JPH04255497A - 電圧形インバータ - Google Patents
電圧形インバータInfo
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- JPH04255497A JPH04255497A JP3013278A JP1327891A JPH04255497A JP H04255497 A JPH04255497 A JP H04255497A JP 3013278 A JP3013278 A JP 3013278A JP 1327891 A JP1327891 A JP 1327891A JP H04255497 A JPH04255497 A JP H04255497A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
［発明の目的］
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は駆動電動機が回転してい
るときゼロ周波数始動しても故障しにくい電圧形インバ
ータに関する。
るときゼロ周波数始動しても故障しにくい電圧形インバ
ータに関する。
【０００２】
【従来の技術】図４に三相の電圧形インバータの構成の
一例を示す。１が入力交流電源であり、整流器２と平滑
コンデンサ３により直流電源に変換される。４がインバ
ータ回路で、ダイオード４ＤＵ，４ＤＶ，４ＤＷ，４Ｄ
Ｘ，４ＤＹ，４ＤＺ及びトランジスタ４ＴＵ，４ＴＶ，
４ＴＷ，４ＴＸ，４ＴＹ，４ＴＺを有するＵ，Ｖ，Ｗ，
Ｘ，Ｙ，Ｚの各相から構成され、整流器２と平滑コンデ
ンサ３により変換された直流電源を、再び可変電圧可変
周波数の交流電源に再変換する回路である。５はインバ
ータ回路４の過電流保護用の電流検出器で、６がインバ
ータ回路４を駆動制御する回路、７がインバータ回路４
の負荷となる電動機である。
一例を示す。１が入力交流電源であり、整流器２と平滑
コンデンサ３により直流電源に変換される。４がインバ
ータ回路で、ダイオード４ＤＵ，４ＤＶ，４ＤＷ，４Ｄ
Ｘ，４ＤＹ，４ＤＺ及びトランジスタ４ＴＵ，４ＴＶ，
４ＴＷ，４ＴＸ，４ＴＹ，４ＴＺを有するＵ，Ｖ，Ｗ，
Ｘ，Ｙ，Ｚの各相から構成され、整流器２と平滑コンデ
ンサ３により変換された直流電源を、再び可変電圧可変
周波数の交流電源に再変換する回路である。５はインバ
ータ回路４の過電流保護用の電流検出器で、６がインバ
ータ回路４を駆動制御する回路、７がインバータ回路４
の負荷となる電動機である。
【０００３】駆動している電動機７をインバータ回路４
の出力から切離すと、電動機４は慣性により回転し続け
るとともに、残留電圧により誘起電圧を発生する。また
、インバータ回路４は一般にＶ／ｆ一定制御をしている
ため、低周波数出力時には低電圧出力となっているので
、ＰＷＭ出力はほとんどの瞬間において、零電圧出力、
つまりゼロベクトル（上アームがすべてオン、下のアー
ムがすべてオフ、またはその逆）出力となる。
の出力から切離すと、電動機４は慣性により回転し続け
るとともに、残留電圧により誘起電圧を発生する。また
、インバータ回路４は一般にＶ／ｆ一定制御をしている
ため、低周波数出力時には低電圧出力となっているので
、ＰＷＭ出力はほとんどの瞬間において、零電圧出力、
つまりゼロベクトル（上アームがすべてオン、下のアー
ムがすべてオフ、またはその逆）出力となる。
【０００４】電動機７が残留電圧により誘起電圧を発生
している時に、インバータ回路４を零周波数から起動す
ると、インバータ出力はほとんど零ベクトルを出力して
いるため、電動機７が発生している誘起電圧がインバー
タ回路４により短絡される形となり大電流が流れること
となる。図４中に矢印で示したように、例えば、Ｗ相が
正、他の相が負の電動機７の誘起電圧が発生している場
合、上のアームがすべてオン、下のアームがすべてオフ
の零ベクトルをインバータ回路４が出力しているとする
と、Ｗ相のダイオード４ＤＷとＵ、Ｖ相のトランジスタ
４ＴＵ，４ＴＶで誘起電圧が短絡されることとなり、大
電流が流れる。
している時に、インバータ回路４を零周波数から起動す
ると、インバータ出力はほとんど零ベクトルを出力して
いるため、電動機７が発生している誘起電圧がインバー
タ回路４により短絡される形となり大電流が流れること
となる。図４中に矢印で示したように、例えば、Ｗ相が
正、他の相が負の電動機７の誘起電圧が発生している場
合、上のアームがすべてオン、下のアームがすべてオフ
の零ベクトルをインバータ回路４が出力しているとする
と、Ｗ相のダイオード４ＤＷとＵ、Ｖ相のトランジスタ
４ＴＵ，４ＴＶで誘起電圧が短絡されることとなり、大
電流が流れる。
【０００５】起動周波数が高ければ、三相の入れ換えが
早くなり、一相に集中して電流が流れる時間が短くなり
、影響は少なくなるが、一般的な起動周波数である０．
５〜３Ｈｚより、かなり大きく取らなければならない。
早くなり、一相に集中して電流が流れる時間が短くなり
、影響は少なくなるが、一般的な起動周波数である０．
５〜３Ｈｚより、かなり大きく取らなければならない。
【０００６】図５は電動機７が回転しているときに、ゼ
ロ周波数で始動した時の各部の電流波形の例を示してい
る。図５（ａ）は電動機の誘起電圧波形の一例を示す。 この時、図５（ｂ）に示すような零ベクトルをインバー
タ回路４が出力しているとすると、図５（ｃ），（ｄ）
に示すように、誘起電圧の短絡電流が、誘起電圧の極性
に従って、Ｗ相、Ｖ相のトランジスタ４ＴＷ，４ＴＶに
流れる。流れる電流値は、誘起電圧の大きさや、電動機
７の電気特性にもよるが、一般にトランジスタの電流定
格の３〜４倍の電流が流れる。一般にこのような使い方
は禁止事項となっているが、使い方によってはたまに生
ずる可能性があり、これにより、直流ラインにしか電流
検出器を持っていないタイプのインバータは、図４で明
らかなように、直流ラインを電流が通らないため、装置
破壊に到っていた。
ロ周波数で始動した時の各部の電流波形の例を示してい
る。図５（ａ）は電動機の誘起電圧波形の一例を示す。 この時、図５（ｂ）に示すような零ベクトルをインバー
タ回路４が出力しているとすると、図５（ｃ），（ｄ）
に示すように、誘起電圧の短絡電流が、誘起電圧の極性
に従って、Ｗ相、Ｖ相のトランジスタ４ＴＷ，４ＴＶに
流れる。流れる電流値は、誘起電圧の大きさや、電動機
７の電気特性にもよるが、一般にトランジスタの電流定
格の３〜４倍の電流が流れる。一般にこのような使い方
は禁止事項となっているが、使い方によってはたまに生
ずる可能性があり、これにより、直流ラインにしか電流
検出器を持っていないタイプのインバータは、図４で明
らかなように、直流ラインを電流が通らないため、装置
破壊に到っていた。
【０００７】当然、交流出力側に２個以上の電流検出器
を用意すれば、過電流が検出できこのような問題は発生
しないが、コストが非常に高くなるので、汎用の製品に
対しては採用できない。
を用意すれば、過電流が検出できこのような問題は発生
しないが、コストが非常に高くなるので、汎用の製品に
対しては採用できない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
直流ラインにしか電流検出器を持っていないタイプのイ
ンバータでは、駆動電動機が回転してるときゼロ周波数
始動すると、誘起電圧を零ベクトル出力による短絡によ
り発生する還流電流を直流ラインの電流検出器では検出
できないという問題があった。また、交流出力側に２個
以上の電流検出器を設ければ、過電流が検出できこのよ
うな問題は発生しないが、コストが非常に高くなるので
、汎用の製品に対しては採用できない。
直流ラインにしか電流検出器を持っていないタイプのイ
ンバータでは、駆動電動機が回転してるときゼロ周波数
始動すると、誘起電圧を零ベクトル出力による短絡によ
り発生する還流電流を直流ラインの電流検出器では検出
できないという問題があった。また、交流出力側に２個
以上の電流検出器を設ければ、過電流が検出できこのよ
うな問題は発生しないが、コストが非常に高くなるので
、汎用の製品に対しては採用できない。
【０００９】そこで、本発明は、直流ライン電流検出方
式の電圧形インバータの上記問題点を解決するためのも
のであり、駆動電動機が回転しているときゼロ周波数始
動しても故障しにくい電圧形インバータを提供する事を
目的とする。 ［発明の構成］
式の電圧形インバータの上記問題点を解決するためのも
のであり、駆動電動機が回転しているときゼロ周波数始
動しても故障しにくい電圧形インバータを提供する事を
目的とする。 ［発明の構成］
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、スイッチング素子を有し、直流電源から
の直流電力を交流電力に再変換するインバータ部と、前
記スイッチング素子を制御する制御手段とを備え、任意
の運転条件でインバータ部に接続する電動機を可変速運
転するインバータ装置において、任意の時刻に、任意の
期間、全相オフの信号を出力する出力手段を備えた電圧
形インバータを提供するものである。
に、本発明は、スイッチング素子を有し、直流電源から
の直流電力を交流電力に再変換するインバータ部と、前
記スイッチング素子を制御する制御手段とを備え、任意
の運転条件でインバータ部に接続する電動機を可変速運
転するインバータ装置において、任意の時刻に、任意の
期間、全相オフの信号を出力する出力手段を備えた電圧
形インバータを提供するものである。
【００１１】
【作用】上記のように構成された本発明の電圧形インバ
ータによれば、任意の時刻に、任意の期間、全相オフの
信号を出力できるので、従来インバータ部だけで還流し
ていて、直流ラインの電流検出器では検出できなかった
電流が、全相オフの期間中、直流ライン側へ回生される
こととなり、直流ラインの電流検出器で検出できるよう
になる。すなわち、本発明によれば、安価な直流ライン
電流検出方式の電圧形インバータで、駆動電動機が回転
しているときゼロ周波数始動したとき、電流検出器に流
れない電流が存在するという問題点の解決が可能である
。
ータによれば、任意の時刻に、任意の期間、全相オフの
信号を出力できるので、従来インバータ部だけで還流し
ていて、直流ラインの電流検出器では検出できなかった
電流が、全相オフの期間中、直流ライン側へ回生される
こととなり、直流ラインの電流検出器で検出できるよう
になる。すなわち、本発明によれば、安価な直流ライン
電流検出方式の電圧形インバータで、駆動電動機が回転
しているときゼロ周波数始動したとき、電流検出器に流
れない電流が存在するという問題点の解決が可能である
。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を基に説明す
る。但し、従来と同様の部分については、図４と同一符
号を付し、その説明は省略する。
る。但し、従来と同様の部分については、図４と同一符
号を付し、その説明は省略する。
【００１３】図１及び図２において、８はインバータ制
御回路であり、従来、この出力であるＵ＊ 〜Ｚ＊ の
ＰＷＭ信号がベースアンプを通ってインバータ回路４に
加わっていた。本実施例ではインバータ制御回路８のＰ
ＷＭ出力Ｕ＊ 〜Ｚ＊ とベースアンプとの間に全相オ
フ用アンド回路９を挿入している。全相オフ用アンド回
路９の他端はオア回路１０の出力に接続されており、オ
ア回路１０の入力の一端はインバータ制御回路８に、他
端はワンショット回路１１に接続されている。ワンショ
ット回路１１の入力は発振器１２の出力に接続されてい
る。
御回路であり、従来、この出力であるＵ＊ 〜Ｚ＊ の
ＰＷＭ信号がベースアンプを通ってインバータ回路４に
加わっていた。本実施例ではインバータ制御回路８のＰ
ＷＭ出力Ｕ＊ 〜Ｚ＊ とベースアンプとの間に全相オ
フ用アンド回路９を挿入している。全相オフ用アンド回
路９の他端はオア回路１０の出力に接続されており、オ
ア回路１０の入力の一端はインバータ制御回路８に、他
端はワンショット回路１１に接続されている。ワンショ
ット回路１１の入力は発振器１２の出力に接続されてい
る。
【００１４】このように構成された本実施例によれば、
全相オフ用アンド回路９はアンドロジックであるので、
全相オフ用アンド回路９の他端（共通端）の入力レベル
がハイレベルの時、インバータ制御回路８のＰＷＭ出力
Ｕ＊ 〜Ｚ＊ をベースアンプにそのまま伝え、ローレ
ベルの時には全相オフ出力信号をベースアンプに伝える
。つまり、オア回路１０の入力のインバータ制御回路８
に接続された一端のレベルがハイレベルの時、インバー
タ制御回路８のＰＷＭ出力Ｕ＊ 〜Ｚ＊ をベースアン
プにそのまま伝え、ローレベルの時にはオア回路１０の
入力の他の一端に接続されている、ワンショット回路１
１の信号によって、ＰＷＭ出力Ｕ＊〜Ｚ＊ を出力した
り全相オフ信号を出力したりする。
全相オフ用アンド回路９はアンドロジックであるので、
全相オフ用アンド回路９の他端（共通端）の入力レベル
がハイレベルの時、インバータ制御回路８のＰＷＭ出力
Ｕ＊ 〜Ｚ＊ をベースアンプにそのまま伝え、ローレ
ベルの時には全相オフ出力信号をベースアンプに伝える
。つまり、オア回路１０の入力のインバータ制御回路８
に接続された一端のレベルがハイレベルの時、インバー
タ制御回路８のＰＷＭ出力Ｕ＊ 〜Ｚ＊ をベースアン
プにそのまま伝え、ローレベルの時にはオア回路１０の
入力の他の一端に接続されている、ワンショット回路１
１の信号によって、ＰＷＭ出力Ｕ＊〜Ｚ＊ を出力した
り全相オフ信号を出力したりする。
【００１５】ワンショット回路１１は発振器１２の出力
にトリガされる、つまり、発振器１２の発振周期でワン
ショット回路１１の時定数で決まる時間幅を持つパルス
を出力する。
にトリガされる、つまり、発振器１２の発振周期でワン
ショット回路１１の時定数で決まる時間幅を持つパルス
を出力する。
【００１６】次に、図３に、本実施例により、電動機７
が回転しているときに、ゼロ周波数で始動した時の各部
の電流波形の一例を示した。図３（ａ）は電動機７の誘
起電圧波形の一例を示す。この時、図３（ｂ）に示すよ
うな、零ベクトルに、本実施例による全相オフ出力を発
振器１２で決まる周期で、ワンショット回路１１の時定
数で決まる時間、インバータ回路４が挿入出力している
とすると、図３（ｃ），（ｄ）に示すように、誘起電圧
の短絡電流が、誘起電圧の極性に従って、Ｗ相、Ｖ相の
トランジスタ４ＴＷ，４ＴＶに、通常ＰＷＭ出力時にの
み流れる。全相オフ出力の時には、インバータ回路４で
の還流モードがなくなり、インバータ回路４は単なる整
流回路となる。つまり、図２の矢印で示したように、直
流電流検出器５を通り、平滑コンデンサ３に充電される
形で還流する。流れる電流値は、誘起電圧の大きさや、
電動機７の電気特性にもよるが、一般にトランジスタの
電流定格の３〜４倍の電流が流れ、図３（ｅ）に示すよ
うな波形の電流が全相オフモード時のみ流れる。
が回転しているときに、ゼロ周波数で始動した時の各部
の電流波形の一例を示した。図３（ａ）は電動機７の誘
起電圧波形の一例を示す。この時、図３（ｂ）に示すよ
うな、零ベクトルに、本実施例による全相オフ出力を発
振器１２で決まる周期で、ワンショット回路１１の時定
数で決まる時間、インバータ回路４が挿入出力している
とすると、図３（ｃ），（ｄ）に示すように、誘起電圧
の短絡電流が、誘起電圧の極性に従って、Ｗ相、Ｖ相の
トランジスタ４ＴＷ，４ＴＶに、通常ＰＷＭ出力時にの
み流れる。全相オフ出力の時には、インバータ回路４で
の還流モードがなくなり、インバータ回路４は単なる整
流回路となる。つまり、図２の矢印で示したように、直
流電流検出器５を通り、平滑コンデンサ３に充電される
形で還流する。流れる電流値は、誘起電圧の大きさや、
電動機７の電気特性にもよるが、一般にトランジスタの
電流定格の３〜４倍の電流が流れ、図３（ｅ）に示すよ
うな波形の電流が全相オフモード時のみ流れる。
【００１７】以上のように、全相オフモードを挿入する
ことにより、直流ラインの電流検出器のみという安価な
構成で、駆動電動機が回転しているときに、ゼロ周波数
で始動した時のインバータ部の異常な還流大電流が検出
でき、装置の保護が万全となった。
ことにより、直流ラインの電流検出器のみという安価な
構成で、駆動電動機が回転しているときに、ゼロ周波数
で始動した時のインバータ部の異常な還流大電流が検出
でき、装置の保護が万全となった。
【００１８】また、本実施例で挿入した、全相オフ出力
と例ベクトルは、駆動電動機端子間（インバータ出力端
子間）でみれば、どちらも同じゼロ電圧であるのでなん
ら出力波形に代わりはない。
と例ベクトルは、駆動電動機端子間（インバータ出力端
子間）でみれば、どちらも同じゼロ電圧であるのでなん
ら出力波形に代わりはない。
【００１９】本発明の他の実施例としては、上記実施例
では、ゼロベクトル以外でも全相出力オフ信号が挿入さ
れるが、オア回路の入力（インバータ制御回路に接続さ
れている端子間）を制御しすることにより禁止できるの
を利用して、ゼロベクトル出力時のみのに挿入する、も
しくは還流電流が流れる電動機軌動後の一定時間のみ挿
入するようにしても同一の効果が得られる。
では、ゼロベクトル以外でも全相出力オフ信号が挿入さ
れるが、オア回路の入力（インバータ制御回路に接続さ
れている端子間）を制御しすることにより禁止できるの
を利用して、ゼロベクトル出力時のみのに挿入する、も
しくは還流電流が流れる電動機軌動後の一定時間のみ挿
入するようにしても同一の効果が得られる。
【００２０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、直
流ラインにしか電流検出器を持っていない安価なタイプ
のインバータでも、電動機が回転しているときのゼロ周
波数始動において、電動機の誘起電圧を零ベクトル出力
による短絡により発生する還流電流を、直流ラインの電
流検出器で検出できるようになり、このようなモードで
も壊れない、堅牢なインバータを提供できる。
流ラインにしか電流検出器を持っていない安価なタイプ
のインバータでも、電動機が回転しているときのゼロ周
波数始動において、電動機の誘起電圧を零ベクトル出力
による短絡により発生する還流電流を、直流ラインの電
流検出器で検出できるようになり、このようなモードで
も壊れない、堅牢なインバータを提供できる。
【図１】本発明の一実施例を示す図である。
【図２】図１に示した回路の動作を示す図である。
【図３】図１に示した回路の各部の電流波形を示す図で
ある。
ある。
【図４】従来の電圧形インバータの回路構成を示す図で
ある。
ある。
【図５】図４に示した回路の各部の電流波形を示す図で
ある。
ある。
１ 入力交流電源
２ 整流器
３ 平滑コンデンサ
４ インバータ回路
７ 電動機
８ インバータ制御回路
９ 全相オフ用アンド回路
１０ オア回路
１１ ワンショット回路
１２ 発振器
Claims (1)
- 【請求項１】 スイッチング素子を有し、直流電源か
らの直流電力を交流電力に再変換するインバータ部と、
前記スイッチング素子を制御する制御手段とを備え、任
意の運転条件でインバータ部に接続する電動機を可変速
運転するインバータ装置において、任意の時刻に、任意
の期間、全相オフの信号を出力する出力手段を備えたこ
とを特徴とする電圧形インバータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3013278A JPH04255497A (ja) | 1991-02-04 | 1991-02-04 | 電圧形インバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3013278A JPH04255497A (ja) | 1991-02-04 | 1991-02-04 | 電圧形インバータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04255497A true JPH04255497A (ja) | 1992-09-10 |
Family
ID=11828737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3013278A Pending JPH04255497A (ja) | 1991-02-04 | 1991-02-04 | 電圧形インバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04255497A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005048446A1 (de) * | 2003-11-14 | 2005-05-26 | Bernecker + Rainer Industrie-Elektronik Gesellschaft M.B.H. | Verfahren zum bremsen einer synchronmaschine |
| CN108496306A (zh) * | 2015-12-21 | 2018-09-04 | 日产自动车株式会社 | 电机的诊断方法以及使用该电机的诊断方法的电力变换装置 |
-
1991
- 1991-02-04 JP JP3013278A patent/JPH04255497A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005048446A1 (de) * | 2003-11-14 | 2005-05-26 | Bernecker + Rainer Industrie-Elektronik Gesellschaft M.B.H. | Verfahren zum bremsen einer synchronmaschine |
| US7372227B2 (en) | 2003-11-14 | 2008-05-13 | Bernecker + Rainer Industrie-Elektronik Gesellschaft M.B.H. | Apparatus for braking a synchronous machine |
| CN108496306A (zh) * | 2015-12-21 | 2018-09-04 | 日产自动车株式会社 | 电机的诊断方法以及使用该电机的诊断方法的电力变换装置 |
| CN108496306B (zh) * | 2015-12-21 | 2020-07-07 | 日产自动车株式会社 | 电机的诊断方法以及使用该电机的诊断方法的电力变换装置 |
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