JPH07239359A - Inverter apparatus and driving method therefor - Google Patents
Inverter apparatus and driving method thereforInfo
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- JPH07239359A JPH07239359A JP2817694A JP2817694A JPH07239359A JP H07239359 A JPH07239359 A JP H07239359A JP 2817694 A JP2817694 A JP 2817694A JP 2817694 A JP2817694 A JP 2817694A JP H07239359 A JPH07239359 A JP H07239359A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、出力電流を検出する
電流検出器の電流検出信号から地絡判別行うインバータ
装置及びその装置の運転方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inverter device for discriminating a ground fault from a current detection signal of a current detector for detecting an output current and a method of operating the device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図１１は従来のインバータ装置を構成す
るブロックとその接続を示す説明図である。図中、１は
交流入力電源、２はインバータ装置、３は交流モータ、
４〜９は交流電力を直流電力に変換するためのコンバー
タ部を構成するのダイオード、１０は平滑コンデンサ、
１１〜１６は直流電圧をＰＷＭ変調するためのインバー
タ部の一部を構成するスイッチング素子、１７〜２２は
スイッチング素子１１〜１６に並列に接続され、無効電
流を処理するための還流ダイオード、２３〜２５は交流
モータ３の三相電流を検出するための電流検出器、２６
は電流検出器２３〜２５の検出信号により地絡を判別す
る地絡判別部、２７はインバータ装置２の運転モードを
指令する指令部、２８は指令部２７の指令によりスイッ
チング素子１１〜１６のオン・オフ信号を出力するゲー
トアンプ部、２９、３０は交流モータ３の等価インダク
タンス及び等価抵抗である。交流モータ３の三相電流Ｉ
u 、Ｉv、Ｉw を検出するために電流検出器２３〜２５
が設けられその信号３１は指令部２７へ送られる。ま
た、３２は電流検出器２３〜２５の検出信号により地絡
判別部２６が地絡を判別した時に出力する地絡信号であ
る。2. Description of the Related Art FIG. 11 is an explanatory diagram showing blocks constituting a conventional inverter device and their connections. In the figure, 1 is an AC input power supply, 2 is an inverter device, 3 is an AC motor,
4 to 9 are diodes that constitute a converter unit for converting AC power to DC power, 10 is a smoothing capacitor,
11 to 16 are switching elements forming a part of an inverter unit for PWM-modulating a DC voltage, 17 to 22 are connected in parallel to the switching elements 11 to 16 and are return diodes for processing a reactive current, 23 to 25 is a current detector for detecting the three-phase current of the AC motor 3, 26
Is a ground fault discriminating unit that discriminates a ground fault from detection signals of the current detectors 23 to 25, 27 is a command unit that commands the operation mode of the inverter device 2, 28 is a command from the command unit 27, and the switching elements 11 to 16 are turned on. The gate amplifiers 29, 30 that output the off signal are equivalent inductances and resistances of the AC motor 3. Three-phase current I of AC motor 3
u, I v, the current detector 23 to 25 in order to detect I w
Is provided and the signal 31 is sent to the command unit 27. Reference numeral 32 is a ground fault signal output when the ground fault discriminating unit 26 discriminates a ground fault from the detection signals of the current detectors 23 to 25.
【０００３】以下、図により従来の地絡検出方法につい
て説明する。図１１において、三相電流の間にはＩu ＋
Ｉv ＋Ｉw ＝０の関係があるので、モータ三相電流を検
出する検出器２３〜２５は、通常は二相電流のみ、例え
ばＩu 及びＩw を検出しＩvはＩv ＝−（Ｉu ＋Ｉw ）
の計算を行って算出すればよい、そこで図１１に示すＶ
相の電流検出器２４を除去しても通常運転の場合は問題
ないが、Ｖ相が地絡した場合、Ｉu ＋Ｉv ＋Ｉw ＝０の
関係式が成立しなくなるので、Ｖ相に電流検出器２４が
ないとモータ３の運転中にはＵ相電流検出器２３及びＷ
相電流検出器２５では交流モータ３の運転電流が流れて
いるので地絡電流と区別できない。すなわち、図１２は
図１１に示したインバータ装置２の出力線のＶ相が地絡
した場合を説明するもので、図において、Ｖ相上アーム
スイッチング素子１３がオフでＵ相上アームのスイッチ
ング素子１１がオン状態とすると、Ｕ相には交流モータ
３内部の等価インダクタンス２９及び等価抵抗３０を通
して破線のように地絡電流が流れ、Ｕ相電流検出器２３
で地絡電流を検出できるように思えるが、実際Ｕ相には
交流モータ３の運転電流と地絡電流との合成電流が流れ
るために、交流モータ３の運転中には通常の交流モータ
３の運転電流と合成電流の区別がつかない。A conventional ground fault detection method will be described below with reference to the drawings. In FIG. 11, I u + is present between the three-phase currents.
Since there is a relationship of I v + I w = 0, the detectors 23 to 25 that detect the motor three-phase current usually detect only the two-phase current, for example, I u and I w , and I v is I v = − ( I u + I w )
It suffices to perform the calculation of
There is no problem in normal operation even if the phase current detector 24 is removed, but when the V phase is grounded, the relational expression of I u + I v + I w = 0 is not established, so that the current detection in the V phase is not possible. Without the power supply 24, the U-phase current detector 23 and the W
Since the operating current of the AC motor 3 flows in the phase current detector 25, it cannot be distinguished from the ground fault current. That is, FIG. 12 illustrates a case where the V phase of the output line of the inverter device 2 shown in FIG. 11 is ground-faulted. In the figure, the V phase upper arm switching element 13 is off and the U phase upper arm switching element. When 11 is turned on, a ground fault current flows in the U phase through the equivalent inductance 29 and the equivalent resistance 30 inside the AC motor 3 as indicated by a broken line, and the U phase current detector 23
Although it seems that the ground fault current can be detected with, the actual combined current of the operating current of the AC motor 3 and the ground fault current flows in the U phase. There is no distinction between operating current and combined current.
【０００４】そこで、従来の地絡保護は図１１のよう
に、三相分の電流検出器２３〜２５を備え、地絡判別部
２６で地絡電流Ｉ0 ＝Ｉu ＋Ｉv ＋Ｉw と計算し、これ
が所定レベルを越えると地絡と判断し地絡信号３２を指
令部２７へ送り、ゲートしゃ断等の処置をとるようにし
ている。また、図１３は、電流検出器３５を図１１とは
別の位置に挿入したもので、例えば下アームスイッチン
グ素子１２、１４、１６のエミッタとそれぞれの還流ダ
イオード１８、２０、２２の間に挿入し、簡易的に交流
モータ３の運転電流Ｉu、Ｉv 、Ｉw を検出してその信
号を指令部２７へ送るようにしたものである。しかし、
この際も運転時に地絡を検出しようとすると図１１のよ
うにモータ三相電流Ｉu 、Ｉv 、Ｉw を電流検出器２３
〜２５で検出し、地絡電流Ｉ0 ＝Ｉu ＋Ｉv ＋Ｉw を計
算することが必要となり、結局三相の電流検出器２３〜
２５が必要となる。また、特開昭６３−８５３８０号公
報には、図１１に示す直流母線電流、すなわち、平滑コ
ンデンサ１０とスイッチング素子１１〜１６及び還流ダ
イオード１７〜２２の並列回路との間の電流を検出する
ように電流検出器３２を挿入し、下アームのスイッチン
グ素子１２、１４、１６を順次オン状態として、電流検
出器３２の出力信号を判断して地絡を検出するものが示
されているが、電流検出器３２が検出する電流は還流ダ
イオード１７〜２２を流れる無効電流をも含むので、交
流モータ３の運転電流は検出できない。すなわち、破線
で示した位置の電流検出器３２では制御に必要な交流モ
ータ３の三相電流は検出できない。Therefore, the conventional ground fault protection is provided with current detectors 23 to 25 for three phases as shown in FIG. 11, and the ground fault discriminator 26 calculates the ground fault current I 0 = I u + I v + I w. However, when this exceeds a predetermined level, it is determined that a ground fault has occurred, and the ground fault signal 32 is sent to the command unit 27 so that measures such as gate interruption are taken. In addition, FIG. 13 shows a current detector 35 inserted at a position different from that of FIG. 11, for example, inserted between the emitters of the lower arm switching elements 12, 14, 16 and the respective return diodes 18, 20, 22. However, the operating currents I u , I v , and I w of the AC motor 3 are simply detected and the signals thereof are sent to the command unit 27. But,
Also in this case, if an attempt is made to detect a ground fault during operation, the motor three-phase currents I u , I v , and I w are detected by the current detector 23 as shown in FIG.
-25, it is necessary to calculate the ground fault current I 0 = I u + I v + I w , and eventually the three-phase current detector 23-
25 is required. Further, Japanese Patent Laid-Open No. 63-85380 discloses that the DC bus current shown in FIG. 11, that is, the current between the smoothing capacitor 10 and the parallel circuit of the switching elements 11 to 16 and the return diodes 17 to 22 is detected. It is shown that the current detector 32 is inserted in and the switching elements 12, 14 and 16 of the lower arm are sequentially turned on to judge the output signal of the current detector 32 to detect the ground fault. Since the current detected by the detector 32 also includes the reactive current flowing through the free wheeling diodes 17 to 22, the operating current of the AC motor 3 cannot be detected. That is, the current detector 32 at the position shown by the broken line cannot detect the three-phase current of the AC motor 3 necessary for control.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来のインバータ装置
は以上のように構成されているので、以下の問題があっ
た。すなわち、図１１のような三相電流を検出する三相
インバータでは、交流モータ３の運転電流を検出するに
は２個の電流検出器でよいにもかかわらず、地絡検出の
ためには３個の電流検出器が必要になる。また、図１３
のような簡易電流検出方式のインバータでは、１個の電
流検出器でよいにもかかわらず、地絡検出のためには、
更に３個の電流検出器が必要となり、何れの場合にして
も地絡検出と運転電流検出を合わせて行うためはより多
くの電流検出器が必要となり、インバータ装置が大型化
し高価になるという問題があった。Since the conventional inverter device is configured as described above, it has the following problems. That is, in a three-phase inverter for detecting a three-phase current as shown in FIG. 11, two current detectors are required to detect the operating current of the AC motor 3, but three are required for ground fault detection. Individual current detectors are required. In addition, FIG.
In a simple current detection type inverter such as the one described above, although one current detector is sufficient, for ground fault detection,
Further, three current detectors are required, and in any case, more current detectors are required to perform ground fault detection and operating current detection together, and the inverter device becomes large and expensive. was there.
【０００６】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、第１の目的は数少ない電流検出
器により地絡電流を検出し確実な地絡検出ができる小型
で安価なインバータ装置を提供すること、また、第２の
目的はインバータ装置の検出モードを切り替えることに
より、その電流検出器により地絡検出と運転時には運転
電流の検出もできるインバータ装置の運転方法を提供す
ることを目的としている。The present invention has been made to solve the above problems, and a first object thereof is a small-sized and inexpensive inverter capable of detecting a ground fault current by a few current detectors and surely detecting the ground fault. A second object is to provide an operating method of an inverter device, which is capable of detecting a ground fault by the current detector and detecting an operating current during operation by switching the detection mode of the inverter device. Has an aim.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】この発明に係るインバー
タ装置は、交流電力を直流電力に変換するコンバータ部
と、上アーム及び下アームを構成するスイッチング素子
を有し、上記直流電力を所要の電圧周波数の交流電力に
変換するインバータ部とを備えたインバータ装置におい
て、上記インバータ部の出力相数より少ない数の出力相
に設けられ、該出力相の電流を検出する電流検出器と、
上記電流検出器を設けた出力相の上アーム又は下アーム
のスイッチング素子を所定期間オン状態とする指令信号
を出力し、上記電流検出器の電流検出信号を検出して地
絡を判別する地絡判別付指令部とを具備するようにした
ものである。An inverter device according to the present invention has a converter section for converting AC power into DC power, and switching elements forming an upper arm and a lower arm. In an inverter device including an inverter unit for converting into AC power of a frequency, a current detector provided in a smaller number of output phases than the number of output phases of the inverter unit, and a current detector for detecting a current of the output phase,
A ground fault that outputs a command signal for turning on the switching element of the upper arm or the lower arm of the output phase provided with the current detector for a predetermined period, and detects the current detection signal of the current detector to determine the ground fault. And a command unit with discrimination.
【０００８】また、次の発明に係るインバータ装置は、
交流電力を直流電力に変換するコンバータ部と、上アー
ム及び下アームを構成するスイッチング素子を有し、上
記直流電力を所要の電圧周波数の３相交流電力に変換す
るインバータ部とを備えたインバータ装置において、上
記インバータ部の出力相の１相又は２相に設けられ、該
出力相の電流を検出する電流検出器と、上記電流検出器
を設けた出力相の上記上アーム又は下アームのスイッチ
ング素子を所定期間オン状態とする指令信号を出力し、
上記電流検出器の電流検出信号を検出して地絡を判別す
る地絡判別付指令部とを具備するようにしたものであ
る。An inverter device according to the next invention is
An inverter device having a converter section for converting AC power into DC power, and an inverter section having switching elements forming upper and lower arms and for converting the DC power into three-phase AC power having a required voltage frequency. In the output phase of the inverter section, a current detector for detecting a current of the output phase, and a switching element for the upper arm or the lower arm of the output phase provided with the current detector Output a command signal to turn on for a predetermined period,
A ground fault discriminating command unit that discriminates a ground fault by detecting a current detection signal of the current detector is provided.
【０００９】また、次の発明に係るインバータ装置は、
交流電力を直流電力に変換するコンバータ部と、上アー
ム及び下アームを構成する複数のスイッチング素子と該
複数のスイチング素子に並列に接続された還流ダイオー
ドとを有し、上記直流電力を所要の電圧周波数の交流電
力に変換するインバータ部とを備えたインバータ装置に
おいて、上記上アーム又は下アームの全スイッチング素
子を流れる電流を一括して検出し、かつ、上記還流ダイ
オードと並列に設けられた電流検出器と、上記電流検出
器が設けられた側のアームの全スイッチング素子の内少
なくとも一つを所定期間オン状態とする指令信号を出力
し、上記電流検出器の電流検出信号を検出して地絡を判
別する地絡判別付指令部とを具備するようにしたもので
ある。An inverter device according to the next invention is
A converter unit for converting AC power to DC power, a plurality of switching elements forming the upper arm and the lower arm, and a freewheeling diode connected in parallel to the plurality of switching elements, the DC power to a required voltage In an inverter device having an inverter unit for converting into AC power of a frequency, the current flowing through all the switching elements of the upper arm or the lower arm is collectively detected, and the current detection is provided in parallel with the free wheeling diode. And a command signal for turning on at least one of all switching elements of the arm on the side provided with the current detector for a predetermined period, and detecting the current detection signal of the current detector to detect a ground fault. And a ground fault discrimination command unit for discriminating.
【００１０】また、次の発明に係るインバータ装置の運
転方法は、交流電力を直流電力に変換するコンバータ部
と、上アーム及び下アームを構成するスイッチング素子
を有し、上記直流電力を所要の電圧周波数の３相交流電
力に変換するインバータ部と、該インバータ部の出力相
の２相に設けられ、該出力相の電流を検出する電流検出
器と、上記電流検出器を設けた出力相の上アーム又は下
アームのスイッチング素子を所定期間オン状態とする指
令信号を出力し、上記電流検出器の電流検出信号を検出
して地絡を判別する地絡判別付指令部とを備えたインバ
ータ装置であって、上記地絡判別付指令部に、上記上ア
ーム又は下アームの上記電流検出器を設けた出力相の少
なくとも１個のスイッチング素子を所定期間オン状態と
する指令信号を出力する指令信号出力工程と、上記電流
検出器の電流検出信号を検出して地絡を判別する地絡判
別工程と、該地絡判別工程で非地絡と判別した場合にイ
ンバータ装置本体を運転モードとする指令信号を出力す
る運転モード指令工程と、運転モード時には上記電流検
出器の電流検出信号を検出する運転電流検出工程とを具
備するようにしたものである。Further, an operating method of an inverter device according to the next invention has a converter section for converting AC power into DC power, and switching elements forming upper and lower arms, wherein the DC power is a required voltage. An inverter part for converting into three-phase AC power of a frequency, a current detector provided in two phases of the output phase of the inverter part, and a current detector for detecting a current of the output phase, and an output phase provided with the current detector. An inverter device having a ground fault discrimination command unit that outputs a command signal for turning on a switching element of an arm or a lower arm for a predetermined period and detects a current detection signal of the current detector to discriminate a ground fault. Therefore, the ground fault discrimination command unit outputs a command signal for turning on at least one switching element of the output phase provided with the current detector of the upper arm or the lower arm for a predetermined period. Command signal output step, a ground fault determination step of determining a ground fault by detecting the current detection signal of the current detector, and an operation mode of the inverter device main body when a non-ground fault is determined in the ground fault determination step. And a driving current detection step of detecting a current detection signal of the current detector in the driving mode.
【００１１】更に、次の発明に係るインバータ装置の運
転方法は、交流電力を直流電力に変換するコンバータ部
と、上アーム及び下アームを構成する複数のスイッチン
グ素子と該複数のスイチング素子に並列に接続された還
流ダイオードとを有し、上記直流電力を所要の電圧周波
数の交流電力に変換するインバータ部と、上記上アーム
又は下アームの全スイッチング素子を流れる電流を一括
して検出し、かつ、上記還流ダイオードと並列に設けら
れた電流検出器と、上記電流検出器が設けられた側のア
ームの全スイッチング素子の内少なくとも一つを所定期
間オン状態とする指令信号を出力し、上記電流検出器の
電流検出信号を検出して地絡を判別する地絡判別付指令
部とを備えたインバータ装置であって、上記地絡判別付
指令部に、上記電流検出器が設けられた側のアームの全
スイッチング素子の内少なくとも一つを所定期間オン状
態とする指令信号を出力する指令信号出力工程と、上記
電流検出器の電流検出信号を検出して地絡を判別する地
絡判別工程と、該地絡判別工程で非地絡と判別した場合
にインバータ装置本体を運転モードとする指令信号を出
力する運転モード指令工程と、運転モード時には上記電
流検出器の電流検出信号を検出する運転電流検出工程と
を具備するようにしたものである。Further, according to another aspect of the present invention, there is provided an operating method of an inverter device, wherein a converter section for converting AC power into DC power, a plurality of switching elements forming an upper arm and a lower arm, and a plurality of switching elements arranged in parallel with each other. An inverter unit for converting the DC power into AC power having a required voltage frequency, and a current flowing through all the switching elements of the upper arm or the lower arm are collectively detected, and The current detector provided in parallel with the free wheeling diode and a command signal for turning on at least one of all switching elements of the arm on the side provided with the current detector for a predetermined period are output to detect the current. An inverter device comprising a ground fault determination command unit that detects a current detection signal of a power supply unit and determines a ground fault, wherein the ground fault determination command unit includes: A command signal output step of outputting a command signal for turning on at least one of all switching elements of the arm on the side provided with the detector for a predetermined period, and a ground fault by detecting the current detection signal of the current detector. A ground fault determining step, an operation mode command step of outputting a command signal to set the inverter device main body to the operation mode when it is determined to be a non-ground fault in the ground fault determining step, and the current detector of the current detector in the operation mode. And an operation current detection step of detecting a current detection signal.
【００１２】[0012]
【作用】この発明におけるインバータ装置は、インバー
タ部の出力相数より少ない数の出力相に設けられ、出力
相の電流を検出する電流検出器と、電流検出器を設けた
出力相の上アーム又は下アームのスイッチング素子を所
定期間オン状態とする指令信号を出力し、電流検出器の
電流検出信号を検出して地絡を判別する地絡判別付指令
部とを備えるようにしたので、インバータ部の出力相数
より少ない数の電流検出器により地絡検出を行う。The inverter device according to the present invention is provided in a smaller number of output phases than the number of output phases of the inverter section, and a current detector for detecting the current of the output phase and an upper arm of the output phase provided with the current detector or Since an instruction signal for outputting the command signal for turning on the switching element of the lower arm for a predetermined period and detecting the current detection signal of the current detector to determine the ground fault is provided, the inverter section is provided. The ground fault is detected by the number of current detectors that is smaller than the number of output phases.
【００１３】また、次の発明におけるインバータ装置
は、直流電力を所要の電圧周波数の３相交流電力に変換
するインバータ部とを備えたインバータ装置において、
インバータ部の出力相の１相又は２相に設けられ、出力
相の電流を検出する電流検出器と、電流検出器を設けた
出力相の上アーム又は下アームのスイッチング素子を所
定期間オン状態とする指令信号を出力し、電流検出器の
電流検出信号を検出して地絡を判別する地絡判別付指令
部とを備えるようにしたので、１個又は２個の電流検出
器により地絡検出を行う。An inverter device according to the next invention is an inverter device including an inverter section for converting DC power into three-phase AC power having a required voltage frequency,
A current detector that is provided for one or two output phases of the inverter unit and that detects the current of the output phase, and a switching element for the upper or lower arm of the output phase that is provided with the current detector are turned on for a predetermined period. Since it is equipped with a command unit with a ground fault discrimination that outputs a command signal to detect the current and detects the current detection signal of the current detector, the ground fault is detected by one or two current detectors. I do.
【００１４】また、次の発明におけるインバータ装置
は、上アーム又は下アームの全スイッチング素子を流れ
る電流を一括して検出し、かつ、還流ダイオードと並列
に設けられた電流検出器と、電流検出器が設けられた側
のアームの全スイッチング素子の内少なくとも一つを所
定期間オン状態とする指令信号を出力し、電流検出器の
電流検出信号を検出して地絡を判別する地絡判別付指令
部とを備えるようにしたので、１個の電流検出器により
地絡検出を行う。Further, an inverter device in the next invention collectively detects a current flowing through all switching elements of the upper arm or the lower arm, and a current detector provided in parallel with the free wheeling diode, and a current detector. A command with a ground fault judgment that outputs a command signal that turns on at least one of all switching elements of the arm on the side where it is provided for a predetermined period, and detects the current detection signal of the current detector to determine the ground fault. Since it is provided with the section, the ground fault is detected by one current detector.
【００１５】また、次の発明におけるインバータ装置の
運転方法は、直流電力を所要の電圧周波数の３相交流電
力に変換するインバータ部の出力相の２相に電流検出器
を設け、電流検出器の電流検出信号を検出して地絡を判
別する地絡判別付指令部に、上アーム又は下アームの電
流検出器を設けた出力相の少なくとも１個のスイッチン
グ素子を所定期間オン状態とする指令信号を出力する指
令信号出力工程と、電流検出器の電流検出信号を検出し
て地絡を判別する地絡判別工程と、地絡判別工程で非地
絡と判別した場合にインバータ装置本体を運転モードと
する指令信号を出力する運転モード指令工程と、運転モ
ード時には電流検出器の電流検出信号を検出する運転電
流検出工程とを備えるようにしたので、２個の電流検出
器により地絡検出を行うと共に、運転モード時には運転
電流検出も行う。Further, in the operating method of the inverter device in the next invention, the current detector is provided in two phases of the output phases of the inverter section for converting the DC power into the three-phase AC power of the required voltage frequency. A command signal for detecting at least one switching element of the output phase in which a current detector of the upper arm or the lower arm is provided in the command unit with the ground fault determination that detects the current detection signal and determines the ground fault Output the command signal, the current detection signal of the current detector to detect the ground fault to determine the ground fault, when the ground fault determination process determines the non-ground fault, the inverter unit operation mode Since the operation mode command step of outputting a command signal to perform the operation and the operation current detection step of detecting the current detection signal of the current detector in the operation mode are provided, the ground fault detection is performed by the two current detectors. Performs, also performs driving current detected during the operation mode.
【００１６】更に、次の発明におけるインバータ装置の
運転方法は、上アーム又は下アームの全スイッチング素
子を流れる電流を一括して検出し、かつ、還流ダイオー
ドと並列に設けられた電流検出器を設け、電流検出器の
電流検出信号を検出して地絡を判別する地絡判別付指令
部に、電流検出器が設けられた側のアームの全スイッチ
ング素子の内少なくとも一つを所定期間オン状態とする
指令信号を出力する指令信号出力工程と、電流検出器の
電流検出信号を検出して地絡を判別する地絡判別工程
と、地絡判別工程で非地絡と判別した場合にインバータ
装置本体を運転モードとする指令信号を出力する運転モ
ード指令工程と、運転モード時には電流検出器の電流検
出信号を検出する運転電流検出工程とを備えるようにし
たので、１個の電流検出器により地絡検出を行うと共
に、運転モード時には運転電流検出も行う。Further, in the operating method of the inverter device according to the next invention, the current flowing through all the switching elements of the upper arm or the lower arm is collectively detected, and a current detector provided in parallel with the free wheeling diode is provided. In the ground fault discrimination command unit that detects the current detection signal of the current detector to discriminate the ground fault, at least one of all switching elements of the arm on the side where the current detector is provided is turned on for a predetermined period. Command signal output step of outputting a command signal to perform, a ground fault determination step of detecting a current detection signal of a current detector to determine a ground fault, and an inverter device main body when a ground fault determination step determines a non-ground fault Since the operation mode command step of outputting a command signal for setting the operation mode and the operation current detection step of detecting the current detection signal of the current detector in the operation mode are provided, one current Performs ground fault detection by leaving device, also performs driving current detected during the operation mode.
【００１７】[0017]
実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はこの発明のインバータ装置を構成する各ブ
ロックとその接続を説明する説明図であり、図１１と同
一符号は同一又は相当部分を示すので説明は省略する。
図において、１１、１３、１５はインバータ部の上アー
ムを構成するスイッチング素子、１２、１４、１６は下
アームを構成するスイッチング素子である。また、図１
１に示されたＶ相に挿入された電流検出器２４と地絡判
別部２６が無くなり、代わってゲートアンプ部２８にＵ
相又はＷ相の所定のスイッチング素子を所定期間オン状
態とする指令信号を出力し、オン状態となったスイッチ
ング素子に対応する電流検出器の電流検出信号を検出し
て地絡を判別する判別回路を有する地絡判別付指令部３
７が付加されている。また、地絡判別付指令部３７はイ
ンバータ運転時に電流検出器２３及び２５の電流検出信
号から過電流を判定し過電流保護を行う機能を有してい
る。Example 1. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining each block constituting the inverter device of the present invention and the connection thereof, and the same reference numerals as those in FIG.
In the figure, reference numerals 11, 13 and 15 are switching elements forming the upper arm of the inverter unit, and 12, 14 and 16 are switching elements forming the lower arm. Also, FIG.
The current detector 24 and the ground fault discriminator 26 inserted in the V phase shown in 1 are eliminated, and instead the gate amplifier 28 is connected to the U amplifier.
Discriminating circuit for discriminating a ground fault by outputting a command signal for turning on a predetermined switching element of phase W or W phase for a predetermined period and detecting a current detection signal of a current detector corresponding to the switching element which is turned on Command unit 3 with ground fault discrimination
7 is added. Further, the ground fault determination command unit 37 has a function of determining an overcurrent from the current detection signals of the current detectors 23 and 25 and performing overcurrent protection during inverter operation.
【００１８】次にこの発明の一実施例の動作説明の前に
地絡のメカニズムについて説明する。図２は図１の交流
入力電源１を説明する説明図であり、交流入力電源１は
三相の場合で周期がＴ1 (sec) の場合を示す。すなわ
ち、電源周波数が５０ＨＺの場合はＴ1 ＝０．０２(se
c) 又は６０ＨＺの場合はＴ1 ＝０．０１６(sec) であ
る。もし、交流入力電源１の接地が三相のうち１相例え
ばＳ相の場合は、Ｒ相から見た接地相の電圧ＲーＧは図
２の中段のようになり、接地が中性点の場合はＲーＧは
図２の下段のようになる。いずれにしても１周期は電源
の周期と同一で接地相とは正負の電圧がかかるので、以
下Ｓ相接地の場合につき説明する。Before explaining the operation of one embodiment of the present invention, a ground fault mechanism will be described. FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the AC input power supply 1 of FIG. 1, and shows the case where the AC input power supply 1 has three phases and the cycle is T 1 (sec). That is, when the power supply frequency is 50HZ, T 1 = 0.02 (se
In the case of c) or 60 HZ, T 1 = 0.016 (sec). If the AC input power supply 1 is grounded in one of the three phases, for example, the S phase, the ground phase voltage RG seen from the R phase is as shown in the middle of FIG. 2, and the ground is at the neutral point. In this case, R-G is as shown in the lower part of FIG. In any case, one cycle is the same as the cycle of the power supply and positive and negative voltages are applied to the ground phase. Therefore, the case of S phase grounding will be described below.
【００１９】次に、この発明の一実施例のインバータ装
置２の動作について説明する。図３はインバータ装置２
の出力線のＵ相が地絡した場合の動作説明をするための
説明図であり、図１１と同一符号は同一又は相当部分を
示すので説明は省略する。図において、スイッチング素
子１１には図２に示す例えばｔ2 からｔ3 の期間は正の
電圧がかかるので、この期間スイッチング素子１１をオ
ン状態とすれば、図３に示す地絡電流ｉ01が流れ、検出
器２３により地絡電流を検出することができる。同様に
Ｗ相が地絡した場合には、スイッチング素子１５には図
２に示す例えばｔ5 からｔ6 の期間は正の電圧がかかる
ので、この期間スイッチング素子１５をオン状態とすれ
ば図３に示す破線の地絡電流ｉ02が流れ、電流検出器２
５により地絡電流を検出することができる。いずれにし
ても、ｔ2 〜ｔ3 又はｔ5 〜ｔ6 以上の期間スイッチン
グ素子をオン状態とし、その時電流検出器２３又は２５
が電流を検出すれば地絡と判断できる。Next, the operation of the inverter device 2 according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 shows an inverter device 2
12 is an explanatory diagram for explaining an operation in the case where the U phase of the output line is grounded, and the same reference numerals as those in FIG. In the figure, since a positive voltage is applied to the switching element 11 during the period from t 2 to t 3 shown in FIG. 2, for example, if the switching element 11 is turned on during this period, the ground fault current i 01 shown in FIG. The flow and the detector 23 can detect the ground fault current. Similarly, when the W phase is ground-faulted, a positive voltage is applied to the switching element 15 for a period of, for example, t 5 to t 6 shown in FIG. 2. Therefore, if the switching element 15 is turned on during this period, the switching element 15 shown in FIG. The ground fault current i 02 indicated by the broken line in FIG.
5, the ground fault current can be detected. In any case, the switching element is turned on for a period of t 2 to t 3 or t 5 to t 6 or more, and at that time, the current detector 23 or 25.
If it detects the current, it can be judged as a ground fault.
【００２０】次に、電流検出器のない相、すなわち、Ｖ
相が地絡した場合について説明する。図４はインバータ
の出力線Ｖ相が地絡した場合の説明図であり、図中、図
１１と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明は省
略する。図において、交流モータ３の電気的等価回路は
等価抵抗３０及び等価インダクタンス２９で表されるの
で、Ｖ相が地絡している場合に、もし、図２のｔ2 〜ｔ
3 の期間にスイッチング素子１１をオン状態とすれば、
地絡電流ｉ03はモータ３の内部を経由して流れることに
なる。この場合、交流モータ３の電気的時定数Ｌ／Ｒは
せいぜい数msec以内なので、電源周波数の半周期分スイ
ッチング素子１１をオン状態とすれば十分な地絡電流が
流れ、電流検出器２３により地絡を検出することができ
る。このように、電流検出器のない相の地絡も検出でき
る。Next, the phase without the current detector, that is, V
The case where the phase is ground-faulted will be described. FIG. 4 is an explanatory diagram in the case where the output line V-phase of the inverter is grounded. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. In the figure, an electrically equivalent circuit of the AC motor 3 is represented by an equivalent resistance 30 and an equivalent inductance 29, and therefore, when the V phase is grounded, if t 2 to t in FIG.
If the switching element 11 is turned on during the period of 3 ,
The ground fault current i 03 will flow via the inside of the motor 3. In this case, since the electric time constant L / R of the AC motor 3 is at most a few msec, if the switching element 11 is turned on for a half cycle of the power supply frequency, a sufficient ground fault current will flow and the current detector 23 will cause a ground fault current. A fault can be detected. In this way, a ground fault of a phase without a current detector can also be detected.
【００２１】次に、インバータの出力線Ｕ相のみに電流
検出器２３を設けた例を図５により説明する。図中、図
１１と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明は省
略する。図において、図４で説明したように、Ｕ相に設
けた電流検出器２３により、Ｖ相又はＷ相の地絡も、Ｕ
相のスイチイング素子１１又は１２をオン状態とすれ
ば、交流モータ３の内部を経由してＵ相に地絡電流が流
れるので同様にして地絡が検出できるので、電流検出器
が１個のみでも電子サーマルの機能を果たすことができ
る。ここで、Ｕ相のスイチイング素子１２をオン状態と
した場合の地絡電流の流れを図示していないので説明す
ると、交流電源１のＳ相が接地された場合に、例えば、
Ｔ相がマイナスの時にはＳ相との間に電位差が生じるの
で、地絡電流はＶ相の地絡点から交流モータ３の等価抵
抗３０及び等価インダクタンス２９を経由して、更にス
イチイング素子１２及びダイオード９を経由し交流電源
１のＴ相に流れ込むようになる。Next, an example in which the current detector 23 is provided only in the U phase of the output line of the inverter will be described with reference to FIG. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 11 indicate the same or corresponding portions, and thus the description thereof will be omitted. In the figure, as described in FIG. 4, the current detector 23 provided in the U phase also causes the ground fault of the V phase or the W phase to
When the phase switching element 11 or 12 is turned on, the ground fault current flows in the U phase via the inside of the AC motor 3 and thus the ground fault can be detected in the same manner. Therefore, even with only one current detector. It can fulfill the function of electronic thermal. Here, the flow of the ground fault current when the U-phase switching element 12 is in the ON state is not shown in the figure. If the S-phase of the AC power supply 1 is grounded, for example,
When the T phase is negative, a potential difference is generated between the T phase and the S phase. Therefore, the ground fault current passes from the ground fault point of the V phase through the equivalent resistance 30 and the equivalent inductance 29 of the AC motor 3 and further to the switching element 12 and the diode. It will flow into the T phase of the AC power supply 1 via 9.
【００２２】次に、電流検出器の検出信号により地絡で
あることを特定する仕組みについて説明する。図６はこ
の発明の実施例によるインバータ装置２の地絡検出のタ
イムチャートである。図において、４０はスイチング素
子１１のオン・オフ状態を示す線図、４１は図１におけ
るスイッチング素子１２〜１６のオン・オフ状態を示す
線図、４２は電流検出器２３の出力信号を示す線図、４
３は地絡判別付指令部３７の判別回路の動作を示す線図
である。まず、交流入力電源１がインバータ装置２に印
加された状態で、Ｕ相のスイッチング素子１１のみ所定
期間オン状態とする指令信号を出力する、もしこの時地
絡していれば電流検出器２３が出力信号を出力するが、
この出力信号が所定のレベルを越えると地絡と判断され
判別回路が動作する。このように、出力信号のレベルを
各素子を保護するように設定することにより、スイッチ
ング素子１１及び他の素子に流れる電流を制限できるの
で、インバータ装置２を構成する各素子を保護すること
ができる。Next, the mechanism for identifying the ground fault by the detection signal of the current detector will be described. FIG. 6 is a time chart of the ground fault detection of the inverter device 2 according to the embodiment of the present invention. In the figure, 40 is a diagram showing the on / off state of the switching element 11, 41 is a diagram showing the on / off states of the switching elements 12 to 16 in FIG. 1, and 42 is a line showing the output signal of the current detector 23. Figure 4
FIG. 3 is a diagram showing the operation of the discrimination circuit of the ground fault discrimination command unit 37. First, when the AC input power supply 1 is applied to the inverter device 2, it outputs a command signal that turns on only the U-phase switching element 11 for a predetermined period. If there is a ground fault at this time, the current detector 23 Output the output signal,
When this output signal exceeds a predetermined level, it is determined that a ground fault has occurred and the determination circuit operates. In this way, by setting the level of the output signal so as to protect each element, the current flowing through the switching element 11 and other elements can be limited, so that each element constituting the inverter device 2 can be protected. .
【００２３】次に、インバータ装置２を運転する前に地
絡確認を行う仕組みについて説明する。図７は非地絡時
のインバータ装置２の動作を示すタイムチャートであ
る。図において、５０はスイッチング素子１１のオン・
オフ状態を示す線図、５１はスイッチング素子１２〜１
６のオン・オフ状態を示す線図、５２は電流検出器２３
の出力信号を示す線図、５３は地絡判別付指令部３７の
判別回路の動作を示す線図である。図１において、ま
ず、インバータ装置２に図示しない指令装置から運転指
示が出力された時に、すなわち、交流入力電源１がイン
バータ装置２に印加された状態で、地絡判別付指令部３
７の判別回路は、Ｕ相のスイッチング素子１１のみ所定
期間オン状態とする指令信号を出力する、そして、所定
期間Ｔ0 の間スイッチング素子１１の所定期間オン状態
を続け電流検出器２３が出力信号を出力しない場合に非
地絡と判断し、自動的にインバータ運転信号５３を出力
し、インバータ装置２は運転モードとなり、地絡判別付
指令部３７は、運転時の電流検出器２３の出力信号を基
に過電流保護を行う。また、地絡判別付指令部３７の地
絡検出時に、電流検出器２３の出力信号が所定のレベル
を越えると地絡判別付指令部３７の判別回路はインバー
タ装置２が運転モードに移行することを中止するように
動作する。このように構成することにより１個の電流検
出器２３により地絡保護と過電流保護ができるので、イ
ンバータの小型化が可能となる。Next, a mechanism for checking the ground fault before operating the inverter device 2 will be described. FIG. 7 is a time chart showing the operation of the inverter device 2 when there is no ground fault. In the figure, reference numeral 50 designates ON of the switching element 11.
A diagram showing an off state, 51 is a switching element 12 to 1
6 is a diagram showing the on / off state of 6 and 52 is the current detector 23
Is a diagram showing the output signal of the above, and 53 is a diagram showing the operation of the discriminating circuit of the instruction unit with ground fault discrimination 37. In FIG. 1, first, when an operation instruction is output to the inverter device 2 from a command device (not shown), that is, in a state where the AC input power supply 1 is applied to the inverter device 2, the ground fault determination command unit 3 is provided.
The discriminating circuit of No. 7 outputs a command signal for turning on only the U-phase switching element 11 for a predetermined period of time, and keeps the switching element 11 on for a predetermined period of time T 0 for a predetermined period of time. When it does not output, it is determined that there is no ground fault, the inverter operation signal 53 is automatically output, the inverter device 2 enters the operation mode, and the ground fault determination command unit 37 outputs the output signal of the current detector 23 during operation. Overcurrent protection based on When the output signal of the current detector 23 exceeds a predetermined level when the ground fault determination command unit 37 detects the ground fault, the determination circuit of the ground fault determination command unit 37 causes the inverter device 2 to shift to the operation mode. Works to stop. With such a configuration, the ground fault protection and the overcurrent protection can be performed by the single current detector 23, so that the size of the inverter can be reduced.
【００２４】このように、インバータ装置２を運転する
前に地絡検出動作を行うようにすると、地絡検出期間Ｔ
0 は非常に短時間、例えば、交流電源周期の半分の０．
０１６〜０．０２(sec) であるので、実使用に影響を与
えることなく確実な地絡保護が可能となる。また、この
実施例では、電流検出器２３又は２５を挿入した相の上
アーム又は下アームを構成するスイッチング素子の１個
を所定期間オン状態として、地絡を検出する例を示した
が、上アーム又は下アームの全てのスイッチング素子を
オン状態としても地絡を検出することができる。この場
合、図４の例では、地絡したＶ相に対応するスイッチン
グ素子１３又は１４には検出器２３又は２５を挿入され
た相よりも大きな電流が流れるので、スイッチング素子
１３又は１４の保護のためには、インバータ装置２の負
荷のインピーダンス、例えば、交流モータ３の等価イン
ダクタンス２９及び等価抵抗３０から成るインピーダン
ス、を考慮して、図６に示す出力信号４２のしきい値を
低く設定することが必要である。尚、この実施例では電
圧形インバータの例について説明したが、電流形インバ
ータに用いても同様な効果を奏する。As described above, when the ground fault detection operation is performed before operating the inverter device 2, the ground fault detection period T
0 is a very short time, for example, 0.
Since it is 016 to 0.02 (sec), reliable ground fault protection is possible without affecting actual use. Further, in this embodiment, an example in which one of the switching elements constituting the upper arm or the lower arm of the phase in which the current detector 23 or 25 is inserted is kept in the ON state for a predetermined period to detect the ground fault, The ground fault can be detected even when all the switching elements of the arm or the lower arm are turned on. In this case, in the example of FIG. 4, since a larger current flows in the switching element 13 or 14 corresponding to the grounded V phase than in the phase in which the detector 23 or 25 is inserted, the switching element 13 or 14 is protected. In order to do so, the threshold value of the output signal 42 shown in FIG. 6 is set low in consideration of the load impedance of the inverter device 2, for example, the impedance composed of the equivalent inductance 29 and the equivalent resistance 30 of the AC motor 3. is necessary. In this embodiment, the example of the voltage type inverter has been described, but the same effect can be obtained even when the current type inverter is used.
【００２５】実施例２．次に、この発明のインバータ装
置の地絡電流を検出する電流検出器の取り付け位置の変
形例を図８により説明する。図中、図１１と同一符号は
同一又は相当部分を示すので説明は省略する。図におい
て、電流検出器３８はインバータ部の下アームを構成す
るスイッチング素子１２、１４、１６の直流母線６１側
を短絡し、この短絡点６３から平滑コンデンサ１０を結
ぶ線の電流を検出するように挿入され、還流ダイオード
１８、２０、２２は対応するスイッチング素子１２、１
４、１６の入力側から、電流検出器３８とは並列となる
ように、直流母線６１に接続されている。このように電
流検出器３８を挿入することにより、スイッチング素子
１２、１４、１６の１個又は２個又は３個の何れかを所
定期間オン状態とすることにより、Ｕ、Ｖ、Ｗの何れの
相が地絡しても、電流検出器３８は地絡電流を検出する
ことができる。Example 2. Next, a modified example of the mounting position of the current detector for detecting the ground fault current of the inverter device of the present invention will be described with reference to FIG. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 11 indicate the same or corresponding portions, and thus the description thereof will be omitted. In the figure, a current detector 38 short-circuits the switching elements 12, 14, 16 constituting the lower arm of the inverter unit on the side of the DC bus 61, and detects the current of the line connecting the smoothing capacitor 10 from this short-circuit point 63. When inserted, the free wheeling diodes 18, 20, 22 are associated with the corresponding switching elements 12, 1,
The input side of 4 and 16 is connected to the DC bus 61 so as to be in parallel with the current detector 38. By inserting the current detector 38 in this way, one of the switching elements 12, 14, 16 is turned on for a predetermined period of time, and any one of U, V, W is turned on. Even if the phase is ground-faulted, the current detector 38 can detect the ground-fault current.
【００２６】また、図９は図８の上アームを構成するス
イッチング素子１１、１３、１５の直流母線６０側を短
絡し、この短絡点６４から平滑コンデンサ１０を結ぶ線
の電流を検出するように挿入したもので、スイッチング
素子１１、１３、１５の１〜３個の何れかをオン状態と
することにより、Ｕ、Ｖ、Ｗの何れの相が地絡しても、
電流検出器３９は地絡電流を検出することができる。ま
た、この実施例においては、図８及び図９に示す電流検
出器３８、３９を上アーム又は下アームの全スイッチン
グ素子の短絡点６３、６４と直流母線を接続する線に挿
入した例を示したが、上アーム又は下アームの全スイッ
チング素子と図８及び図９に示す直流母線６０、６１と
の間の電流を一括して検出し、かつ、還流ダイオードと
並列に設けるようにしても同様の効果が得られると共
に、図８及び図９に示す電流検出器３８、３９を還流ダ
イオードと並列に設けるようにすることにより、インバ
ータ装置２が運転モードの時にスイッチング素子１１、
１３、１５又は１２、１４、１６の実効電流を検出する
ので、地絡電流検出のみならず、地絡判別付指令部３７
を、インバータ装置２を運転中は、自動的に過電流検出
モードとすることにより、過電流検出をも１個の電流検
出器でできる効果がある。In FIG. 9, the switching elements 11, 13, 15 constituting the upper arm of FIG. 8 are short-circuited on the DC bus 60 side, and the current of the line connecting the smoothing capacitor 10 is detected from this short-circuit point 64. By inserting any one of the switching elements 11, 13, and 15 from 1 to 3 in the ON state, even if any of U, V, and W phases is grounded,
The current detector 39 can detect the ground fault current. Further, in this embodiment, an example is shown in which the current detectors 38 and 39 shown in FIGS. 8 and 9 are inserted in the line connecting the short circuit points 63 and 64 of all the switching elements of the upper arm or the lower arm and the DC bus. However, even if the current between all switching elements of the upper arm or the lower arm and the DC buses 60 and 61 shown in FIGS. 8 and 9 are collectively detected and provided in parallel with the free wheeling diode, the same is true. In addition to the above effect, by providing the current detectors 38 and 39 shown in FIGS. 8 and 9 in parallel with the free wheeling diode, the switching device 11,
Since the effective current of 13, 15 or 12, 14, 16 is detected, not only the ground fault current detection but also the ground fault determination command unit 37
By automatically setting the overcurrent detection mode during the operation of the inverter device 2, there is an effect that the overcurrent detection can be performed by one current detector.
【００２７】実施例３．次に、単相交流電力を出力する
インバータ装置のこの発明の一実施例について説明す
る。図１０は単相インバータ装置６２により単相モータ
６３を運転する場合のもので、単相インバータ装置６２
のＶ相出力側で地絡が生じた場合の例を示している。図
中、図１１と同一符号は同一又は相当部分を示すので説
明は省略する。この例においても、スイッチング素子１
１のみをオン状態とすると地絡電流はモータ６３の内部
を経由して流れるので、電流検出器２３により地絡電流
を検出することができる。すなわち、単相インバータ装
置６２においても、１個の電流検出器２３により地絡電
流を検出することができる。Example 3. Next, an embodiment of the present invention of an inverter device that outputs single-phase AC power will be described. FIG. 10 shows a case where the single-phase motor 63 is driven by the single-phase inverter device 62.
2 shows an example of the case where a ground fault occurs on the V-phase output side. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 11 indicate the same or corresponding portions, and thus the description thereof will be omitted. Also in this example, the switching element 1
When only 1 is turned on, the ground fault current flows through the inside of the motor 63, so that the current detector 23 can detect the ground fault current. That is, even in the single-phase inverter device 62, the ground fault current can be detected by the single current detector 23.
【００２８】[0028]
【発明の効果】この発明によれば、インバータ部の出力
相数より少ない数の出力相に設けられ、出力相の電流を
検出する電流検出器と、電流検出器を設けた出力相の上
アーム又は下アームのスイッチング素子を所定期間オン
状態とする指令信号を出力し、電流検出器の電流検出信
号を検出して地絡を判別する地絡判別付指令部とを備え
るようにすると、インバータ部の出力相数より少ない数
の電流検出器により地絡検出を行うので、安価で小型化
したインバータ装置が実現できる効果がある。According to the present invention, the current detectors provided in a smaller number of output phases than the number of output phases of the inverter section and detecting the current of the output phases, and the upper arm of the output phase provided with the current detectors. Alternatively, when a command signal for outputting the switching element of the lower arm for a predetermined period of time is output, and a command unit with a ground fault determination that detects the current detection signal of the current detector and determines the ground fault is provided, the inverter unit is provided. Since the ground fault detection is performed by the number of current detectors that is smaller than the number of output phases of the above, there is an effect that an inexpensive and miniaturized inverter device can be realized.
【００２９】また、次の発明によれば、直流電力を所要
の電圧周波数の３相交流電力に変換するインバータ部と
を備えたインバータ装置において、インバータ部の出力
相の１相又は２相に設けられ、この出力相の電流を検出
する電流検出器と、電流検出器を設けた出力相の上記上
アーム又は下アームのスイッチング素子を所定期間オン
状態とする指令信号を出力し、電流検出器の電流検出信
号を検出して地絡を判別する地絡判別付指令部とを備え
るようにすると、１個又は２個の電流検出器により地絡
検出ができるので、安価で小型化したインバータ装置が
実現できる効果がある。Further, according to the following invention, in an inverter device provided with an inverter section for converting DC power into three-phase AC power of a required voltage frequency, it is provided in one or two phases of the output phase of the inverter section. The current detector for detecting the current of the output phase, and outputs a command signal for turning on the switching element of the upper arm or the lower arm of the output phase provided with the current detector for a predetermined period, If a ground fault discrimination command unit that detects a current detection signal and discriminates a ground fault is provided, the ground fault can be detected by one or two current detectors. There is an effect that can be realized.
【００３０】また、次の発明によれば、上アーム又は下
アームの全スイッチング素子を流れる電流を一括して検
出し、かつ、還流ダイオードと並列に設けられた電流検
出器と、電流検出器が設けられた側のアームの全スイッ
チング素子の内少なくとも一つを所定期間オン状態とす
る指令信号を出力し、電流検出器の電流検出信号を検出
して地絡を判別する地絡判別付指令部とを備えるように
すると、１個の電流検出器により地絡検出ができるの
で、安価で小型化したインバータ装置が実現できる効果
がある。また、この電流検出器を用いて運転モード時に
運転電流の検出に利用することも可能となる効果があ
る。Further, according to the next invention, the current detector which collectively detects the current flowing through all the switching elements of the upper arm or the lower arm and is provided in parallel with the free wheeling diode, and the current detector are provided. A command unit with a ground fault determination that outputs a command signal that turns on at least one of all switching elements of the arm on the side provided for a predetermined period, and detects a current detection signal of a current detector to determine a ground fault. Since the ground fault can be detected by using one current detector, it is possible to realize an inexpensive and downsized inverter device. Further, there is an effect that the current detector can be used for detecting the operating current in the operating mode.
【００３１】また、、次の発明によれば、直流電力を所
要の電圧周波数の３相交流電力に変換するインバータ部
の出力相の２相に電流検出器を設け、電流検出器の電流
検出信号を検出して地絡を判別する地絡判別付指令部
に、上アーム又は下アームの電流検出器を設けた出力相
の少なくとも１個のスイッチング素子を所定期間オン状
態とする指令信号を出力する指令信号出力工程と、電流
検出器の電流検出信号を検出して地絡を判別する地絡判
別工程と、地絡判別工程で非地絡と判別した場合にイン
バータ装置本体を運転モードとする指令信号を出力する
運転モード指令工程と、運転モード時には電流検出器の
電流検出信号を検出する運転電流検出工程とを備えるよ
うにすると、２個の電流検出器により地絡検出を行うと
共に、運転モード時には運転電流検出も行うので、安価
で小型化したインバータ装置が実現できる効果がある。Further, according to the next invention, a current detector is provided in two phases of the output phase of the inverter section for converting the DC power into the three-phase AC power of the required voltage frequency, and the current detection signal of the current detector is provided. A command signal for detecting at least one switching element of an output phase provided with a current detector of an upper arm or a lower arm and outputting the command signal to a ground fault determination command unit for determining a ground fault for a predetermined period. A command signal output process, a ground fault determination process that detects the current detection signal of the current detector to determine a ground fault, and a command to set the inverter device main body to the operation mode when it is determined to be a non-ground fault in the ground fault determination process When the operation mode command step of outputting a signal and the operation current detection step of detecting the current detection signal of the current detector in the operation mode are provided, the ground fault detection is performed by the two current detectors and the operation mode is performed. Time Since also performs driving current detection, the effect of inexpensive miniaturized inverter device can be realized.
【００３２】更に、次の発明によれば、上アーム又は下
アームの全スイッチング素子を流れる電流を一括して検
出し、かつ、還流ダイオードと並列に設けられた電流検
出器を設け、電流検出器の電流検出信号を検出して地絡
を判別する地絡判別付指令部に、電流検出器が設けられ
た側のアームの全スイッチング素子の内少なくとも一つ
を所定期間オン状態とする指令信号を出力する指令信号
出力工程と、電流検出器の電流検出信号を検出して地絡
を判別する地絡判別工程と、地絡判別工程で非地絡と判
別した場合にインバータ装置本体を運転モードとする指
令信号を出力する運転モード指令工程と、運転モード時
には電流検出器の電流検出信号を検出する運転電流検出
工程とを備えるようにすると、１個の電流検出器により
地絡検出を行うと共に、運転モード時には運転電流検出
も行うので、安価で小型化したインバータ装置が実現で
きる効果がある。Further, according to the following invention, the current flowing through all the switching elements of the upper arm or the lower arm is collectively detected, and the current detector provided in parallel with the free wheeling diode is provided. The ground fault detection command unit that detects the ground fault by detecting the current detection signal of the command signal that turns on at least one of all switching elements of the arm on the side where the current detector is installed for a predetermined period. A command signal output step to output, a ground fault determination step of detecting a current detection signal of a current detector to determine a ground fault, and an inverter device main body in an operation mode when it is determined to be a non-ground fault in the ground fault determination step. By providing the operation mode command step of outputting a command signal to perform the operation and the operation current detection step of detecting the current detection signal of the current detector in the operation mode, it is possible to detect the ground fault by one current detector. To, at the time of operation mode is performed even driving current detection, the effect of inexpensive miniaturized inverter device can be realized.
【図１】この発明のインバータ装置の一実施例を構成す
る各ブロックとその接続を説明する説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining each block and its connection which constitute an embodiment of an inverter device of the present invention.
【図２】この発明のインバータ装置の交流入力電源を説
明する説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an AC input power source of the inverter device of the present invention.
【図３】この発明のインバータ装置の一実施例の出力線
Ｓ相が地絡した場合の動作説明をするための説明図であ
る。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining an operation when the output line S phase of the embodiment of the inverter device of the present invention is grounded.
【図４】この発明のインバータ装置の一実施例の出力線
Ｖ相が地絡した場合の動作説明をするための説明図であ
る。FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining an operation when an output line V-phase is ground-faulted in one embodiment of the inverter device of the present invention.
【図５】この発明のインバータ装置の一実施例の出力線
Ｕ相のみに電流検出器を設けた場合の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a case where a current detector is provided only on the output line U-phase of the embodiment of the inverter device of the present invention.
【図６】この発明のインバータ装置の一実施例の地絡検
出のタイムチャートである。FIG. 6 is a time chart of ground fault detection in one embodiment of the inverter device of the present invention.
【図７】この発明のインバータ装置の一実施例の非地絡
時の動作を示すタイムチャートである。FIG. 7 is a time chart showing the operation of the embodiment of the inverter device of the present invention when there is no ground fault.
【図８】この発明のインバータ装置の一実施例の電流検
出器を上アームの全スイッチング素子の短絡点と直流母
線との間の取り付た場合の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a case where the current detector of the embodiment of the inverter device of the present invention is mounted between the short-circuit points of all switching elements of the upper arm and the DC bus.
【図９】この発明のインバータ装置の一実施例の電流検
出器を下アームの全スイッチング素子の短絡点と直流母
線との間の取り付た場合の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of a case where the current detector of one embodiment of the inverter device of the present invention is attached between the short-circuit points of all the switching elements of the lower arm and the DC bus.
【図１０】この発明のインバータ装置の一実施例の単相
インバータの地絡検出の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of ground fault detection of a single-phase inverter of one embodiment of the inverter device of the present invention.
【図１１】従来のインバータ装置を構成するブロックと
その接続を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing blocks constituting the conventional inverter device and their connections.
【図１２】従来のインバータ装置の出力側の二相に電流
検出器を取り付けた場合の説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram when a current detector is attached to two phases on the output side of a conventional inverter device.
【図１３】従来のインバータ装置の下アームの全スイッ
チング素子の直流母線側を短絡した短絡点と直流母線の
間に電流検出器を挿入した場合の説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram of a case where a current detector is inserted between a short-circuit point where all the switching elements of the lower arm of the conventional inverter device are short-circuited on the DC bus side and the DC bus.
１ 交流電源 ２ インバータ装置 ４、５、６、７、８、９ ダイオード １１、１２、１３、１４、１５、１６ スイッチング素
子 １７、１８、１９、２０、２１、２２ 還流ダイオード ２３、２４、２５、３８、３９ 電流検出器 ３７ 地絡判別付指令部1 AC power supply 2 Inverter device 4, 5, 6, 7, 8, 9 Diode 11, 12, 13, 14, 15, 16 Switching element 17, 18, 19, 20, 21, 22 Freewheeling diode 23, 24, 25, 38, 39 Current detector 37 Command unit with ground fault discrimination
Claims (5)
タ部と、上アーム及び下アームを構成するスイッチング
素子を有し、上記直流電力を所要の電圧周波数の交流電
力に変換するインバータ部とを備えたインバータ装置に
おいて、上記インバータ部の出力相数より少ない数の出
力相に設けられ、該出力相の電流を検出する電流検出器
と、上記電流検出器を設けた出力相の上アーム又は下ア
ームのスイッチング素子を所定期間オン状態とする指令
信号を出力し、上記電流検出器の電流検出信号を検出し
て地絡を判別する地絡判別付指令部とを具備したことを
特徴とするインバータ装置。1. A converter section for converting AC power into DC power, and an inverter section for converting the DC power into AC power having a required voltage frequency, the switching section having upper and lower arms. In the above inverter device, a current detector provided in a smaller number of output phases than the number of output phases of the inverter unit, and a current detector for detecting a current of the output phase, and an upper arm or a lower arm of the output phase provided with the current detector An inverter unit, which outputs a command signal for turning on the switching element for a predetermined period of time, and detects a current detection signal of the current detector to judge a ground fault. .
タ部と、上アーム及び下アームを構成するスイッチング
素子を有し、上記直流電力を所要の電圧周波数の３相交
流電力に変換するインバータ部とを備えたインバータ装
置において、上記インバータ部の出力相の１相又は２相
に設けられ、該出力相の電流を検出する電流検出器と、
上記電流検出器を設けた出力相の上記上アーム又は下ア
ームのスイッチング素子を所定期間オン状態とする指令
信号を出力し、上記電流検出器の電流検出信号を検出し
て地絡を判別する地絡判別付指令部とを具備したことを
特徴とするインバータ装置。2. A converter unit for converting AC power into DC power, and an inverter unit for converting the DC power into three-phase AC power having a required voltage frequency, the inverter unit having switching elements forming upper and lower arms. An inverter device including: a current detector that is provided in one phase or two phases of the output phase of the inverter section and that detects a current of the output phase;
A ground signal for determining a ground fault by outputting a command signal for turning on the switching element of the upper arm or the lower arm of the output phase provided with the current detector for a predetermined period, and detecting the current detection signal of the current detector. An inverter device comprising a command unit with a fault discrimination.
タ部と、上アーム及び下アームを構成する複数のスイッ
チング素子と該複数のスイチング素子に並列に接続され
た還流ダイオードとを有し、上記直流電力を所要の電圧
周波数の交流電力に変換するインバータ部とを備えたイ
ンバータ装置において、上記上アーム又は下アームの全
スイッチング素子を流れる電流を一括して検出し、か
つ、上記還流ダイオードと並列に設けられた電流検出器
と、上記電流検出器が設けられた側のアームの全スイッ
チング素子の内少なくとも一つを所定期間オン状態とす
る指令信号を出力し、上記電流検出器の電流検出信号を
検出して地絡を判別する地絡判別付指令部とを具備した
ことを特徴とするインバータ装置。3. A converter unit for converting AC power into DC power, a plurality of switching elements forming upper and lower arms, and a freewheeling diode connected in parallel to the plurality of switching elements, In an inverter device including an inverter unit that converts electric power into AC power of a required voltage frequency, collectively detects currents flowing through all switching elements of the upper arm or the lower arm, and in parallel with the free wheel diode. A current detector provided and a command signal for turning on at least one of all switching elements of the arm on the side where the current detector is provided for a predetermined period are output, and the current detection signal of the current detector is output. An inverter device comprising: a ground fault determination command unit that detects and determines a ground fault.
タ部と、上アーム及び下アームを構成するスイッチング
素子を有し、上記直流電力を所要の電圧周波数の３相交
流電力に変換するインバータ部と、該インバータ部の出
力相の２相に設けられ、該出力相の電流を検出する電流
検出器と、上記電流検出器を設けた出力相の上アーム又
は下アームのスイッチング素子を所定期間オン状態とす
る指令信号を出力し、上記電流検出器の電流検出信号を
検出して地絡を判別する地絡判別付指令部とを備えたイ
ンバータ装置であって、上記地絡判別付指令部に、上記
上アーム又は下アームの上記電流検出器を設けた出力相
の少なくとも１個のスイッチング素子を所定期間オン状
態とする指令信号を出力する指令信号出力工程と、上記
電流検出器の電流検出信号を検出して地絡を判別する地
絡判別工程と、該地絡判別工程で非地絡と判別した場合
にインバータ装置本体を運転モードとする指令信号を出
力する運転モード指令工程と、運転モード時には上記電
流検出器の電流検出信号を検出する運転電流検出工程と
を具備したことを特徴とするインバータ装置の運転方
法。4. A converter unit for converting AC power into DC power, and an inverter unit having a switching element forming an upper arm and a lower arm, for converting the DC power into three-phase AC power having a required voltage frequency. , A current detector provided in two phases of the output phase of the inverter unit for detecting a current of the output phase and a switching element of an upper arm or a lower arm of the output phase provided with the current detector are turned on for a predetermined period. An inverter device having a ground fault discrimination command unit that outputs a command signal to determine the ground fault by detecting the current detection signal of the current detector, wherein the ground fault discrimination command unit is: A command signal output step of outputting a command signal for turning on at least one switching element of the output phase provided with the current detector of the upper arm or the lower arm for a predetermined period, and a current detection of the current detector. A ground fault discriminating step of discriminating a ground fault by detecting an output signal, and an operation mode command step of outputting a command signal to set the inverter device main body to the operation mode when it is discriminated as a non-ground fault in the ground fault discriminating step, And a driving current detecting step of detecting a current detection signal of the current detector in a driving mode.
タ部と、上アーム及び下アームを構成する複数のスイッ
チング素子と該複数のスイチング素子に並列に接続され
た還流ダイオードとを有し、上記直流電力を所要の電圧
周波数の交流電力に変換するインバータ部と、上記上ア
ーム又は下アームの全スイッチング素子を流れる電流を
一括して検出し、かつ、上記還流ダイオードと並列に設
けられた電流検出器と、上記電流検出器が設けられた側
のアームの全スイッチング素子の内少なくとも一つを所
定期間オン状態とする指令信号を出力し、上記電流検出
器の電流検出信号を検出して地絡を判別する地絡判別付
指令部とを備えたインバータ装置であって、上記地絡判
別付指令部に、上記電流検出器が設けられた側のアーム
の全スイッチング素子の内少なくとも一つを所定期間オ
ン状態とする指令信号を出力する指令信号出力工程と、
上記電流検出器の電流検出信号を検出して地絡を判別す
る地絡判別工程と、該地絡判別工程で非地絡と判別した
場合にインバータ装置本体を運転モードとする指令信号
を出力する運転モード指令工程と、運転モード時には上
記電流検出器の電流検出信号を検出する運転電流検出工
程とを具備したことを特徴とするインバータ装置の運転
方法。5. A converter unit for converting AC power into DC power, a plurality of switching elements forming upper and lower arms, and a free wheeling diode connected in parallel to the plurality of switching elements, wherein An inverter unit that converts electric power into AC power of a required voltage frequency and a current detector that collectively detects a current flowing through all switching elements of the upper arm or the lower arm, and that is provided in parallel with the return diode. And outputs a command signal for turning on at least one of all switching elements of the arm on the side provided with the current detector for a predetermined period, and detects the current detection signal of the current detector to cause a ground fault. An inverter device having a ground fault discrimination command section for discriminating, wherein all the switching elements of the arm on the side where the current detector is provided in the ground fault discrimination command section. A command signal output step of outputting a command signal that turns on at least one of the children for a predetermined period,
A ground fault discriminating step of discriminating a ground fault by detecting a current detection signal of the current detector, and outputting a command signal for putting the inverter device main body into an operation mode when discriminating a non-ground fault in the ground fault discriminating step An operating method of an inverter device, comprising: an operating mode commanding step; and an operating current detecting step of detecting a current detection signal of the current detector in the operating mode.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2817694A JPH07239359A (en) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | Inverter apparatus and driving method therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2817694A JPH07239359A (en) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | Inverter apparatus and driving method therefor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07239359A true JPH07239359A (en) | 1995-09-12 |
Family
ID=12241424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2817694A Pending JPH07239359A (en) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | Inverter apparatus and driving method therefor |
Country Status (1)
| Country | Link |
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