JPH0461592B2 - - Google Patents

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JPH0461592B2
JPH0461592B2 JP57232918A JP23291882A JPH0461592B2 JP H0461592 B2 JPH0461592 B2 JP H0461592B2 JP 57232918 A JP57232918 A JP 57232918A JP 23291882 A JP23291882 A JP 23291882A JP H0461592 B2 JPH0461592 B2 JP H0461592B2
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JP
Japan
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circuit
inverter
output
chopper
pulse width
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JP57232918A
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JPS59122379A (ja
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Kyoshi Ogawa
Kyomi Yamazaki
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
    • H02M7/42—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明チヨツパ回路とインバータ回路で構成さ
れるインバータ装置の負荷短絡事故などの過電流
検出時の保護をするに適したインバータ装置の制
御方法に関するものである。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
一般に静止形インバータ装置は、過負荷耐量が
比較的小さく、負荷電流が過負荷耐量を越える
と、装置を構成する半導体素子の破損を生じる恐
れがあり、このため各種の過負荷保護装置が用い
られている。
従来このような保護装置としては、例えば高速
に事故電流をしや断する機能を有する半導体しや
断器がある。この半導体しや断器をインバータ装
置と負荷との間に設置することで負荷側の事故時
における過大な電流が流れることからインバータ
装置を保護することができるが、半導体しや断器
の場合、高価であることと、電動機あるいは変圧
器などのようにその起動時に一時的に過大な電流
が流れるような負荷に対しては保護動作によりし
や断器が投入不能となつてしまうなどの欠点が生
じる。後者の一時的な過電流を防止する装置とし
ては、抵抗やリアクトル等を用いた限流装置が考
えられるが、これとても、負荷容量あるいは動作
時間によつては高価で大型な装置となつてしまう
欠点を生じる。
一方、これらの欠点を防止するため、チヨツパ
回路を有しないインバータ装置の場合は、インバ
ータ回路のパルス幅制御機能に出力過電流を検出
するとパルス幅を急速に絞り、出力電圧を最小と
する、いわゆる過電流垂下機能を持たせる方法が
考えられるが、過電流時に高速で制御が行える反
面、通常時、パルス幅を制御するためパルス幅の
変化に対する出力電圧の高調波の成分が変動しそ
の結果、出力に高調波除去のためフイルタ回路を
設ける場合は、パルス幅の制御範囲での高調波の
最大値でフイルタ回路を設計しなければならない
欠点を生じる。
上記の欠点を防止するためインバータ回路の直
流入力にチヨツパ回路を設けて、チヨツパ回路で
出力定電圧制御を行い、インバータ回路は出力電
圧の高調波成分が低減されるようパルス幅を所定
値に固定した制御を行う方法が考えられるが、高
調波成分が低減できる反面、チヨツパ回路の制御
のため高速性に欠ける欠点が生じる。すなわち、
チヨツパ回路を用いたインバータ装置は過電流時
の保護のため前述の半導体しや断器を持つ必要が
あつた。
〔発明の目的〕
本発明の目的はこの点にかんがみ、半導体しや
断器などの高価な保護装置を必要とせず、チヨツ
パ回路を用いたインバータ装置を過電流から確実
に保護できるとともに、電動機あるいは変圧器な
どのように起動時に一時的に過大な電流が流れる
負荷の投入も可能にしたインバータ装置の制御方
法を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は、短絡事故あるいは過負荷による過電
流を検出した際には、チヨツパ回路、インバータ
回路共に所定の時間T1停止させて過電流を制御
し、チヨツパ回路の定電圧制御回路の出力を最小
値までリセツトし、かつ定電圧制御回路の電圧帰
還信号を交流出力からチヨツパ回路の直流出力よ
り取り出し、所定の時間T1経過した時点で前記
インバータ回路をパルス幅最小値で再起動させ、
所定の時間T2後に前記チヨツパ回路の定電圧制
御回路のリセツトを解除して再起動させ、所定の
時間T3後前記インバータのパルス幅制御回路を
動作させ、インバータ回路のパルス幅が定常運転
時の所定値に固定したパルス幅に達した時点でチ
ヨツパ回路の定電圧制御回路の電圧帰還信号を再
び交流出力から得るようにしたことを特徴とす
る。
〔発明の実施例〕
以下本発明を第1図に示す一実施例によつて説
明する。第2図は第1図の実施例の各部の動作を
説明するための動作波形図である。第1図におい
て1は直流電源、2はチヨツパ回路、3はインバ
ータ回路、4はインバータ変圧器、5は負荷、2
1はチヨツパ出力電圧を検出し所定のレベルに変
換するチヨツパ出力電圧検出回路、22はインバ
ータ回路2の負荷5での短絡事故等により生じる
交流出力の過電流を検出する過電流検出回路、2
3はフリツプフロツプ、タイマー回路等から構成
される操作回路、24はインバータのパルス幅を
制御するインバータパルス幅制御回路、25はイ
ンバータゲート回路、26は電圧帰還回路27に
電圧帰還を選択させるための指令を与える操作回
路、28は電圧制御系の電圧基準、29は定電圧
制御回路、30は定電圧制御回路29の起動、停
止を行なうスイツチ、31はチヨツパゲート回路
である。
定常な状態、すなわち過電流検出回路22が不
動作状態ではインバータパルス幅制御回路24は
インバータ回路3のパルス幅が所定値に固定とな
るよう位相制御信号24aを出力するとともに、
操作回路23のフリツプフロツプ等のリセツト信
号であるパルス幅が所定値となつたことを検出す
る検出信号24bを出力する。又、操作回路23
の出力信号232は操作回路26を操作させ、交
流出力検出電圧131を検出するよう電圧帰還切
換回路27を選択させる。操作回路23の他の出
力信号233はチヨツパ回路2のゲート回路31
を動作させるとともにスイツチ30を開放とし、
定電圧制御回路29を動作させる。電圧帰還切換
回路27により選択された電圧帰還信号271と
電圧基準28の偏差291を定電圧制御回路29
の入力とし、常時は交流出力電圧13が電圧基準
28と等しくなるよう制御する。
負荷短絡事故などで過電流検出回路22が動作
すると操作回路23の出力信号231,232,
233により、インバータ回路3、チヨツパ回路
2を停止させるとともに、スイツチ30を閉じて
定電圧制御回路29を停止させる。又、操作回路
26により、電圧帰還切換回路27を動作させ、
電圧帰還信号271を交流出力検出電圧131か
らチヨツパ出力検出電圧111に切り換える。こ
の操作はインバータ装置の交流出力電圧13の立
ち上げ時の精度を保証するために必要である。
ここで、インバータパルス幅制御回路24の一
実施例を第3図に示す。第3図で第1図と同符号
のものは同一機能のものである。又、説明の中で
は、第2図に示すタイムチヤートを引用する。図
中241はパルス発生回路、242はアツプダウ
ンカウンタ等から構成されるカウンタ、243は
操作回路23の出力信号231を入力とするカウ
ンタ制御回路、244はパルス幅検出回路であ
る。
第1図の操作回路23の出力信号231がイン
バータパルス幅制御回路24に入力されない状態
ではカウンタ制御回路243はカウンタ242が
インバータ回路3のパルス幅を所定値に固定する
位相制御信号24aを出力するよう制御する。第
1図の操作回路23の出力信号231が入力され
るとカウンタ制御回路243はカウンタ242を
リセツトし、第2図に示す所定の時間T1後にパ
ルス幅を最小値とする位相制御信号24aを出力
するよう制御する。この状態を第2図に示すよう
に所定時間(T2+T3)維持した後にカウンタ制
御回路243はカウンタ242が所定の時間T4
の間にインバータ回路3のパルス幅を最小値から
定常運転時の所定値に固定された値に徐々に変化
させる位相制御信号24aを出力するよう制御す
る。次に第2図に示すように所定時間T4後にパ
ルス幅が定常運転時の所定値に固定された値に達
するとパルス幅検出回路244によりこれを検出
し、検出信号24bを出力するよう動作する。こ
のカウンタ242の分解能で第1図に示す交流出
力電圧13の立ち上げの精度が決まり、又、カウ
ンタ制御回路242の立ち上げ指令で所定の時間
T4が決定される。
再び第1図に戻り、この動作説明を行うと、過
電流検出後、第2図に示すように所定の時間T1
の後にインバータパルス幅制御回路24はその出
力、位相制御信号24aをパルス幅を最小値とし
たままで出力信号231によりゲート回路25を
動作させインバータ回路3を起動させる。所定の
時間T1は、過電流検出後、所定の停止動作、特
に定電圧制御回路のリセツトをするのに要する時
間で決定される。この状態はインバータ装置の交
流出力電圧13としては最小値の状態であり、イ
ンバータ変圧器4の突入電流を防止するのに効果
的である。インバータ回路3を起動した後所定の
時間T2の後に出力信号233によりスイツチ3
0を開放して定電圧制御回路29を動作せしめる
と同時にゲート回路31を動作させチヨツパ回路
2を起動させる。所定の時間T2はインバータ回
路3を起動した後、チヨツパ出力電圧11が定電
圧制御可能な領域まで低下するに要する時間で決
定される。更に所定時間T3の後にチヨツパ回路
2の直流定電圧制御機能が安定した後、インバー
タパルス幅制御回路24を動作させ、インバータ
回路3のパルス幅を徐々に広げ、交流出力電圧1
3を立ち上げる。過電流事故が解除されていると
するとカウンタ制御回路243で決まる所定の時
間T4の後にインバータ回路3はパルス幅を所定
値に固定した制御となり検出信号24bにより、
チヨツパ回路2の定電圧制御回路29の帰還信号
271をチヨツパ出力検出電圧111から交流出
力検出電圧131に切り換えチヨツパ回路2によ
る交流出力定電圧制御が行われることになる。
本実施例では、過電流検出後、チヨツパ回路2
の定電圧制御回路29の電圧帰還信号271を交
流出力電圧13からチヨツパ出力電圧111に切
り換えたが定電圧制回路29の出力信号位相制御
信号292を所定の値に切り換えるいわゆる開ル
ープ制御に一時的に切り換え制御しても同様の効
果を得ることができる。又、インバータ装置の交
流出力電圧13の立ち上げ時の精度が要求されな
い場合は特に電圧帰還信号271を切り換えず交
流出力電圧13のままとし、チヨツパ回路2の定
電圧制御回路29の出力に制限を加えることによ
り同上の開ループ制御的な動作をさせても同様の
効果を得ることがきる。本実施例の中で示した各
動作時における所定時間T1〜T4は動作時間とし
て説明の中で示した条件のみに制約されるもので
はない。インバータパルス幅制御回路24につい
ても本実施例の中で示した回路構成に限定される
ものでなく、同一機能を有するものであればよ
く、例えばアナログの積分回路を用いたものであ
つても良い。又、本実施例の説明の中では過電流
が一時的なもので示したが、継続している事故で
あつてもT1後のインバータ回路3を起動後から、
(T1+T2+T3)後の交流出力電圧13の立ち上
げまでの間どの点においても、カウンタ制御回路
243を過電流が解除されるまでカウント停止と
しておき、チヨツパ回路2の定電圧制御回路29
に周知の定電流制御回路を設けることにより、過
電流が継続していても所定値以下に抑えることが
できる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、高価な保
護装置を設けず、簡単な制御回路によりインバー
タ装置を過電流から保護することができるととも
に、電動機あるいは変圧器などのように起動時に
一時的に過大な電流が流れる負荷の投入も可能と
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ブロツク図、
第2図は第1図の実施例の動作を説明する動作波
形図、第3図は第1図のインバータパルス幅制御
回路24の具体的な回路構成図である。 1……直流電流、2……チヨツパ回路、3……
インバータ回路、4……インバータ変圧器、5…
…負荷、11……チヨツパ出力電圧、12……交
流出力電流、13……交流出力電圧、21……チ
ヨツパ出力電圧検出回路、22……過電流検出回
路、23……操作回路、24……インバータパル
ス幅制御回路、24a……位相制御信号、24b
……検出信号、25……インバータゲート回路、
26……操作回路、27……電圧帰還切換回路、
28……電圧基準、29……定電圧制御回路、3
0……スイツチ、31……チヨツパゲート回路、
111……チヨツパ出力検出電圧、131……交
流出力検出電圧、231,232,233……出
力信号、241……パルス発生回路、242……
カウンタ、243……カウンタ制御回路、244
……パルス幅検出回路、271……電圧帰還信
号、291……偏差、292……位相制御信号。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 チヨツパ回路とインバータ回路により直流電
    源の出力を交流に変換するインバータ装置におい
    て、定常運転時は、インバータ回路はパルス幅を
    所定値に固定した制御とし、チヨツパ回路により
    交流出力を定電圧制御し、該インバータ装置の負
    荷側の短絡事故あるいは過負荷により生ずる過電
    流を検出した際、前記チヨツパ回路および前記イ
    ンバータ回路を共に第1の所定時間(T1)停止
    させて過電流を抑制するとともに、チヨツパ回路
    の定電圧制御回路の出力を最小値までリセツト
    し、かつ定電圧制御回路の電圧帰還信号を交流出
    力からチヨツパ回路の直流出力より取り出し、前
    記第1の所定時間(T1)経過した時点まで前記
    インバータ回路をパルス幅の最小値で再起動さ
    せ、第2の所定時間(T2)後前記チヨツパ回路
    の定電圧制御回路のリセツトを解除して、再起動
    させ、第3の所定時間(T3)後、前記インバー
    タ回路のパルス幅制御回路を動作させ、出力電圧
    を徐々に立ち上げ、インバータ回路のパルス幅に
    達した時点で前記チヨツパ回路の定電圧制御回路
    の電圧帰還信号を再び交流出力から得るようにし
    たことを特徴とするインバータ装置の制御方法。
JP23291882A 1982-12-24 1982-12-24 インバ−タ装置の制御方法 Granted JPS59122379A (ja)

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JP6029993B2 (ja) * 2013-01-29 2016-11-24 東芝三菱電機産業システム株式会社 静止形周波数変換電源装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5438522A (en) * 1977-09-02 1979-03-23 Hitachi Ltd Pulse width modulating inverter
JPS57142177A (en) * 1981-02-24 1982-09-02 Toshiba Corp Control system for inverter device

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