JPH037074A - インバータ制御回路 - 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〕 本発明は電圧形インバータ装置の起動時における突入電
流抑制用のインバータ制御回路に関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種のインバータ制御回路としては、インバー
タ装置起動時の突入電流抑制を、インバータ回路入力端
の整流回路と平滑コンデンサとの間に直列挿入され且つ
その両端に短絡用電磁接触器が並列に接続された突入電
流制限用抵抗により行い且つ前記電磁接触器の開路によ
る前記抵抗の直列挿入期間を前記の装置起動時から前記
平滑コンデンサの端子電圧がその定格電圧近くの所定値
に至るまでの期間となすもの、或いはまたインバータ出
力電流の検出信号を受けその過電流レベルを基準として
インバータ回路スイッチング素子をオン・オフ繰返し制
御し前記の突入電流抑制を行うもの等が知られている。

〔発明が解決しよ゛うとする課題〕

しかしながら、インバータ負荷回路がその入力電圧印加
時の突入電流を増大させるような過渡的低インピーダン
スの回路構成をなす場合、該負荷回路へのインバータ出
力電圧印加時の突入電流は大且つ急峻な立上りを示すも
のとなり、前記の如き従来方式の何れの制御回路によっ
ても、前記負荷回路への印加電圧レベルがその定格値近
くとなって高いこと或いは制御応答性の限界から前記の
急峻な電流変化に追従できないこと等により円滑な突入
電流抑制制御が困難となり、従ってインバータ回路のス
イッチング素子に対する過電流耐量増大等の素子保護対
策が必要となっていた。

上記に鑑み本発明は、前記突入電流に対する円滑な抑制
を可能とするインバータ制御回路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制御回
路は、交流電源開閉用の第１の電磁接触器と整流回路と
平滑コンデンサとインバータ回路と前記平滑コンデンサ
への突入電流制限用抵抗と該抵抗に並列に接続された第
２の電磁接触器とから成る主回路構成をなすインバータ
装置の制御回路において、前記第１の電磁接触器を閉路
し前記制限抵抗を介した前記平滑コンデンサの充電開始
と共に前記インパーク回路のスイッチング素子に対する
低通流率制御を行って該インバータ回路の負荷回路を低
電圧にて充電し、更に前記平滑コンデンサの端子電圧が
その定格電圧に近い所定の値まで昇圧した時点にて前記
第２の電磁接触器を閉路して前記制限抵抗を短絡すると
共に前記インバータ回路を所定の定格運転状態となしそ
の負荷回路に所定の定格電圧を給電するように変更制御
するものである。

〔作用〕

−ａに、電圧形インバータの出力電圧はその人力直流電
圧に等しい振巾を有する電圧パルス列となる。またその
抵抗値がＲの抵抗とそのキャパシタンスがＣのコンデン
サとの直列回路にその電圧値Ｅの直流電圧を印加した場
合、前記コンデンサの充電電圧を■ゎ、前記直列回路の
通電電流をｉとすれば、該電流ｉは電圧印加瞬時の値（
Ｅ−Ｖ、）／Ｒを最大値とし以後時定数ＲＣで減衰する
。また前記直流電圧の印加時間をΔｔとし、この間前記
コンデンサからの放電が無いものとした場合の前記電圧
■。の変化分Δ■。は前記電流ｉの期間Δを間の積分値
を前記キャパシタンスＣで除した値として得られる。

従って前記直流電圧が各波の継続時間　Δ１＋（ｉ＝１
．２．・・・）の電圧パルス列である場合、前記コンデ
ンサの端子電圧■、は前記直流電圧各波に対応する変化
分ΔＶｃ、　（ｉ＝１．　２１　・）の時間積算値とし
て増大し、従って前記直流電圧各波印加の各瞬時に発生
する最大電流すなわち回路突入電流は前記の関係式に従
い前記電圧■。の増大と共に減少する。

本発明は、電圧形インバータの負荷回路に該インバータ
の出力整流電圧平滑用コンデンサの如き過渡的低インピ
ーダンス素子を有する場合、前記インバータ起動時の突
入電流抑制のために、前記の如き電圧パルス列をなすイ
ンバータ出力電圧の各波の大きさ自体を前記インバータ
起動時から適当な期間にわたり零より徐々に増大させ且
つ前記の如きインバータ出力電圧のパルス継続時間Δｈ
を適当に変化させることにより前記突入電流の抑制を行
うものである。ここで前記インバータ出力電圧の調整は
、インバータ入力側直流中間回路の平滑コンデンサの充
電経路に直列抵抗を挿入し該コンデンサと抵抗とのなす
時定数に従って該コンデンサの端子電圧すなわち前記イ
ンバータ出力電圧を徐々に増大させ且つ該コンデンサ端
子電圧がその定格値近くの所定値に至った時点で前記直
列抵抗を電磁接触器により短絡して前記平滑コンデンサ
をその直流電源より直接充電し前記インバータ出力電圧
のパルス列各波の大きさをその定格となすものであり、
また前記パルス継続時間Δｔｉの調整に関しては前記イ
ンバータ出力電圧に対する昇圧調整期間と定格値定常期
間とにおいてインバータスイッチング素子に対する通流
率変更を行うものである。

〔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回路図、第２図は第１
図回路各部の動作波形図である。

第１図において、ＭＣＢは交流電源開閉用しゃ断器、Ｍ
ＣＴＴ、は開用電磁接触器、１は整流回路、ＤＣＬは平
滑用直流リアクトル、Ｃｔは平滑コンデンサ、Ｒｔは限
流抵抗、ＭＣＴＴ、は該抵抗Ｒｔの短絡用の電磁接触器
、２は電界効果トランジスタ等のスイッチング素子とダ
イオードから成るインバータ回路、３は整流器と平滑用
コンデンサと平滑用リアクトルと負荷とから成る前記イ
ンバータ回路２の負荷回路、４は制御回路である。

今しゃ断器ＭＣＢを閉路し制御回路４に制御電圧を印加
してこれを動作状態となし、該制御回路からの信号Ｓｌ
により電磁接触器ＭＣＴＴ＋を閉路させると、整流回路
１による整流直流電圧により直流リアクトルＤＣＬと限
流抵抗Ｒ１とを経由して平滑コンデンサＣｔは充電され
その端子電圧Ｖ、は前記充電経路の時定数に従って徐々
に増大する。同時にインバータ回路２の各スイッチング
素子のゲート端子Ｇア、Ｇｖ、Ｇ、、Ｇ、に対して適当
に小さく制限した通流率を指定したスイッチング制御信
号Ｓ９が制御回路４より発せられ、負荷回路３に供給さ
れる電圧■。もまた徐々に増大する。

次に、前記電圧Ｖｃが増大しその定格値ｖｃｌ近くの所
定値Ｖｃｔまで増大すれば制御回路４は該電圧増大を検
出する。と共に信号Ｓ２を発し電磁接触器Ｍｃ’ｒ’ｒ
ｚを閉路させることにより限流抵抗Ｒｔを短絡して平滑
コンデンサＣ２を整流回路１の出力電圧により直接に充
電させ、同時に前記インバータスイッチング素子を定常
の通流率にて制御するように前記制御信号Ｓ９を変更し
、第１図に示す回路構成のインバータ装置は定常運転に
移行する。

第２図は上記各動作に対応した第１図回路各部の動作波
形図であり、図（イ）と図（ニ）とは時刻Ｌ１とｔ２と
においてそれぞれ閉路状態となる電磁接触器ＭＣＴＴ、
とＭＣＴＴ、との動作波形図であり、図（ロ）と図（ハ
）とはそれぞれ前記両電磁接触器の動作に対応した前記
両型圧ｖｏと■。との時間変動を示す動作波形図である
。なお図（ハ）において、電圧Ｖ０．とＶａｔとはそれ
ぞれ前記電圧ｖ０の定格値と前記時刻ｔ２における電圧
値とを示すものであり、また前記通流率に関しては時刻
ｔ１〜１１間は適当に小さく制限されたものであり時刻
１ｇ以降は定常運転値が指定されている。

〔発明の効果］ 本廃明によれば、その負荷回路に過渡的低インピーダン
ス素子を有する電圧形インバータの起動待突入電流の抑
制に関し、前記インバータ入力側コンデンサの充電電圧
を徐々に昇圧させると共に該充電電圧値に応じて前記イ
ンバータに対する通流率指定値の変更を行うことにより
容易に前記突入電流の抑制が可能となり、前記インバー
タに対する厳密なソフトスタート制御を不要となしイン
バータ制御回路の簡素化と更にはまた前記インバータの
スイッチング素子に対する過電流耐量上の制約を軽減す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す回路図、第２図は第１
図回路各部の動作波形図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）交流電源開閉用の第１の電磁接触器と整流回路と平
   滑コンデンサとインバータ回路と前記平滑コンデンサへ
   の突入電流制限用抵抗と該抵抗に並列に接続された第２
   の電磁接触器とから成る主回路構成をなすインバータ装
   置の制御回路において、前記第１の電磁接触器を閉路し
   前記制限抵抗を介した前記平滑コンデンサの充電開始と
   共に前記インバータ回路のスイッチング素子に対する低
   通流率制御を行って該インバータ回路の負荷回路を低電
   圧にて充電し、更に前記平滑コンデンサの端子電圧がそ
   の定格電圧に近い所定の値まで昇圧した時点にて前記第
   ２の電磁接触器を閉路して前記制限抵抗を短絡すると共
   に前記インバータ回路を所定の定格運転状態となしその
   負荷回路に所定の定格電圧を給電するように変更制御す
   ることを特徴とするインバータ制御回路。