗Ｒ１短絡用接触器
３を確実に投入するに十分な値に達するに必要な時間に
更に適当な余裕時間を加えた値として設定される。

従って第１図に示す回路の状態が正常時、該回路に交流
電源電圧を印加すると該電圧印加直後の前記コンデンサ
端子電圧Ｅｄは前記短絡用接触器３の投入電圧より低い
ため該接触器接点による前記充電電流抑制用抵抗Ｒ１の
短絡は行なはれず、該抵抗により制限された過渡充電電
流が前記コンデンサＣに流入する。その結果前記端子電
圧Ｅｄが上昇し、前記接触器３０投入可能電圧として設
定された該接触器励磁用電圧比較器４の規定電圧以上に
なると、前記接触器３が動作しその接点が閉路し該接点
による前記抵抗Ｒ１の短絡が行なはれる。

この段階に至ると交流入力整流器２の出力電圧と前記端
子電圧Ｅｄとの差電圧に従って流れる前記コンデンサＣ
の充電電流は小となり、該充電電流の交流電源電圧印加
直後の過渡状態はほぼ終了し、以後電圧形インバータ６
の負荷状態に応した電流は前記接触器３の接点を通電し
前記抵抗Ｒ１には流れない。従って該抵抗Ｒ１の両端電
圧降下の有電圧状態は前記過渡状態終了迄の短時間内に
のみ発生し、該過渡状態終了後の定常状態では前記接触
器３の接点両端電圧降下と等しく無電圧となる。

しかしもし制動抵抗Ｒ２の通電用トランジスタ５が短絡
破損するかまたは該トランジスタ５の制御回路誤動作に
よるその継続的異常導通状態が発生すると、前記制動抵
抗Ｒ２による電源の低抵抗短絡を招き前記端子電圧Ｅｄ
は低下し、前記接触器３はその励磁電圧不足から開路し
、該接触器接点による前記抵抗Ｒ１の短絡は解かれ、該
抵抗Ｒ１と前記抵抗Ｒ２との直列回路には前記整流器２
の出力電圧による継続的電流が流れる異常状態が発生す
る。

従って前記抵抗Ｒ１の両端にはホトカプラ８を動作させ
るに充分な電圧降下が発生し、その継続時間が前記ホト
カプラ８の出力信号を入力信号とする時限素子９の前記
設定時間以上となると該時限素子９の出力信号により前
記の如く交流電源しゃ断器または接触器１の開路信号が
与えられ、その結果電源解列による前記継続的異常電流
しゃ断が行なはれる。従って前記整流器２と本来短時間
定格動作を行なう前記抵抗Ｒ１の継続的異常電流による
焼損事故は防止される。

〔発明の効果〕

上記のようにこの発明は、電圧形インバータ直流中間回
路における制動抵抗通電用トランジスタの短絡破損或い
はその制御回路誤動作による異常導通状態を検出し、該
異常状態に基（継続的過電流による交流入力整流器とコ
ンデンサ充電電流抑制抵抗との焼損事故を確実に防止す
る保護回路を安価に提供することができるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す回路図、第２図は従来
技術を例示する回路図である。なお前記両図において同
一機能の回路構成要素に対しては同一の表示符号を附し
ている。 １・・・しゃ断器または接触器、２・・・整流器、３・
・・接触器、４・・・電圧比較器、５・・・トランジス
タ、６・・・電圧形インバータ、７・・・交流電動機、
８・・・ホトカプラ、９・・・時限素子、Ｃ・・・平滑
用コンデンサ、Ｒ１・・・充電電流抑制抵抗、Ｒ２・・
・制動抵抗、Ｒ３・・・ホトカプラ用抵抗、Ｅｄ・・・
平滑用コンデンサ端子電圧。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）交流電源開閉用しゃ断器または接触器と、交流入力
   整流器と該整流器出力平滑用コンデンサと該コンデンサ
   の充電電流抑制用抵抗と該抑制抵抗短絡用接触器と該接
   触器励磁用電圧比較器と前記コンデンサ端子電圧の過電
   圧抑制用制動抵抗と該制動抵抗通電用トランジスタとか
   ら成る直流中間回路と、該中間回路出力電圧を電源とし
   負荷の交流電動機を駆動する電圧形インバータとから成
   るインバータ装置において、前記コンデンサ充電電流抑
   制用抵抗に並列に接続されるホトカプラと、該ホトカプ
   ラの出力信号により動作する時限素子とを設け、前記電
   流抑制抵抗両端電圧の有電圧期間が前記コンデンサの電
   源投入時正常充電時間を考慮して決定された前記時限素
   子の設定時間以上になった場合に該状態を前記直流中間
   回路異常として前記交流電源開閉用しゃ断器または接触
   器を開路させることを特徴とする電圧形インバータの保
   護回路。