JPH0644317Y2 - インバ−タ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、複数個のスイツチング素子をオン，オフに
より所定電圧，所定周波数の３相交流を出力するインバ
ータ装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、複数個のスイツチング素子のオン，オフにより
所定電圧，所定周波数の３相交流を出力するインバータ
装置は、たとえば第３図に示すように構成されている。
同図において、（1a）〜（1c）は３相交流電源（図示せ
ず）のＲ相,S相,T相の各出力端子に接続された第１〜第
３端子、（２）は入力端子が第１〜第３端子（1a）〜
（1c）に接続され前記３相交流電源の出力を整流するダ
イオードからなる３相全波整流回路、（３）は整流回路
（２）の正，負出力端子間に設けられ整流回路（２）か
らの脈流を平滑する平滑コンデンサ、（4a）〜（4f）は
スイツチング素子であるNPN型の第１〜第６トランジス
タであり、第１〜第３トランジスタ（4a）〜（4c）のコ
レクタが整流回路（２）の正出力端子に接続され、第４
〜第６トランジスタ（4d）〜（4f）のエミツタが整流回
路（２）の負出力端子に接続されるとともに、第１〜第
３トランジスタ（4a）〜（4c）のエミツタそれぞれと第
４〜第６トランジスタ（4d）〜（4f）のコレクタそれぞ
れとが接続され、各トランジスタ（4a）〜（4f）のオ
ン，オフにより、整流回路（２），コンデンサ（３）か
らの直流が３相交流に変換され、出力端子である第１〜
第３トランジスタ（4a）〜（4c）のエミツタに接続され
た３相モータ（５）に出力されてモータ（５）が駆動さ
れる。

（6a）〜（6d）は各トランジスタ（4a）〜（4f）に逆方
向に並列接続された第１〜第６フライホイルダイオー
ド、（７）は両端が第2,第３端子（1b），（1c）に接続
された１次コイル（7a）と，第１〜第４コイル（8a）〜
（8d）および中間タツプ付きの第５コイル（8e）からな
る２次コイル（7b）とを備えたトランス、（９）は入力
端子が第５コイル（8e）に接続されブリツジ整流部，平
滑部，定電圧レギユレータ等からなる後述の制御回路用
電源回路、（10）は入力端子が第１〜第４コイル（8a）
〜（8d）に接続されブリツジ整流部，平滑部等からなる
後述の駆動回路用電源回路、（11）は電源回路（９）の
３個の出力端子に接続され各トランジスタ（4a）〜（4
f）のオン，オフ制御用の可変周波数，可変パルス幅の
パルス幅変調（以下パルス幅変調をPWMという）制御信
号を出力する制御回路、（12）は駆動回路であり、電源
回路（10）の８個の出力端子に接続され、各トランジス
タ（4a）〜（4f）のベースに前記PWM制御信号にもとづ
く駆動信号を出力して各トランジスタ（4a）〜（4f）を
オン，オフさせ、前記PWM制御信号の周波数，パルス幅
にもとづく所定電圧，所定周波数の３相交流を出力させ
るようになつており、整流回路（２），コンデンサ
（３），各トランジスタ（4a）〜（4f），各ダイオード
（6a）〜（6f），トランス（７），両電源回路（９），
（10），制御回路（11）および駆動回路（12）によりイ
ンバータ装置（13）が構成されている。

なお、モータ（５）が常に定格運転されるよう、制御回
路（11）から駆動回路（12）へのPWM制御信号の周波
数，パルス幅が可変制御されるようになつている。

ところで、前記したインバータ装置（13）においてイン
バータ装置（13）の運転中に、前記３相交流電源のＳ相
あるいはＴ相が欠相した場合、トランス（７）の１次コ
イル（7a）への通電路が開くため、両電源回路（９），
（10）による制御回路（11），駆動回路（12）への通電
が停止し、制御回路（11）から駆動回路（12）へのPWM
制御信号の出力，駆動回路（12）から各トランジスタ
（4a）〜（4f）のベースへの駆動信号の出力が停止し、
インバータ装置（13）の運転が停止する。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし、インバータ装置（13）の運転中に前記３相交流
電源のＲ相が欠相した場合、トランス（７）の１次コイ
ル（7a）への通電路は閉じたままであるため、両電源回
路（９），（10）による制御回路（11），駆動回路（1
2）への通電は継続して行なわれ、Ｒ相の欠相によりモ
ータ（５）が定格以下で運転されるべきところが、モー
タ（５）が定格で運転されるように制御回路（11）から
のPWM制御信号の周波数，パルス幅が可変されてインバ
ータ装置（13）の出力電圧，出力周波数が可変制御さ
れ、その結果欠相したＲ相分がS,Tの２相で補われるこ
とになつて整流回路（２）にピーク値がＲ相の欠相前の
約1.5倍という大きな電流が流れ、整流回路（２）を構
成する素子の破損，劣化を招くという問題がある。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案は、前記の点に留意してなされたものであり、
３相交流電源の出力を整流，平滑して直流に変換する３
相全波整流回路および平滑コンデンサと、前記整流回路
および平滑コンデンサにより得られる直流を所定電圧，
所定周波数の３相交流に変換する６個のスイツチング素
子と、前記各スイツチング素子にそれぞれ逆方向に並列
接続されたフライホイルダイオードと、それぞれの１次
コイルの一端が前記３相交流電源の１相に接続され前記
それぞれの１次コイルの他端が前記３相交流電源の残り
の２相にそれぞれ接続された第1,第２トランスと、前記
第１トランスの２次コイルに接続され前記各スイツチン
グ素子のオン，オフ制御用の可変周波数，可変パルス幅
のパルス幅変調制御信号を出力する制御回路と、前記第
２トランスの２次コイルに接続され前記制御信号にもと
づく駆動信号を出力して前記各スイツチング素子をオ
ン，オフさせる駆動回路と、前記第１トランスからの前
記制御回路への入力電圧を検出し，前記入力電圧の所定
レベル以下への低下時に前記駆動回路に出力停止信号を
出力する停止回路とを備えたインバータ装置である。

〔作用〕

つぎに、この考案の作用について説明すると、両トラン
スの１次コイルの他端が接続されている３相交流電源の
２相のいずれかが欠相した場合には、両トランスの１次
コイルへの通電路が開き、両トランスを介した制御回路
および駆動回路への通電が停止され、インバータ装置の
運転が停止されるとともに、両トランスの１次コイルの
一端が接続されている３相交流電源の１相が欠相した場
合には、両トランスの１次コイルが直列接続されること
になり、両トランスの入力電圧および出力電圧が欠相前
の1/2に低下し、停止回路により第１トランスから制御
回路への入力電圧の所定レベル以下への低下が検出され
て駆動回路に出力停止信号が出力され、駆動回路から各
スイッチング素子への駆動信号の出力が停止されてイン
バータ装置の運転が停止される。

〔実施例〕

つぎに、この考案の１実施例を示す第１図および第２図
について説明する。

まず、第１図において、第３図と同一記号は同一のもの
もしくは相当するものを示し、第３図と異なる点は、ト
ランス（７）に代え、第1,第２トランス（14），（15）
の２個のトランスを設け、両トランス（14），（15）の
１次コイル（14a），（15a）の一端をともに第２端子
（1b）に接続するとともに、両１次コイル（14a），（1
5a）のそれぞれの他端を第1,第３端子（1a），（1c）に
それぞれ接続し、制御回路用電源回路（９）の入力端子
を第１トランス（14）の２次コイル（14b）の両端およ
びセンタータツプに接続し、駆動回路用電源回路（10）
の入力端子を第２トランス（15）の２次コイルを構成す
る４個のコイル（15b）〜（15e）の両端に接続するとと
もに、制御回路（11）に第２図に示す停止回路を設け、
整流回路（２），コンデンサ（３），各トランジスタ
（4a）〜（4f），各ダイオード（6a）〜（6f），両電源
回路（９），（10），制御回路（11），駆動回路（12）
および両トランス（14），（15）によりインバータ装置
（16）を構成した点である。

つぎに、第２図について説明すると、（17）は電源回路
（９）の出力端子に接続された電圧入力端子、（18）は
入力端子が電圧入力端子（15）に接続されて定電圧を発
生する電源回路（９）に内蔵の定電圧レギユレータ、
（19）はレギユレータ（18）の出力端子と制御回路（1
1）の入力端子とを接続する接続端子、（20），（21）
は直列回路を構成し電圧入力端子（17）と接地点との間
に設けられた分圧用第1,第２抵抗、（22），（23）は直
列回路を構成しレギユレータ（18）の出力端子と接地点
との間に設けられた分圧用第3,第４抵抗、（24）はオー
プンコレクタ型の比較器であり、反転入力端子（−）お
よび非反転入力端子（＋）がそれぞれ第1,第２抵抗（2
0），（21）の接続点および第3,第４抵抗（22），（2
3）の接続点に接続され、反転入力端子（−）側の電圧
レベルと非反転入力端子（＋）側の所定レベルである基
準電圧レベルとを比較して前者のレベルが後者のレベル
よりも低いときにハイレベルの出力停止信号を出力端子
（25）から駆動回路（12）に出力するようになつてお
り、比較器（24），第１〜第４抵抗（20）〜（23）およ
びレギユレータ（18）の出力端子と比較器（24）の出力
端子との間に設けられた比較器（24）のプルアツプ用第
５抵抗（26）により停止回路（27）が構成されている。

なお、比較器（24）の非反転入力端子（＋）側の基準電
圧が正常時の比較器（24）の反転入力端子（−）側の電
圧の1/2よりやや大きくなるよう、第3,第４抵抗（2
2），（23）の抵抗値が設定されている。

そして、インバータ装置（16）の運転中にＲ相あるいは
Ｔ相が欠相した場合、両トランス（14），（15）の１次
コイル（14a），（15a）への通電路が開き、両トランス
（14），（15）および両電源回路（９），（10）それぞ
れを介した制御回路（11）および駆動回路（12）への通
電が停止され、各トランジスタ（4a）〜（4f）がすべて
オフし、インバータ装置（16）の運転が停止される。

つぎに、Ｓ相が欠相した場合、両トランス（14），（1
5）の１次コイル（14a），（15a）が直列接続されるこ
とになり、両トランス（14），（15）の入力電圧，出力
電圧がそれぞれ欠相前の1/2に低下し、比較器（24）に
より、第１トランス（14），電源回路（９）から制御回
路（11）への入力電圧を第1,第２抵抗（20），（21）に
より分圧して得られる比較器（24）の反転入力端子
（−）側の電圧レベルと，レギユレータ（18）から出力
される定電圧を第3,第４抵抗（22），（23）により分圧
して得られる非反転入力端子（＋）側の基準電圧レベル
とが比較され、反転入力端子（−）側の電圧が欠相前の
1/2となつて非反転入力端子（＋）側よりも低下したこ
とが検知され、比較器（24）から駆動回路（12）にハイ
レベルの出力停止信号が出力され、駆動回路（12）から
各トランジスタ（4a）〜（4f）への駆動信号の出力が停
止され、各トランジスタ（4a）〜（4f）がオフしてイン
バータ装置（16）の運転が停止される。

なお、トランジスタ（4a）〜（4f）に代え、サイリスタ
等の他のスイツチング素子を用いてもよいことは勿論で
ある。

〔考案の効果〕

したがつて、この考案のインバータ装置（16）による
と、３相交流電源に欠相が生じても、確実に各トランジ
スタ（4a）〜（4f）をオフしてインバータ装置（16）の
運転が停止され、整流回路（２）に大電流が流れること
を防止して整流回路（２）の各素子の破損，劣化を防止
することができ、その効果は顕著である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの考案のインバータ装置の１実
施例を示し、第１図は結線図、第２図は第１図の一部の
結線図、第３図は従来のインバータ装置の結線図であ
る。 （1a）〜（1c）……第１〜第３端子、（２）……３相全
波整流回路、（３）……平滑コンデンサ、（4a）〜（4
f）……トランジスタ、（6a）〜（6f）……フライホイ
ルダイオード、（11）……制御回路、（12）……駆動回
路、（14），（15）……トランス、（16）……インバー
タ装置、（27）……停止回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 平塚 和博 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内 (56)参考文献 特公 昭59−36514（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】３相交流電源の出力を整流，平滑して直流
   に変換する３相全波整流回路および平滑コンデンサと、
   前記整流回路および平滑コンデンサにより得られる直流
   を所定電圧，所定周波数の３相交流に変換する６個のス
   イツチング素子と、前記各スイツチング素子にそれぞれ
   逆方向に並列接続されたフライホイルダイオードと、そ
   れぞれの１次コイルの一端が前記３相交流電源の１相に
   接続され前記それぞれの１次コイルの他端が前記３相交
   流電源の残りの２相にそれぞれ接続された第1,第２トラ
   ンスと、前記第１トランスの２次コイルに接続され前記
   各スイツチング素子のオン，オフ制御用の可変周波数，
   可変パルス幅のパルス幅変調制御信号を出力する制御回
   路と、前記第２トランスの２次コイルに接続され前記制
   御信号にもとづく駆動信号を出力して前記各スイツチン
   グ素子をオン，オフさせる駆動回路と、前記第１トラン
   スからの前記制御回路への入力電圧を検出し，前記入力
   電圧の所定レベル以下への低下時に前記駆動回路に出力
   停止信号を出力する停止回路とを備えたインバータ装
   置。