JPS63228973A - インバ−タ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、電動機を駆動するインバータ装置の改良に関
する。

（従来の技術） 従来より、この種インバータ装置は一般にＰＷＭ制御方
式を採用しており、その一つの例を第３図に示し、他の
一つの例を第４図に示す。まず、第３図に示したものに
ついて述べる。１は電磁開閉器２を介して与えられる主
回路用交流電源Ｒ１Ｓ、Ｔを直流に変換する主回路用交
流電源回路であり、これはダイオードブリッジによる整
流回路３と、その出力電圧を平滑する第１のコンデンサ
４とを有して成る。５は例えばトランジスタをスイッチ
ング要素としたインバータで、これは主回路用直流電源
回路１の直流出力をスイッチングして成る周波数の交流
出力を発生して電動機６を駆動する。７は発光ダイオー
ドから成る表示器であり、これは、前記コンデンサ４の
両端子間に抵抗８を介して接続されている。一方、９は
前記主回路用直流電源回路１とは別に設けられた制御用
直流電源回路であり、これは、前記交流電源Ｒ，Ｓ。

Ｔのうちの二相を直流に変換するもので、ダイオードブ
リッジによる整流回路１０とその出力電圧を平滑する第
２のコンデンサ１１とを有して成る。

１２はこの制御用直流電源回路９からの直流出力を異な
る電圧の直流出力に変換するスイッチングレギュレータ
であり、これは、−次コイル１３゜１４及び二次コイル
１５．１６を有するトランス１７と、発振動作するスイ
ッチング素子たるｌ・ランジスタ１８と、始動抵抗１９
と、二次コイル１３．１４について夫々設けられた整流
用ダイオード２０．２１及び平滑用コンデンサ２２．２
３とから構成されている。２４は制御回路で、これはイ
ンバータ５のトランジスタにベースドライブ信号ｓｂを
出力してスイッチング動作（導通タイミング）を制御す
るようになっている。そして、主回路（整流回路３から
電動機６までの回路）側に異常電流や異常電圧の発生等
があったときには異常検出信号Ｓｋを出力すると共に、
電磁開閉器２を閉成させるための運転信号Ｓｕの出力を
停止する。上記異常検出信号Ｓｋは例えば異常表示器を
駆動するだめの信号として用いられている。２５は発光
ダイオードから成る表示器で、これは、コンデンサ１１
の両端子間に抵抗２６を介して接続されている。

ところで、主回路用直流電源回路１は、インバータ５の
電源たるものであるから、この電源回路１におけるコン
デンサ４はその容量が大きく、電動機６の容量により異
なるが、１０００μＦから１００００μＦにも及ぶ。こ
のためコンデンサ４が充電状態にあるときには主回路が
高電圧状態となるので、その充電状態を前記表示器７に
よって表示するようにし、以て、電磁開閉器２が開放さ
れて主回路用交流電源Ｒ，Ｓ、Ｔからの給電が断たれた
とき、即ち主回路の電源が断たれたときにおける安全性
を確保するようにしている。

一方、第４図に示した構成のものでは、スイッチングレ
ギュレータ１２の入力電源を主回路の直流電源回路１か
ら得るようにしており、この場合、主回路に異常電流や
異常電圧が発生して電磁遮断器２７のトリップにより主
回路用交流電源Ｒ，Ｓ。

Ｔからの給電が断たれたときには、コンデンサ４の充電
電荷は、スイッチングレギュレータ１２の発振動作にと
もなって急速に放電される（第２図の放電曲線Ｂ参照）
。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、」二連した従来例のうち第３図に示した
構成のものでは、主回路に異常が発生して主回路の電源
が断たれた場合、異常検出信号Ｓｋの出力状態は保持さ
れるので、異常発生の認識を素早くできるものの、主回
路側の第１のコンデンサ４の放電に時間がかかり、その
放電時間は数分から数１０分に及ぶ（第２図の放電曲線
Ａ参照）。

このため、主回路側の異常発生を認識したとしても保守
点検を行なうについては、コンデンサ４が放電し切るの
を待つか、外部でコンデンサ４を強制的に放電させるか
しなければならず、迅速には保守点検を開始することが
できないという問題がある。

また、第４図に示した構成のものでは、主回、路の電源
が断たれたことによって、制御用電源も断たれるため、
異常検出信号Ｓｋの出力保持ができず、つまり異常発生
を認識させることが不確実で、保守点検が遅れる問題が
ある。

本発明は上記事情に関がみてなされたものであり、その
目的は、主回路に異常が発生して主回路の電源が断たれ
た場合に、異常検出信号の出力状態を保持できて、異常
発生を確実に報知できて、保守点検の必要を確実に知ら
しめることができ、さらには、保守点検する際には主回
路における第一　〇　− １のコンデンサを瞬時に放電できて、保守点検を迅速に
開始できるインバータ装置を提供するにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、出力電圧平滑用の第１のコンデンサを有して
主回路用交流電源を直流に変換する主回路用直流電源回
路と、この主回路用直流電源回路からの直流出力をスイ
ッチングして交流出力を発生するインバータと、前記主
回路用直流電源回路とは別に設けられ出力電圧平滑用の
第２のコンデンサを何して制御用交流電源を直流に変換
する制御用直流電源回路と、この制御用直流電源回路か
らの直流出力を異なる電圧の直流出力に変換するスイッ
チングレギュレータと、このスイッチングレギュレータ
からの直流出力が給電され前記インバータのスイッチン
グ動作を制御すると共に主回路側に異常が発生したとき
に異常検出信号を出力する制御回路とを具備し、前記第
１のコンデンサのプラス端子と第２のコンデンサのプラ
ス端子との間をアノードが第１のコンデンサのプラス端
子側となる第１のダイオードを介して接続し、前記第１
のコンデンサのマイナス端子と第２のコンデンサのマイ
ナス端子との間をカソードが第１のコンデンサのマイナ
ス端子側となる第１のダイオードを介して接続したこと
を特徴とするものである。

（作用） 主回路用直流電源回路の入力電源である主回路用交流電
源が断たれたときには、制御回路側のスイッチングレギ
ュレータは主回路側と関係なく制御用直流電源回路の直
流出力を入力電源として受けるから、制御回路は異常検
出信号の出力状態を保持できる。又、主回路用直流電源
回路の第１のコンデンサにおける残留電荷は、この第１
のコンデンサの両端子と第２のコンデンサの両端子とが
接続されていることから、制御回路側の電源を切れば、
スイッチングレギュレータの発振動作に基づき第２のコ
ンデンサと共に瞬時に放電する。

又、第１のコンデンサ及び第２のコンデンサの間には第
１のダイオード及び第２のダイオードが上述した極性で
介在するから、制御用直流電源回路側からの主回路側へ
の大電流の流れを阻止でき、よって制御用直流電源回路
の整流素子の破損を防止できる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を第１図を参照して説明する。第
１図には第３図と同一部分に同一符号を付しており、従
って、１は電磁開閉器２を介して与えられる主回路用交
流電源Ｒ，Ｓ、Ｔを直流化する主回路用交流電源回路で
あり、これはダイオードブリッジによる整流回路３と、
その出力電圧を平滑する第１のコンデンサ４とを有して
成る。

５は例えばトランジスタをスイッチング要素としたイン
バータで、これは主回路用直流電源回路１の直流出力を
スイッチングして成る周波数の交流出力を発生して電動
機６を駆動する。一方、９は前記主回路用直流電源回路
１とは別に設けられた制御用直流電源回路であり、これ
は、前記交流電源Ｒ，Ｓ、Ｔのうちの二相を直流に変換
するもので、ダイオードブリッジによる整流回路１０と
その出力電圧を平滑する第２のコンデンサ１１とを有し
て成る。１２はこの制御用直流電源回路９からの直流出
力を異なる電圧の直流出力にに変換するスイッチングレ
ギュレータであり、これは、−次コイル１３．１４及び
二次コイル１５．１６を有するトランス１７と、発振動
作するスイッチング素子たるトランジスタ１８と、始動
抵抗１９と、二次コイル１３．１４について夫々設けら
れた整流用ダイオード２０．２１及び平滑用コンデンサ
２２．２３とから構成されている。２４は制御回路で、
これはインバータ５のトランジスタにベースドライブ信
号ｓｂを出力してスイッチング動作（導通タイミング）
を制御するようになっていると共に、主回路（整流回路
３から電動機６までの回路）側に異常電流や異常電圧の
発生等があったときには異常検出信号Ｓｋを出力すると
共に、電磁開閉器２を開放させるための運転信号Ｓｕの
出力を停止する。上記異常検出信号Ｓｋは例えば異常表
示器を駆動するための信号として用いられている。２５
は発光ダイオードから成る表示器で、これは、コンデン
サ１１の両端子間に抵抗２６を介して接続されている。

ここで、主回路側の第１のコンデンサ４のプラス端子４
ａは、制御回路２４側の第２のコンデンサ１１のプラス
端子１１ａと接続されており、その接続ラインにはアノ
ードが第１のコンデンサ４のプラス端子４ａ側となるよ
うに第１のダイオード２８が介在されている。又、主回
路側の第１のコンデンサ４のマイナス端子４ｂは、制御
回路２４側の第２のコンデンサ１１のマイナス端子１１
ｂと接続されており、その接続ラインにはカソードが第
１のコンデンサ４のマイナス端子４ｂ側となるように第
２のダイオード２９か介在されている。そして、主回路
用直流電源回路１と制御用直流電源回路９とはその出力
電圧が同電圧となるように設定されている。

上記構成において、制御用直流電源回路９の人力電源で
ある交流電源Ｒ，Ｔを制御用直流電源回路９にＬｊ−え
ると、この電源回路９の直流出力がスイッチンダレギュ
レータ１２によって異なる電圧の直流電源として制御回
路２４に与えられる。制御回路２４は運転信号Ｓｕを出
力して電磁開閉器２を閉路し、これにて主回路用直流電
源回路１の入力電源として交流電源Ｒ，Ｓ、Ｔが与えら
れる。

又、制御回路２４はインバータ５にべ〜ストライブ信号
ｓｂを出力してインバータ５を駆動させる。

この場合、主回路用直流電源回路１の出力電圧と、制御
用直流電源回路１９の出力電圧とは同電圧であるので、
第１のコンデンサ４と第２のコンデンサ１１との間で電
流が流れることはない。

さて、主回路における異常発生を制御回路２４が検出す
ると、運転信号Ｓｕの出力を停止すると共に、異常検出
信号Ｓｋを出力する。運転信号ＳＵの出力停止により電
磁開閉器２が開放されて主回路用直流電源回路工の入力
電源である交流電源Ｒ，Ｓ、Ｔが断たれる。この場合、
スイッチングレギュレータ１２は制御用直流電源回路９
の直流出力を入力電源として受けるから、制御回路２４
は異常検出信号Ｓｋの出力状態を保持でき、従って、主
回路の異常発生を確実に認識させることができる。この
状態においては、制御用直流電源回路９の入力電源を切
れば、主回路用直流電源回路１の第１のコンデンサ４に
おける残留電荷は、この第１のコンデンサ４の両端子４
ａ、４ｂと第２のコンデンサ１１の両端子１１ａ、ｌｌ
ｂとが夫々接続されていることから、第２のコンデンサ
１１側即ちスイッチングレギュレータ１２の入力側に流
れる。このときスイッチングレギュレータ１２は発振動
作有しているから、第１のコンデンサ４は第２のコンデ
ンサ１１と共に急速に放電する（第２図の放電曲線Ｃ参
照）。又、このとき、第１のコンデンサ４及び第２のコ
ンデンサ１１の間には第１のダイオード２８及び第２の
ダイオード２９か」二連した極性で介在するから、制御
用直流電源回路９側からの主回路側への大電流の流れを
阻止でき、よって制御用直流電源回路９の整流素子であ
るダイオードの破損を防止できる。

尚、制御回路２４側における表示器２５は、制御電源表
示用である他に、第１のコンデンサ４の充電状態を表示
するものである。即ち、第１のコンデンサ４の残留電荷
は制御用電源を断つことによって放電されるから、表示
器２５が点灯状態（制御用電源投入状態）では、第１の
コンデンサ４が充電状態にあることを表示する。この結
果、第４図で示した従来で要していた表示器７を不要な
らしめ得る。

［発明の効果コ 本発明は以上の記述から明らかなように、制御回路側の
スイッチングレギュレータの入力電源を主回路用直流電
源回路とは別の制御用直流電源回路から得るようにした
ので、異常発生によって主回路側の電源が断たれたとき
においても、制御回路からの異常検出信号の出力を保持
でき、従って異常発生を確実に報知することができ、こ
の結果保守点検の必要を認識させることができる。しか
も、主回路用直流電源回路の第１のコンデンサの両端子
と制御用直流電源回路の第２のコンデンサの両端子とを
接続したので、保守点検を開始するについては、制御用
直流電源回路の入力電源を切ることにより、主回路側の
第２のコンデンサの残留電荷を制御回路側で瞬時に放電
させることかでき、よって、保守点検を迅速に開始する
ことかできる。さらには、第１のコンデンサと第２のコ
ンデンサとの各接続ラインに、制御用直流電源回路から
主回路側への電流の流れを阻止するダイオードを介在さ
せたので、制御用直流電源回路の整流素子に大電流が流
れることを防止できて、整流素子の破損も防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す電気回路図であり、第
２図は本発明実施例と従来とにおける放電特性を示す図
、第３図及び第４図は異なる従来例を示す電気回路図で
ある。 図中、１は主回路用直流電源回路、４は第１のコンデン
サ、５はインバータ、９は制御用直流電源回路、１１は
第２のコンデンサ、１２はスイッチングレギュレータ、
２４は制御回路、２８は第１のダイオード、２９は第２
のダイオードである。 １：主回路用直流電源回路 ４：第１のコンデンサ ５：インバータ ９：制徂用直う爪＠源口跡 ］１：第２のコンデンサ ２８：第１のダイオード ２９：第２のダイオード゛ 第　１　図 第　２　図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、出力電圧平滑用の第１のコンデンサを有して主回路
   用交流電源を直流に変換する主回路用直流電源回路と、
   この主回路用直流電源回路からの直流出力をスイッチン
   グして交流出力を発生するインバータと、前記主回路用
   直流電源回路とは別に設けられ出力電圧平滑用の第２の
   コンデンサを有して制御用交流電源を直流に変換する制
   御用直流電源回路と、この制御用直流電源回路からの直
   流出力を異なる電圧の直流出力に変換するスイッチング
   レギュレータと、このスイッチングレギュレータからの
   直流出力が給電され前記インバータのスイッチング動作
   を制御すると共に主回路側に異常が発生したときに異常
   検出信号を出力する制御回路とを具備し、前記第１のコ
   ンデンサのプラス端子と第２のコンデンサのプラス端子
   との間をアノードが第１のコンデンサのプラス端子側と
   なる第１のダイオードを介して接続し、前記第１のコン
   デンサのマイナス端子と第２のコンデンサのマイナス端
   子との間をカソードが第１のコンデンサのマイナス端子
   側となる第１のダイオードを介して接続したことを特徴
   とするインバータ装置。 ２、制御回路側には第１のコンデンサの充電状態を表示
   する表示器が設けられていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載のインバータ装置。