JPH03155371A - インバータの過負荷制限方法 - 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〕 この発明は交流電動機を駆動制御するインバータの主回
路スイッチング素子温度の制限制御を介した前記インバ
ータの過負荷制限方法に関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種の過負荷制限方法としては第４図に例示す
るインバータ回路図に従って制御されるものが知られて
いる。

第４図において、Ｔ　Ｉ”　Ｔ　ｂはインバータ主回路
のスイッチング用トランジスタ、１ａは該各トランジス
タの冷却フィン、３は該冷却フィンの温度がその動作温
度に至った場合に所要の閉路または開路状態となる手動
解除接点を有する温度スイッチ、５は点弧指令信号Ｓ１
を前記各トランジスタＴ、〜Ｔ６の各ベースに対し増申
分配し指令信号Ｓ２として出力するベース駆動回路、８
は前記温度スイッチ３の接点動作信号Ｓ５を入力とし前
記冷却フィン１ａの温度上昇時に前記ベース駆動回路５
の動作中止指令信号Ｓ６を出力する異常検出回路、４ａ
は該異常検出回路と前記ベース駆動回路５等を搭載した
制御プリント板、９は交流電動機である。

今、前記交流電動機９の入力電力が増加し前記インバー
タが過負荷状態に至れば、前記各トランジスタＴ、−Ｔ
６の損失もまた増大しその結果前記冷却フィン１ａの温
度は上昇し、該温度の所定値以上の上昇を検出する前記
温度スイッチ３の出力接点信号Ｓ、により前記異常検出
回路８を介し前記ベース駆動回路５による指令信号Ｓ２
の出力は中止され、前記インバータの動作は停止する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら上記の如き従来方法によっては、インバー
タ過負荷状態の一時的な発生時においても該インバータ
はその運転を停止することになり、連続運転に対する信
転性が求められる用途に対して前記従来方法を用いるイ
ンバータの適用は不適当となる。更にはまた前記の如き
運転停止を避けるためにその負荷電動機容量に対し十分
余裕のある容量のインバータの適用が必要となり、所要
スペースと価格面とにおいて難点があった。

上記に鑑み本発明は、インバータの過負荷状態発生時に
おけるその運転継続時間の延長を図りその連続運転に関
する信転性の向上を可能とし、諸用途に対するインバー
タ適用域の拡大を可能とするインバータの過負荷制限方
法の提供を目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明のインバータの過負
荷制限方法は、交流電動機を駆動制御するインバータに
おいて、該インバータの主回路スイッチング素子の温度
検出用として該スイッチング素子の冷却フィン等に取り
付けた温度検出素子による検出温度が所定の上側設定温
度以上になれば前記インバータの出力周波数を適当に設
定した時間勾配にて所定巾だけ低減制御し、更に該低減
制御の結果前記検出温度が所定の下側設定温度以下にな
れば前記インバータの出力周波数を適当に設定した時間
勾配にて前記低減制御時の所定巾以内の適当巾だけ増大
制御し、該増減制御により前記スイッチング素子の検出
温度の変動範囲を前記上下両設定温度間に制限するよう
にその負荷調整を行うものである。

〔作用〕

インバータはその駆動対象電動機の必要とする電力供給
が過大となった場合に過負荷となり、また前記電動機の
入力電力は該電動機の機械的負荷状態の変動或いは前記
インバータの出力周波数の変化を原因として変動する。

更にまた前記インバータの過負荷状態においては前記電
動機への供給電力の通過するインバータ主回路スイッチ
ング素子におけるその通電電流による熱損失が増大し、
前記スイッチング素子冷却用フィンにおける温度も該ス
イッチング素子の内部温度と特有の関係をもって上昇す
る。

すなわち前記インバータの過負荷状態は前記スイッチン
グ素子冷却用フィンの温度を介して検出可能であり、ま
た電動機負荷の許容する回転数変動域内において、前記
インバータの出力周波数低減制御による前記電動機の回
転数低減調整により前記インバータ過負荷状態を解消し
前記電動機の運転継続が可能となる。

上記に従い本発明は、前記冷却フィンの検出温度に関し
て上側及び下側側温度設定を設け、前記冷却フィン温度
がその上限設定に至れば前記インバータ出力周波数を適
当な時間勾配にて一定量だけ低減し、′−該同周波数低
減伴って前記冷却フィン温度がその下側設定に至れば前
記インバータ出力周波数を前記低減時の一定量以内の適
当な量だけ適当な時間勾配にて増大し、斯様な出力周波
数増減制御により前記冷却フィン温度の変動を前記上下
両温度設定間に制限し間接的に前記インバータの過負荷
制限を行うものであり、前記各動作に対応し、前記冷却
フィン温度のアナログ検出を行う温度検出器とそのＡ／
Ｄ変換器と前記インバータ出力周波数の制御量演算を行
って前記スイッチング素子の制御回路を作動させるＣＰ
Ｕとを設けるものである。

〔実施例〕

以下この発明の実施例を図面により説明する。

第１図はこの発明の実施例を示すインバータ回路図、第
２図と第３図とはそれぞれ第１図に対応する動作波形図
とフローチャートである。

第１図は前記第４図において、温度スイッチ３をアナロ
グ量を出力する温度検出素子２にて置換して冷却フィン
１ａを同フィン１となし、更に異常検出回路８を取り去
り前記温度検出素子２のアナログ出力信号Ｓ３をディジ
タル信号Ｓ４に変換するＡ／Ｄ変換器６と前記温度検出
信号Ｓ４を入力としてインバータ出力周波数の時間的及
び量的変更量を演算してベース駆動回路５に対する点弧
指令信号Ｓ、を演算出力する７のｃｐｕとを設け、制御
プリント’４１ｉ４ａを同プリント板４となしたもので
ある。

次に第２図に示す如く、インバータの出力増大に伴ない
前記信号Ｓ、またはＳ４で与えられる前記冷却フィン１
の温度Ｔ、が時刻１＋においてその上側設定値Ｔｆｌに
至れば、前記ＣＰＵ７は前記インバータ出力周波数ｆ０
に関し、その定常運転値ｆ。ｒより低い所定の周波数ｆ
。Ｕを目標として周波数中Δｆだけ所定の時間勾配にて
低減させる指令演算を行い前記信号ＳＩとしてベース駆
動回路５に出力して前記出力周波数ｆ０の低減制御を行
う。該周波数低減制御により前記インバータの出力も低
減し、前記冷却フィン温度Ｔｔは前記出力周波数ｆ０の
低減に対し特有の時間遅れをもって追従低下し、時刻ｔ
２において前記冷却フィン温度Ｔ、の下側設定値すなわ
ち前記インバータの出力制限解除温度ｒｒｚに至れば、
前記出力周波数ｆ０を所定の時間勾配にて前記周波数中
Δｆと同一またはその適当な減少量にて増大制御する。

図示の場合前記周波数制御中はその増減時共に同一のΔ
ｆとしている。上記の如くインバータ出力周波数ｆ。の
上下周波数ｆ。ｒｒ　　ｆｏｕ間変更制御を介した前記
冷却フィン温度Ｔ、のＴｒ＋＋　　Ｔｒｔ間制比制限制
御り該両温塵に対応したインバータ出力制限が可能とな
る。

第３図は前記動作内容に対応したインバータ出力制限動
作のフローチャートである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、インバータの主回路スイッチング素子
用冷却フィンにおける温度変化を介して該インバータの
過負荷状態を検出しその出力周波数を前記冷却フィン温
度に対応して適当に増減制御することにより、−時的過
負荷状態にある前記インバータの運転停止を回避してそ
の運転継続が可能となると共に、該運転継続面からみた
負荷電動機容量に対する所要インバータ容量の低減が可
能となり前記インバータの低廉化と設置所要スペースの
低減とが可能となる。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の実施例を示すインバータ回路図、第
２図と第３図とはそれぞれ第１図に対応する動作波形図
とフローチャート、第４図は従来技術の実施例を示すイ
ンバータ回路図である。 １．１ａ・・・冷却フィン、２・・・温度検出素子、３
・・・温度スイッチ、４，４ａ・・・制御プリント板、
５・・・ベース駆動回路、６・・・Ａ／Ｄ変換器、７・
・・ｃｐｕ、８・・・異常検出回路、９・・・交流電動
機、Ｔ、〜Ｔ６）０− Ｐト− ・、肩く： 第１図 吊 ２ 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）交流電動機を駆動制御するインバータにおいて、該
   インバータの主回路スイッチング素子の温度検出用とし
   て該スイッチング素子の冷却フィン等に取り付けた温度
   検出素子による検出温度が所定の上側設定温度以上にな
   れば前記インバータの出力周波数を適当に設定した時間
   勾配にて所定巾だけ低減制御し、更に該低減制御の結果
   前記検出温度が所定の下側設定温度以下になれば前記イ
   ンバータの出力周波数を適当に設定した時間勾配にて前
   記低減制御時の所定巾以内の適当巾だけ増大制御し、該
   増減制御により前記スイッチング素子の検出温度の変動
   範囲を前記上下両設定温度間に制限するようにその負荷
   調整を行うことを特徴とするインバータの過負荷制限方
   法。