JPH11262283A - インバータ装置の制動回路 - Google Patents
インバータ装置の制動回路Info
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- JPH11262283A JPH11262283A JP10056971A JP5697198A JPH11262283A JP H11262283 A JPH11262283 A JP H11262283A JP 10056971 A JP10056971 A JP 10056971A JP 5697198 A JP5697198 A JP 5697198A JP H11262283 A JPH11262283 A JP H11262283A
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- inverter
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 専用ブレーキ回路を設けることなく、停電時
あるいは非常停止時等に有効にブレーキを掛けることが
できるインバータ装置の制動装置を提供する。 【解決手段】 複数のスイッチング素子１１と逆並列接
続ダイオード１２とを備えるインバータ主回路１０の正
負端子間に、抵抗器１７とスイッチング手段１８との直
列回路からなる既存の回生処理回路２１を接続してなる
ものにおいて、インバータモータ１３の非常停止時に
は、インバータ主回路１０の正極側１５と前記回生処理
回路２１のスイッチング手段１８のゲート電極との間の
抵抗器２４と定電圧ダイオード２３とから成る直列回路
を介してスイッチング手段１８を点弧させ、抵抗器１７
で回生エネルギを消費させて回生制動をかけるようにす
る。
あるいは非常停止時等に有効にブレーキを掛けることが
できるインバータ装置の制動装置を提供する。 【解決手段】 複数のスイッチング素子１１と逆並列接
続ダイオード１２とを備えるインバータ主回路１０の正
負端子間に、抵抗器１７とスイッチング手段１８との直
列回路からなる既存の回生処理回路２１を接続してなる
ものにおいて、インバータモータ１３の非常停止時に
は、インバータ主回路１０の正極側１５と前記回生処理
回路２１のスイッチング手段１８のゲート電極との間の
抵抗器２４と定電圧ダイオード２３とから成る直列回路
を介してスイッチング手段１８を点弧させ、抵抗器１７
で回生エネルギを消費させて回生制動をかけるようにす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、界磁中に配設し
た電機子巻線をインバータで給電してモータを駆動制御
するものにおいて、停電時や非常時に確実にモータを停
止させるインバータ装置の制動回路に関するものであ
る。
た電機子巻線をインバータで給電してモータを駆動制御
するものにおいて、停電時や非常時に確実にモータを停
止させるインバータ装置の制動回路に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、永久磁石形交流モータや直流モ
ータの駆動制御回路においては、インバータやサーボア
ンプにより電流制御をして増速・減速制御をしていた。
しかしながら、停電時、断線時、或いはインバータやサ
ーボアンプの故障により電流制御ができない場合には、
機械的ブレーキを併用するか、電気的な制動をかけてモ
ータを停止させていた。図２は、発電制動ブレーキ回路
を内蔵した従来のインバータ装置を示している。３相の
交流電源１に接続された整流ダイオード２の３相ブリッ
ジ回路の正極側３と負極側４との間に平滑コンデンサ５
が接続されて直流電源回路６を形成している。この場
合、正極側３と平滑コンデンサ５との間には、充電抵抗
器７と短絡スイッチ８を備えた充電電流抑制回路９が設
けてある。直流電源回路としては、交流を整流する形式
の他、燃料電池や蓄電池等の電池類であっても良い。直
流電源回路６と並列に、３相のインバータ主回路１０が
接続されている。このインバータ主回路１０は、例えば
ＩＧＢＴやパワートランジスタからなるスイッチング素
子１１と、これと逆並列に接続されたダイオード１２と
の組を各相２組有し、それらの接続点はインバータモー
タ１３の電機子巻線に接続されている。インバータ主回
路１０の各スイッチング素子１１のゲート回路はインバ
ータ制御回路１４に導かれている。インバータ主回路１
０の正極側１５と負極側１６との間には、抵抗器１７と
スイッチング手段１８の直列回路が接続され、このスイ
ッチング手段１８のゲート電極とインバータ主回路１０
の負極側１６の間には安定化抵抗器１９が接続され、こ
のゲート電極とインバータ制御回路１４との間にはゲー
ト抵抗器２０が接続されて、回生処理回路２１が形成さ
れている。インバータモータ１３の各相の電機子巻線
は、発電制動ブレーキ回路２７の整流器２８のブリッジ
に接続されている。整流器ブリッジと電流制限抵抗器２
９とサイリスタ３０とは閉回路接続されて、サイリスタ
３０はインバータ制御回路１４によって制御される。こ
の従来の駆動制御回路において、交流電源１が接続され
ると、整流ダイオード２から電流を供給された充電抵抗
器７は平滑コンデンサ５を充電する。充電が完了すると
短絡スイッチ８が作動し、充電抵抗器７を短絡して充電
を制限する。この時、直流電源回路６は健全な直流電流
を出力し、インバータ主回路１０に通電可能となる。こ
の状態でインバータ制御回路１４は、インバータ主回路
１０のスイッチング素子１１を適当な位相で点弧制御し
てインバータモータ１３を駆動制御している。そして駆
動中に、スイッチング素子１１の点弧制御では追いつけ
ない程度の大幅な或いは急激な減速を必要とする時は、
インバータ制御回路１４は、ゲート抵抗器２０に通電し
て回生処理回路２１のスイッチング手段１８を点弧させ
て導通させてやり、慣性エネルギーによってインバータ
モータ１３の電機子巻線に発電された電力を逆並列接続
ダイオード１２、抵抗器１７、スイッチング手段１８を
介して流すことにより、発熱消費させて必要なだけの制
動をかけて減速している。また、駆動運転中に、突然、
交流電源１が停電した場合やインバータ主回路１０に故
障が発生した場合には、その状態をインバータ制御回路
１４が検出し、インバータ主回路１０への点弧信号を停
止してインバータ主回路１０を停止するとともに、イン
バータ制御回路１４は、発電制動ブレーキ回路２７のサ
イリスタ３０を点弧してサイリスタ３０を導通させる。
すると、界磁中で相対回転する電機子巻線に発電された
電力は、整流器２８、電流制限抵抗器２９、サイリスタ
３０、整流器２８と流れて、電流制限抵抗器２９で発熱
消費され、ブレーキが掛かり、インバータモータ１３が
停止する。この際、サイリスタ３０は、一度オンすると
サイリスタ３０を流れる電流が保持電流以下になるまで
オンし続けるため、交流電源１が停電していてもブレー
キを作動し続けることができる。また、サイリスタ３０
の点弧は、停電直後であれば、コンデンサ充電電流の放
電によって行うことができる。
ータの駆動制御回路においては、インバータやサーボア
ンプにより電流制御をして増速・減速制御をしていた。
しかしながら、停電時、断線時、或いはインバータやサ
ーボアンプの故障により電流制御ができない場合には、
機械的ブレーキを併用するか、電気的な制動をかけてモ
ータを停止させていた。図２は、発電制動ブレーキ回路
を内蔵した従来のインバータ装置を示している。３相の
交流電源１に接続された整流ダイオード２の３相ブリッ
ジ回路の正極側３と負極側４との間に平滑コンデンサ５
が接続されて直流電源回路６を形成している。この場
合、正極側３と平滑コンデンサ５との間には、充電抵抗
器７と短絡スイッチ８を備えた充電電流抑制回路９が設
けてある。直流電源回路としては、交流を整流する形式
の他、燃料電池や蓄電池等の電池類であっても良い。直
流電源回路６と並列に、３相のインバータ主回路１０が
接続されている。このインバータ主回路１０は、例えば
ＩＧＢＴやパワートランジスタからなるスイッチング素
子１１と、これと逆並列に接続されたダイオード１２と
の組を各相２組有し、それらの接続点はインバータモー
タ１３の電機子巻線に接続されている。インバータ主回
路１０の各スイッチング素子１１のゲート回路はインバ
ータ制御回路１４に導かれている。インバータ主回路１
０の正極側１５と負極側１６との間には、抵抗器１７と
スイッチング手段１８の直列回路が接続され、このスイ
ッチング手段１８のゲート電極とインバータ主回路１０
の負極側１６の間には安定化抵抗器１９が接続され、こ
のゲート電極とインバータ制御回路１４との間にはゲー
ト抵抗器２０が接続されて、回生処理回路２１が形成さ
れている。インバータモータ１３の各相の電機子巻線
は、発電制動ブレーキ回路２７の整流器２８のブリッジ
に接続されている。整流器ブリッジと電流制限抵抗器２
９とサイリスタ３０とは閉回路接続されて、サイリスタ
３０はインバータ制御回路１４によって制御される。こ
の従来の駆動制御回路において、交流電源１が接続され
ると、整流ダイオード２から電流を供給された充電抵抗
器７は平滑コンデンサ５を充電する。充電が完了すると
短絡スイッチ８が作動し、充電抵抗器７を短絡して充電
を制限する。この時、直流電源回路６は健全な直流電流
を出力し、インバータ主回路１０に通電可能となる。こ
の状態でインバータ制御回路１４は、インバータ主回路
１０のスイッチング素子１１を適当な位相で点弧制御し
てインバータモータ１３を駆動制御している。そして駆
動中に、スイッチング素子１１の点弧制御では追いつけ
ない程度の大幅な或いは急激な減速を必要とする時は、
インバータ制御回路１４は、ゲート抵抗器２０に通電し
て回生処理回路２１のスイッチング手段１８を点弧させ
て導通させてやり、慣性エネルギーによってインバータ
モータ１３の電機子巻線に発電された電力を逆並列接続
ダイオード１２、抵抗器１７、スイッチング手段１８を
介して流すことにより、発熱消費させて必要なだけの制
動をかけて減速している。また、駆動運転中に、突然、
交流電源１が停電した場合やインバータ主回路１０に故
障が発生した場合には、その状態をインバータ制御回路
１４が検出し、インバータ主回路１０への点弧信号を停
止してインバータ主回路１０を停止するとともに、イン
バータ制御回路１４は、発電制動ブレーキ回路２７のサ
イリスタ３０を点弧してサイリスタ３０を導通させる。
すると、界磁中で相対回転する電機子巻線に発電された
電力は、整流器２８、電流制限抵抗器２９、サイリスタ
３０、整流器２８と流れて、電流制限抵抗器２９で発熱
消費され、ブレーキが掛かり、インバータモータ１３が
停止する。この際、サイリスタ３０は、一度オンすると
サイリスタ３０を流れる電流が保持電流以下になるまで
オンし続けるため、交流電源１が停電していてもブレー
キを作動し続けることができる。また、サイリスタ３０
の点弧は、停電直後であれば、コンデンサ充電電流の放
電によって行うことができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】以上の通り、従来のイ
ンバータモータの駆動制御においては、複数個の整流
器、電流制限抵抗器、サイリスタ等を用いた専用のブレ
ーキ回路を必要としていたため駆動制御回路の寸法が大
きくなり、費用高となっていた。また、特開平７−９９
７８４号公報には、平滑用コンデンサへの初期充電電流
の抑制用抵抗と、モータの制動制御時における前記コン
デンサに蓄積されたモータ回生電力を熱消費させるため
の抵抗とを共用一本化させて、インバータ装置全体の小
型化・低廉化を図ったものはあるが、これはいずれも正
常運転時に使用する抵抗の共用一本化であり、停電時あ
るいは非常停止時に対する措置として考慮されたもので
はなく、したがって停電時あるいは非常停止時には依然
として上記の従来の発電制動ブレーキ回路２７を使用す
ることが必要であった。本発明は、上記の不都合に鑑
み、専用のブレーキ回路を設けることなく、停電時ある
いは非常停止時等に有効にブレーキを掛けることができ
るインバータ装置の制動回路を提供することを目的とす
るものである。
ンバータモータの駆動制御においては、複数個の整流
器、電流制限抵抗器、サイリスタ等を用いた専用のブレ
ーキ回路を必要としていたため駆動制御回路の寸法が大
きくなり、費用高となっていた。また、特開平７−９９
７８４号公報には、平滑用コンデンサへの初期充電電流
の抑制用抵抗と、モータの制動制御時における前記コン
デンサに蓄積されたモータ回生電力を熱消費させるため
の抵抗とを共用一本化させて、インバータ装置全体の小
型化・低廉化を図ったものはあるが、これはいずれも正
常運転時に使用する抵抗の共用一本化であり、停電時あ
るいは非常停止時に対する措置として考慮されたもので
はなく、したがって停電時あるいは非常停止時には依然
として上記の従来の発電制動ブレーキ回路２７を使用す
ることが必要であった。本発明は、上記の不都合に鑑
み、専用のブレーキ回路を設けることなく、停電時ある
いは非常停止時等に有効にブレーキを掛けることができ
るインバータ装置の制動回路を提供することを目的とす
るものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、直流電源回路と、複数のス
イッチング素子と逆並列接続ダイオードとを持ち前記直
流電源回路と並列接続されてモータを駆動制御するイン
バータ主回路と、このインバータ主回路の前記複数のス
イッチング素子を点弧制御するインバータ制御回路と、
前記インバータ主回路の正負端子間に接続された抵抗器
とスイッチング手段との直列回路からなる減速時の回生
エネルギーを該抵抗器で放電する回生処理回路と、を有
するインバータ装置において、非常停止時には前記回生
処理回路の前記スイッチング手段をオンにすることを特
徴としている。また、請求項２記載の発明は、請求項１
記載のインバータ装置において、前記回生処理回路の前
記スイッチング手段のゲート電極と前記インバータ主回
路の正極側との間を常閉接点を持つスイッチで、かつ、
前記ゲート電極と前記インバータ制御回路との間を常開
接点を持つスイッチで接続することにより、運転時には
前記スイッチング手段をインバータ制御回路で制御し、
非常停止時には前記常閉接点の作動により前記スイッチ
ング手段を強制的にオンにすることを特徴としている。
さらに、請求項３記載の発明は、請求項２記載のインバ
ータ装置において、前記直流電源回路と前記回生処理回
路との間を常開接点を持つスイッチで接続することによ
り、非常停止時には前記回生処理回路を前記直流電源回
路から切り離すことを特徴としている。以上の構成によ
り、インバータモータの非常停止時には、インバータ主
回路の正極側と既存の回生処理回路のスイッチング手段
のゲート電極との間を強制的にオンにして回生停止制動
をかけるようにしたので、従来のようなサイリスタや発
熱抵抗器、整流ダイオード等を用いた専用の回生停止制
動回路を別途設ける必要が無くなり、その分、装置全体
が小型化でき、価格低減できるものとなる。
め、請求項１記載の発明は、直流電源回路と、複数のス
イッチング素子と逆並列接続ダイオードとを持ち前記直
流電源回路と並列接続されてモータを駆動制御するイン
バータ主回路と、このインバータ主回路の前記複数のス
イッチング素子を点弧制御するインバータ制御回路と、
前記インバータ主回路の正負端子間に接続された抵抗器
とスイッチング手段との直列回路からなる減速時の回生
エネルギーを該抵抗器で放電する回生処理回路と、を有
するインバータ装置において、非常停止時には前記回生
処理回路の前記スイッチング手段をオンにすることを特
徴としている。また、請求項２記載の発明は、請求項１
記載のインバータ装置において、前記回生処理回路の前
記スイッチング手段のゲート電極と前記インバータ主回
路の正極側との間を常閉接点を持つスイッチで、かつ、
前記ゲート電極と前記インバータ制御回路との間を常開
接点を持つスイッチで接続することにより、運転時には
前記スイッチング手段をインバータ制御回路で制御し、
非常停止時には前記常閉接点の作動により前記スイッチ
ング手段を強制的にオンにすることを特徴としている。
さらに、請求項３記載の発明は、請求項２記載のインバ
ータ装置において、前記直流電源回路と前記回生処理回
路との間を常開接点を持つスイッチで接続することによ
り、非常停止時には前記回生処理回路を前記直流電源回
路から切り離すことを特徴としている。以上の構成によ
り、インバータモータの非常停止時には、インバータ主
回路の正極側と既存の回生処理回路のスイッチング手段
のゲート電極との間を強制的にオンにして回生停止制動
をかけるようにしたので、従来のようなサイリスタや発
熱抵抗器、整流ダイオード等を用いた専用の回生停止制
動回路を別途設ける必要が無くなり、その分、装置全体
が小型化でき、価格低減できるものとなる。
【０００５】
【発明の実施の形態】次に、図１によってこの発明の実
施の形態を説明する。説明に当たって、図２と同一部分
は同一符号で示している。３相の交流電源１に接続され
た整流ダイオード２の３相ブリッジ回路の正極側３と負
極側４とには平滑コンデンサ５が接続されて直流電源回
路６を形成している。この場合も、正極側３と平滑コン
デンサ５との間には、充電抵抗器７と短絡スイッチ８を
備えた充電電流抑制回路９が設けてある。直流電源回路
６と並列に、３相のインバータ主回路１０が接続されて
いる。このインバータ主回路１０は、例えばＩＧＢＴや
パワートランジスタからなるスイッチング素子１１と、
これと逆並列に接続されたダイオード１２との組を各相
２組有し、それらの接続点はインバータモータ１３の電
機子巻線に接続されている。インバータ主回路１０の各
スイッチング素子１１のゲート回路はインバータ制御回
路１４に導かれている。インバータ主回路１０の正極側
１５と負極側１６とには、抵抗器１７とスイッチング手
段１８の直列回路が接続され、このスイッチング手段１
８のゲート電極とインバータ主回路１０の負極側１６の
間には安定化抵抗器１９が接続され、このゲート電極と
インバータ制御回路１４との間にはゲート抵抗器２０が
接続されて、回生処理回路２１が形成されている。ここ
で、スイッチング手段１８のゲート電極とゲート抵抗器
２０との間には切り換え開閉器２２が介設されており、
ゲート抵抗器２０は切り換え開閉器２２の常開接点ａに
接続され、したがって通常のインバータモータ１３の運
転時にはスイッチング手段１８のゲート電極に接続され
ている。切り換え開閉器２２の常閉接点ｂには、定電圧
ダイオード２３のカソードが接続され、この定電圧ダイ
オード２３のアノードは、抵抗器２４を介してインバー
タ主回路１０の正極側１５に接続される。したがって停
電や非常停止時などの電流が来なくなったとき、常閉接
点によりスイッチング手段１８のゲート電極にはインバ
ータ主回路１０の正極側１５からの電流が定電圧ダイオ
ード２３と抵抗器２４を介して流れ込み、強制的にスイ
ッチング手段１８をオンにすることとなる。スイッチン
グ手段１８がオンになれば、これと直列接続されている
抵抗器１７にインバータ主回路１０から送られてくる回
生エネルギがここで消費されるので、インバータモータ
１３に急速に制動がかかることとなる。また、この発明
によれば、直流電源回路６とインバータ主回路１０との
間に、この場合正極側３と１５の間に、常開接点を有す
る開閉器２５が設けられている。したがってこの開閉器
２５は、正常なインバータモータ１３の駆動運転中は閉
路され、停電などの非常停止時には自動的に開路するの
で、直流電源回路６からのエネルギが抵抗器１７とスイ
ッチング手段１８の直列回路に流れ込む危険性はなくな
る。
施の形態を説明する。説明に当たって、図２と同一部分
は同一符号で示している。３相の交流電源１に接続され
た整流ダイオード２の３相ブリッジ回路の正極側３と負
極側４とには平滑コンデンサ５が接続されて直流電源回
路６を形成している。この場合も、正極側３と平滑コン
デンサ５との間には、充電抵抗器７と短絡スイッチ８を
備えた充電電流抑制回路９が設けてある。直流電源回路
６と並列に、３相のインバータ主回路１０が接続されて
いる。このインバータ主回路１０は、例えばＩＧＢＴや
パワートランジスタからなるスイッチング素子１１と、
これと逆並列に接続されたダイオード１２との組を各相
２組有し、それらの接続点はインバータモータ１３の電
機子巻線に接続されている。インバータ主回路１０の各
スイッチング素子１１のゲート回路はインバータ制御回
路１４に導かれている。インバータ主回路１０の正極側
１５と負極側１６とには、抵抗器１７とスイッチング手
段１８の直列回路が接続され、このスイッチング手段１
８のゲート電極とインバータ主回路１０の負極側１６の
間には安定化抵抗器１９が接続され、このゲート電極と
インバータ制御回路１４との間にはゲート抵抗器２０が
接続されて、回生処理回路２１が形成されている。ここ
で、スイッチング手段１８のゲート電極とゲート抵抗器
２０との間には切り換え開閉器２２が介設されており、
ゲート抵抗器２０は切り換え開閉器２２の常開接点ａに
接続され、したがって通常のインバータモータ１３の運
転時にはスイッチング手段１８のゲート電極に接続され
ている。切り換え開閉器２２の常閉接点ｂには、定電圧
ダイオード２３のカソードが接続され、この定電圧ダイ
オード２３のアノードは、抵抗器２４を介してインバー
タ主回路１０の正極側１５に接続される。したがって停
電や非常停止時などの電流が来なくなったとき、常閉接
点によりスイッチング手段１８のゲート電極にはインバ
ータ主回路１０の正極側１５からの電流が定電圧ダイオ
ード２３と抵抗器２４を介して流れ込み、強制的にスイ
ッチング手段１８をオンにすることとなる。スイッチン
グ手段１８がオンになれば、これと直列接続されている
抵抗器１７にインバータ主回路１０から送られてくる回
生エネルギがここで消費されるので、インバータモータ
１３に急速に制動がかかることとなる。また、この発明
によれば、直流電源回路６とインバータ主回路１０との
間に、この場合正極側３と１５の間に、常開接点を有す
る開閉器２５が設けられている。したがってこの開閉器
２５は、正常なインバータモータ１３の駆動運転中は閉
路され、停電などの非常停止時には自動的に開路するの
で、直流電源回路６からのエネルギが抵抗器１７とスイ
ッチング手段１８の直列回路に流れ込む危険性はなくな
る。
【０００６】図１は、この様な構成の発明によるインバ
ータ装置の非常停止状態を表わしている。インバータ装
置を運転する場合は、先ず交流電源１を投入すると、整
流ダイオード２で整流された電流は充電抵抗器７を介し
て平滑コンデンサ５に充電される。充電が完了して平滑
コンデンサ５の端子間電圧が確立すると、短絡スイッチ
８が閉路して過充電を阻止する。かくして直流電源回路
６が立ち上がると、常開接点である開閉器２５を介し
て、電源電圧はインバータ主回路１０に印加される。イ
ンバータ制御回路１４はインバータ主回路１０のスイッ
チング素子１１を点弧制御してインバータモータ１３を
駆動制御する。そして駆動運転中減速が必要な場合は、
インバータ制御回路１４は切り換え開閉器２２の常開接
点ａを介してスイッチング手段１８を導通させて、必要
な時間だけ逆並列接続ダイオード１２からの回生電流を
抵抗器１７に流して制動をかけて減速する。インバータ
モータ１３の回転中に、交流電源１が停電した場合や電
源遮断故障を起こした場合、インバータ制御回路１４は
先ずインバータ主回路１０にゲートブロック信号を出力
し、インバータ主回路１０を停止させるとともに開閉器
２５は自動的に開路となり直流電源回路６とインバータ
主回路の間を断路する。また、切り換え開閉器２２も常
閉接点ｂ側に切り換わる。この時、インバータ主回路１
０は停止しているが、インバータモータ１３の回転子は
慣性で回転を続行しているため、界磁と鎖交する電機子
巻線には誘起電圧が発生する。この誘起電圧は逆並列接
続ダイオード１２で整流されて、抵抗器２４、定電圧ダ
イオード２３に流れ、スイッチング手段１８のゲートに
点弧電圧を供給してスイッチング手段１８を導通させ
る。すると、逆並列接続ダイオード１２を流れる電流が
抵抗器１７に流入して、スイッチング手段１８、インバ
ータ主回路１０の負極側１６を介して閉回路を形成して
流れ、抵抗器１７で発熱消費されて、インバータモータ
１３の回転子を制動して停止させる。スイッチング手段
１８にサイリスタ等のいったん導通したら保持電流以下
になるまで導通を維持する性質の素子を用いれば、停電
時であっても回生制動は続行されるので好ましい。な
お、上記の説明において、直流電源回路６は、交流電源
１を整流平滑する例を示したが、この他、太陽電池、燃
料電池、蓄電池他等の電池類を用いることができる。ま
た、インバータモータ１３は、回転電機子型であっても
良いし、回転界磁型であっても良い。更に、界磁は永久
磁石式の他、界磁巻線に直流励磁する形式としても良
い。さらに、開閉器２５や切り換え開閉器２２を常開接
点等で構成したが、電流を検知することにより自動的に
オン・オフする半導体スイッチで構成してもよい。
ータ装置の非常停止状態を表わしている。インバータ装
置を運転する場合は、先ず交流電源１を投入すると、整
流ダイオード２で整流された電流は充電抵抗器７を介し
て平滑コンデンサ５に充電される。充電が完了して平滑
コンデンサ５の端子間電圧が確立すると、短絡スイッチ
８が閉路して過充電を阻止する。かくして直流電源回路
６が立ち上がると、常開接点である開閉器２５を介し
て、電源電圧はインバータ主回路１０に印加される。イ
ンバータ制御回路１４はインバータ主回路１０のスイッ
チング素子１１を点弧制御してインバータモータ１３を
駆動制御する。そして駆動運転中減速が必要な場合は、
インバータ制御回路１４は切り換え開閉器２２の常開接
点ａを介してスイッチング手段１８を導通させて、必要
な時間だけ逆並列接続ダイオード１２からの回生電流を
抵抗器１７に流して制動をかけて減速する。インバータ
モータ１３の回転中に、交流電源１が停電した場合や電
源遮断故障を起こした場合、インバータ制御回路１４は
先ずインバータ主回路１０にゲートブロック信号を出力
し、インバータ主回路１０を停止させるとともに開閉器
２５は自動的に開路となり直流電源回路６とインバータ
主回路の間を断路する。また、切り換え開閉器２２も常
閉接点ｂ側に切り換わる。この時、インバータ主回路１
０は停止しているが、インバータモータ１３の回転子は
慣性で回転を続行しているため、界磁と鎖交する電機子
巻線には誘起電圧が発生する。この誘起電圧は逆並列接
続ダイオード１２で整流されて、抵抗器２４、定電圧ダ
イオード２３に流れ、スイッチング手段１８のゲートに
点弧電圧を供給してスイッチング手段１８を導通させ
る。すると、逆並列接続ダイオード１２を流れる電流が
抵抗器１７に流入して、スイッチング手段１８、インバ
ータ主回路１０の負極側１６を介して閉回路を形成して
流れ、抵抗器１７で発熱消費されて、インバータモータ
１３の回転子を制動して停止させる。スイッチング手段
１８にサイリスタ等のいったん導通したら保持電流以下
になるまで導通を維持する性質の素子を用いれば、停電
時であっても回生制動は続行されるので好ましい。な
お、上記の説明において、直流電源回路６は、交流電源
１を整流平滑する例を示したが、この他、太陽電池、燃
料電池、蓄電池他等の電池類を用いることができる。ま
た、インバータモータ１３は、回転電機子型であっても
良いし、回転界磁型であっても良い。更に、界磁は永久
磁石式の他、界磁巻線に直流励磁する形式としても良
い。さらに、開閉器２５や切り換え開閉器２２を常開接
点等で構成したが、電流を検知することにより自動的に
オン・オフする半導体スイッチで構成してもよい。
【０００７】
【発明の効果】以上の通りこの発明によれば、複数のス
イッチング素子と逆並列接続ダイオードとを備えるイン
バータ主回路と並列に、抵抗器とスイッチング手段との
直列回路からなる既存の回生処理回路を接続してなるも
のにおいて、停電時などに、インバータ主回路の正極側
と前記回生処理回路のスイッチング手段のゲート電極と
の間に抵抗器と定電圧ダイオードとの直列回路を接続
し、回生電圧によって回生処理回路のスイッチング手段
を強制的に点弧して回生停止制動をかけるようにしたの
で、サイリスタや発熱抵抗器、整流ダイオード等を用い
た専用の回生停止制動回路を設ける必要が無くなり、そ
の分制御回路が小型化でき、価格低減できるものとな
る。
イッチング素子と逆並列接続ダイオードとを備えるイン
バータ主回路と並列に、抵抗器とスイッチング手段との
直列回路からなる既存の回生処理回路を接続してなるも
のにおいて、停電時などに、インバータ主回路の正極側
と前記回生処理回路のスイッチング手段のゲート電極と
の間に抵抗器と定電圧ダイオードとの直列回路を接続
し、回生電圧によって回生処理回路のスイッチング手段
を強制的に点弧して回生停止制動をかけるようにしたの
で、サイリスタや発熱抵抗器、整流ダイオード等を用い
た専用の回生停止制動回路を設ける必要が無くなり、そ
の分制御回路が小型化でき、価格低減できるものとな
る。
【図１】この発明によるインバータ装置の回路図であ
る。
る。
【図２】従来のインバータ装置の回路図である。
１ 交流電源 ２ 整流ダイオード ３ ３相ブリッジ回路の正極側 ４ ３相ブリッジ回路の負極側 ５ 平滑コンデンサ ６ 直流電源回路 ７ 充電抵抗器 ８ 短絡スイッチ ９ 充電電流抑制回路 １０ インバータ主回路 １１ スイッチング素子 １２ ダイオード １３ インバータモータ １４ インバータ制御回路 １５ インバータ主回路の正極側 １６ インバータ主回路の負極側 １７ 抵抗器 １８ スイッチング手段 １９ 安定化抵抗器 ２０ ゲート抵抗器 ２１ 回生処理回路 ２２ 切り換え開閉器 ２３ 定電圧ダイオード ２４ 抵抗器 ２５ 開閉器
Claims (3)
- 【請求項１】 直流電源回路と、複数のスイッチング素
子と逆並列接続ダイオードとを持ち前記直流電源回路と
並列接続されてモータを駆動制御するインバータ主回路
と、このインバータ主回路の前記複数のスイッチング素
子を点弧制御するインバータ制御回路と、前記インバー
タ主回路の正負端子間に接続された抵抗器とスイッチン
グ手段との直列回路からなる減速時の回生エネルギーを
該抵抗器で放電する回生処理回路と、を有するインバー
タ装置において、 非常停止時には前記回生処理回路の前記スイッチング手
段をオンにすることを特徴とするインバータ装置の制動
回路。 - 【請求項２】 請求項１記載のインバータ装置におい
て、 前記回生処理回路の前記スイッチング手段のゲート電極
と前記インバータ主回路の正極側との間を常閉接点を持
つスイッチで、かつ、前記ゲート電極と前記インバータ
制御回路との間を常開接点を持つスイッチで接続するこ
とにより、運転時には前記スイッチング手段をインバー
タ制御回路で制御し、非常停止時には前記常閉接点の作
動により前記スイッチング手段を強制的にオンにするこ
とを特徴とするインバータ装置の制動回路。 - 【請求項３】 請求項２記載のインバータ装置におい
て、 前記直流電源回路と前記回生処理回路との間を常開接点
を持つスイッチで接続することにより、非常停止時には
前記回生処理回路を前記直流電源回路から切り離すこと
を特徴とするインバータ装置の制動回路。
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|---|---|---|---|
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| JP05697198A JP4126510B2 (ja) | 1998-03-09 | 1998-03-09 | インバータ装置の制動回路 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11262283A true JPH11262283A (ja) | 1999-09-24 |
| JP4126510B2 JP4126510B2 (ja) | 2008-07-30 |
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| JP05697198A Expired - Fee Related JP4126510B2 (ja) | 1998-03-09 | 1998-03-09 | インバータ装置の制動回路 |
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| JP (1) | JP4126510B2 (ja) |
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-
1998
- 1998-03-09 JP JP05697198A patent/JP4126510B2/ja not_active Expired - Fee Related
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