JPH02269479A - インバータ装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、負荷をインバータ主回路を介して駆動制御す
るインバータ装置に係り、特に電源遮断時におけるスイ
ッチング素子の破壊を防止する機能を有したインバータ
装置に関する。

（従来の技術） この種のインバータ装置は、整流回路及び平滑用コンデ
ンサ等からなる直流電源回路により交流電源の出力を直
流に変換した後、その直流出力を制御回路によりスイッ
チング動作されるインバータ主回路により交流に再変換
して負荷に供給する構成となっている。また、交流電源
出力が遮断されたときには、これと同時に制御回路によ
りインバータ主回路内のスイッチング素子に停止信号を
与えてこれをオフさせ、以てインバータ主回路のスイッ
チング素子に異常な￥４流が流れるのを防止するように
なっている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述のような従来構成では、制御回路は
その電源が交流電源から供給されているため、電源遮断
時においてインバータ主回路に停止信号をり、えた後ｔ
ａ源雷電圧低下すると、その停止信号を保持できなくな
るため、異常信号を出力する可能性がある。一方、この
とき直流電源回路の平滑用コンデンサの端子電圧はまだ
大きいため、インバータ主回路には大きな入力端子がか
かっている。従って、インバータ主回路のスイッチング
素子に回路が短絡状態となるような異常信号が与えられ
たときには、スイッチング素子に平滑用コンデンサから
の大電流が流れてこれが破壊に至る虞があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、交流電源出力の遮断時にインバータ主回路を停止さ
せた後、制御用電源の出力電圧が低下して制御回路から
異常信号が出力された場合でも、平滑用コンデンサの残
留電荷による過電流でインバータ主回路のスイッチング
素子が破壊するのを確実に防１にし得るインバータ装置
を提供するにある。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 本発明は、交流電源出力を整流回路及び平滑用コンデン
サよりなる直流電源回路により直流に変換した後インバ
ータ主回路のスイッチング動作により交流に再変換して
負荷を駆動制御するインバータ装置を対象とし、前記イ
ンバータ主回路のスイッチング動作を制御するように設
けられ停止指令信号が与えられたときには上記スイッチ
ング動作を強制停止させる制御回路と、前記平滑用コン
デンサの電荷を選択的に放電させる放電回路と、駆動指
令信号が与えられたときには所定ｎ、ν間経過後に前記
放電回路を駆動して放電動作をおこなわせるタイマ回路
と、前記交流電源及び前記直流電源回路の双方から給電
されるように設けられ前記タイマ回路及び制御回路に直
流電源を１共給する制御用７２！源回路と、前記交流電
源の電圧を検出する電圧検出回路とを設け、前記電圧検
出回路を、交流電源の遮断を検出したときに、前記タイ
マ回路に駆動指令信号を与えると共に前記制御回路に停
止指令信号を与えるように構成したところに特徴を有す
る。

（作用） 電圧検出回路は、交流電源の遮断を検出すると、これに
基づいてタイマ回路に駆動指令信号を与えると共に、制
御回路に停止指令信号を与える。

これにより、制御回路はインバータ主回路のスイッチン
グ素子に停止信号を与えて停止させ、一方、タイマ回路
は所定時間が経過してスイッチング素子の停止状態が安
定となった後放電回路に駆動信号を与えて平滑用コンデ
ンサを急速に放電させる。

従って、この後制御用電源の電圧が低下して制御回路か
ら異常信碍が出力された場合でも、弔滑用コンデンサの
電荷が放電されているのでスイッチング素子が破壊する
ことが確実に防止される。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。

第１図は電気的構成の概略を示しており、１は三相の交
流電源、２は回路しゃ断器、３は電磁接触器である。４
はダイオードをブリッジ接続してなる全波整流回路で、
正負の各出力端子には直流電源線５及び６が接続されて
いる。７は直流電源線５．６間に接続された平滑用コン
デンサで、これは全波整流回路４と共に直流電源回路８
を構成している。９は直流電源線５，６間に接続された
インバータ主回路で、これは三相に対応した三対のスイ
ッチング素子たるパワートランジスタをブリッジ接続し
た周知構成のものであり、出力側には負荷たる電動機１
０が接続されている。

１１は放電回路で、これは直流電源線５．６１間に放電
用抵抗器１２と順バイアスのサイリスタ１３を直列接続
してなる。この場合、放電回路１１は、サイリスク１３
のゲートにトリガ信号Ｓｔが与えられると、導通状態と
なって放電用抵抗器１２を介して平滑用コンデンサ７の
電荷を急速に放電する。

１４は電圧検出回路で、その入力端子は回路しゃ断器２
を介して交流型Ｒ１に接続されており、交流電源１の電
圧を検出し、特には遮断状態を検出すると、停止指令信
号Ｓａ及び駆動指令信号Ｓｂを出力するようになってい
る。１５はインバータ主回路９のトランジスタをスイッ
チング駆動して交流出力に変換する制御回路で、特に電
圧検出回路１４から停止指令信号Ｓａが与えられたとき
には、インバータ主回路９のトランジスタに停止信号Ｓ
ｚを与え、これによりインバータ主回路９内の各トラン
ジろ夕をオフさせる。１６はタイマ回路で、これは、電
圧検出回路１４から駆動指令信号ＳＬ＋が与えられたと
きに、タイマ動作を開始し、所定時間が経過した後にト
リガ回路１７を介して放電回路１１のサイリスタ１３に
前記トリガ信号Ｓｔを与える。１８は制御用電源回路で
、その入力側は、回路しゃ断器２を介して交流電源１に
接続されると共に、逆流阻止用のダイオード１９及び電
圧レベル調整回路２０を直列に介して直流電源線５．６
間に接続されている。これにより、制御用電源回路１８
は交流電源１及び直流電源回路８の双方から給電され、
制御回路１５及びタイマ回路１６等に直流１電源を供給
するようになっている。

次に、本実施例の作用について第１図中の各部出力波形
を示す第２図をも参照しながら説明する。

まず、直流電源回路８に交流電源１から給電されている
状態では、全波整流回路４及び平滑用コンデンサ７を通
じてインバータ主回路９に給電される。一方、制御回路
１５は、制御用電源回路１８から直流電源が与えられて
いるので、インバータ主回路９のトランジスタを駆動制
御する。これにより、電動機１０はインバータ主回路９
により制御された三相の交流電源が与えられて回転する
ようになる。

し力■′”して、故障或は事故等により交流電源１の出
力が遮断された場合（第２図（ａ）参照、時刻ｔｏ）に
は、次のように動作する。

即ち、交流電源電圧はゼロとなり、この状態で直流電源
線５．６間には平滑用コンデンサ７に充電された電荷に
よる端子電圧が現れている（第２図（ｃ）参照、時刻１
＋）。一方、電圧検出回路１４は、交流電源１の出力が
遮断されたことを検出すると、これに基づいて制御回路
１５に停止指令信号Ｓａを与えると共に、タイマ回路１
６に駆動指令信号ｓｂを与えるようになる。これにより
、制御回路１５はインバータ主回路９の各トランジスタ
に停止信号Ｓｚを出力してこれらをオフ状態に制御する
。また、タイマ回路１６はタイマ動作を開始して、所定
時間が経過すると（時刻ｔ２）、即ちインバータ主回路
９のトランジスタが安定なオフ状態となった後に、トリ
ガ回路１７を介して放電回路１１のサイリスタ１３にト
リガ信号Ｓｔを出力する。この結果、・１１滑用コンデ
ンサ７の充電電荷は放電回路１１により急速に放電され
、インバータ主回路９の入力端子も急速に低下する。

尚、このとき、制御用電源回路１８は、平滑用コンデン
サ７が放電されるまでの間（時刻ｔｌ乃至ｔｚ）におい
ては、この平滑用コンデンサ７から給電されており、ま
た、平滑用コンデンサ７が放電された後は、その回路内
のコンデンサ等の充電要素の放電に伴って次第にその出
力電圧が低下してゆく（第２図（ｂ）参照、時刻ｔ２以
降）。従って、この後は制御回路１５から異常信号が出
力されてインバータ主回路９に与えられた場合でも、上
記したようにインバータ主回路９の入力端子は略ゼロと
なっているたガ、そのスイッチング素子であるパワート
ランジスタが過電流により破壊することが確実に防止さ
れる。

尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく
、例えば負荷としては電動機に限らず他の電気機器でも
良い等、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変形して実施し
得る。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のインバータ装置によれば
、交流電源出力が遮断されたときには、電圧検出回路か
ら制御回路に停止指令信号を与えタイマ回路に駆動指令
信号を与えることにより、制御回路によりインバータ主
回路のスイッチング素子に停止１−信号を与え、タイマ
回路により、所定時間が経過してインバータ主回路のス
イッチング素子が安定な停止状態となった後、平滑用コ
ンデンサの電荷を強制的に放電させるようにしたので、
従来と異なり、制御用電源回路の出力電圧が低下して制
御回路から異常信号が出力された場合でも、インバータ
主回路の入力側には電圧がかかっていないので、そのス
イッチング素子が過電流により破壊することが確実に防
止できるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は電気的構成の
概略図、第２図は各部の電圧の時間的変化を示す説明図
である。 図面中、１は交流電源、２は回路しゃ断器、４は整流回
路、７は平滑用コンデンサ、８は直流電源回路、９はイ
ンバータ主回路、１０は電動機（負荷）、１１は放電回
路、１２は放電用抵抗器、１３はサイリスク、１４は電
圧検出回路、１５は制御回路、１６はタイマ回路、１８
は制御用電源回路、 ８は逆流阻止用ダイオ− ド、 ９は電圧 レベル調整回路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、交流電源出力を整流回路及び平滑用コンデンサより
   なる直流電源回路により直流に変換した後インバータ主
   回路のスイッチング動作により交流に再変換して負荷を
   駆動制御するものにおいて、前記インバータ主回路のス
   イッチング動作を制御するように設けられ停止指令信号
   が与えられたときには上記スイッチング動作を強制停止
   させる制御回路と、前記平滑用コンデンサの電荷を選択
   的に放電させる放電回路と、駆動指令信号が与えられた
   ときには所定時間経過後に前記放電回路を駆動して放電
   動作をおこなわせるタイマ回路と、前記交流電源及び前
   記直流電源回路の双方から給電されるように設けられ前
   記タイマ回路及び制御回路に直流電源を供給する制御用
   電源回路と、前記交流電源の電圧を検出する電圧検出回
   路とを具備し、前記電圧検出回路は、交流電源の遮断を
   検出したときに、前記タイマ回路に駆動指令信号を与え
   ると共に前記制御回路に停止指令信号を与えるように構
   成されていることを特徴とするインバータ装置。