JPH1198854A - Inverter apparatus - Google Patents
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- JPH1198854A JPH1198854A JP9259481A JP25948197A JPH1198854A JP H1198854 A JPH1198854 A JP H1198854A JP 9259481 A JP9259481 A JP 9259481A JP 25948197 A JP25948197 A JP 25948197A JP H1198854 A JPH1198854 A JP H1198854A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、インバータ装置
に係り、特に電圧形インバータ装置の主回路平滑部に使
用されている電解コンデンサの寿命を判別して信頼性を
向上させたインバータ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inverter device, and more particularly to an inverter device in which the life of an electrolytic capacitor used in a main circuit smoothing portion of a voltage type inverter device is determined to improve reliability.
【０００２】[0002]
【従来の技術】周知のように、電圧形インバータ装置の
主回路平滑部には電解コンデンサが使用されているが、
この電解コンデンサには、寿命があるため、通常ある一
定時間以上経過したなら交換する手段を取っている。2. Description of the Related Art As is well known, an electrolytic capacitor is used in a main circuit smoothing section of a voltage type inverter device.
Since this electrolytic capacitor has a limited life, a means for replacing the capacitor is usually employed after a certain period of time has elapsed.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記電解コンデンサ
は、インバータ装置に一度組み込まれると、そのコンデ
ンサの寿命を簡単に判別することはできない。このた
め、インバータ装置は、電解コンデンサの寿命がある時
間以上となるように設計される。しかし、この時間は単
なる目安にしかすぎず、インバータ装置が使用される環
境によって電解コンデンサの寿命は大きく変化する。Once the electrolytic capacitor has been incorporated into an inverter device, the life of the capacitor cannot be easily determined. For this reason, the inverter device is designed so that the life of the electrolytic capacitor is longer than a certain time. However, this time is only a guide, and the life of the electrolytic capacitor greatly changes depending on the environment in which the inverter device is used.
【０００４】一般的にインバータ装置が設計した一定時
間を経過したなら電解コンデンサの寿命と見なし、電解
コンデンサを交換することになっている。このため、上
記時間は経過しているが、まだ劣化していないのに電解
コンデンサが交換される場合や、逆に劣化していてもそ
れが交換されない場合がある。このように、インバータ
装置に使用される電解コンデンサの寿命を把握すること
は極めて困難である。この発明は上記の事情に鑑みてな
されたもので、電解コンデンサの寿命を判別できるよう
にして信頼性を向上させるとともに、装置のメンテナン
スも改善することができるインバータ装置を提供するこ
とを課題とする。[0004] Generally, when a certain period of time designed by the inverter device has elapsed, the life of the electrolytic capacitor is regarded as life, and the electrolytic capacitor is replaced. For this reason, the above-mentioned time has passed, but the electrolytic capacitor may be replaced even if it has not deteriorated yet, or conversely, it may not be replaced even if it has deteriorated. Thus, it is extremely difficult to grasp the life of the electrolytic capacitor used in the inverter device. The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide an inverter device capable of determining the life of an electrolytic capacitor to improve reliability and improving maintenance of the device. .
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を達成するために、第１発明は、電解コンデンサを主回
路平滑部に用いるインバータ装置において、電解コンデ
ンサの寿命判別手段を設け、この寿命判別手段は、電解
コンデンサに並列接続された放電用抵抗と、電解コンデ
ンサの両端電圧を監視する電圧検出部と、電解コンデン
サへの電圧供給が断たれたときに、放電用抵抗Ｒと電解
コンデンサの静電容量Ｃで決定される放電時定数ｔ（ｔ
＝Ｃ・Ｒ）を計測し、その計測値より演算される静電容
量と予め基準として求めてある電解コンデンサの静電容
量の許容範囲を超えたときに電解コンデンサは寿命であ
ると判断する判定部とを備えたことを特徴とするもので
ある。According to the present invention, in order to achieve the above-mentioned object, a first invention provides an inverter device using an electrolytic capacitor for a main circuit smoothing unit, wherein a means for determining the life of the electrolytic capacitor is provided. The life determining means includes a discharging resistor connected in parallel to the electrolytic capacitor, a voltage detecting unit for monitoring the voltage across the electrolytic capacitor, and a discharging resistor R and the electrolytic capacitor when the supply of voltage to the electrolytic capacitor is cut off. Discharge time constant t (t
= C · R), and when the capacitance calculated from the measured value exceeds the allowable range of the capacitance of the electrolytic capacitor determined in advance as a reference, the electrolytic capacitor is determined to have reached the end of its life. And a unit.
【０００６】第２発明は、電解コンデンサの静電容量を
演算する際に、その静電容量の演算が初回であるときに
は、その初回の静電容量を寿命判断の基準とするために
記憶装置に保存するようにしたことを含むものである。According to a second aspect of the present invention, when calculating the capacitance of an electrolytic capacitor, if the calculation of the capacitance is the first time, the storage device is used in order to use the first time capacitance as a reference for determining the life. This includes storing the information.
【０００７】第３発明は、前記判定部が電解コンデンサ
の寿命を判断したときに警告を発するか、その警告を記
憶装置に保存するようにしたことを含むものである。[0007] The third invention includes that a warning is issued when the determination section determines the life of the electrolytic capacitor, or that the warning is stored in a storage device.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１はこの発明の実施の第１形態
を述べるインバータ装置の構成説明図で、図１におい
て、１１は交流電源で、この交流電源１１はブレーカ１
２を介して順変換器１３に入力される。順変換器１３の
直流出力は直流正負母線１４、１５を介して逆変換器１
６に入力される。逆変換器１６の交流出力は負荷１７に
供給される。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram of the configuration of an inverter device according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 11 denotes an AC power supply,
2 is input to the forward converter 13. The DC output of the forward converter 13 is supplied to the inverse converter 1 via DC positive / negative buses 14 and 15.
6 is input. The AC output of the inverter 16 is supplied to a load 17.
【０００９】前記直流正負母線１４、１５間には電解コ
ンデンサ１８と放電用抵抗１９との並列回路を接続す
る。２０は電解コンデンサ１８間の電圧を検出する電圧
検出部、２１は停電検出部である。２２はマイクロコン
ピュータで、このマイクロコンピュータ２２には、電圧
検出部２０で検出した電解コンデンサ１８間の電圧が供
給される。マイクロコンピュータ２２は、供給される電
圧と停電検出部２１が検出した停電検出信号を利用して
電解コンデンサ１８が放電用抵抗１９により放電して行
く電圧を監視し、後述する放電時定数を用いて電解コン
デンサ１８の寿命を判別する。A parallel circuit of an electrolytic capacitor 18 and a discharging resistor 19 is connected between the DC positive and negative buses 14 and 15. Reference numeral 20 denotes a voltage detection unit that detects a voltage between the electrolytic capacitors 18, and reference numeral 21 denotes a power failure detection unit. Reference numeral 22 denotes a microcomputer to which the voltage between the electrolytic capacitors 18 detected by the voltage detector 20 is supplied. The microcomputer 22 monitors the voltage at which the electrolytic capacitor 18 is discharged by the discharge resistor 19 using the supplied voltage and the power failure detection signal detected by the power failure detection unit 21, and uses a discharge time constant described later. The life of the electrolytic capacitor 18 is determined.
【００１０】２３は記憶装置で、この記憶装置２３は予
め電解コンデンサ１８の静電容量を記憶しておいたり、
電解コンデンサ１８の寿命が近づいたときに警告を発す
ることができない場合に、一時的にそれを記憶しておい
たりするものである。２４は寿命時間等を表示する表示
部である。Reference numeral 23 denotes a storage device which stores the capacitance of the electrolytic capacitor 18 in advance,
If a warning cannot be issued when the life of the electrolytic capacitor 18 is approaching, this is temporarily stored. Reference numeral 24 denotes a display unit for displaying the life time and the like.
【００１１】上記のように構成されたインバータ装置に
おいて、電解コンデンサ１８の寿命を判別する手段の代
表的な基準には、静電容量の変化がある。この実施の形
態では、寿命と判別する要素として上記静電容量の変化
を用いる。In the inverter configured as described above, a typical criterion for determining the life of the electrolytic capacitor 18 is a change in capacitance. In this embodiment, the change in the capacitance is used as an element for determining the life.
【００１２】静電容量の変化率を検出する手段として
は、入力電源を遮断した時の放電時定数を利用する。放
電時定数（６３％放電するまでの時間）は、以下の式か
ら得られる。As means for detecting the rate of change of the capacitance, a discharge time constant when the input power is cut off is used. The discharge time constant (time until 63% discharge) is obtained from the following equation.
【００１３】放電時定数ｔ＝Ｃ・Ｒ （Ｃ：電解コンデ
ンサの静電容量、Ｒ：放電抵抗値） よって、電解コンデンサ１８の静電容量Ｃは次の式から
求めることができる。 Ｃ＝ｔ／Ｒ （ファラッドＦ）…（１） 次に上記実施の第１形態の動作を図２に示すフローチャ
ートを用いて述べる。図２において、まず、ブレーカ１
２を投入してインバータ装置に電源を供給する（Ｓ
１）。なお、電源の投入前にインバータ装置に使用され
ている電解コンデンサ１８の静電容量を求めて記憶装置
２３に記憶しておく。Discharge time constant t = C · R (C: capacitance of electrolytic capacitor, R: discharge resistance value) Accordingly, the capacitance C of the electrolytic capacitor 18 can be obtained from the following equation. C = t / R (Farad F) (1) Next, the operation of the first embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In FIG. 2, first, the breaker 1
2 to supply power to the inverter device (S
1). Before the power is turned on, the capacitance of the electrolytic capacitor 18 used in the inverter device is obtained and stored in the storage device 23.
【００１４】次に、ステップＳ２で電解コンデンサ１８
は寿命かを判定し、寿命でない（Ｎ）と判定したなら、
電解コンデンサ１８の静電容量の変化を求める動作に入
る。このために、ブレーカ１２により電源を遮断する
と、この遮断を停電検出部２１が検出する（Ｓ３）。電
源遮断を検出したときに、電解コンデンサ１８に印加さ
れている直流電圧を電圧検出部２０で検出し、この電圧
をマイクロコンピュータ２２で監視することにより放電
時定数ｔを計測する（Ｓ４）。その計測値から前記
（１）式を用いて演算することにより静電容量Ｃを求め
る（Ｓ５）。Next, in step S2, the electrolytic capacitor 18
Is lifespan, and if it is not lifespan (N),
The operation for obtaining a change in the capacitance of the electrolytic capacitor 18 is started. For this reason, when the power is cut off by the breaker 12, the cut-off detecting unit 21 detects this cut-off (S3). When the power shutdown is detected, the DC voltage applied to the electrolytic capacitor 18 is detected by the voltage detection unit 20, and the microcomputer 22 monitors this voltage to measure the discharge time constant t (S4). The capacitance C is obtained from the measured value by using the equation (1) (S5).
【００１５】求めた静電容量Ｃが記憶装置２３に記憶し
てある静電容量の許容範囲を超えたかをステップＳ６で
判定する。判定の結果、許容範囲を超えたなら（Ｙ）、
電解コンデンサ１８が寿命であるから警告を発し（Ｓ
７）、寿命である旨を記憶装置２３に記憶する（Ｓ
８）。その後、電源を遮断しているので制御電源も切れ
るようになる（Ｓ９）。このように両電源が切れてしま
うと、電解コンデンサ１８の寿命の警告を発してもユー
ザーに知らせるのが困難になるために上述のように寿命
である旨の警告を前記記憶装置２３に保存しておき、次
に電源を投入したとき再度警告を発する。ステップＳ１
０はステップＳ２において、電解コンデンサ１８が寿命
である（Ｙ）と判定したときの処理である。It is determined in step S6 whether the obtained capacitance C exceeds the allowable range of the capacitance stored in the storage device 23. As a result of the judgment, if it exceeds the allowable range (Y),
A warning is issued because the electrolytic capacitor 18 has reached the end of its life (S
7) The life is stored in the storage device 23 (S
8). Thereafter, since the power is shut off, the control power is also turned off (S9). If both power sources are turned off in this way, it is difficult to notify the user even if a warning about the life of the electrolytic capacitor 18 is issued. The warning is issued again when the power is turned on next time. Step S1
0 is a process when it is determined in step S2 that the electrolytic capacitor 18 has reached the end of its life (Y).
【００１６】次にこの発明の実施の第２形態を図３に示
すフローチャートにより述べるに、第１形態で示したフ
ローチャートと同じ処理には同一符号を付してその説明
を省略する。図３のフローチャートを述べるに当たり、
一般的に電解コンデンサは公称静電容量の誤差が大き
い。そのため、初期値からの変化率で寿命を規定してい
る。従って、初期値を計測しておき、その値を使って静
電容量の変化を検出し寿命を判別する手段の方がより効
果的である。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 3. The same processes as those in the flowchart shown in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In describing the flowchart of FIG.
Generally, an electrolytic capacitor has a large error in nominal capacitance. Therefore, the life is defined by the rate of change from the initial value. Therefore, it is more effective to measure the initial value and use the value to detect a change in capacitance and determine the life.
【００１７】図３において、ステップＳ１からステップ
Ｓ５までの処理は第１形態の処理と同一であり、ステッ
プＳ５で静電容量を計測した後、その静電容量の計測が
が初回であるかをステップＳ１１で判定し、初回である
なら（Ｙ）、その静電容量を記憶装置２３に保存する
（Ｓ１２）。ステップＳ１１で初回でないと判定したな
ら（Ｎ）、ステップＳ５で計測した静電容量が保存して
ある静電容量の初期値をもとにした許容範囲を超えてい
るかをステップＳ６で判定する。判定の結果、（Ｙ）な
らステップＳ７で電解コンデンサ１８は、寿命であるこ
との警告を発する。その後、ステップＳ８の処理を行
う。In FIG. 3, the processing from step S1 to step S5 is the same as the processing in the first embodiment. After measuring the capacitance in step S5, it is determined whether the measurement of the capacitance is the first time. The determination is made in step S11. If it is the first time (Y), the capacitance is stored in the storage device 23 (S12). If it is determined in step S11 that it is not the first time (N), it is determined in step S6 whether the capacitance measured in step S5 exceeds an allowable range based on the stored initial value of the capacitance. If the result of the determination is (Y), a warning that the electrolytic capacitor 18 has reached the end of life is issued in step S7. Then, the process of step S8 is performed.
【００１８】[0018]
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
消耗品とされてきた電解コンデンサの寿命を検出してイ
ンバータ装置の信頼性を向上させることができるように
なるとともに、インバータ装置の使用環境によっても過
剰設計となることを避けることができるようになり、合
理的な設計が可能となる。また、ある年月が経過しても
劣化していない電解コンデンサの交換作業が不要にな
り、インバータ装置のメンテナンスの面も改善できるな
ど種々の利点がある。As described above, according to the present invention,
It is possible to improve the reliability of the inverter device by detecting the life of the electrolytic capacitor, which has been considered a consumable item, and to avoid overdesign due to the usage environment of the inverter device. , Rational design is possible. In addition, there is no need to replace an electrolytic capacitor that has not deteriorated even after a certain period of time, and there are various advantages such that the maintenance of the inverter device can be improved.
【図１】この発明の実施の第１形態を示すブロック構成
図。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図２】第１形態の動作を述べるためのフローチャー
ト。FIG. 2 is a flowchart for describing the operation of the first embodiment.
【図３】第２形態の動作を述べるためのフローチャー
ト。FIG. 3 is a flowchart for describing the operation of the second embodiment.
１１…交流電源 １２…ブレーカ １３…順変換器 １４、１５…直流正負母線 １６…逆変換器 １７…負荷 １８…電解コンデンサ １９…放電用抵抗 ２０…電圧検出部 ２１…停電検出部 ２２…マイクロコンピュータ ２３…記憶装置 ２４…表示部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... AC power supply 12 ... Breaker 13 ... Forward converter 14, 15 ... DC positive / negative bus 16 ... Inverter 17 ... Load 18 ... Electrolytic capacitor 19 ... Discharge resistance 20 ... Voltage detection part 21 ... Power failure detection part 22 ... Microcomputer 23 storage device 24 display unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０２Ｍ 1/14 Ｈ０２Ｍ 1/14 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H02M 1/14 H02M 1/14
Claims (3)
インバータ装置において、 電解コンデンサの寿命判別手段を設け、 この寿命判別手段は、電解コンデンサに並列接続された
放電用抵抗と、 電解コンデンサの両端電圧を監視する電圧検出部と、 電解コンデンサへの電圧供給が断たれたときに、放電用
抵抗Ｒと電解コンデンサの静電容量Ｃで決定される放電
時定数ｔ（ｔ＝Ｃ・Ｒ）を計測し、その計測値より演算
される静電容量と予め基準として求めてある電解コンデ
ンサの静電容量の許容範囲を超えたときに電解コンデン
サは寿命であると判断する判定部とを備えたことを特徴
とするインバータ装置。1. An inverter device using an electrolytic capacitor for a main circuit smoothing section, comprising means for determining the life of the electrolytic capacitor, wherein the means for determining the life includes a discharging resistor connected in parallel to the electrolytic capacitor, and a voltage across the electrolytic capacitor. And a discharge time constant t (t = CR) determined by the discharge resistor R and the capacitance C of the electrolytic capacitor when the supply of voltage to the electrolytic capacitor is interrupted. And a determining unit for determining that the electrolytic capacitor has reached the end of its life when the capacitance calculated from the measured value exceeds the allowable range of the capacitance of the electrolytic capacitor obtained in advance as a reference. Features inverter device.
に、その静電容量の演算が初回であるときには、その初
回の静電容量を寿命判断の基準とするために記憶装置に
保存するようにしたことを含む請求項１記載のインバー
タ装置。2. When calculating the capacitance of an electrolytic capacitor, if the calculation of the capacitance is performed for the first time, the capacitance is stored in a storage device in order to use the capacitance for the first time as a reference for determining the life. The inverter device according to claim 1, further comprising:
断したときに警告を発するか、その警告を記憶装置に保
存するようにしたことを含む請求項１または２記載のイ
ンバータ装置。3. The inverter device according to claim 1, further comprising issuing a warning when the determining unit determines the life of the electrolytic capacitor, or storing the warning in a storage device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9259481A JPH1198854A (en) | 1997-09-25 | 1997-09-25 | Inverter apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9259481A JPH1198854A (en) | 1997-09-25 | 1997-09-25 | Inverter apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1198854A true JPH1198854A (en) | 1999-04-09 |
Family
ID=17334686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9259481A Pending JPH1198854A (en) | 1997-09-25 | 1997-09-25 | Inverter apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1198854A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7432616B2 (en) | 2003-03-17 | 2008-10-07 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Inverter device |
| US20140002104A1 (en) * | 2012-07-02 | 2014-01-02 | Lsis Co., Ltd. | Apparatus for diagnosing dc link capacitor of inverter |
| JP2017135938A (en) * | 2016-01-29 | 2017-08-03 | 東芝シュネデール・インバータ株式会社 | Inverter device |
-
1997
- 1997-09-25 JP JP9259481A patent/JPH1198854A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7432616B2 (en) | 2003-03-17 | 2008-10-07 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Inverter device |
| US20140002104A1 (en) * | 2012-07-02 | 2014-01-02 | Lsis Co., Ltd. | Apparatus for diagnosing dc link capacitor of inverter |
| US9535107B2 (en) * | 2012-07-02 | 2017-01-03 | Lsis Co., Ltd. | Apparatus for diagnosing DC link capacitor of inverter |
| JP2017135938A (en) * | 2016-01-29 | 2017-08-03 | 東芝シュネデール・インバータ株式会社 | Inverter device |
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