JPH01248929A - インバータ装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明はインバータ装置、特にインバータ装置出力の
地絡事故に対するインバータ装置の保護に関するもので
ある。

［従来技術］ 第２図は従来のインバータ装置の回路を示す図である。

図において、（１）は商用電源、（２）は商用電源（１
）の交流を直流に変換するダイオードコンバータ、（３
）はダイオードコンバータ（２）によって変換された直
流電圧を変換する平滑コンデンサ、（４）は平滑コンデ
ンサ（３）によって平滑された直流を交流に変換するト
ランジスタインバータ、（５）は零相リアクトルの地絡
検出器、（６）は負荷である誘導電導機、（７）はトラ
ンジスタインバータ（４）のベースを駆動するベース駆
動回路、（８）はトランジスタインバータ（４）から任
意の電圧と周波数が出力されるようベース駆動回路（７
）を制御するマイクロコンピュータ等により構成されて
いる制御回路、（９）はベース駆動回路（７）によって
オン・オフ動作させられる接触器用スイッチ、（１０）
は接触器用スイッチ（９）と商用電源（１）に接続され
、接触器用スイッチ（９）がオフ動作した時に励磁を解
除される電磁接触器、（１０ａ）は商用型１Ｆｊ（１）
とダイオードコンバータ（２）の入力側との間に直列に
挿入された遮断素子であるところの電磁接触器（１０ａ
）のノーマルオーブンの接点である。

次に動作について説明する。第３図はインバータ装置の
出カー相に地絡事故が発生した場合の地絡電流の経路を
示す図である。

図の矢印の経路で大地を通じて地絡電流が流れるので、
第２図に示すように地絡検出器（５）をトランジスタイ
ンバータ（４）の出力側に取付け、地絡検出器（６）の
地絡電流検出信号をベース駆動回路（７）に送り、その
信号を受けたベース駆動回路（７）では動作を停止させ
てトランジスタインバータ（４）の出力を遮断すること
により、地絡電流の続流を遮断し、インバータ装置を過
電流による破損から保護することができる。

地絡事故に対するインバータ装置の保護は前述のような
方式がとられているのが一般的である。

しかし、誘導電動機（６）には、印加電圧が遮断された
後も残留磁気による残留電圧が数秒間にわたり残るため
、トランジスタインバータ（４）を遮断した後は第４図
に示す如く、矢印の地絡で地絡電流が流れるから誘導電
動機（６）を電源として考慮する必要がある。

このように、第４図の例の場合、トランジスタインバー
タ（４）の出力を遮断したあとも図の経路で地絡電流が
流れ続ける。従って平滑コンデンサ（３）ニ充電が断続
され、３電源Ｖｌ　、　Ｖ２　、Ｖ３の和の電圧にまで
充電される可能性がある。したがって、この場合平滑コ
ンデンサ（３）に充電される電圧は、位相によっては通
常の商用電源（１）により充電される電圧より高くなり
、ダイオードコンバータ（２）、平滑コンデンサ（３）
またはトランジスタインバータ（４）などの定格電圧を
越え、インバータ装置が過電圧により、破損する可能性
がある。

そこで、第２図に示す如く、地絡検出器（５）の地絡電
流検出信号を受けたベース駆動回路（７）がその動作を
停止させてトランジスタインバータ（４）の出力を遮断
するとともに、接触器用スイッチ（９）をオフ動作させ
、電磁接触器（ｌＯ）の励磁を解除させて接点（１０ａ
）を開くことにより電源を遮断して平滑コンデンサ（３
）への充電電流の接続による過電圧を防止している。

［発明が解決しようとする課！！１］ 上記のような従来のインバータ装置では地絡事故による
インバータ装置の破損を防ぐために、トランジスタイン
バータ（４）の出力側に地絡検出器（５）を設け、その
地絡検出器（５）の地絡電流検出信号によりベース駆動
回路（７）の動作を停止させてトランジスタインバータ
（４）の出力を遮断し、更に電磁接触器（ｌＯ）の接点
（１０ａ）をダイオードコンバータ（２）の入力側に設
け、電磁接触器（ｌＯ）を開閉する接触用スイッチ（９
）のオフ動作を地絡検出器（５）の地絡電流検出信号を
受けたベース駆動回路（７）によって行わせ、地絡電流
の続流経路を遮断するようにしていたから、電磁接触器
（１ｏ）などの機器が必要となり、インバータ装置の構
成が複雑で、しかも大型化すると共にコスト高となると
いう問題点があった。

また、続流する地絡電流による平滑コンデンサ（３）へ
の充電は３０〜１００ａ＋ｓｅｃ間で終了するために、
応答の早い電磁接触器でなければならないという問題点
があった。

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、電磁接触器を使用せずに、−般的にインバー
タ装置に内蔵されている平滑コンデンサの放電回路を利
用して地絡事故時に平滑コンデンサの電圧を抑制するこ
とができるインバータ装置を得ることを目的とする。

［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、平滑コンデンサに放
電抵抗と放電用トランジスタとを直列に接続し、放電用
トランジスタのベースをベース駆動回路に接続し、ベー
ス駆動回路が地絡検出器の地絡電流検出信号を受けたと
きに放電用トランジスタをオン動作させるようにしたも
のである。

［作　用コ この発明においては、インバータ装置の平滑コンデンサ
に放電抵抗と放電用トランジスタが直列に接続され、放
電用トランジスタのベースがベース駆動回路に接続され
、ベース駆動回路が地絡検出器の地絡電流検出信号を受
けたときに、放電用トランジスタをオン動作させるよう
にしているから、地絡事故の発生によりインバータ装置
に地絡電流が流れたときに、地絡検出器が地絡電流を検
出して地絡電流検出信号を出力する。この信号を受けた
ベース駆動回路はその動作を停止させてトランジスタイ
ンバータの出力を遮断すると共に放電用トランジスタを
オン動作させる。従って、トランジスタインバータの出
力を遮断した後に誘導電動機に発生する残留磁気による
残留電圧に基く地絡電流の続流は平滑コンデンサに充電
されず、放電抵抗と放電用トランジスタを通して流れ、
平滑コンデンサに過電圧がかかることがなくなる。

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例の回路を示す図である。図
において、従来例を示す第２図と同一符号は同−又は相
当部分を示し、構成の説明は省略する。（１１）は平滑
コンデンサ（３）に接続された放電抵抗、（１２）はコ
レクタとエミッタが放電抵抗（１１）と平滑コンデンサ
（３）に直列に接続された放電用トランジスタで、その
ベースはベース駆動回路（７）に接続されている。この
放電抵抗（１１）と放７ｕ用トランジスタ（１２）は本
来、駆動される誘導電動機（６）が回生状態のときに誘
導電動機（６）から回生されてくるエネルギーにより平
滑コンデンサ（３）が過充電により過電圧とならないよ
うに平滑コンデンサ（３）の電圧を制御するためのもの
として一般的なインバータ装置には標準装備されている
ものである。本実施例はかかる放電抵抗（１１）及び放
電用トランジスタ（１２）を利用したものである。

次に上記実施例の動作を説明する。

地絡事故の発生により、インバータ装置に地絡電流が流
れたときに地絡検出器（５）が地絡電流を検出して地絡
電流検出信号を出力する。ベース駆動回路（７）は地絡
検出器（５）の地絡検出信号を受けると、その動作を停
止させてトランジスタインバータ（４）の出力を遮断す
る。それと同時にベース駆動回路（７）は放電用トラン
ジスタ（１２）をオン動作させる。そうすると、トラン
ジスタインバータフ４）の出力遮断後に誘導電動機（８
）に発生する残留磁気による残留電圧に基く地絡電流の
続流は平滑コンデンサ（３）に充電されず、放電抵抗（
１１）と放電用トランジスタ（１２）に流れ、平滑コン
デンサ（３）に過電圧がかかることがなくなる。従って
、平滑コンデンサ（３）の過電圧によるインバータ装置
の破損が防止される。

［発明の効果］ この発明は以上説明したとおり、インバータ装置の平滑
コンデンサに放電抵抗と放電用トランジスタが直列に接
続され、放電用トランジスタのベースがベース駆動回路
に接続され、ベース駆動回路が地絡検出器の地絡電流検
出信号を受けたときに、放電用トランジスタをオン動作
させることにより、誘導電動機に発生する残留電圧に基
く地絡電流の続流が平滑コンデンサに充電されず、放電
抵抗と放電用トランジスタに流れるようにして、平滑コ
ンデンサに過電圧がかからないようにしたので、平滑コ
ンデンサの過電圧によるインバータ装置の破損が防止さ
れ、しかも放電抵抗と放電用トランジスタは一般的なイ
ンバータ装置に標準装備されているものを利用している
ために、構成が簡単で小型化できると共に安価で済むと
いう効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の回路を示す図、第２図は
従来のインバータ装置の回路を示す図、第３図は地絡事
故発生時の地絡電流の経路を示す図、第４図は誘導電動
機の残留電圧を考慮した場合の地絡電流の経路を示す図
である。 図において、（３）は平滑コンデンサ、（５）は地絡検
出器、（７）はベース駆動回路、（１１）は放電抵抗、
（１２）は放電用トランジスタである。 なお各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 交流電源と、交流電源の交流を直流に変換するコンバー
   タと、コンバータによって変換された直流を平滑する平
   滑コンデンサと、平滑コンデンサによって平滑された直
   流を交流に変換するインバータと、インバータのベース
   を駆動するベース駆動回路と、インバータから任意の電
   圧と周波数が出力されるようベース駆動回路を制御する
   制御回路と、インバータの出力側に設けられ、地絡電流
   を検出する地絡検出器とを備え、地絡検出器の地絡電流
   検出信号を受けたベース駆動回路がインバータへのベー
   ス電流を遮断するようにしたインバータ装置において、
   平滑コンデンサに放電抵抗と放電用トランジスタとを直
   列に接続し、放電用トランジスタのベースをベース駆動
   回路に接続し、ベース駆動回路が地絡検出器の地絡電流
   検出信号を受けたときに放電用トランジスタをオン動作
   させることを特徴とするインバータ装置。