JPS5854870A - 故障検出回路 - Google Patents
故障検出回路Info
- Publication number
- JPS5854870A JPS5854870A JP56150629A JP15062981A JPS5854870A JP S5854870 A JPS5854870 A JP S5854870A JP 56150629 A JP56150629 A JP 56150629A JP 15062981 A JP15062981 A JP 15062981A JP S5854870 A JPS5854870 A JP S5854870A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulse width
- output
- width control
- switching element
- control circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
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
【発明の詳細な説明】
本発明はパルス幅制御インバータのパルス幅制御回路の
故障検出回路に関する。
故障検出回路に関する。
パルス幅制御インバータは交流電動機の速度制御等の電
圧制御に用いられる。
圧制御に用いられる。
例えば、交流電動機を可変周波数のインバータで駆動す
るとき、インバータ周波数を増加させると、これに伴っ
て発生トルクが低下する。これは交流電動機が誘導負荷
であるため回転速度の増加、すなわちインバータの周波
数の増加に伴い交流電動機のインピーダンスが増加し、
巻線電流が減少するためである。
るとき、インバータ周波数を増加させると、これに伴っ
て発生トルクが低下する。これは交流電動機が誘導負荷
であるため回転速度の増加、すなわちインバータの周波
数の増加に伴い交流電動機のインピーダンスが増加し、
巻線電流が減少するためである。
パルス幅制御インバータは」二連の問題を解決する一回
路であり、交流電動機の巻線に流れる電流の実効値が概
略一定となるよう、デユーティ可変の周波数で印加電圧
をスイッチングして電圧対周波数の比Ｖ／Ｆを一定に制
御する可変電圧可変周波数の電源である。
路であり、交流電動機の巻線に流れる電流の実効値が概
略一定となるよう、デユーティ可変の周波数で印加電圧
をスイッチングして電圧対周波数の比Ｖ／Ｆを一定に制
御する可変電圧可変周波数の電源である。
このようなパルス幅制御インバータ回路において、例え
ばパルス幅制御回路が低周波数で動作しているときに故
障すると、負荷が交流電動機である場合などには、パワ
一段のスイッチング素子に過電流が流れて該素子が故障
することがある。このため、高信頼度が要求される制御
装置ではパルス幅制御回路の健全性を常時チェックする
などの対策が必要である。
ばパルス幅制御回路が低周波数で動作しているときに故
障すると、負荷が交流電動機である場合などには、パワ
一段のスイッチング素子に過電流が流れて該素子が故障
することがある。このため、高信頼度が要求される制御
装置ではパルス幅制御回路の健全性を常時チェックする
などの対策が必要である。
パルス幅制御回路の故障を検出する手段を有する従来の
パルス幅制御インバータは例えば第１図に示す如き構成
の回路である。
パルス幅制御インバータは例えば第１図に示す如き構成
の回路である。
第１図において、パルス幅制御回路８は発振回路２、鋸
歯状波発生回路３、フリップフロップ４、及び比較器５
で構成する。いま、交流電動機２６の回転速度指令を端
子１で受信するとパルス幅制御回ｌ＠８とパルス発生回
路６及びパルス分配回路７で構成する励磁パルス発生回
路９は、所定のパターンの励磁信号をドライブ回路１７
〜２２を介してパワ一段のスイッチング素子１１〜１６
に出力する。スイッチング素子１１〜１６はドライブ回
路１７〜２２から出力される励磁信号に従って、直流電
源１０の電圧スイッチングし回転速度指令に対応する励
磁電圧を交流電動機２６に供給する。
歯状波発生回路３、フリップフロップ４、及び比較器５
で構成する。いま、交流電動機２６の回転速度指令を端
子１で受信するとパルス幅制御回ｌ＠８とパルス発生回
路６及びパルス分配回路７で構成する励磁パルス発生回
路９は、所定のパターンの励磁信号をドライブ回路１７
〜２２を介してパワ一段のスイッチング素子１１〜１６
に出力する。スイッチング素子１１〜１６はドライブ回
路１７〜２２から出力される励磁信号に従って、直流電
源１０の電圧スイッチングし回転速度指令に対応する励
磁電圧を交流電動機２６に供給する。
このように動作するインバータ回路において、例えば、
パルス幅制御回路８の出力が論理Ｉｔ ＩＩＩに縮退故
障すると、インバータが低周波数で動作している場合に
は、交流電動機２６のインピーダンスが定格時に比べて
低いため、スイッチング素子に過電流が流れる。この過
電流のレベルを電流検出抵抗２５で検出し、この検出信
号が基準電圧２３以上になった時何らかの異常が発生し
たとみなし、比較器２４はドライブ回路１７〜２２に励
磁信号の出力を禁止する信号を出力する。
パルス幅制御回路８の出力が論理Ｉｔ ＩＩＩに縮退故
障すると、インバータが低周波数で動作している場合に
は、交流電動機２６のインピーダンスが定格時に比べて
低いため、スイッチング素子に過電流が流れる。この過
電流のレベルを電流検出抵抗２５で検出し、この検出信
号が基準電圧２３以上になった時何らかの異常が発生し
たとみなし、比較器２４はドライブ回路１７〜２２に励
磁信号の出力を禁止する信号を出力する。
なお、一般にはスイッチング素子１１〜１６は例えばゲ
ートターンオフザイリスクを負荷容量に応じて複数個直
列接続するス） ＩＪング結緋あるいはメツシュ結線で
構成する。
ートターンオフザイリスクを負荷容量に応じて複数個直
列接続するス） ＩＪング結緋あるいはメツシュ結線で
構成する。
このように、従来方式では、一旦過電流が流れないと故
障を判定することが不可能であり、ノイズ等の影響によ
り、一時的であるにせよスイッチング素子に過電流を流
すのは問題がある。
障を判定することが不可能であり、ノイズ等の影響によ
り、一時的であるにせよスイッチング素子に過電流を流
すのは問題がある。
さらに、パルス幅制何１回路の故障時には、電流のレベ
ルが大きく変化するのではなく電流のデユーティが大き
く変化するので、交流電動機の起動時の突入電流と本制
御回路の故障による過電流を区別してパルス幅制御回路
の故障を判定すると回路が抜雑になり信頼性が低下する
という問題がある。
ルが大きく変化するのではなく電流のデユーティが大き
く変化するので、交流電動機の起動時の突入電流と本制
御回路の故障による過電流を区別してパルス幅制御回路
の故障を判定すると回路が抜雑になり信頼性が低下する
という問題がある。
本発明の目的とするところは、パルス幅制御回路の故障
をスイッチング素子に過電流を流すことなく検出する故
障検出回路を提供することにある。
をスイッチング素子に過電流を流すことなく検出する故
障検出回路を提供することにある。
本発明の故障検出回路は、パルス幅制御回路で変調して
出力される励磁パルスの一パルス幅毎に、速度指令とパ
ワースイッチング素子の動作によって検出できるインバ
ータの電源電流のパルス幅を比較して過電流分流すこと
なく回路の故障を検出するところに特徴がある。
出力される励磁パルスの一パルス幅毎に、速度指令とパ
ワースイッチング素子の動作によって検出できるインバ
ータの電源電流のパルス幅を比較して過電流分流すこと
なく回路の故障を検出するところに特徴がある。
第２図は本発明の一実施例を示したものであり、第１図
と第２図の番号の等しい部分は相当部分を示す。
と第２図の番号の等しい部分は相当部分を示す。
第２図において、励磁パルス発生回路９は端子１に入力
される指令信号に従って所定のパターンの励磁信号をド
ライブ回路１７〜２２′ｆｆ：介してスイッチング素子
１１〜１６に出力する。従来のパルス幅制御インバータ
と同様にスイッチング素子は、入力信号に一対一に対応
したデユーティでオンオフし可変電圧可変周波数の交流
電圧を出力する。
される指令信号に従って所定のパターンの励磁信号をド
ライブ回路１７〜２２′ｆｆ：介してスイッチング素子
１１〜１６に出力する。従来のパルス幅制御インバータ
と同様にスイッチング素子は、入力信号に一対一に対応
したデユーティでオンオフし可変電圧可変周波数の交流
電圧を出力する。
この出力電圧に伴って、バッファゲート３２は電流検出
抵抗２５を介して、第３図（ｂ）に示すような検出信号
を出力する。バッファゲートは単なる′電流波形整形回
路である。
抵抗２５を介して、第３図（ｂ）に示すような検出信号
を出力する。バッファゲートは単なる′電流波形整形回
路である。
このよう゛にして検出した電流とパルス幅制御回路の出
力信号は以下のようにして比較し、パルス幅制御回路又
はスイッチング素子の故障を検出する。
力信号は以下のようにして比較し、パルス幅制御回路又
はスイッチング素子の故障を検出する。
パルス数出力回路２７は、端子１に指令信号が入力され
ると、第１図と同一のパルス幅制御回路８が正常に動作
している場合に、該制御回路８から出力されるパルス幅
内でパルス発振回路３１から出力されるパノＣス（第４
図（ａ）〕を何個計赦すべきかを判定し、この値を可逆
カウンタ２８に出力する。
ると、第１図と同一のパルス幅制御回路８が正常に動作
している場合に、該制御回路８から出力されるパルス幅
内でパルス発振回路３１から出力されるパノＣス（第４
図（ａ）〕を何個計赦すべきかを判定し、この値を可逆
カウンタ２８に出力する。
次に、パルス数出力回路２７はパルス幅制御回路で作成
するパルスの周期と同一周期Ｔで第４図（ｄ）に示すよ
うなロードパルス信号３３を作成し、可逆カウンタ２８
に出力する。
するパルスの周期と同一周期Ｔで第４図（ｄ）に示すよ
うなロードパルス信号３３を作成し、可逆カウンタ２８
に出力する。
可逆カウンタ２８は、このロードパルス信号３３によっ
てパルス数出力回路２７から出力される信号を一時的に
格納する。
てパルス数出力回路２７から出力される信号を一時的に
格納する。
さらに、可逆カウンタ２８は、第４図（Ｃ）に示すよう
にバッファゲート、パルス発振器、及びＡＮＤゲートに
よって作成される減算用の信号を入力し、一時的に格納
した値をこの入力で減算する。
にバッファゲート、パルス発振器、及びＡＮＤゲートに
よって作成される減算用の信号を入力し、一時的に格納
した値をこの入力で減算する。
この場合、あらかじめ可逆カウンタ２８には入力パルス
数とほぼ同一の値を格納しておくので、パルス幅制御回
路が正常である場合には、可逆カウンタ２８の出力は零
または零に近い値になる。
数とほぼ同一の値を格納しておくので、パルス幅制御回
路が正常である場合には、可逆カウンタ２８の出力は零
または零に近い値になる。
ところが、パルス幅制御回路が異常である場合には、正
常時と比較して、Ａ、ＮＤゲートから出力されるパルス
の個数が増加または減少するため、可逆カウンタ２８は
減算後もある値が残ることになる。
常時と比較して、Ａ、ＮＤゲートから出力されるパルス
の個数が増加または減少するため、可逆カウンタ２８は
減算後もある値が残ることになる。
可逆カウンタ２８の出力はディジタル比較器２９に導か
れ、その出力が基準値（例えば、量子化誤差）以上であ
るか否かにより、正常あるいは異常を判定する。
れ、その出力が基準値（例えば、量子化誤差）以上であ
るか否かにより、正常あるいは異常を判定する。
すなわち、可逆カウンタ２８の出力値が基準値以上であ
るということは、パワースイッチング素子が所定のデユ
ーティでオン・オフしていないことを意味しており、こ
れからパルス幅制御回路または、パワ一段のスイッチン
グ素子が故障であると判定できる。この後、ディジタル
比較器２９はドライブ回路１７〜２２に励磁信号の出力
を禁止すべく禁止信号を瞬時に出力して、パワースイッ
チング素子に過電流が流れるのを防止する。
るということは、パワースイッチング素子が所定のデユ
ーティでオン・オフしていないことを意味しており、こ
れからパルス幅制御回路または、パワ一段のスイッチン
グ素子が故障であると判定できる。この後、ディジタル
比較器２９はドライブ回路１７〜２２に励磁信号の出力
を禁止すべく禁止信号を瞬時に出力して、パワースイッ
チング素子に過電流が流れるのを防止する。
以上のように、本方式は速度指令とインバータの電源電
流のパルス幅をパルス幅制御回路で作成されるパルスの
一パルス幅内で比較するため、スイッチング素子に過電
流を流すことなくパルス幅制御回路又はパワ一段のスイ
ッチング素子の故障を検出することが可能である。
流のパルス幅をパルス幅制御回路で作成されるパルスの
一パルス幅内で比較するため、スイッチング素子に過電
流を流すことなくパルス幅制御回路又はパワ一段のスイ
ッチング素子の故障を検出することが可能である。
以上述べたように、本発明は、パルス幅制御回路で作成
される１個のパルス幅内で、パルス幅制御回路又はパワ
一段スイッチング素子の故障を検出するため、スイッチ
ング素子に過電流を流すことなく故障の判定が可能とな
り、パワースイッチング素子の電流容量の裕度を従来の
ものより小さくすることができる効果を有する。
される１個のパルス幅内で、パルス幅制御回路又はパワ
一段スイッチング素子の故障を検出するため、スイッチ
ング素子に過電流を流すことなく故障の判定が可能とな
り、パワースイッチング素子の電流容量の裕度を従来の
ものより小さくすることができる効果を有する。
本発明によれば、インバータのパルス幅制御回路又はパ
ワ一段のスイッチング素子の故障が検出することができ
るため、インバータの信頼度を高くすることができる効
果がある。
ワ一段のスイッチング素子の故障が検出することができ
るため、インバータの信頼度を高くすることができる効
果がある。
本発明を例えば誘導電動機の回転速度を直接制御して再
循環流量を制御するＢＷＲプラントの再循環流量制御装
置に適用するとその効果大である。
循環流量を制御するＢＷＲプラントの再循環流量制御装
置に適用するとその効果大である。
第１図は従来の故障検出回路構成図、第２図は本発明の
一実施例の回路構成図、第３図は各部の動作波形図であ
る。 ２７・・・パルス数出力回路、２８・・・可逆カウンタ
、 ”（９） ３８１
一実施例の回路構成図、第３図は各部の動作波形図であ
る。 ２７・・・パルス数出力回路、２８・・・可逆カウンタ
、 ”（９） ３８１
Claims (1)
- １、出力の実効電圧を制御するパルス幅制御インバータ
において、パワ一段スイッチング素子の動作時のインバ
ータの電源電流を検出する手段を設け、それによって検
出される流通角が指令信号により定められる流通角に等
しいか否かを一回のスイッチング動作毎に比較する手段
を並設し、該比較手段の出力信号によりパルス幅制御回
路の故障又はパワ一段スイッチング素子の故障を検出す
ることを特徴とする故障検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56150629A JPS5854870A (ja) | 1981-09-25 | 1981-09-25 | 故障検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56150629A JPS5854870A (ja) | 1981-09-25 | 1981-09-25 | 故障検出回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5854870A true JPS5854870A (ja) | 1983-03-31 |
Family
ID=15501029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56150629A Pending JPS5854870A (ja) | 1981-09-25 | 1981-09-25 | 故障検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5854870A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59220077A (ja) * | 1983-05-27 | 1984-12-11 | Hitachi Ltd | 異常検出回路を備えたインバ−タ |
| US12465839B2 (en) | 2019-03-22 | 2025-11-11 | Home Run Dugout LLC | Pitching machine and batting bay systems |
-
1981
- 1981-09-25 JP JP56150629A patent/JPS5854870A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59220077A (ja) * | 1983-05-27 | 1984-12-11 | Hitachi Ltd | 異常検出回路を備えたインバ−タ |
| US12465839B2 (en) | 2019-03-22 | 2025-11-11 | Home Run Dugout LLC | Pitching machine and batting bay systems |
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