JPH07106069B2 - インバータの主電流表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は誘導電動機を可変速制御し，その主電流のピ
ーク値表示機能を備えたインバータ装置の制御回路に関
するものである。

［従来の技術］ 第３図は例えば従来のインバータ装置を示す回路図であ
り，図において、（２）は三相交流電源，（３）は三相
交流電源（２）を直流電圧に変換するコンバータ回路，
（４）は平滑用コンデンサ，（５）は直流電圧を可変電
圧，可変周波数を有する電力に変換するインバータ部と
してのインバータ回路，（６）はインバータ回路（５）
から出力される電力により駆動される三相誘導電動機，
（７）は変流器である。なお、変流器（７）は主電流の
電流路、例えば、インバータ回路（５）の入力電流路に
配設されている。また、言うまでもなくインバータ回路
（５）の入力電流と、インバータ回路（５）の出力電流
の合計すなわち負荷電流の合計とは、ほぼ、等しくこれ
らを主電流と称する。（８）はインバータ回路（５）を
制御する周波数制御回路，（９）は周波数制御回路に周
波数を指令する周波数指令回路，（10）は変流器（７）
の出力を増幅する差動増幅回路，（11）は差動増幅回路
（10）の出力を整流する全波整流回路で，電流検出手段
は上記変流器（７），差動増幅回路（10），全波整流回
路（11）からなる。（12）は全波整流回路（11）からの
出力と過電流設定値V_rとを比較して，全波整流回路（1
1）からの出力が過電流設定値V_rよりも大きい場合に過
電流信号を出力する過電流比較回路，（13）は過電流比
較回路（12）からの過電流信号により周波数制御回路
（８）の出力を遮断する保護回路，（15a）は第１のオ
ペアンプ，（15b）は第２のオペアンプ，（16b）は第１
のコンデンサ，（17a）は第１の抵抗器，（18a）は第１
のダイオード，（21）は表示手段例えば、負荷電流指示
計，（22）は保護回路（13）をリセットする信号を出力
するリセット回路，（100）は全波整流回路（11）から
出力される信号を平均値化する実効値出力手段、例え
ば、負荷電流ピーク値インターフェース回路であり第１
のオペアンプ（15a），第２のオペアンプ（15b），第１
のコンデンサ（16a），第１の抵抗器（17a）及び第１の
ダイオード（18a）から構成されている。また，図中一
点鎖線にて示す部分はインバータ装置本体を示してい
る。

次に動作について説明する。

三相交流電源（２）がコンバータ回路（３）に入力され
て整流された後，平滑コンデンサ（４）により平滑され
て直流電圧に変換される。この直流電圧は，周波数指令
回路（９）から出力される周波数指令信号により周波数
制御回路（８）が動作して，インバータ回路（５）を駆
動し，可変周波数の交流電圧に変換されて，三相誘導電
動機（６）を可変速運転する。

一方，相誘導電動機（６）の負荷電流は，変流器（７）
により検出されて作動増幅回路（10）によって増幅され
た後，全波整流回路（11）に入力される。全波整流回路
（11）に入力されるとここで全波整流されるとともに電
圧量に変換され，比較回路（12）に入力されて過電流設
定値V_rと比較され，三相誘導電動機（６）が過負荷とな
った場合等には，上記負荷電流信号が上記過電流設定値
V_rよりも大きくなるので，比較回路（12）から過電流信
号が出力されて保護回路（13）に入力されて，その出力
がインバータ回路（５）に遮断信号を出力してインバー
タ回路（５）を遮断し，インバータ装置を過電流による
破損から保護する。なお，リセット回路（22）は保護回
路（13）が作動してインバータ装置が遮断された後に再
起動を行う場合，あるいは三相交流電源に投入時の初期
リセットを行うためのものである。

また、差動増幅回路（10）および全波整流回路（11）か
ら交換手段が構成される。

次に，三相誘導電動機（６）の負荷電流の表示方法につ
いて説明する。

全波整流回路（11）において全波整流された瞬時負荷電
流は第４図に示すように1KHz〜2KHzの高周波であるた
め，負荷電流ピーク値インターフェース回路（100）の
第１のコンデンサ（16a）および第１の抵抗器（17a）で
構成される積分回路で2msec〜3msecの時定数で平滑され
て平均値化されている。この平均値化された負荷電流は
第２のオペアンプ（15b）を経由して負荷電流指示計（2
1）に入力され、そこで実効値に換算されて表示され
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のインバータ装置の制御回路は以上のように構成さ
れているので，負荷としての誘導電動機を運転している
時における負荷電流の最大値を確認できないため，イン
バータ装置の負荷電流に対する余裕の不足に起因する運
転停止が発生するという問題点があった。

この発明は，上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので，モータの加減速時間の変化とともに変化す
る主電流のピーク値を操作者が容易に知ることができ、
従って、負荷電流の許容最大値に対する余裕を容易に知
ることができるのでインバータの加減速時間の適切な設
定が容易にできるインバータの主電流表示装置を得るこ
とを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係わるインバータの主電流表示装置は、直流
を所定の周波数および電圧の交流に変換するインバータ
部の主電流の電流路に配設され主電流の大きさに比例す
る微小電流を分流出力する変流器と、この変流器の出力
を増幅し全波整流するとともに全圧量を変換して出力す
る変換手段と、この変換手段の出力を平均化し主電流の
実効値を示す電圧を出力する実効値出力手段と、変換手
段の出力の咎頭値を保持しこの咎頭値を出力するととも
にリセット信号によりこの保持された尖頭値のリセット
を行うことが可能な尖頭値出力手段と、入力された実効
値出力手段の出力および尖頭値出力手段の出力を切替え
て出力する切替手段と、この切替手段の出力により示さ
れる電流値を表示する表示手段と、を備えるようにした
ものである。

［作用］ この発明におけるインバータの主電流表示装置は、直流
を所定の周波数および電圧の交流に変換するインバータ
部の主電流の電流路に主電流の大きさに比例する微小電
流を分流出力する変換器が配設され、この変流器の出力
が変換手段により増幅され全波整流されるとともに電圧
量に変換して出力され、実効値出力手段によりこの変換
手段の出力が平均化され主電流の実効値を示す電圧が出
力され、尖頭値出力手段により変換手段の出力の尖頭値
が保持されこの尖頭値が出力され、実効値出力手段の出
力および尖頭値出力手段の出力が切替手段により切替え
て表示手段に出力され、この切替手段の出力により示さ
れる電流値が表示手段により表示されるとともに、尖頭
値出力手段はリセット信号により上述の保持された尖頭
値のリセットが可能に構成される。

［実施例］ この発明の一実施例を第１図〜第２図により説明する。
図中，従来例と同じ符号で示されたものは従来例のそれ
と同一，おしくは同等なものを示す。

第１図はインバータ装置の回路図である。図において，
（15c）は第３のオペアンプ，（15d）は第４のオペアン
プ，（16b）は第２のコンデンサ，（17b）は第２の抵抗
器，（18b）は第２のダイオード，（19）は第２のコン
デンサ（16b）にチャージされた電荷をデイスチャージ
させるアナログスイッチ，（20）は第２のオペアンプあ
るいは第４のオペアンプ（15d）の出力を切り換える切
替手段、例えば、切換スイッチ，（200）は全波整流回
路（11）から出力される信号の最大値を保持する尖頭値
出力手段、例えば負荷電流ピーク値保持インターフェー
ス回路であり，第３のオペアンプ（15c），第４のオペ
アンプ（15d），第２のコンデンサ（16b），第２の抵抗
器（17b），第２のダイオード（18b）及びアナログスイ
ッチ（19）から構成されている。

次に動作について説明する。なお，負荷電流ピーク値保
持インターフェース回路（200）以外の動作については
従来例と同一であるので説明は省略し，負荷電流ピーク
値保持インターフェース回路（200）動作について説明
する。

全波整流回路（11）において全波整流された瞬時負荷電
流は，第２図に示すように1KHz〜2KHzの高周波であり，
第３のオペアンプ（15c）及び第２のダイオード（18b）
を経由して第２のコンデンサ（16b）にチャージされ
る。このチャージされた電荷は第３のオペアンプ（15
c）の出力端子の電位が，上記チャージされた電圧より
低下しても，第２のダイオード（18b）が逆バイアスさ
れるので，上記チャージされた電圧よりも高い値が入力
されない限り，インバータ装置が運転開始されてからの
最大値を有する瞬時負荷電流の値が第４のオペアンプ
（15d）の出力端子に現われることになる。この出力端
子の値を切換スイッチ（20）を切り換えて負荷電流指示
計（21）に入力して表示させることにより，インバータ
装置運転中の負荷電流の最大値を読みとることができる
と共に，切換スイッチ（20）を第２のオペアンプ（15
b）の出力側に切り換えれば，従来通り運転中の負荷電
流の実効値を観測することもできる。

従って，切換スイッチ（20）を第４のオペアンプ（15
d）の出力側に切り換えておけば，運転中における負荷
電流の最大値を容易に読み取ることができるので，過電
流設定値V_r,換言すれば，保護回路（13）が動作してイ
ンバータ回路（５）が遮断される迄に，どの程度のマー
ジンが有るのかを容易に知ることができるので，最適な
インバータ装置の選定あるいは負荷の調整等が可能とな
る。

また，アナログスイッチ（19）はリセット回路（22）の
出力信号により動作して，第２のコンデンサ（16b）に
チャージされた電荷を第２の抵抗器（17b）を介してデ
イスチャージして，新たな負荷電流の最大値を検出する
ようにするものである。

なお，上記実施例では負荷電流指示計（21）をインバー
タ装置の外部に設けるようにしたが，これはインバータ
装置の内部に設けても良い。

また，上記実施例では負荷電流の最大値の保持を負荷電
流ピーク値保持インターフェース回路（200）によって
構成したが，これは例えばプログラマブルな制御装置に
より構成されたものであってもよく上記実施例と同様な
効果を奏する。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、直流を所定の周波数
および電圧の交流に変換するインバータ部の主電流の電
流路に主電流の大きさに比例する微小電流を分流出力す
る変流器が配設され、この変換器の出力が変換手段によ
り増幅され全波整流されるとともに電圧量に変換して出
力され、実効値出力手段によりこの変換手段の出力が平
均化され主電流の実効値を示す電圧が出力され、尖頭値
出力手段により変換手段の出力の尖頭値が保持されこの
尖頭値が出力され、実効値出力手段の出力および尖頭値
出力手段の出力が切替手段により切替えて表示手段に出
力され、この切替手段の出力により示される電流値が表
示手段により表示されるとともに、尖頭値出力手段はリ
セット信号により上述の保持された尖頭値のリセットが
可能に構成されるので、同一の表示手段により主電流の
実効値とモータの加減速時間の変化ともに変化する主電
流のピーク値を操作者が容易に知ることができ、負荷電
流の許容最大値に対する余裕を容易に知ることができる
のでインバータの加減速時間の適切な設定が容易にでき
る効果がある。また、リセット信号を与えることにより
負荷電流の最大値検出の再開始ができる効果がある。

【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を示
す回路図，第２図はこの発明の一実施例による負荷電流
ピーク値保持インターフェース回路の入出力特性を示す
図，第３図は従来のインバータ装置を示す回路図，第４
図は従来の負荷電流ピーク値インターフェース回路の入
・出力特性を示す図である。 図において，（５）はインバータ回路，（７）は変流
器，（10）は差動像分回路，（11）は全波整流回路，
（21）は負荷電流指示計，（200）は負荷電流ピーク値
保持インターフェース回路である。 なお，図中，同一符号は同一，または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インバータの主電流表示装置において、直
   流を所定の周波数および電圧の交流に変換するインバー
   タ部の主電流の電流路に配設された主電流の大きさに比
   例する微小電流を分流出力する変流器と、この変流器の
   出力を増幅し全波整流するとともに電圧量に変換して出
   力する変換手段と、この変換手段の出力を平均化し上記
   主電流の実効値を示す電圧を出力する実効値出力手段
   と、上記変換手段の出力の尖頭値を保持しこの尖頭値を
   出力することともにリセット信号によりこの保持された
   尖頭値のリセットを行うことが可能な尖頭値出力手段
   と、入力された上記実効値出力手段の出力および上記尖
   頭値出力手段の出力を切替えて出力する切替手段と、こ
   の切替手段の出力により示される電流値を表示する表示
   手段と、を備えたインバータの主電流表示装置。