JPS6348176A - 回生制動装置 - Google Patents

回生制動装置

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JPS6348176A
JPS6348176A JP18845686A JP18845686A JPS6348176A JP S6348176 A JPS6348176 A JP S6348176A JP 18845686 A JP18845686 A JP 18845686A JP 18845686 A JP18845686 A JP 18845686A JP S6348176 A JPS6348176 A JP S6348176A
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JP
Japan
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regenerative braking
reverse
circuit
voltage
power
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Pending
Application number
JP18845686A
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English (en)
Inventor
Shoji Ikeno
池野 昇司
Sadayuki Igarashi
貞之 五十嵐
Satoshi Miura
悟史 三浦
Hiroshi Chiba
千葉 宏
Hiroshi Sugai
博 菅井
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Hitachi Ltd
Hitachi KE Systems Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Keiyo Engineering Co Ltd
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はモータ駆動装置としてのインバータ装置等と接
続する回生制動装置等の直流電力消費装置の逆接続保護
警報装置に係り、特にインバータ装置等側のパワー素子
の破損防止および装置間の誤配線検知に好適な回生制動
装置等の直流電力消費装置の逆接続保護警報装置に関す
る。
〔従来の技術〕
従来のモータを駆動するインバータ装置と回生制動装置
とが正しく配線されたシステムを第2図に例示する。第
2図において、1はモ・−タ駆動用インバータ装#、2
は回生制動装置、3けモータ。
4はパワートランジスタ、41はフライホイールダイオ
ード、5は平滑コンデンサ、6はコンバータ(ダイオー
ドモジュール)、7は放電抵抗Rb。
8は回生制動用パワートランジスタ、81はフライホイ
ールダイオード、9はフライホイールダイオード、10
は交流電源である。
第2図のモータ3が高速回転中から急激に低速または停
止する時にはモータ3側から回生電流工pが発生してイ
ンバータ装置1側に流れ込む。この回生電流工pはイン
バータ装置l内のパワートランジスタ4に内蔵されたフ
ライホイールダイオード41を通して平滑コンデンサ5
に流れ込む。
これによシ平滑コンデンサ5の蓄積電荷が増加するにと
もない、コンデンサ5の端子間電圧すなわちインバータ
装置1側のP−N端子間の直流電圧が上昇するため、イ
ンバータ装置1内のパワー素子のコンバータ6やパワー
トランジスタ4の耐圧に影響して破損する恐れがある。
そこで放電抵抗7による回生制動装置2とインバータ装
置1とを相互のP−N端子間に接続配線を施すことによ
って、P−N端子間の直流電圧が規定値を越えた時に回
生制動装置2内のパワートランジスタ8が動作し、放電
抵抗7に回生電流工pを流して回生エネルギを消費させ
ることによシ、所望のモータ3の減速運転を可能妬して
いる。
しかし従来のモータ駆動用インバータ装置と回生制動装
置等の直流電力消費装置との誤った逆配線については配
慮されていなかった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記従来技術ではモータ駆動用インバータ装置1と回生
制動装置2との相互のP−N端子間を接続するさいに、
各配線の区別がはっきりしない時など誤って逆接続され
る恐れがあった。こうした従来の第2図のモータを駆動
するインバータ装置と回生制動装置とが誤って逆配線さ
れたシステムを第3図に例示する。なお各図面を通じて
同一符号は同一または相当部分を示すものとする。
第3図の回生制動装置2側の直流入力電圧のP−N端子
とインバータ装置1fllIの直流電圧のP−N端子と
が相互に誤って逆接続された状態でもし交流電源10を
投入した場合には、ダイオードモジュールからなるコン
バータ6と平滑コンデンサ5によシインバータ装置1の
直流電源を形成し、直ちにインバータ装置lの直流電圧
のP−N端子から回生制動装置2のN−P端子に正−負
の逆電圧が印加される。これによシインバータ装置1の
P端子からの短絡電流工θが回生制動装置2のN端子よ
り流れ込み、回生制動用パワートランジス、 3 。
り8に内蔵のフライホイールダイオード81を経由して
放電抵抗7と並列接続のフライホイールダイオード9を
通って、回生制動装置2のP端子からインバータ装置1
のN端子を経由してコンバータ6へ流れる。
こうしてインバータ装置1が逆接続された回生制動装置
2を通して電源短絡を起すためコンバータ6等のパワー
素子を破損する問題点があった。
さらにはコンバータ6等の短絡によシ交流電源1゜が短
絡して第3図(第2図)のシステム以外の周辺システム
電源に悪影響を与え、たとえばシステムダウン等の2次
的障害を誘起する等の問題点があった。
本発明の目的はモータ駆動用インバータ装置等と接続す
る回生制動装置等を逆接続から保護して警報する直流電
力消費装置の逆接続保護警報装置を提供するにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的は、モータ駆動用インバータ装置内の直流電圧
に接続する放電抵抗およびパワートラン・ 44 ジスタ等のスイッチング素子の直列回路と、上記直流電
圧を判別して上記スイッチング素子を駆動する駆動回路
とからなる回生制動装置等の直流電力消費装置において
、上記直流電圧の入力回路に動作時とは逆方向の直流電
流を阻止する逆耐圧ダイオードと、該逆耐圧ダイオード
と並列接続した警報用発光素子等の表示回路とを設ける
ことによシ、インバータ装置等に回生制動装置等の直流
電圧の正−負端子を誤って逆接続配線した場合に電源投
入しても逆耐圧ダイオードにより短絡電流を阻止してイ
ンバータ装置内のコンバータ破損等による電源短絡を防
止すると同時に、逆接続配線状態で警報用発光素子等の
表示回路が動作して外部または上位へ警報する機能をも
たせた直流電力消費装置の逆接続保護警報装置によシ達
成される。
〔作用〕
上記のモータ駆動用インバータ装置等と接続する回生制
動装置等では、直流電圧の正−負端子間に放電抵抗およ
び回生制動用パワートランジスタ等が直列に接続される
とともに、回生制動用バワ−トランジスタを保護するた
めに放電抵抗とパワートランジスタとにそれぞれ動作電
流の流れる方向と逆方向のフライホイールダイオードが
並列接続されているので、インバータ装置等に対して回
生制動装置等の直流電圧の正−負端子を逆接続配線した
場合には上記両フライホイールダイオードがオンしてイ
ンバータ装置等から回生制動装置等を通して短絡電流が
流れようとするが、その短絡電流を阻止するために回生
制動装置等の放電抵抗とフライホイールダイオードの並
列回路と回生制動用パワートランジスタとフライホイー
ルダイオードの並列回路との間1だは放電抵抗とフライ
ホイールダイオードの並列回路と直流電圧の正端子の間
等に設けた動作電流の流れる方向の逆阻止ダイオードに
より上記短絡電流が阻止されるからインバータ装置等の
パワー素子等を保護することができるうえ、逆阻止ダイ
オードを挿入しても正しい接続配線時の回生制動動作等
には何らの支障をきたさない。なお使用する逆阻止ダイ
オードは逆向きに流した逆電流が短絡電流耐量を上回る
ものでなければならない。またこうして逆阻止ダイオー
ドにより短絡電流が阻止されれば、その逆阻止ダイオー
ドの端子間にインバータ装置等からの直流電圧が印加さ
れるので、この端子間電圧を利用して逆阻止ダイオード
の並列接続した逆接続警報用発光素子と保護抵抗の直列
回路からなる表示回路に電流を流すことにより発光素子
を発光させて外部または上位へ警報できる。なお逆接続
のアラーム信号を上位に送出することも可能である。
〔実施例〕
以下に本発明の一実施例を第1図により説明する。
第1図は本発明によるモータ駆動用インバータ装置等に
接続する回生制動装置等の直流電力消費袋の逆接続保護
警報装置の一実施例を示す構成図である。第1図におい
て、2は回生制動装置(直流電力消費装置)、7は放電
抵抗(直流電力消費抵抗)、8は回生制動用パワートラ
ンジスタ(スイッチング素子)、81はフライホイール
ダイオード、9はフライホイールダイオード、11は短
、 7 。
絡阻止用ダイオード(逆阻止ダイオード)、12はLE
D用保護抵抗、13は逆接続警報用LBD(発光素子)
、14は回生制動制御回路(@波電圧判別回路を含むベ
ース駆動回路)、15は逆接続防止回路(逆接続保護警
報回路)である。
第1図の回生制動装置2の直流電圧(源)のP端子より
放電抵抗7の一端へ接続し、放電抵抗7の他端よQ回生
制動用パワートランジスタ7のコレクタへ接続し、パワ
ートランジスタ7のエミッタよpN端子へ接続して、回
生制動回路を構成する。その回生制動用パワートランジ
スタ7を保護するため放電抵抗7と並列KP端子に向っ
て逆方向の7ライホイールダイオード9が接続されると
ともに、回生制動用パワートランジスタ7内にコレクタ
からエミッタに向って逆方向のフライホイールダイオー
ド81が並列接続される。さらに回生制動回路の直流電
圧のP−N端子を逆接続した場合の短絡電流を阻止する
ため、たとえは放電抵抗7とフライホイールダイオード
9の並列回路とパワートランジスタ8と7ライホイール
ダイオー・ 8 ・ ド81の並列回路との中間に本発明による逆接続防止回
路(逆接続保護警報回路)15の短絡阻止用ダイオード
(逆阻止ダイオード)11をフライホイールダイオード
81,9の向きと逆方向に直列接続するとともに、短絡
阻止用ダイオード1】のカソードとアノード間に逆接続
警報用LEIK発光素子)13とLFiD用保護抵抗1
2の直列回路を並列接続する。
この回生制動装置2の直流電圧(源)のP−N端子は第
2図のモータ駆動用インバータ装置1の直流電圧のP−
N端子と接続の互換性がある。いま両P−N端子間が正
しく配線されている場合に(第2図)、モータ3が高速
回転中から急激に低速あるいは停止にいたる時に、モー
タ3からの回生霊流工pがインバータ装置1内のパワー
トランジスタ4と並列のフライホイールダイオード4を
通して平滑コンデンサ5に流れ込み平滑コンデンサ5の
端子電圧が上昇するにともなり、上昇した直流電圧のP
−N端子間電圧Vpnが回生制動装置2のP−N端子間
に印加される。このP−N端子間電圧Vpnを回生制動
制御回路14内の直流電圧判別回路が検知して規定値V
rと比較し、Vpn≧Vr          ・・・
・・・・・・(1)の条件が成り立つ時に回生制動用パ
ワートランジスタ8を回生制動制御回路14内のベース
駆動回路から出力するベース信号によりオンする。する
とパワートランジスタ8がオンすることによって、回生
電流工pがP端子より放電抵抗7(抵抗値Rb)を通り
短絡阻止用ダイオード】】とパワートランジスタ8を経
由してN端子へ流れる。このときの回生電流工pは次式
で表わさせる。
V p n / Rb =工p       ・・・・
・・・・(2)こうして回生電流工pを回生制動装置2
の放電抵抗に流すことにより、モータ3からの回生エネ
ルギの蓄積によって上昇したインバータ装置1の平滑コ
ンデンサ5によるP−N端子間電圧Vpnを低下させて
インバータ装置1のコンバータ6等のパワー素子を保護
するとともに、回生エネルギを放電抵抗7で消費させて
モータ3を速やかに減速運転させる。
つぎにもしインバータ装置1の直流電圧(源)のP−N
端子と回生制動装置2のP−N端子を逆接続配線した場
合には(第3図)、回生制動装置2のP−N端子にイン
バータ装置lの直流電圧(源)のN−P端子(負−正端
子)電圧が印加されるため、インバータ装置1の直流電
圧のP端子から回生制動装置2のN端子を経て回生制動
用パワートランジスタ8に並列のフライホイールダイオ
ード81と放電抵抗7に並列のフライホイールダイオー
ドを通ってP端子よりインバータ装置1のN端子へ短絡
電流が流れようとするが、短絡電流防止用ダイオード(
逆阻止ダイオード)】1が回生制動装置2のN端子から
P端子に向って逆方向に直列接続されているために逆接
続配線による短絡電流が阻止される。同時に短絡電流を
阻止する短絡防止用ダイオード11のカソードとアノー
ド間にはインバータ装置1の直流電圧(源)のP−N端
子間電圧Vpnが短絡防止用ダイオードの端子間電圧V
kaとして印加されるので、これによシ短絡防止用ダイ
オード11のカソードとアノ、11 。
−ドの端子間に保護抵抗12を介して並列接続された逆
接続警報用LED(発光素子)13には次式で表わされ
る順電流工fが流れて発光する。
(Vka−Vf )/R=工f・・・・・・・・(3)
ただしVkaは短絡電流防止用ダイオード1】のに−A
端子間電圧(インバータ装置1の直流電圧のP−N端子
間電圧Vpn)、Vfは逆接続警報用LED13の動作
電圧(オン電圧)、Rは保護抵抗12の抵抗値、工fは
逆接続警報用LED13に流れる順電流である。よって
逆接続警報用LED13の発光により外部へ警報できる
。また短絡阻止用ダイオード】1とIED保瑣抵抗12
と逆接続警報用LED(発光素子)13からなる逆接続
防止回路(逆接続保護警報回路)15を設けることによ
り、正しい接続時の回生制動動作には何らの支障をきた
さない。
なお上記の逆接続防止回路15は放電抵抗7とフライホ
イールダイオード9の並列回路とP端子の中間等に設け
ても同様の効果かえられる。筐だ逆接続警報用LED1
3を含む表示回路はホト力、12 。
プラ等で検知して回生制動装置2とインバータ装置1を
含めて交流電源10をしゃ断する自己保護機能をもたせ
ることも可能であり、この検知信号を外部または上位シ
ステムへ異常信号として送出するようにしてもよい。
また上記実施例はモー久駆動用インバータ装置に接続す
る回生制動装置等の直流電力消費装置の逆接続保護警報
装置について説明したが、他の同様の直流電力消費装置
の逆接続保護警報装置にも適用可能である。
以上のように本実施例によれは、モータ駆動用インバー
タ装置等と回生制動装置等の直流電力消費装置を誤って
逆接続配線した状態で交流電源投入時に流れる短絡雷、
流を阻止してインバータ装置等のパワ一部品を保護する
とともに、逆接続配線した状態を表示して警報すること
ができる。また使用部品はたとえば60Aクラスのダイ
オードと3Wの抵抗とLEDの3点の少数点数で逆接続
防止回路(逆接続保護警報回路)を構成できるため、コ
ンパクトに収納できて低コストである。
〔発明の効果〕
本発明によれば、モータ駆動用インバータ装置等と接続
する回生制動装置等を逆接続から保護して警報する直流
電力消費装置の逆接続保護警報装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるモータ駆動用インバータ装置等に
接続する回生制動装置等の直流電力消費装置の逆接続保
護警報装置の一実施例を示す構成図、第2図はモータ駆
動用インバータ装置と回生制動装置が正しく配線された
システムの構成図、第3図は同じく誤って逆起線された
システムの構成図でおる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、直流電源からの直流電力を入力して消費する抵抗器
    と、該抵抗器に直列接続されたスイッチング素子と、上
    記直流電源からの直流電圧を判別して該スイッチング素
    子を駆動する駆動回路とからなる直流電力消費装置にお
    いて、上記直流電源からの入力回路に動作時とは逆方向
    の直流電流を阻止する逆阻止ダイオードと、該逆阻止ダ
    イオードに並列の表示回路とを設けたことを特徴とする
    直流電力消費装置の逆接続保護警報装置。 2、上記直流電源はモータ駆動用インバータ装置内の直
    流電圧源で、上記直流電力消費装置はその回生制動装置
    であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の直
    流電力消費装置の逆接続保護警報装置。
JP18845686A 1986-08-13 1986-08-13 回生制動装置 Pending JPS6348176A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6690907B2 (en) 2001-10-10 2004-02-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Fusing apparatus of electrophotographic image forming apparatus and method of manufacturing the same
JPWO2016120737A1 (ja) * 2015-01-27 2017-08-24 ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 自動二輪車用ブレーキ駆動制御回路

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54101287A (en) * 1978-01-26 1979-08-09 Nec Corp Electronic circuit
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