JPH025456A - 直流電圧中間回路を有する周波数変換装置 - 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］ 本発明は、直流電圧中間回路を有する周波数変換装置に
関する。

［従来の技術］ 交流電動機または三相電動機による制御可能な駆動に、
しばしば周波数変換装置が使用され、この装置の場合、
回路網電圧が整流され、そのようにして形成された直流
電圧から、周波数および波形に関して制御可能な交流電
圧が形成される。このような周波数変換装置は、整流器
、トランジスタおよび／またはサイリスタおよび制御・
調整回路などの数個のパワー構成要素を包含している。

公知の周波数変換装置の場合、冷却体が設けられ、この
冷却体は、一方においては冷却すべきパワー構成要素と
熱伝導可能に結合され、他方においては別の構成要素、
特に制御回路を有するプリント基板を取り付けるハウジ
ング部分として構成されている。しかしながら、この公
知の周波数変換装置の場合は修理時に個々の構成要素の
交換が煩雑になる。

［発明が解決しようとする課題］ したがって、本発明の目的は、保守作業および修理作業
を容易に行うことが可能な周波数変換装置を提供するこ
とである。

［課題を解決するための手段］ 本発明による周波数変換装置は、パワー構成要素が、母
線に接続された数個のモジュールにまとめられているこ
とを特徴としている。

このようにすることによって、特に修理作業がモジュー
ルの簡単な交換によって簡素化される。

本発明による周波数変換装置は、交流電動機および三相
電動機ならびに無整流子電動機に適している。

本発明の１つの実施態様は、組立板の母線と反対の側か
らモジュールを引出し得るように、モジュールが組立板
の穴を通して突出するようにされている。この実施態様
は、本発明による周波数変換装置の組立を一層簡素化す
るのに役立つ。

本発明のその他の実施態様は、組立板の母線と反対の側
においてモジュールが冷却体として構成され、少なくと
も１つの方向において穴より大きくされている。この実
施態様によって、モジュールが簡単に交換し得ることに
加えて、パワー構成要素を特によく冷却することができ
る。

本発明の他の実施態様によれば、組立板とほぼ平行に母
線側に取り付けられたプリント基板に制御・調整回路が
設けられている。このようにすることによって、一方に
おいて、冷却体から放出される熱による制御・調整回路
の不必要な加熱が回避される。また、他方において、制
御・調整回路とこれに対応するパワー構成要素との間を
簡単に接続することができる。その場合、保守作業およ
び修理作業を一層容易にするため、プリント基板が旋回
可能に設けられ、可撓導線によってモジュールと接続さ
れるようにすることができる。

新しいモジュールを組込む際の間違いをなくすため、モ
ジュールがそれ自体公知の方法で、取り違えることのな
いようにコード化され、さらに／または半ブリッジスイ
ッチモジュールを駆動する回路が半ブリッジスイッチの
特性、特にその出力に自動的に適応するように電気的に
コード化された半ブリッジスイッチモジュールが設けら
れるようにすることができる。このような電気的なコー
ド化は、例えば抵抗値がコード化された情報に依存し、
制御・調整回路によって走査可能な抵抗によって達成す
ることができる。

本発明による周波数変換装置の場合、特に少なくとも下
記のモジュール、すなわち整流器モジュール、コンデン
サモジュールおよび半ブリッジスイッチモジュールを設
ける必要がある。必要に応じてその他のモジュールを設
けることができる。その場合、コンデンサモジュールの
機械的なコード化によって、他のモジュールとの取り違
え以外に、コンデンサの極性の誤りを防止することがで
きる。半ブリッジスイッチモジュールは互いに同様に機
械的にコード化されており、したがって他のモジュール
と取り替えることは不可能である。　さらに、コンデン
サモジュールは、故障時に作動する監視装置を備えるこ
とができる。また、例えばコンデンサに印加する電圧の
波形を測定し設定値と比較することができる。また、コ
ンデンサはコンデンサ内の超過圧力によって押し出され
るビンを備えることもできる。このようにすることによ
って、適応したセンサを使用して故障信号を形成するこ
とができる。

コンデンサが故障によって低抵抗になった場合、監視装
置によってコンデンサを直ちに他の回路から分離するこ
とができる。数個のコンデンサモジュールが並列に接続
されている限り、分離後に、あるいは高抵抗になる故障
の場合、動作を維持することができる。特に、これに必
要な条件は、コンデンサが充分な容量を有することであ
る。

特許請求の範囲のその他の従属項に記載された対策によ
って、請求項１に記載された本発明を一層好適に発展さ
せ向上させろことができる。

［実施例］ 本発明によって多くの実施例を構成することができる。

そのうちの２つの実施例が幾つかの図によって概略的に
示されており、これらについて以下説明する。

図において同一の部品は同一の符号で示されている。

第１図および第２図に示す実施例は、整流器モジュール
ｌ、制動チョッパモジュール２．２つのコンデンサ３，
４、電流・電圧測定モジュール５および３つの半ブリッ
ジスイッチモジュール６゜７．８を包含している。モジ
ュール相互間の電気接続は、２本の母線９．ｌＯによっ
て行われる。交流電流が端子１１．１２．１３を介して
整流器モジュール１に供給される。半ブリッジスイッチ
モジュール６．７．８および制動チョッパモジュール２
は、それぞれプリント基板１４．１５．１６．１７を備
え、これらのプリント基板１４〜１７には、それぞれの
モジュールのパワー構成要素の駆動回路が取り付けられ
ている。パワー構成要素自体は、モジュールにおいて冷
却体１８との熱伝導が良好になるように結合されている
。

プリント基板１４ないし１７および電流・電圧測定モジ
ュール５のプリント基板１９は、制御・調整回路と電気
的に接続または切離し可能なプラグ端子２９を備えてい
る。半ブリッジスイッチモジュールの出力端子は、別の
母線２０．２１．２２を介して端子２３、２４．２５と
接続され、これらの端子２３〜２５において、変換され
た交流の３相Ｕ、Ｖ、Ｗを取り出すことが可能である。

母線９．ｌＯは絶縁柱２６．２７によって支持されてい
る。

モジュール１ないし４および６ないし８が、組立板２８
の対応する穴を通して突出し、その場合、冷却体１８が
母線と反対側に設けられている。例えば組立板２８はハ
ウジングの後側を代用することができ、その場合、母線
および図示されていない制御・調整回路はハウジングの
内部に設けられるが、冷却体１８はハウジングの外部に
設けられる。

このようにすることによって、ハウジング内部の回路が
加熱されずに、損失熱を冷却体１８から外気に直接放出
することができる。同様に組立板２８をハウジング内の
隔壁として設けることが可能であり、したがってハウジ
ングの一方の部分が制御・調整回路用に設けられ、ハウ
ジングの内部空間の他方の部分が空気に循環に使用され
る。

第３図は、第１図および第２図に示す実施例ならびに数
個のその他の電気構成要素の回路装置を示している。整
流器モジュール１は、それ自体公知のように６個の整流
ダイオード３１ないし３６からなっている。制動チョッ
パモジュール２はスイッチングトランジスタ３７を包含
し、これは負荷抵抗３８と直列に接続され、極めて概略
的に図示された駆動回路Ｉ４によって駆動される。電流
・電圧測定モジュール５は、回路１９と、ホール原理に
よって作動する電流センサ３９とを包含している。

半ブリッジスイッチモジュール６．７．８は、それぞれ
２つのパワートランジスタ４０．４］を包含し、これら
はそれぞれ１つのダイオード４２．４３によって橋絡さ
れている。それぞれの半ブリッジスイッチモジュール６
．７．８に駆動回路１５．１６゜＋７が設けられている
。半ブリッジスイッチモジュール６〜８の出力端子２３
．２４．２５は無整流子直流電動機４４と接続され、こ
の電動機４４は、制御可能な速度で機械、例えば印刷機
を駆動するために使用される。電動機軸４５に、それ自
体公知の角度送信器４６が設けられ、その出力信号が信
号処理回路４７を介し７て制御・調整回路４８に供給さ
れる。

このような制御・調整回路４８は、それ自体公知であり
、本発明の枠内においては詳細に説明する必要はない。

電動機４４の速度または回転方向に関する基準値を表わ
す信号が入力端子４９を介して供給される。

半ブリッジスイッチモジュール６’、７．８および制動
チョッパモジュール２を駆動する信号が、角度送信器４
６の出力電圧および電流・電圧測定モジュール１５の出
力電圧に応じて、それ自体公知の方法で形成され、この
モジュールの駆動回路！４に供給される。

第４図において斜視図によって示された第２の実施例の
場合、制御・調整回路４８は、それ自体公知の方法で保
持器５２に旋回可能に固定されたプリント基板５１に設
けられている。さらに、−点鎖線で示された動作位置５
３において、プリント基板５１は２つのスペーサ柱５４
．５５によって保持され、その端部にねじ５６．５７が
設けられ、これがプリント基板５１の穴（図示せず）を
貫通し、したがってナツトによってプリント基板５１を
固定することができる。さらに、第４図において、制御
・調整回路４８によって占められる空間が破線で示され
ている。　第４図に示す実施例の場合、モジュール１．
６，７．８の冷却体１８が組立板２８の穴より大きいた
め、冷却体１８を穴の上部および下部においてねじ５８
．５９によって保持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す側面図、第２図は第１
図の平面図、第３図は第１図および第２図に示す装置の
回路図、第４図は本発明の別の実施例を示す斜視図であ
る。 １・・・・整流器モジュール、 ２・・・・制動チョッパモジュール、 ３．４・・・・コンデンサモジュール、５・・・・電流
・電圧測定モジュール、６．７．８・・・・半ブリ・ソ
ジヌイッチモジュール９、ｌＯ・・・・母線、 １１〜１３．２３〜２５・・・・端子、１４、　＋５．
１６．１７・・・・プリント基板、１８・・・・冷却体
、 ２０〜２２・・・・母線、 ２６、２７・・・・絶縁柱、 ２８・・・・組立板、 ３１〜３６・・・・整流ダイオード、 ３７・・・・スイッチングトランジスタ、３８・・・・
負荷抵抗、 ３９・・・・電流センサ、 ４０、４１・・・・パワートランジスタ、４２、　４３
・・・・ダイオード、 ４４・・・・無整流子直流電動機、 ４５・・・・電動機軸、 ４６・・・・角度送信器、 ４７・・・・信号処理回路、 ４８・・・・制御・調整回路、 ４９・・・・入力端子、 １９、５１・・・・プリント基板、 ５２・・・・支持器、 ５３・・・・動作位置、 ５４、５５・・・・スペーザ柱、 ５６〜５９・・・・ねじ。

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．直流電圧中間回路を有する周波数変換装置において
   、パワー構成要素が、母線に接続された数個のモジュー
   ル（１ないし８）にまとめられていることを特徴とする
   、直流電圧中間回路を有する周波数変換装置。
2. ２．モジュール（１ないし８）が組立板（２８）の母線
   （９，１０）と反対の側から取り出し得るように、モジ
   ュール（１ないし８）が組立板（２８）の穴を通して突
   出する、請求項１記載の周波数変換装置。
3. ３．モジュール（１，２，６，７，８）が、組立板（２
   ８）の母線と反対の側において冷却体（１８）として構
   成され、少なくとも１つの方向において穴より大きく形
   成されている、請求項２記載の周波数変換装置。
4. ４．制御・調整回路が、組立板（２８）とほぼ平行に母
   線（９，１０）の側に取り付けられたプリント基板（５
   １）に設けられている、請求項３記載の周波数変換装置
   。
5. ５．プリント基板（５１）が旋回可能に設けられ、可撓
   導線によってモジュール（６，７，８）と接続されてい
   る、請求項４記載の周波数変換装置。
6. ６．モジュール（１ないし８）が、それ自体公知の方法
   で、取り違えることのないようにコード化されている、
   請求項１ないし５のいずれかに記載の周波数変換装置。
7. ７．半ブリッジスイッチモジュール（６，７，８）が設
   けられ、このモジュールは、半ブリッジモ ジュール（６，７，８）を駆動する回路が半ブリッジス
   イッチの特性、特にその出力に自動的に適合されるよう
   に電気的にコード化されている、請求項１ないし６のい
   ずれかに記載の周波数変換装置。
8. ８．少なくとも整流器モジュール（１）、コンデンサモ
   ジュール（３，４）および半ブリッジモジュール（６，
   ７，８）が設けられている、請求項１ないし７のいずれ
   かに記載の周波数変換装置。
9. ９．２つの半ブリッジモジュール（６，７，８）が設け
   られている、請求項８記載の周波数変換装置。
10. １０．さらに制動チョッパモジュール（２）が設けられ
    ている、請求項９記載の周波数変換装置。
11. １１．コンデンサモジュール（４）と半ブリッジモジュ
    ール（６，７，８）との間に電流・電圧測定モジュール
    （５）が設けられている、請求項８記載の周波数変換装
    置。
12. １２．コンデンサモジュール（３，４）が、極性を取り
    違えることのないように構成されている、請求項８記載
    の周波数変換装置。
13. １３．半ブリッジモジュール（６，７，８）および場合
    によっては制動チョッパモジュール（２）に、駆動回路
    を有するそれぞれ１つのプリント基板（１４，１５，１
    ６，１７）が設けられている、請求項８または９記載の
    周波数変換装置。
14. １４．コンデンサモジュール（３，４）が、それぞれ１
    つの監視装置を有する、請求項８ないし１３のいずれか
    項に記載の周波数変換装置。