JPH0318285A - 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に係り、特にその直流電圧を
一定に保持するためのブレーキ回路および昇圧チョッパ
回路を備えたものに関する。

〔従来の技術〕

第２図は電圧形インバータの一般的な回路構成を示す回
路図である。図において、（１）は交流電源（２）に接
続された第１の直流電源としてのコンバータ、（３）は
りアクトル、ｆ４）は直流コンデンザ、（句は直流コン
デンサ（４）に接続された電圧形インバータで、コンバ
ータ（１）からの直流電力を交流電力に変換して交流負
荷である誘導電動機（６）に出力する。

ところで、誘導電動機（６）の運転が回生モードになる
とその回生電力が電圧形インバータ（５）の直流側に達
し、直流コンデンサ（４）の電圧ＥＤＣを上昇させる。

各機器の使用条件を一定の範囲内に収めようとすると上
記電圧上昇分を所定の範囲内に抑制する必要がある。

第３図はこの場合の回路構成を示すもので、ここでは、
抵抗（７）と第１のスイッチとしての自己消弧形のトラ
ンジスタ（８）との直列体からなるブレーキ回路（９）
が直流コンデンサ（４）の両端子間に接続形成されてい
る。そして、電圧ＥＤＣが所定値以上に上昇すると、１
・ランジスタ（８）をオンオフ制御して誘導電動機（６
）からの回生電力を抵抗（刀に消費させ電圧ＥＤＣの上
昇を抑制する訳である。

第４図は逆に電圧ＥＤＣが所定値以下に低下した場合の
電圧補償を行う回路構成を示す。即ち、以下に説明する
昇圧ヂョッパ回路ＱＯＩが直流コンデンザ（４）の両端
子間に接続形成されている。（ｌ１）および（１２）は
それぞれ交流電源（２）に接続されたコンバータおよひ
このコンバータ（１１）に接続されたコンデンザで、第
２の直流電源に相当する。（１３）はりアク１ヘル、（
１４）はりアクトル（１３）の出力測↓こ接続された第
２のスイッチとしての自己消弧形のトランジスタ、（１
５）は１〜ランジスタ（１４）の出力ｆ則に接続された
ダイオードてある。そして、以上の（ＩＩ）〜（１５）
により上述した昇圧チョッパ回路ＱＯＩを構成する。

第４図において、例えばコンバータ（１）が故障して瞬
時停電を起すと、直ちに電圧ＥＤＣが低下し始める。こ
れが所定値以下になると、昇圧チョッパ回路００）のト
ランジスタ（１４）をオンオフ制御してコンデンサ（１
２）に蓄勢されたエネルギーをリアク１・ル（ｌ３）お
よびダイオート（１５）を介して直流コンデンサ（４）
に供給しその電圧ＥＤＣの低下を抑制する。

なお、第３図および第４図においては、直流コンデンサ
（４）とブレーキ回路｛９｝または昇圧チョッパ回路０
０）との接続またその切換えのための手段については図
示を省略しているが、容量や切換え頻度等を考慮してサ
イリスタやトランジスタ等からなる適当な接続手段が設
けられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のインバータ装置は以上のように構成されているの
で、電圧形インバータ（句の直流電圧を一定に保持する
ためのブレーキ回路（９）および昇圧チョッパ回路００
）が独立個別に設？−Ｊられており、全体としての部品
点数が多く装置が大形で高価になる（３） という問題点があった。

この発明は以上のような問題点を解消するためになされ
たもので、必要な部品点数が減少し小形、低廉となるイ
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、第１のスイッチと第
２のスイッチとを単一のスイッチで共用し、更に、上記
単一のスイッチに接続されブレーキ回路と昇圧ヂョッパ
回路との一方を適宜選択して電圧形インバータとの間に
上記各回路を形成する回路選択手段を設（フたものであ
る。

〔作　　用〕

電圧形インバータの直流電圧が所定値以上となると、先
ず回路選択手段が動作し゛て共用のスイッチを含めたブ
レーキ回路を形成する。つづいて、上記共用のスイッヂ
をオンオフ制御し、ブレーキ回路を構戒する抵抗に交流
負荷からの回生量力を消費させて直流電圧の上昇を抑制
する。

直流電圧が所定値以下となると、再び回路選択（４） 手段が動作して上記共用のスイッチを含めた昇圧チｂッ
パ凹路を形戒する。つづいて、上記共用のスイッチをオ
ンオフ制御し、昇圧チョツパ回路を構成する第２の直流
電源から電力を供給して直流電圧の低下を抑制する。

〔実　施　例〕

第１図はこの発明の−実施例によるインバータ装置の回
路楕成を示す回路図である。図において、（１）〜（７
）、（９）〜（１３）　（１５）は従来と同様のもので
ある。

（ｌ６）はりアクトル（ｌ３）の出力側に接続された共
用する単一のスイッチとしての自己消弧形の１・ランジ
スタ、（１７）はりアク１〜ル（ｌ３）とダイオード（
１５）との中間接続点と１〜ランジスタ（１６）との間
に接続されたサイリスタ、（ｌ８）は抵抗（７）とトラ
ンジスタ（ｌ６）との間に接続されたサイリスタで、サ
イリスタ（１７〉とサイリスタ〈ｌ８）とで回路選択手
段（１９〉を構成する。（２０）はブレーキ・チョッパ
回路で、回路選択手段（ｌ９）を操作することにより、
直流コンデンサ（４）との間にブレーキ回路（９）また
は昇圧チョッパ回路（１０１を選択的に形成する・。

次に動作について説明する。先ず、講導電動機（６）が
回生モードで運転されその回生電力により直流コンデン
サ［４Ｊの電圧ＥＤＣが上昇して所定値以上に達すると
、回路選択手段（１９）のサイリスク（ｌ８）がオンず
る。この結果、抵抗（７１．サイリスク（１８）およひ
１・ランジスク（１６）によりブレーキ回路（９）が形
成され、従来と同様、１・ランジスタ（１６）をオンオ
フ制御して誘導電動機（６）からの回生電力を抵抗｛刀
に消費させ電圧ＥＤＣの上昇を抑制する。即ち、この場
合ブレーキ　ヂョッパ回路（２０）はブレーキ回路（９
）として機能している。

次に、コンバータ（１）の故障等により直流コンデンサ
（４）の電圧ＥＤＣが所定値以下に低下すると、回路選
択手段（１９）のサイリスタ（１７）がオンする。勿論
、この場合サイリスク（１８）はオフの状態となってい
る。この結果、サイリスク（１７）、トランジスタ（１
６）更にコンテンサ（１２Ｌリアク１・ル（１３〉およ
びダイオード（１５）により昇圧チョッパ回路α０）が
形或され、トランジスタ（１６）をオンオフ制御してゴ
ンデンサ（ｌ２）に蓄勢されたエネルギーをリアクトル
（１３）およびダイオード（１５）を介して直流コンデ
ンサ（４）に供給しその電圧ＥＤＣの低下を抑制する。

即ち、ここでは、ブレーキ・ヂョッパ回路（２０）は昇
圧チョッパ回路００）として機能している。

以上のように、両回路ｆ９１　００）の主要構成部品で
あり高周波でのスイッチング動作が要求されるトランジ
スタを、単一の１〜ランジスタ（１６）で共用する構成
としたので、その分主要部品が減少し装置が小形、低廉
となるとともに信頼性も向上ずる。

なお、上記実施例ではスイッチ（ｌ６）としてトランジ
スタを使用した場合について説明したが、自己消弧形の
他の種類の素子であってもよい。また、回路選択手段（
ｌ９〉にはサイリスクを採用したが、自己消弧形の他の
種類の素子を採用してもよい。

更に、単一のスイッチ（ｌ６）を複数のスイッチング素
子で構成するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明では、ブレーキ回路と昇圧チョ
ッパ回路との両回路に必要なスイッチを単一のスイッチ
で共用し、更に両回路の一方を適（７） 宜選択して形成する回路選択手段を設けたので、従来の
場合に比較して必要なスイッチの数が減少し、その分装
置が小形、低廉となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるインバータ装置の回
路構成を示す回路図、第２図は電圧形インバータの一般
的な回路欅或を示す回路図、第３図はブレーキ回路を形
成した従来の回路構成を示す回路図、第４図は昇圧チョ
ッパ回路を形威した従来の回路構成を示す回路図である
。 図において、（１）は第１の直流電源としてのコンバー
タ、（４）は直流コンデンサ、（５］は電圧形インバー
タ、（６］は交流負荷としての誘導電動機、（７）は抵
抗、（９）はブレーキ回路、００）は昇圧チョッパ回路
、〈ｌ１）および（１２）は第２の直流電源としてのそ
れぞれコンバータおよびコンデンサ、（ｌ６）は共用す
る単一のスイッチとしての１・ランジスタ、（１９）は
回路選択手段、（２０）はブレーキ・ヂョッパ回路であ
る。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を（８） 示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第１の直流電源に接続されその直流電力を所定の交流電
   力に変換して交流負荷に出力する電圧形インバータと、
   第１のスイッチと抵抗とからなり上記交流負荷からの回
   生電力により上記電圧形インバータの直流電圧が所定値
   以上に上昇したとき上記第１のスイッチをオンオフ制御
   して上記回生電力を上記抵抗に消費させることにより上
   記直流電圧の上昇を抑制するブレーキ回路と、第２のス
   イッチと第２の直流電源とからなり上記直流電圧が所定
   値以下に低下したとき上記第２のスイッチをオンオフ制
   御して上記第２の直流電源からの電力を供給することに
   より上記直流電圧の低下を抑制する昇圧チョッパ回路と
   を備えたものにおいて、第１のスイッチと第２のスイッ
   チとを単一のスイッチで共用し、上記単一のスイッチに
   接続され上記両回路の一方を適宜選択して形成する回路
   選択手段を設けたことを特徴とするインバータ装置。