JPH02202372A - インバータ冷却制御装置 - Google Patents

インバータ冷却制御装置

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Publication number
JPH02202372A
JPH02202372A JP1018165A JP1816589A JPH02202372A JP H02202372 A JPH02202372 A JP H02202372A JP 1018165 A JP1018165 A JP 1018165A JP 1816589 A JP1816589 A JP 1816589A JP H02202372 A JPH02202372 A JP H02202372A
Authority
JP
Japan
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cooling
inverter
control device
frequency
electric motor
Prior art date
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Pending
Application number
JP1018165A
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English (en)
Inventor
Toshiyuki Takahashi
利幸 高橋
Koichi Miyazaki
晃一 宮崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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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〕 本発明は、冷却設備が故障した際にも、プラント等の運
転を継続できるようにしたインバータ冷却制御装置に関
する。
〔従来の技術〕
従来のインバータ装置では、例えば特開昭59−139
891号公報に開示されているように。
上位制御装置からの回転速度指令に応じて、インバータ
の出力電圧および出力周波数を制御することにより、負
荷である電動機を可変制御するようにしている。
ところで、インバータは電力用半導体素子によって周波
数変換が行なわれるが、この半導体素子を動作可能温度
に保つためには冷却が必要である。
インバータの容量が大きい場合には、スイッチングロス
等により上記半導体素子で発生する熱量も大きいため、
強制風冷方式で冷却しなければならず、冷却ファンおよ
び冷却器が設置される。これらの冷却設備はインバータ
毎に専用に設けられることもあるが、インバータが複数
台ある場合には。
一つの冷却設備で共用されるのが設備低減の点から一般
的である。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記従来技術では、冷却設備が故障して
停止した場合、温度上昇によりインバータがトリップし
負荷が停止してしまう恐れがある。
特に複数の負荷を複数のインバータで制御している場合
、これらのインバータの冷却設備は共用されているので
、その故障により複数の負荷がほぼ同時にトリップし、
プラントの停止に至る可能性がある。
本発明の目的は、冷却設備が故障した場合にもプラント
の運転を継続することができるインバータ冷却制御装置
を提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明は、周波数を変化さ
せることによりi!電動機回転速度を制御するインバー
タ装置を、冷却設備からの冷却空気によって冷却するイ
ンバータ冷却制御装置において、前記冷却設備が停止し
たときその停止を検出する検出手段と、該検出手段から
の検出信号を取り込み、前記インバータ装置の出力周波
数を前記電動機の待機運転周波数まで下げる制御手段と
、を設けたものである。
また、本発明は1周波数を変化させることにより電動機
の回転速度を制御するインバータ装置を、冷却設備から
の冷却空気によって冷却するインバータ冷却制御装置に
おいて、前記冷却設備が停止したときその停止を検出す
る検出手段と、該検出手段からの検出信号を取り込み、
前記インバータ装置の出力周波数を前記電動機の待機運
転周波数まで下げる制御手段とを設け、かつ前記電動機
に回転速度指令を出力する上位制御装置に前記制御手段
を組み込んだものである。
さらに、本発明は、周波数を変化させることにより電動
機の回転速度を制御するインバータ装置を、冷却設備か
らの冷却空気によって冷却するインバータ冷却制御装置
において、前記冷却設備の停止を検出する検出手段と、
該検出手段からの検出信号を取り込み、前記インバータ
装置の出力周波数を前記電動機の待機運転周波数まで下
げる制御手段と、前記冷却設備が停止したとき警報を発
する警報装置と、該警報装置の警報に基づいて手動で起
動され、前記インバータ装置を空冷する予備の冷却ファ
ンと、を設けたものである。
さらに、本発明は、周波数を変化させることにより電動
機の回転速度を制御するインバータ装置を、冷却設備か
らの冷却空気によって冷却するインバータ冷却制御装置
において、前記冷却設備の停止を検出する検出手段と、
該検出手段からの検出信号を取り込み、前記インバータ
装置の出力周波数を前記電動機の待機運転周波数まで下
げる制御手段と、前記インバータ装置を空冷する予備の
冷却ファンと、前記冷却設備が停止したとき前記冷却フ
ァンを自動的に起動する冷却ファン制御装置と、を設け
たものである。
〔作用〕
上記構成によれば、冷却設備が故障して停止した際、検
出手段によってその停止が検・出され、その検出信号が
制御手段へ伝達される。制御手段では、検出手段からの
検出信号に基づいてインバータ装置の出力周波数を電動
機の待機運転周波数まで低下させ、電動機を最低速度で
運転するようにする。これによりインバータの突然のト
リップを防止することができる。
また、ポンプを電動機で回転させる、いわゆるポンプ負
荷の場合、負荷出力は回転数の3乗に比例するので、出
力周波数の低下によりインバータ出力は大幅に低下する
。このために、冷却要求も減少し、インバータの熱的余
裕の範囲内でしばらくの間運転継続可能となる。したが
って、その間に予備の冷却ファンを運転してインバータ
を冷却すれば、インバータのトリップをより一層防止す
ることができる。
〔実施例〕
以下に本発明の一実施例を図面に従って説明する。
第1図にインバータの制御回路構成を示す。図において
、電源母線1より遮断器2を介して供給される電力は、
入力変圧器3にてインバータ素子に適した電圧に変圧さ
れた後、整流器4にて一旦直流に変換される。インバー
タ5は直流を所定の周波数の交流に逆変換する。出力変
圧器6はインバータ5の出力電圧を負荷電動機7に合っ
た電圧に変圧する。
また、インバータの制御は以下のように行なわれる。上
位制御器21より出された速度指令は、指令切替器13
および変化率制限器14を経て、指令変換器15にてイ
ンバータ内部の電圧指令および周波数指令に変換される
。電圧指令は電圧制御器16、位相調整器17、パルス
アンプ18を経て整流器4に伝えられ、位相角制御を行
うことにより整流器4の直流出力電圧を制御する。一方
周波数指令は、リングカウンタ19.パルスアンプ20
を経てインバータ5に伝えられ、インバータのスイッチ
ング周期を制御することによって出力周波数を制御する
。ここで、冷却設備停止時には冷却設備停止判定器31
にてその停止が判定され、限時動作瞬時復帰継電器32
により判定信号があらかじめ定められた時間継続してい
ることを確認後、その結果が指令切替器13に伝えられ
、速度指令が上位制御装置21側より最低速度設定器1
2側に切替えられる。これにより速度指令は最低速度に
セットされるが変化率制限器14があるため、実際の出
力周波数はすぐに下がらず第2図に示すようにランプ状
に低下してゆくことになる。
なお、第1図において、インバータ盤11はインバータ
装置に相当している。また最低速度設定器12、指令切
替器13、冷却設備停止判定器31および限時動作瞬時
復帰継電器32は制御手段を構成している。
第3図は第1図における冷却設備停止判定器31を冷却
系統に組み込んだ図である。インバータ盤11にて発生
する温度の高い空気は直接に接続されている空調ダクト
41を通して冷却ファン42にて吸い出された後、冷却
器43にて冷やされて、インバータ盤11が設置された
部屋に戻される。ここで、冷却ファン42と冷却器43
は冷却設備を構成している。インバータ盤11内には検
出手段として温度検出器33が設けられている。
冷却設備停止判定器31は、温度検出器33よりの温度
検出値と予め設定された値とを比較し、検出値が設定値
を超えた場合には冷却設備が停止したと判定する。
本実施例によれば、インバータ素子動作に直接係わる盤
内温度を検出することができるため、検出が確実に行え
、かつ個々の盤ごとに制御が行なわれるために、仮に誤
動作してもその盤だけの影響で済むという効果がある。
なお、第3図では冷却設備停止判定器31はインバータ
盤11の外に描かれているが、インバータg111内に
組み入れることも可能である。
第4図及び第5図は冷却設備の故障を検出する検出手段
の実施例を示している。
第4図では、空調ダクト41内のインバータ盤11の上
方に検出手段として風量検出器34が設置されている。
風量検出器34からの検出値は冷却設備停止判定器31
に伝えられ、風量が一定以下に低下した場合に冷却設備
が停止したと判定する。
本実施例によれば、風量を直接検出するため、冷却設備
停止を確実に検出できる。また各盤毎に風量検出器34
及び冷却設備停止判定器31を設けることにより各盤内
で制御を行なうこともできる。
第5図は、冷却ファンの停止を電源側より検出する例を
示しており、冷却ファンが多重に設けられた場合である
。図において、冷却ファン42a。
42bはそれぞれ電源母線45a、45bより遮断器4
4a、44bを介して電源の供給を受けて運転される。
遮断器開検出器35a、35bはそれぞれ遮断器44a
、44bの開を検出し、冷却設備停止判定器31に伝え
る。冷却設備停止判定器31は、遮断器44a、44b
の双方が開になった場合、冷却ファン42a、42bが
双方とも停止したとして、冷却設備の停止を判定する。
本実施例によれば冷却ファンの停止を直接検出できるの
で、検出までの時間が短いという効果がある。
第6図は第1図の他の実施例を示すのもである。
第6図の実施例では、指令切換器23.変化率制限器2
4、最低速度設定器22がシステム制御器26と共に上
位制御装M21内に組み込まれている。ランバック制御
器25は、冷却設備停止判定器31より限時動作瞬時復
帰継電器32を経て信号を受は取るが、他にもランバッ
ク要素となる検出器61からも信号を受取り、前記冷却
設備停止時と合わせてランバック要求時に指令切替器2
3を最低速度設定器22側に切り替えてインバータ盤1
1の指令変換器15に第2図に示すようなランバックパ
ターンを直接出力する。
本実施例によればランバック機能を上位制御系に集中で
き、他のランバック要素とも共用できるため設備低減を
図ることができる。
第7図および第8図は、冷却設備停止時にインバータの
出力周波数をランバックすると同時に、予備冷却設備を
運転するようにした例である。
第7図では、通常の冷却系以外に盤内に通常時待機状態
の小型の冷却ファン51が設けられている。冷却設備停
止判定器31によって冷却設備の停止が検出された時に
、警報装置39にて警報を発生する。手動ダンパ52お
よび予備冷却ファン51は手動にて起動可能であり、警
報によって通知された操作員が、冷却ファン始動器53
により手動で起動する。この冷却ファン51はインバー
タ最低速度運転に必要な容量があればよいので。
通常時用冷却ファン42にくらべて大幅に小さくできる
なお、インバータ出力周波数のランバックについてはこ
れまで説明したものと同じであるため説明を省略する。
本実施例によれば、予備冷却ファン51は盤内空気を室
内に放出するが、室内熱容量は大きいため、かなりの長
時間、最低速度で待機状態のインバータを運転継続でき
るようになるという利点がある。
第8図は、予備冷却設備の運転を自動で行うようにした
例である0図において、ダンパ56はダンパ駆動装置5
5により駆動される。ダンパ駆動装置55および予備冷
却ファン51は共に、予備冷却ファン制御装置54にて
制御されている。予備冷却ファン制御装置54は冷却設
備停止判定器31にて冷却設備停止判定時に、ダンパ駆
動装置55を駆動してダンパ56を開すると共に予備冷
却ファン51を始動させる。
本実施例によれば、予備冷却設備が自動で運転できるた
め、操作員の操作が不要になるという効果がある。
〔発明の効果〕
以上説明したように1本発明によれば、インバータの冷
却設備が故障して停止しても、インバータが直ちにトリ
ップすることがないため、電動機の運転継続が可能とな
り、プラントの稼動率を向上させ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図はインバータの制御回路構成図、第2図はインバ
ータ出力周波数の時間変化の様子を示す線図、第3図は
冷却設備停止判定器を冷却系統に組み込んだ模式図、第
4図および第5図は第3図の他の実施例を示す構成図、
第6図は第1図の他の実施例を示すインバータの制御回
路構成図、第7図および第8図は冷却系統に予備冷却設
備を加えた場合の模式図である。 1・・・電源母線、2・・・電源遮断器、3・・・入力
変圧器、4・・・整流器、5・・・インバータ、6・・
・出力変圧器、7・・・負荷電動機、11・・・インバ
ータ盤、12・・・最低速度設定器、13・・・指令切
替器、14・・・変化率制限器、21・・・上位制御装
置、31・・・冷却設備停止判定器、32・・・限時動
作瞬時復帰継電器。 33・・・温度検出器、34・・・風量検出器、35・
・・遮断器開検出器、41・・・空調ダクト、42・・
・冷却ファン、43・・・冷却器、44・・・冷却ファ
ン電源遮断器、45・・・冷却ファン電源母線、51・
・・予備冷却ファン、52・・・手動ダンパ、53・・
・予備冷却ファン始動器、54・・・予備冷却ファン制
御装置、55・・・ダンパ駆動装置、56・・・ダンパ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.周波数を変化させることにより電動機の回転速度を
    制御するインバータ装置を、冷却設備からの冷却空気に
    よって冷却するインバータ冷却制御装置において、前記
    冷却設備が停止したときその停止を検出する検出手段と
    、該検出手段からの検出信号を取り込み、前記インバー
    タ装置の出力周波数を前記電動機の待機運転周波数まで
    下げる制御手段と、を設けたことを特徴とするインバー
    タ冷却制御装置。
  2. 2.請求項1記載のインバータ冷却制御装置において、
    前記検出手段は、前記インバータ装置近傍の雰囲気温度
    を検出する温度検出器であることを特徴とするインバー
    タ冷却制御装置。
  3. 3.請求項1記載のインバータ冷却制御装置において、
    前記検出手段は、前記インバータ装置近傍の風量を検出
    する風量検出器であることを特徴とするインバータ冷却
    制御装置。
  4. 4.請求項1記載のインバータ冷却制御装置において、
    前記検出手段は、前記冷却設備の冷却ファンを駆動する
    電源の接続および遮断を検出する検出器であることを特
    徴とするインバータ冷却制御装置。
  5. 5.周波数を変化させることにより電動機の回転速度を
    制御するインバータ装置を、冷却設備からの冷却空気に
    よって冷却するインバータ冷却制御装置において、前記
    冷却設備が停止したときその停止を検出する検出手段と
    、該検出手段からの検出信号を取り込み、前記インバー
    タ装置の出力周波数を前記電動機の待機運転周波数まで
    下げる制御手段とを設け、かつ前記電動機に回転速度指
    令を出力する上位制御装置に前記制御手段を組み込んだ
    ことを特徴とするインバータ冷却制御装置。
  6. 6.周波数を変化させることにより電動機の回転速度を
    制御するインバータ装置を、冷却設備からの冷却空気に
    よって冷却するインバータ冷却制御装置において、前記
    冷却設備の停止を検出する検出手段と、該検出手段から
    の検出信号を取り込み、前記インバータ装置の出力周波
    数を前記電動機の待機運転周波数まで下げる制御手段と
    、前記冷却設備が停止したとき警報を発する警報装置と
    、該警報装置の警報に基づいて手動で起動され、前記イ
    ンバータ装置を空冷する予備の冷却ファンと、を設けた
    ことを特徴とするインバータ冷却制御装置。
  7. 7.周波数を変化させることにより電動機の回転速度を
    制御するインバータ装置を、冷却設備からの冷却空気に
    よって冷却するインバータ冷却制御装置において、前記
    冷却設備の停止を検出する検出手段と、該検出手段から
    の検出信号を取り込み、前記インバータ装置の出力周波
    数を前記電動機の待機運転周波数まで下げる制御手段と
    、前記インバータ装置を空冷する予備の冷却ファンと、
    前記冷却設備が停止したとき前記冷却ファンを自動的に
    起動する冷却ファン制御装置と、を設けたことを特徴と
    するインバータ冷却制御装置。
JP1018165A 1989-01-27 1989-01-27 インバータ冷却制御装置 Pending JPH02202372A (ja)

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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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