JPH06165503A - 電力変換装置 - Google Patents
電力変換装置Info
- Publication number
- JPH06165503A JPH06165503A JP30743892A JP30743892A JPH06165503A JP H06165503 A JPH06165503 A JP H06165503A JP 30743892 A JP30743892 A JP 30743892A JP 30743892 A JP30743892 A JP 30743892A JP H06165503 A JPH06165503 A JP H06165503A
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- JP
- Japan
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- switch
- converter
- voltage
- initial charging
- inverter
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、電力変換装置を構成するス
イッチデバイスの不良による事故の発生を未然に防止す
ることにある。 【構成】 本発明は、上記問題を達成するために、初期
充電の途中にてスイッチデバイスをオン・オフさせる回
路と直流フィルタコンデンサの電圧から放電状態か充電
状態かを検出する回路を具備し、コンバータを構成する
スイッチデバイスのオン・オフ機能を試験し、正常であ
ることを確認した後に初期充電を完了させ、装置の運転
を開始することによって、スイッチデバイス不良による
事故の発生を未然に防止し、安全に運転を開始すること
を特徴とするものである。
イッチデバイスの不良による事故の発生を未然に防止す
ることにある。 【構成】 本発明は、上記問題を達成するために、初期
充電の途中にてスイッチデバイスをオン・オフさせる回
路と直流フィルタコンデンサの電圧から放電状態か充電
状態かを検出する回路を具備し、コンバータを構成する
スイッチデバイスのオン・オフ機能を試験し、正常であ
ることを確認した後に初期充電を完了させ、装置の運転
を開始することによって、スイッチデバイス不良による
事故の発生を未然に防止し、安全に運転を開始すること
を特徴とするものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電力変換装置に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】誘導電動機などの交流モータを可変速制
御する制御装置として、図６に示す電圧型インバータ装
置が知られている。図６の装置においては、交流電源1
0、遮断器11、交流リアクトル12、コンバータ13、直流
コンデンサ14、及びインバータ15を介して、交流モータ
16に可変周波数、可変電圧の交流電力が供給される。コ
ンバータ13とインバータ15は、ゲートターンオフサイリ
スタやトランジスタなどの自己消弧能力を持つデバイス
で構成されている。一方、制御電源17が制御回路18とコ
ンタクタ19を通して初期充電用変圧器20に接続され、変
圧器の２次側を入力とした整流回路21の出力は電流制限
用抵抗22を通して直流フィルタコンデンサに接続され
る。
御する制御装置として、図６に示す電圧型インバータ装
置が知られている。図６の装置においては、交流電源1
0、遮断器11、交流リアクトル12、コンバータ13、直流
コンデンサ14、及びインバータ15を介して、交流モータ
16に可変周波数、可変電圧の交流電力が供給される。コ
ンバータ13とインバータ15は、ゲートターンオフサイリ
スタやトランジスタなどの自己消弧能力を持つデバイス
で構成されている。一方、制御電源17が制御回路18とコ
ンタクタ19を通して初期充電用変圧器20に接続され、変
圧器の２次側を入力とした整流回路21の出力は電流制限
用抵抗22を通して直流フィルタコンデンサに接続され
る。
【０００３】図６の装置の動作を簡単に説明すると、制
御電源18の投入により、制御回路17に電源が入り、コン
タクタ19をオンし初期充電用変圧器20を通した２次電圧
を整流回路20で整流し、電流制限用抵抗を通して直流フ
ィルタコンデンサ14を初期充電する。この初期充電とい
うのは、直流フィルタコンデンサの電圧が０の状態で交
流電源10を投入するとコンバータ14のダイオードを通し
て突入電流が流れコンバータが破損してしまうことを防
ぐため、交流電源10の投入前に直流コンデンサを充電し
ておくものである。
御電源18の投入により、制御回路17に電源が入り、コン
タクタ19をオンし初期充電用変圧器20を通した２次電圧
を整流回路20で整流し、電流制限用抵抗を通して直流フ
ィルタコンデンサ14を初期充電する。この初期充電とい
うのは、直流フィルタコンデンサの電圧が０の状態で交
流電源10を投入するとコンバータ14のダイオードを通し
て突入電流が流れコンバータが破損してしまうことを防
ぐため、交流電源10の投入前に直流コンデンサを充電し
ておくものである。
【０００４】初期充電が完了した後、遮断器11を投入し
て交流リアクトルを経由して交流電源10の電圧をコンバ
ータ13に加える。制御回路17はコンバータ13を構成する
スイッチングデバイスにオン・オフゲート信号を供給
し、コンバータの制御を開始し、直流フィルタコンデン
サ14の電圧制御を行う。一方、インバータ15は直流フィ
ルタコンデンサの電圧が所定の電圧になってから、モー
タ16に流す電流の制御を開始する。
て交流リアクトルを経由して交流電源10の電圧をコンバ
ータ13に加える。制御回路17はコンバータ13を構成する
スイッチングデバイスにオン・オフゲート信号を供給
し、コンバータの制御を開始し、直流フィルタコンデン
サ14の電圧制御を行う。一方、インバータ15は直流フィ
ルタコンデンサの電圧が所定の電圧になってから、モー
タ16に流す電流の制御を開始する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図６に示す従来装置で
は、コンバータ13やインバータ15を構成するスイッチデ
バイスの耐圧不良があると、初期充電の途中でスイッチ
デバイスが破損する事故を引き起こす。あるいは耐圧不
良ではなくゲート周辺回路に不良があり、スイッチング
特性に問題がある場合には、装置の運転開始後に動作不
安定などの現象となり、ひどい場合にはスイッチデバイ
スの破損事故を引き起こすこととなる。この時にスイッ
チデバイスが破損するだけでなく、スイッチデバイス保
護用に付加されているヒューズなどの保護デバイスも同
時に溶断し、交換を要するための損失が大きい問題点が
あった。
は、コンバータ13やインバータ15を構成するスイッチデ
バイスの耐圧不良があると、初期充電の途中でスイッチ
デバイスが破損する事故を引き起こす。あるいは耐圧不
良ではなくゲート周辺回路に不良があり、スイッチング
特性に問題がある場合には、装置の運転開始後に動作不
安定などの現象となり、ひどい場合にはスイッチデバイ
スの破損事故を引き起こすこととなる。この時にスイッ
チデバイスが破損するだけでなく、スイッチデバイス保
護用に付加されているヒューズなどの保護デバイスも同
時に溶断し、交換を要するための損失が大きい問題点が
あった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題を解
決するために、初期充電の途中にてスイッチデバイスを
オン・オフさせる回路と直流フィルタコンデンサの電圧
から放電状態か充電状態かを検出する回路を具備し、コ
ンバータを構成するスイッチデバイスのオン・オフ機能
を試験し、正常であることを確認した後に初期充電を完
了させ、装置の運転を開始することによって、上記の問
題点であるスイッチデバイス不良による事故の発生を未
然に防止し、安全に運転を開始することを特徴とする。
決するために、初期充電の途中にてスイッチデバイスを
オン・オフさせる回路と直流フィルタコンデンサの電圧
から放電状態か充電状態かを検出する回路を具備し、コ
ンバータを構成するスイッチデバイスのオン・オフ機能
を試験し、正常であることを確認した後に初期充電を完
了させ、装置の運転を開始することによって、上記の問
題点であるスイッチデバイス不良による事故の発生を未
然に防止し、安全に運転を開始することを特徴とする。
【０００７】
【作用】上記の構成によれば、直流フィルタコンデンサ
を初期充電する最初の方で電圧の低い期間において、コ
ンバータ及びインバータを構成するスイッチデバイスの
オン・オフ動作を確認するためのオン・オフゲート信号
を所定のスイッチデバイスに与え、その時の直流フィル
タコンデンサ電圧を検出することによりスイッチデバイ
スのオン・オフ動作が確認できる。
を初期充電する最初の方で電圧の低い期間において、コ
ンバータ及びインバータを構成するスイッチデバイスの
オン・オフ動作を確認するためのオン・オフゲート信号
を所定のスイッチデバイスに与え、その時の直流フィル
タコンデンサ電圧を検出することによりスイッチデバイ
スのオン・オフ動作が確認できる。
【０００８】オンゲート信号を与えてスイッチをオンさ
せることにより、直流フィルタコンデンサに充電された
電荷を放電させる。ここでスイッチがオンできれば、ス
イッチのオン機能が確認できたことになる。
せることにより、直流フィルタコンデンサに充電された
電荷を放電させる。ここでスイッチがオンできれば、ス
イッチのオン機能が確認できたことになる。
【０００９】次にオフゲート信号を与えてスイッチをオ
フさせ直流フィルタコンデンサの充電を再開する。ここ
で、スイッチがオフできれば、直流電圧は初期充電回路
により充電されれば、スイッチのオフ機能が確認でき
る。
フさせ直流フィルタコンデンサの充電を再開する。ここ
で、スイッチがオフできれば、直流電圧は初期充電回路
により充電されれば、スイッチのオフ機能が確認でき
る。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１に示し、図面
を用いて説明する。なお、図１に示す構成要素で図６と
同一の要素については、同一番号を付けることによりそ
の説明は省略する。図６に対して追加した構成要素は、
直流フィルタ電圧検出回路２３であり、制御回路１７が
初期充電中にスイッチデバイス試験用のゲート信号を発
生する点が異なっている。図２は、図１のコンバータ13
やインバータ15の構成を詳細に示したものであり、スイ
ッチデバイスがＳu 〜Ｓz で、ダイオードＤu 〜Ｄz を
スイッチデバイスに逆並列に付加している。
を用いて説明する。なお、図１に示す構成要素で図６と
同一の要素については、同一番号を付けることによりそ
の説明は省略する。図６に対して追加した構成要素は、
直流フィルタ電圧検出回路２３であり、制御回路１７が
初期充電中にスイッチデバイス試験用のゲート信号を発
生する点が異なっている。図２は、図１のコンバータ13
やインバータ15の構成を詳細に示したものであり、スイ
ッチデバイスがＳu 〜Ｓz で、ダイオードＤu 〜Ｄz を
スイッチデバイスに逆並列に付加している。
【００１１】図１の動作を図３を用いて簡単に説明す
る。まず、Ｓu ，Ｓx のスイッチのペアの試験方法を説
明する。ａ点でＳu のスイッチをオンさせているが、Ｓ
x がオフなのでフィルターコンデンサ電圧Ｖfcは放電し
ない。次のｂ点でＳx もオンさせるとＳu −Ｓx によっ
てコンデンサ14が短絡され、Ｖfcは瞬時に放電する。次
にｃ点でＳx のスイッチをオフさせると、Ｖfcの充電が
始まる。すなわち、スイッチＳx のオン・オフ機能が確
認できる。図２のｄ，ｅ点は、Ｓx をオンさせておい
て、Ｓu のオン・オフ機能を確認するものである。残り
のスイッチＳv −Ｓy ペアとＳw −Ｓz ペアも同様に確
認することができる。また、インバータ15を構成するス
イッチデバイスに対しても同様にスイッチ機能の試験を
行う。ここで、初期充電の最初の方で直流電圧Ｖfcが少
ない内にこのスイッチデバイス動作試験を行えば、直流
コンデンサに蓄積されたエネルギーが少ないので、スイ
ッチデバイスが短絡電流によって破壊することはない。
る。まず、Ｓu ，Ｓx のスイッチのペアの試験方法を説
明する。ａ点でＳu のスイッチをオンさせているが、Ｓ
x がオフなのでフィルターコンデンサ電圧Ｖfcは放電し
ない。次のｂ点でＳx もオンさせるとＳu −Ｓx によっ
てコンデンサ14が短絡され、Ｖfcは瞬時に放電する。次
にｃ点でＳx のスイッチをオフさせると、Ｖfcの充電が
始まる。すなわち、スイッチＳx のオン・オフ機能が確
認できる。図２のｄ，ｅ点は、Ｓx をオンさせておい
て、Ｓu のオン・オフ機能を確認するものである。残り
のスイッチＳv −Ｓy ペアとＳw −Ｓz ペアも同様に確
認することができる。また、インバータ15を構成するス
イッチデバイスに対しても同様にスイッチ機能の試験を
行う。ここで、初期充電の最初の方で直流電圧Ｖfcが少
ない内にこのスイッチデバイス動作試験を行えば、直流
コンデンサに蓄積されたエネルギーが少ないので、スイ
ッチデバイスが短絡電流によって破壊することはない。
【００１２】スイッチデバイスのオン・オフ機能の確認
が終了したら、スイッチデバイスを全てオフさせ初期充
電を完了させる。以後は、装置の運転を安全に開始する
ことができる。
が終了したら、スイッチデバイスを全てオフさせ初期充
電を完了させる。以後は、装置の運転を安全に開始する
ことができる。
【００１３】電圧型変換装置において、その初期充電の
最初の期間に、コンバータ及びインバータを構成するス
イッチデバイスのオン・オフ機能を試験し、正常である
ことを確認した後に、初期充電を完了させ、安全に装置
の運転を開始することができる。
最初の期間に、コンバータ及びインバータを構成するス
イッチデバイスのオン・オフ機能を試験し、正常である
ことを確認した後に、初期充電を完了させ、安全に装置
の運転を開始することができる。
【００１４】もちろん全ての不良モードが検査できる訳
ではないが、実際にスイッチデバイスのオン・オフ動作
をさせているので、通常の不良要素のかなりの部分に対
する検査を行うことができることは明白であり、装置の
運転の信頼性向上と事故の防止に役立つものである。現
地搬入後の据え付け調整時などで、最初に装置を運転す
るときには特に有効である。
ではないが、実際にスイッチデバイスのオン・オフ動作
をさせているので、通常の不良要素のかなりの部分に対
する検査を行うことができることは明白であり、装置の
運転の信頼性向上と事故の防止に役立つものである。現
地搬入後の据え付け調整時などで、最初に装置を運転す
るときには特に有効である。
【００１５】本発明の他の実施例を図４に示す。図４で
図１と異なる点は、初期充電回路を制御電源からとるの
ではなく、交流電源に直列に挿入した点であり、３ケの
電流制限用抵抗22を交流リアクトル12とコンバータ13の
間に挿入し、コンバータ13のダイオードにより整流し直
流コンデンサ14の充電を行い、初期充電完了後に交流コ
ンタクタ19をオンさせる点である。図４においても図１
と同様にスイッチデバイスのオン・オフ試験ができるこ
とは明白であり、図１で説明した本発明の主旨に反しな
い。
図１と異なる点は、初期充電回路を制御電源からとるの
ではなく、交流電源に直列に挿入した点であり、３ケの
電流制限用抵抗22を交流リアクトル12とコンバータ13の
間に挿入し、コンバータ13のダイオードにより整流し直
流コンデンサ14の充電を行い、初期充電完了後に交流コ
ンタクタ19をオンさせる点である。図４においても図１
と同様にスイッチデバイスのオン・オフ試験ができるこ
とは明白であり、図１で説明した本発明の主旨に反しな
い。
【００１６】本発明の他の実施例を図５に示す。図５
は、図１の自励式のコンバータを他励式のサイリスタコ
ンバータに変更した点が異なり、24はサイリスタコンバ
ータで、25は平滑用の直流リアクトルである。
は、図１の自励式のコンバータを他励式のサイリスタコ
ンバータに変更した点が異なり、24はサイリスタコンバ
ータで、25は平滑用の直流リアクトルである。
【００１７】図５の回路を簡単に説明する。サイリスタ
コンバータは、良く知られているように交流電圧を整流
し、低い直流電圧を出力することができる。図５の実施
例では、サイリスタコンバータ24によって、低い直流電
圧を発生させた後、インバータを構成するスイッチデバ
イスのオン・オフ機能の確認を行う。図１と異なるの
は、コンバータが自己消弧デバイスではないので、コン
バータのオン・オフ試験動作を行わず、逆にコンバータ
により確認用の直流電圧を発生させることである。以後
のスイッチデバイスの確認動作は、インバータを構成す
るスイッチデバイスに対して、図１で説明したように行
えることは明白である。以上、図５においても、図１で
説明した本発明の主旨に反しない。
コンバータは、良く知られているように交流電圧を整流
し、低い直流電圧を出力することができる。図５の実施
例では、サイリスタコンバータ24によって、低い直流電
圧を発生させた後、インバータを構成するスイッチデバ
イスのオン・オフ機能の確認を行う。図１と異なるの
は、コンバータが自己消弧デバイスではないので、コン
バータのオン・オフ試験動作を行わず、逆にコンバータ
により確認用の直流電圧を発生させることである。以後
のスイッチデバイスの確認動作は、インバータを構成す
るスイッチデバイスに対して、図１で説明したように行
えることは明白である。以上、図５においても、図１で
説明した本発明の主旨に反しない。
【００１８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、運
転後スイッチデバイスの不良が原因で装置が停止したり
破損したりする事故を引き起こすことを未然に防止し、
電圧型変換装置の安全な起動及び以後の運転が実現でき
る。
転後スイッチデバイスの不良が原因で装置が停止したり
破損したりする事故を引き起こすことを未然に防止し、
電圧型変換装置の安全な起動及び以後の運転が実現でき
る。
【００１９】特別な検査装置を用意しなくても簡単に電
圧型変換装置を構成するスイッチデバイスのオン・オフ
機能を確認することができ、安全に変換装置の運転を開
始することができる。
圧型変換装置を構成するスイッチデバイスのオン・オフ
機能を確認することができ、安全に変換装置の運転を開
始することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す構成図。
【図２】図１の一部詳細図。
【図３】本発明の動作を説明するための波形図。
【図４】本発明の他の実施例を示す構成図。
【図５】本発明の他の実施例を示す構成図。
【図６】従来装置の構成図。
10…交流電源、11…遮断器、12…交流リアクトル、13…
コンバータ、14…直流コンデンサ、15…インバータ、16
…交流モータ、17…制御回路、18…制御電源、19…コン
タクタ、20…変圧器、21…整流回路、22…電流制限用抵
抗、23…電圧検出回路、24…サイリスタコンバータ、25
…直流リアクトル。
コンバータ、14…直流コンデンサ、15…インバータ、16
…交流モータ、17…制御回路、18…制御電源、19…コン
タクタ、20…変圧器、21…整流回路、22…電流制限用抵
抗、23…電圧検出回路、24…サイリスタコンバータ、25
…直流リアクトル。
Claims (2)
- 【請求項１】 交流電源を直流に変換する電力変換装置
において、主電源投入前の初期充電中に、コンバータを
構成するスイッチデバイスに対してそのスイッチ動作試
験用のオン・オフゲート信号を順番に出す機能と、初期
充電中の直流フィルタコンデンサ電圧からスイッチオン
時の放電状態とスイッチオフ時の充電状態を確認する回
路を具備し、このスイッチ動作試験を全てのスイッチデ
バイスに対して順番に実施し、装置を構成するスイッチ
デバイスが正常であることを確認した後に、直流フィル
タコンデンサの初期充電を最後まで行う機能を持ち、装
置を安全に起動することを特徴とする電力変換装置。 - 【請求項２】 コンバータがサイリスタ変換器でインバ
ータが電圧型変換器である電力変換装置において、サイ
リスタコンバータで、低い直流電圧を発生させ、その電
圧をインバータで放電させることにより、インバータを
構成するスイッチデバイスのオン・オフ特性を確認する
ことを特徴とする電力変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30743892A JPH06165503A (ja) | 1992-11-18 | 1992-11-18 | 電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30743892A JPH06165503A (ja) | 1992-11-18 | 1992-11-18 | 電力変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06165503A true JPH06165503A (ja) | 1994-06-10 |
Family
ID=17969080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30743892A Pending JPH06165503A (ja) | 1992-11-18 | 1992-11-18 | 電力変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06165503A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005124345A (ja) * | 2003-10-20 | 2005-05-12 | Nissan Motor Co Ltd | 電力変換装置 |
-
1992
- 1992-11-18 JP JP30743892A patent/JPH06165503A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005124345A (ja) * | 2003-10-20 | 2005-05-12 | Nissan Motor Co Ltd | 電力変換装置 |
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