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JP2007028792A - converter - Google Patents

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JP2007028792A
JP2007028792A JP2005207130A JP2005207130A JP2007028792A JP 2007028792 A JP2007028792 A JP 2007028792A JP 2005207130 A JP2005207130 A JP 2005207130A JP 2005207130 A JP2005207130 A JP 2005207130A JP 2007028792 A JP2007028792 A JP 2007028792A
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JP
Japan
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current
power
converter
capacitor
current limiting
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Pending
Application number
JP2005207130A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Narita
浩昭 成田
Hisashi Takahashi
久 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Azbil Corp
Original Assignee
Azbil Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Azbil Corp filed Critical Azbil Corp
Priority to JP2005207130A priority Critical patent/JP2007028792A/en
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Abstract

【課題】 電流容量の大きい遮断器(リレー)を用いることなく電源投入時の突入電流を抑制し、しかも動作信頼性を十分に確保し得る簡易な構成のコンバータを提供する。
【解決手段】 交流電力を整流して直流変換する整流器と、直流電力の出力端子に並列接続されて上記整流器にて整流された直流電力を蓄積するコンデンサと、前記整流器の入力側または出力側に設けられて前記コンデンサへの供給電力を電流制限する電流制限抵抗と、定格出力電流容量よりも小電流容量の複数個の遮断器からなり、電流容量の総和が上記定格出力電流容量を上回る数だけ並列に設けられて前記コンデンサが充電された状態でそれぞれ導通駆動されて前記電流制限抵抗を短絡する遮断器と、更にこれらの各遮断器の接点接触抵抗および/または前記電流制限抵抗をそれぞれ監視する監視手段とを備えたことを特徴としている。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a converter having a simple configuration capable of suppressing an inrush current at power-on without using a circuit breaker (relay) having a large current capacity and sufficiently ensuring operation reliability.
A rectifier that rectifies and converts DC power into DC, a capacitor that is connected in parallel to an output terminal of DC power and stores DC power rectified by the rectifier, and an input side or an output side of the rectifier It is provided with a current limiting resistor that limits the power supplied to the capacitor and a plurality of circuit breakers having a current capacity smaller than the rated output current capacity, and the total sum of the current capacity exceeds the rated output current capacity. A circuit breaker provided in parallel and electrically driven in a state where the capacitor is charged to short-circuit the current limiting resistor, and further, a contact contact resistance and / or the current limiting resistance of each of these circuit breakers is monitored. And a monitoring means.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、直流電力の出力端子にコンデンサを並列接続したコンデンサインプット型のコンバータに係り、特に電源投入時における突入電流防止機能を備えた簡易な構成のコンバータに関する。   The present invention relates to a capacitor input type converter in which a capacitor is connected in parallel to an output terminal of DC power, and more particularly to a converter having a simple configuration having a function of preventing an inrush current when power is turned on.

交流電力を整流して直流変換する整流器と、直流電力の出力端子に並列接続されて上記整流器にて整流された直流電力を蓄積するコンデンサとを備えたコンデンサインプット型のコンバータにおいては、電源投入時にその定格電流の3〜5倍にも達する突入電流がコンデンサに流れ込む。これ故、定格電流の大きいコンバータにおいては、専らその電源スイッチや遮断器(リレー)として上記突入電流を見込んだ電流容量の接点を有するものを用いている。   In a capacitor input type converter comprising a rectifier that rectifies and converts DC power into DC and a capacitor that is connected in parallel to the DC power output terminal and stores DC power rectified by the rectifier, when the power is turned on, Inrush current that reaches 3 to 5 times the rated current flows into the capacitor. Therefore, a converter having a large rated current uses a power switch or a circuit breaker (relay) having a contact with a current capacity that allows for the inrush current.

またこの種の突入電流を抑制するべく上記電源スイッチまたは遮断器と並列に電流制限抵抗を設け、電流制限抵抗を介して前記コンデンサを或る程度充電した後、電源スイッチまたは遮断器を投入(導通)することが提唱されている(例えば特許文献1を参照)。
特開平5−164058号公報
In order to suppress this type of inrush current, a current limiting resistor is provided in parallel with the power switch or circuit breaker, and after charging the capacitor to some extent through the current limiting resistor, the power switch or circuit breaker is turned on (conduction) ) Is proposed (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 5-164058

しかしながら上述したように電流制限抵抗を設けて突入電流を抑えても、コンバータの定格電流が大きい場合、その定格電流に見合う電流容量の接点を備えた大型(大電流型)の電源スイッチまたは遮断器を用いることが必要である。特に動力機器等の電源部として用いられる大電流スイッチング電源装置やインバータ装置に組み込まれるコンバータにおいては、例えば100A以上の電流容量が要求されるので上記遮断器(リレー)の構造自体が相当大型化し、その部品価格も高くなることが否めない。しかも遮断器(リレー)の接点に大電流が流れるのでその接点での接触抵抗に起因する発熱量が多くなり、遮断器の故障が生じ易くなる等の不具合が生じる。   However, as described above, even if a current limiting resistor is provided to suppress the inrush current, if the rated current of the converter is large, a large (high current type) power switch or circuit breaker with a contact with a current capacity corresponding to the rated current Must be used. In particular, in a converter incorporated in a large current switching power supply device or inverter device used as a power supply unit of a power device or the like, for example, a current capacity of 100 A or more is required, so the structure of the circuit breaker (relay) itself is considerably enlarged, There is no denying that the price of the parts will increase. In addition, since a large current flows through the contact point of the circuit breaker (relay), the amount of heat generated due to the contact resistance at the contact point increases, resulting in problems such as failure of the circuit breaker.

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、電流容量の大きい大型で高価な遮断器(リレー)を用いることなく電源投入時の突入電流を効果的に抑制することができ、しかもその動作の信頼性を十分に確保し得る簡易な構成のコンバータを提供することにある。   The present invention has been made in consideration of such circumstances, and its purpose is to effectively suppress inrush current at power-on without using a large and expensive circuit breaker (relay) having a large current capacity. It is another object of the present invention to provide a converter having a simple configuration that can ensure sufficient operation reliability.

上述した目的を達成するべく本発明に係るコンバータは、交流電力を整流して直流変換する整流器と、直流電力の出力端子に並列接続されて上記整流器にて整流された直流電力を蓄積するコンデンサとを備えて負荷に直流電力を供給するコンデンサインプット型のものであって、
前記整流器の入力側または出力側に設けられて前記コンデンサへの供給電力を電流制限する電流制限抵抗と、定格出力電流容量よりも小電流容量の複数個の遮断器からなり、電流容量の総和が上記定格出力電流容量を上回る数だけ並列に設けられて前記コンデンサが充電された状態でそれぞれ導通駆動されて前記電流制限抵抗を短絡する遮断器と、更にこれらの各遮断器の接点接触抵抗および/または前記電流制限抵抗をそれぞれ監視する監視手段とを備えたことを特徴としている。
In order to achieve the above-described object, a converter according to the present invention includes a rectifier that rectifies AC power and converts it into DC, a capacitor that is connected in parallel to an output terminal of DC power and stores DC power rectified by the rectifier. A capacitor input type that supplies DC power to a load with
A current limiting resistor provided on the input side or output side of the rectifier for limiting the power supplied to the capacitor, and a plurality of circuit breakers having a current capacity smaller than the rated output current capacity. Circuit breakers that are provided in parallel in a number exceeding the rated output current capacity and are electrically connected in a state where the capacitor is charged to short-circuit the current limiting resistor, and contact resistances of these circuit breakers and / or Or it has the monitoring means which monitors the said current limiting resistance, respectively, It is characterized by the above-mentioned.

好ましくは請求項2に記載するように前記各遮断器は、その駆動手段により、電源投入時には前記電流制限抵抗を介して前記コンデンサが充電された後に導通駆動され、電源遮断時には前記コンデンサの充電電圧が保たれている状態で遮断制御される。ちなみに前記遮断器の駆動手段は、請求項3に記載するように前記コンデンサの充電電圧を監視して前記各遮断器を導通/遮断制御するように構成され、或いは請求項4に記載するように電源投入時から所定時間経過後に前記各遮断器を導通させ、電源遮断時には前記出力端子に接続された負荷への電力供給停止時から所定時間経過後に前記各遮断器を遮断するように構成される。また請求項5に記載するように前記電流制限抵抗は、例えば前記各遮断器にそれぞれ並列接続されたものとして設けられる。   Preferably, each circuit breaker is driven by the driving means after the capacitor is charged through the current limiting resistor when the power is turned on, and the charging voltage of the capacitor is turned off when the power is turned off. The shut-off control is performed in a state where is maintained. Incidentally, the circuit breaker driving means is configured to monitor the charging voltage of the capacitor as described in claim 3 to control conduction / breaking of each circuit breaker, or as described in claim 4. Each circuit breaker is turned on after a predetermined time has elapsed since the power was turned on, and each circuit breaker is cut off after a predetermined time has elapsed since the power supply to the load connected to the output terminal is stopped when the power is turned off. . Further, as described in claim 5, the current limiting resistor is provided as being connected in parallel to each of the circuit breakers, for example.

また本発明の好ましい態様は、請求項6に記載するように前記遮断器または前記電流制限抵抗を介して流れる電流量を計測する電流センサを備えることが望ましい。更には請求項7に記載するように前記コンデンサへの充電時定数および/または充電電流を監視して前記電流制限抵抗の故障診断を行う機能を備えることも望ましい。   Moreover, as for the preferable aspect of this invention, it is desirable to provide the current sensor which measures the amount of electric current which flows through the said circuit breaker or the said current limiting resistor, as described in Claim 6. Furthermore, as described in claim 7, it is also desirable to have a function of diagnosing the fault of the current limiting resistor by monitoring a charging time constant and / or a charging current for the capacitor.

上記構成のコンバータによれば、定格出力電流容量よりも小電流容量の複数個の遮断器を並列に設け、これらの各遮断器を前記コンデンサが充電された状態でそれぞれ導通駆動して前記電流制限抵抗を短絡するようにしているので、定格電流容量が大きい場合であっても、その電流を複数の遮断器に分散させることで各遮断器の接点での接触抵抗に起因する発熱を抑え、その動作信頼性を確保することができる。しかもこれらの各遮断器での接点接触抵抗をそれぞれ監視しながらコンバータを作動させるので、遮断器での接点接触抵抗が増大した場合、これを速やかに検出して異常事態が発生する前に接点不良を生じる虞のある遮断器の交換する等の対策を講じることができる。   According to the converter having the above-described configuration, a plurality of circuit breakers having a current capacity smaller than the rated output current capacity are provided in parallel, and each of these circuit breakers is conductively driven in a state where the capacitor is charged, and the current limiting is performed. Since the resistors are short-circuited, even when the rated current capacity is large, the heat generated by the contact resistance at the contacts of each circuit breaker can be suppressed by distributing the current to multiple circuit breakers. Operation reliability can be ensured. Moreover, since the converter is operated while monitoring the contact contact resistance at each of these circuit breakers, if the contact contact resistance at the circuit breaker increases, this will be detected quickly and the contact will fail before an abnormal situation occurs. It is possible to take measures such as replacing a circuit breaker that may cause a fault.

また接点接触抵抗が増大した、或いは増大しつつある遮断器が生じても、これによって低下する電流量を該遮断器とは並列に設けられた他の遮断器にてカバーすることができるので、コンバータ自体の定格電流容量を効果的に維持することができ、その動作信頼性を十分に確保することができる。更には個々の遮断器自体が小電流容量のものであり、その接点に小容量の電流しか流さないので、仮に不測の事態により接点浮遊等が生じても全ての遮断器の接点が同時に浮遊することはないので、これに起因してアーク放電が発生する懸念がない。また大電流用の遮断器に比較してそのコンパクト化と大幅な低コスト化を図り得ることのみならず、その動作信頼性自体を容易に高めることができるので、実用的利点が絶大である。   In addition, even if a circuit breaker whose contact contact resistance has increased or is increasing, the amount of current reduced by this can be covered by another circuit breaker provided in parallel with the circuit breaker. The rated current capacity of the converter itself can be effectively maintained, and its operation reliability can be sufficiently ensured. Furthermore, each circuit breaker itself has a small current capacity, and since only a small capacity of current flows through the contact point, even if contact floating occurs due to unforeseen circumstances, all circuit breaker contacts float simultaneously. Therefore, there is no concern that arc discharge will occur due to this. In addition, the circuit breaker for large current can be reduced in size and greatly reduced in cost, and the operation reliability itself can be easily increased, so that the practical advantage is tremendous.

また前述したように電流センサを備えると共に各遮断器の端子間電圧等を検出する手段を備え、更には前記コンデンサへの充電時定数を監視する機能を備えれば、これによって個々の遮断器の特性劣化や電流制限抵抗の劣化等をモニタすることができるので、不具合の兆候を速やかに検出してこれに対処することができる等の効果が奏せられる。   Further, as described above, a current sensor and a means for detecting a voltage between terminals of each circuit breaker are provided, and further, a function for monitoring a charging time constant to the capacitor is provided. Since it is possible to monitor deterioration of characteristics, deterioration of current limiting resistance, and the like, it is possible to quickly detect a sign of a malfunction and cope with it.

以下、図面を参照して本発明の実施形態に係るコンバータについて説明する。
図1はこの実施形態に係るコンバータの概略構成図で、1は交流電源2から供給される交流電力を整流して直流電力を得る整流器、具体的にはダイオードブリッジである。このダイオードブリッジ(整流器)1にて整流された直流電力は、出力端子3a,3bを介して負荷RLに供給される。負荷RLは、例えば動力用モータを駆動するインバータ回路からなる。特にこのコンバータにおいては、上記直流電力の出力端子3a,3bに該直流電力を平滑化するコンデンサ4が並列接続されており、いわゆるコンデンサインプット型のコンバータが構成されている。
Hereinafter, a converter according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a converter according to this embodiment. Reference numeral 1 denotes a rectifier that rectifies AC power supplied from an AC power supply 2 to obtain DC power, specifically, a diode bridge. The DC power rectified by the diode bridge (rectifier) 1 is supplied to the load RL via the output terminals 3a and 3b. The load RL is composed of, for example, an inverter circuit that drives a power motor. In particular, in this converter, a capacitor 4 for smoothing the DC power is connected in parallel to the DC power output terminals 3a and 3b, thereby forming a so-called capacitor input type converter.

またこのコンバータの上記ダイオードブリッジ(整流器)1と出力端子3a,3bとの間、特にダイオードブリッジ(整流器)1の正側出力端子(+)と正極側の出力端子3aとの間には、並列接続された複数の電流制限抵抗5a,5b,〜5nが介挿されると共に、これらの各電流制限抵抗5a,5b,〜5nのそれぞれに小電流容量の遮断器(リレー)6a,6b,〜6nが並列接続されている。上記各電流制限抵抗5a,5b,〜5nは、コンデンサ4に供給されて充電される直流電力の電流を制限する役割を担うものであり、また前記各遮断器(リレー)6a,6b,〜6nはこれらの電流制限抵抗5a,5b,〜5nをそれぞれ個別に短絡する役割を担っている。特に各遮断器(リレー)6a,6b,〜6nおよび電流制限抵抗5a,5b,〜5nは、リレー駆動回路7により導通駆動制御されてコンバータの電源投入時における突入電流を抑制する突入電流防止回路を構築している。   Further, between the diode bridge (rectifier) 1 and the output terminals 3a and 3b of this converter, in particular, between the positive output terminal (+) of the diode bridge (rectifier) 1 and the positive output terminal 3a. A plurality of connected current limiting resistors 5a, 5b, .about.5n are inserted, and a small current capacity circuit breaker (relay) 6a, 6b, .about.6n is connected to each of these current limiting resistors 5a, 5b, .about.5n. Are connected in parallel. The current limiting resistors 5a, 5b, .about.5n serve to limit the current of the DC power supplied to the capacitor 4 and charged, and the circuit breakers (relays) 6a, 6b, .about.6n. Plays a role of individually short-circuiting these current limiting resistors 5a, 5b, to 5n. In particular, each of the circuit breakers (relays) 6a, 6b, .about.6n and the current limiting resistors 5a, 5b, .about.5n are controlled in conduction by the relay drive circuit 7 to suppress the inrush current when the converter is turned on. Is building.

ちなみに上記各遮断器(リレー)6a,6b,〜6nとしては、例えばコンバータの定格出力電流容量が100Aである場合、接点電流容量が10A程度の一般的な小型で小電力容量のもの12〜15個程度並列接続し、これらの遮断器(リレー)6a,6b,〜6nの許容電流容量の総和が上記定格出力電流容量を上回るようにして用いられる。また前記電流制限抵抗5a,5b,〜5nは、コンバータの電源投入時にこれらの電流制限抵抗5a,5b,〜5nを介してコンデンサに流入する電流が、該コンデンサの許容リップル電流に余裕を持たせた電流値以下となるように電流制限し得る抵抗値のものが用いられる。   Incidentally, as each of the circuit breakers (relays) 6a, 6b, to 6n, for example, when the rated output current capacity of the converter is 100A, the contact current capacity of about 10A is generally small and has a small power capacity. About a unit is connected in parallel, and the sum of the allowable current capacities of these circuit breakers (relays) 6a, 6b, to 6n is used so as to exceed the rated output current capacity. Further, the current limiting resistors 5a, 5b, .about.5n allow the current flowing into the capacitor through the current limiting resistors 5a, 5b, .about.5n when the converter power is turned on to give a margin to the allowable ripple current of the capacitor. A resistor having a resistance value capable of limiting the current so as to be equal to or less than the current value is used.

また前記リレー駆動回路7は、コンバータの電源投入時点から所定の遅延時間を経て前記コンデンサ4が電流制限抵抗5a,5b,〜5nを介して電流制限されながら充電された後に、或いは後述する出力電圧監視回路15にて検出される前記コンデンサ4の充電電圧が予め設定した管理電圧値を越えたときに前記各遮断器(リレー)6a,6b,〜6nをそれぞれ導通駆動(オン)するように構成される。また前記リレー駆動回路7は、コンバータの電源遮断時においては前記負荷RLへの電力供給が停止され、その後、コンデンサ4が補充充電されてその充電電圧が前記管理電圧値を越えたときに前記各遮断器(リレー)6a,6b,〜6nをそれぞれ遮断制御(オフ)するように構成される。この遮断器(リレー)6a,6b,〜6nの遮断制御についても、例えば前記負荷RLに対するオフ指令(動作停止指令)が発せられてから所定の遅延時間を経過した後に、或いは前記コンデンサ4の充電電圧を監視して行われる。   Further, the relay drive circuit 7 is used after the capacitor 4 is charged while being current-limited through the current-limiting resistors 5a, 5b, .about.5n after a predetermined delay time from the time of turning on the power of the converter, or an output voltage described later. The circuit breakers (relays) 6a, 6b, to 6n are configured to be turned on (turned on) when the charging voltage of the capacitor 4 detected by the monitoring circuit 15 exceeds a preset management voltage value. Is done. Further, the relay drive circuit 7 stops the power supply to the load RL when the converter power is shut off, and then replenishes the capacitor 4 and the charge voltage exceeds the management voltage value. The circuit breakers (relays) 6a, 6b,... Regarding the breaker control of the circuit breakers (relays) 6a, 6b, to 6n, for example, after a predetermined delay time has elapsed since the off command (operation stop command) for the load RL is issued, or the capacitor 4 is charged. This is done by monitoring the voltage.

このようなリレー駆動回路7による前記各遮断器(リレー)6a,6b,〜6nの導通駆動(オン)および遮断制御(オフ)により、各遮断器(リレー)6a,6b,〜6nはそのリレー接点間に過大な電圧が加わっていない状態でそれぞれオン・オフされる。しかも各遮断器(リレー)6a,6b,〜6nに振り分けられた電流量の少ない直流電流をオン・オフすることになる。この結果、これらの遮断器(リレー)6a,6b,〜6nのオン・オフ時にそのリレー接点間にアーク放電が生じる虞がなくなると共に、定常状態において遮断器(リレー)6a,6b,〜6nをそれぞれ介して流れる電流量も少ないので、そのリレー接点が発熱する虞も殆どなくなる。これ故、各遮断器(リレー)6a,6b,〜6nの安定した動作を保証することが可能となる等の利点がある。   The circuit breakers (relays) 6a, 6b, and 6n are connected to the relays 6a, 6b, and 6n by the conduction drive (on) and the break control (off) of the circuit breakers (relays) 6a, 6b, and 6n. Each is turned on / off without excessive voltage applied between the contacts. Moreover, the DC current with a small amount of current distributed to each of the circuit breakers (relays) 6a, 6b, to 6n is turned on / off. As a result, there is no risk of arc discharge occurring between the relay contacts when the circuit breakers (relays) 6a, 6b, .about.6n are turned on and off, and the circuit breakers (relays) 6a, 6b,. Since the amount of current flowing through each of them is small, there is almost no possibility that the relay contacts generate heat. Therefore, there is an advantage that it is possible to guarantee a stable operation of each of the circuit breakers (relays) 6a, 6b, to 6n.

また特定の遮断器(リレー)6kの接点接触抵抗が増加し、当該遮断器(リレー)6kを介して電流が流れ難くなると、その流れ難くなった電流分が他の残された遮断器(リレー)を介してそれぞれ流れるので、これらの各遮断器(リレー)6a,6b,〜6nは互いにその機能をバックアップしていると言える。従って特定の遮断器(リレー)6kに不具合が生じても、これによってコンバータ自体がシステムダウンすることがないので、その動作信頼性を十分に確保して、その負荷RLに対する直流電力の供給を安定に行うことが可能となる。   Further, when the contact contact resistance of a specific circuit breaker (relay) 6k increases and current becomes difficult to flow through the circuit breaker (relay) 6k, the current that has become difficult to flow becomes another remaining circuit breaker (relay). Therefore, it can be said that these circuit breakers (relays) 6a, 6b, to 6n back up their functions. Therefore, even if a failure occurs in a specific circuit breaker (relay) 6k, the converter itself does not go down, so that the operation reliability is sufficiently secured and the supply of DC power to the load RL is stable. Can be performed.

またこのコンバータにおいては、前記各遮断器(リレー)6a,6b,〜6nをそれぞれ並列接続した前記電流制限抵抗5a,5b,〜5nの各電流路にそれぞれ電流センサ8a,8b,〜8nが設けられており、電流制限抵抗5a,5b,〜5nまたは遮断器(リレー)6a,6b,〜6nをそれぞれ介して出力端子3a(コンデンサ4)に供給される電流量が検出されるようになっている。これらの電流センサ8a,8b,〜8nは、いわゆるシャント抵抗であっても良いし、カレント・トランス(CT)であっても良い。   In this converter, current sensors 8a, 8b, and 8n are provided in the current paths of the current limiting resistors 5a, 5b, and 5n, respectively, in which the circuit breakers (relays) 6a, 6b, and 6n are connected in parallel. The amount of current supplied to the output terminal 3a (capacitor 4) is detected via the current limiting resistors 5a, 5b, ˜5n or the circuit breakers (relays) 6a, 6b, ˜6n, respectively. Yes. These current sensors 8a, 8b, to 8n may be so-called shunt resistors or current transformers (CT).

電流検出回路11は、これらの電流センサ8a,8b,〜8nを介してそれぞれ検出される電流量から前記コンデンサ4に対する充電電流量を、またコンバータの定常運転時には出力端子3a,3bを介する負荷RLへの供給電流量を求め、これを監視している。また接点間電圧検出回路12は、前記遮断器(リレー)6a,6b,〜6nの出力側端子の電圧を検出することで該遮断器6a,6b,〜6nのリレー接点に加わっている電圧を検出している。そして接点接触抵抗演算回路13は、上述した如く検出される前記各遮断器6a,6b,〜6nの通電電流量とリレー接点間電圧とから、これらの各遮断器6a,6b,〜6nのリレー接点の接触抵抗を求め、例えば予め設定された抵抗値以下であるか否かを監視している。そして接点接触抵抗が増加した遮断器が検出されたとき、これを『異常発生の兆候あり』として警報表示回路14を駆動し、その旨を報知するものとなっている。   The current detection circuit 11 calculates the charging current amount for the capacitor 4 from the current amounts detected through the current sensors 8a, 8b, to 8n, and the load RL via the output terminals 3a and 3b during steady operation of the converter. The amount of current supplied to is obtained and monitored. The inter-contact voltage detection circuit 12 detects the voltage applied to the relay contacts of the circuit breakers 6a, 6b, and 6n by detecting the voltage at the output side terminals of the circuit breakers (relays) 6a, 6b, and 6n. Detected. Then, the contact contact resistance calculation circuit 13 determines the relay of each of the circuit breakers 6a, 6b, .about.6n from the energizing current amount of each of the circuit breakers 6a, 6b, .about.6n and the voltage between the relay contacts detected as described above. The contact resistance of the contact is obtained, and for example, it is monitored whether or not it is equal to or less than a preset resistance value. When a circuit breaker with increased contact contact resistance is detected, the alarm display circuit 14 is driven as an “absence of abnormality occurrence” to notify that fact.

また出力電圧監視回路15は、コンデンサ4の充電電圧、ひいては出力端子3a,3b間の出力電圧を監視すると共に、電源投入時等におけるコンデンサ4の充電時定数を監視している。ちなみにコンデンサ4の充電時定数は、コンバータの電源を投入してからコンデンサ4の充電電圧が、予め設定した電圧に達するまでの経過時間として計測される。このようにして計測されるコンデンサ4の充電時定数から、前記電流制限抵抗5a,5b,〜5nの抵抗値劣化、一般的には焼き付きによる短絡(ショート)または遮断(オープン)が検出され、電流制限抵抗5a,5b,〜5nを介する突入電流の抑制機能が劣化したことが検出される。   Further, the output voltage monitoring circuit 15 monitors the charging voltage of the capacitor 4 and thus the output voltage between the output terminals 3a and 3b, and also monitors the charging time constant of the capacitor 4 when the power is turned on. Incidentally, the charging time constant of the capacitor 4 is measured as an elapsed time from when the power source of the converter is turned on until the charging voltage of the capacitor 4 reaches a preset voltage. From the charging time constant of the capacitor 4 thus measured, resistance value deterioration of the current limiting resistors 5a, 5b, .about.5n, generally short-circuiting or short-circuiting (opening) due to seizure is detected, and the current is detected. It is detected that the inrush current suppressing function via the limiting resistors 5a, 5b, to 5n has deteriorated.

尚、このようにして特定の電流制限抵抗が劣化しても、他の電流制限抵抗による突入電流の抑制機能が働くので、急激に大きな突入電流が発生することはない。しかしいずれかの電流制限抵抗5a,5b,〜5nの劣化が検出された場合には、その時点でコンバータの起動を停止して電流制限抵抗を交換する等のメンテナンスを行うことが好ましい。また前述したようにいずれかの遮断器6a,6b,〜6nの不具合が検出された場合にも、速やかにそのメンテナンスを促すことが望ましい。   Even if the specific current limiting resistor is deteriorated in this way, the function of suppressing the inrush current by another current limiting resistor works, so that a large inrush current does not occur suddenly. However, when any one of the current limiting resistors 5a, 5b, .about.5n is detected, it is preferable to perform maintenance such as stopping the start of the converter and replacing the current limiting resistor at that time. Further, as described above, it is desirable to promptly prompt maintenance when a malfunction of any of the circuit breakers 6a, 6b, to 6n is detected.

以上のように本発明に係るコンバータにおいては、小型で、しかも安価な小電流容量の複数の遮断器6a,6b,〜6nを並列に用いて電源投入時における突入電流の発生を防止しているので、大型で大電流容量の遮断器を用いる場合に比較して、その動作信頼性を十分に高めることができる。しかも上記各遮断器6a,6b,〜6nの接点接触抵抗を監視しながらコンバータを作動させるので、或る遮断器に接点異常が生じた場合には、コンバータのシステムダウンを招来する前にその異常に対して速やかに対処することができる。しかも或る遮断器に接点異常が生じても、これによってコンバータの全体の機能が損なわれることがないので、負荷RLに対する影響を最小限に抑えながら、その故障に対処することができる等の実用上多大なる効果が奏せられる。   As described above, in the converter according to the present invention, a plurality of circuit breakers 6a, 6b, .about.6n having a small size and a low current capacity are used in parallel to prevent the occurrence of an inrush current when the power is turned on. Therefore, the operation reliability can be sufficiently enhanced as compared with the case where a large-sized and large current capacity circuit breaker is used. In addition, since the converter is operated while monitoring the contact contact resistance of each of the circuit breakers 6a, 6b, .about.6n, when a contact failure occurs in a certain circuit breaker, the failure occurs before the converter system is brought down. Can be dealt with promptly. In addition, even if a contact breaker occurs in a certain circuit breaker, the entire function of the converter is not impaired by this, so that it is possible to cope with the failure while minimizing the influence on the load RL. An enormous effect can be achieved.

また許容電流容量が10A程度の小電流容量の遮断器(リレー)は、100Aクラスの特殊な遮断器(リレー)に比較して種類も多く、汎用製品として一般的に安価で小型であるので、前述したように複数個並列に用いる必要があるといえども、この種の大電力用のコンバータに組み込むのに好適である。更には並列接続する遮断器(リレー)を増やすことによって、電源容量的に余裕を持った回路設計が可能となる等の実用上多大なる効果が奏せられる。   In addition, circuit breakers (relays) with a small current capacity with an allowable current capacity of about 10A are many types compared to 100A class special circuit breakers (relays), and are generally inexpensive and compact as general-purpose products. Although it is necessary to use a plurality of devices in parallel as described above, it is suitable for incorporation in this type of high power converter. Furthermore, by increasing the number of circuit breakers (relays) connected in parallel, a great practical effect is achieved, such as a circuit design with a margin in power supply capacity.

尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば図2にその概略構成を示すように、ダイオードブリッジ(整流器)の前段(入力側)に電流制限抵抗5と遮断器6とを設ける場合にも同様に適用することができる。尚、図2においては電流センサ等を省略しているが、前述した実施形態と同様に複数の電流制限抵抗5a〜5nを介してそれぞれ流れる電流を監視し、また各遮断器6a,6b,〜6nの接点接触抵抗および/または前記電流制限抵抗等を監視するようにすれば良い。またこの場合には、これらの複数の電流制限抵抗5および遮断器6のそれぞれに対応させてダイオードブリッジを設けることが望ましい。また電流制限抵抗5と遮断器6とからなる突入電流防止回路の個数は、コンバータに要求される定格電流容量と遮断器6の許容電流容量とに応じて、所定の余裕を見込んで設定すれば十分である。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。   The present invention is not limited to the embodiment described above. For example, as shown in FIG. 2, the same configuration can be applied to the case where the current limiting resistor 5 and the circuit breaker 6 are provided in the previous stage (input side) of the diode bridge (rectifier). In FIG. 2, the current sensor or the like is omitted, but the current flowing through each of the plurality of current limiting resistors 5a to 5n is monitored and each of the circuit breakers 6a, 6b,. What is necessary is just to monitor 6n contact contact resistance and / or the said current limiting resistance. In this case, it is desirable to provide a diode bridge corresponding to each of the plurality of current limiting resistors 5 and the circuit breaker 6. Further, the number of inrush current prevention circuits composed of the current limiting resistor 5 and the circuit breaker 6 can be set with a predetermined margin in accordance with the rated current capacity required for the converter and the allowable current capacity of the circuit breaker 6. It is enough. In addition, the present invention can be variously modified and implemented without departing from the scope of the invention.

本発明の一実施形態に係るコンバータの概略構成図。The schematic block diagram of the converter which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の別の実施形態に係るコンバータの要部概略構成図。The principal part schematic block diagram of the converter which concerns on another embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 ダイオードブリッジ(整流器)
3a,3b 出力端子
4 コンデンサ
5a,5b,〜5n 電流制限抵抗
6a,6b,〜6n 遮断器(リレー)
7 リレー駆動回路
8a,8b,〜8n 電流センサ
11 電流検出回路
12 接点間電圧検出回路
13 接点接触抵抗演算回路
14 警報表示回路
15 出力電圧監視回路
RL 負荷
1 Diode bridge (rectifier)
3a, 3b Output terminal 4 Capacitor 5a, 5b, ~ 5n Current limiting resistor 6a, 6b, ~ 6n Breaker (relay)
7 Relay drive circuit 8a, 8b, -8n Current sensor 11 Current detection circuit 12 Contact voltage detection circuit 13 Contact contact resistance calculation circuit 14 Alarm display circuit 15 Output voltage monitoring circuit RL Load

Claims (7)

交流電力を整流して直流変換する整流器と、
直流電力の出力端子に並列接続され、上記整流器にて整流された直流電力を蓄積するコンデンサと、
前記整流器の入力側または出力側に設けられて前記コンデンサへの供給電力を電流制限する電流制限抵抗と、
定格出力電流容量よりも小電流容量の複数個の遮断器からなり、電流容量の総和が上記定格出力電流容量を上回る数だけ並列に設けられて前記コンデンサが充電された状態でそれぞれ導通駆動されて前記電流制限抵抗を短絡する遮断器と、
これらの各遮断器の接点接触抵抗および/または前記電流制限抵抗をそれぞれ監視する監視手段と
を具備したことを特徴とするコンバータ。
A rectifier that rectifies AC power and converts it into DC,
A capacitor connected in parallel to the output terminal of the DC power and storing the DC power rectified by the rectifier;
A current limiting resistor provided on the input side or output side of the rectifier to limit the power supplied to the capacitor;
It consists of a plurality of circuit breakers with a smaller current capacity than the rated output current capacity, and is provided in parallel so that the sum of the current capacities exceeds the rated output current capacity. A circuit breaker for short-circuiting the current limiting resistor;
A converter comprising: a contact means for monitoring the contact contact resistance of each of the circuit breakers and / or the current limiting resistance.
前記遮断器は、その駆動手段により、電源投入時には前記電流制限抵抗を介して前記コンデンサが充電された後に導通駆動され、電源遮断時には前記コンデンサの充電電圧が保たれている状態で遮断制御されるものである請求項1に記載のコンバータ。   The circuit breaker is driven by the driving means after the capacitor is charged through the current limiting resistor when the power is turned on, and is controlled to be cut off while the charged voltage of the capacitor is maintained when the power is shut off. The converter according to claim 1, wherein 前記遮断器の駆動手段は、前記コンデンサの充電電圧を監視して前記各遮断器を導通/遮断制御するものである請求項2に記載のコンバータ。   The converter according to claim 2, wherein the circuit breaker driving means monitors the charging voltage of the capacitor to control conduction / breaking of the circuit breakers. 前記遮断器の駆動手段は、電源投入時から所定時間経過後に前記各遮断器を導通させ、電源遮断時には前記出力端子に接続された負荷への電力供給停止時から所定時間経過後に前記各遮断器を遮断するものである請求項2に記載のコンバータ。   The circuit breaker driving means causes the circuit breakers to conduct after a predetermined time has elapsed since the power was turned on, and when the power was interrupted, the circuit breakers were operated after the predetermined time had elapsed since the power supply to the load connected to the output terminal was stopped. The converter according to claim 2, wherein the converter is cut off. 前記電流制限抵抗は、前記各遮断器にそれぞれ並列接続されたものである請求項1に記載のコンバータ。   The converter according to claim 1, wherein the current limiting resistor is connected to each of the circuit breakers in parallel. 請求項1に記載のコンバータにおいて、
更に前記遮断器または前記電流制限抵抗を介して流れる電流量を計測する電流センサを備えることを特徴とするコンバータ。
The converter of claim 1,
Furthermore, the converter provided with the current sensor which measures the electric current amount which flows through the said circuit breaker or the said current limiting resistance.
請求項1に記載のコンバータにおいて、
前記コンデンサへの充電時定数および/または充電電流を監視して前記電流制限抵抗の故障診断を行う機能を備えることを特徴とするコンバータ。
The converter of claim 1,
A converter comprising a function of diagnosing a fault of the current limiting resistor by monitoring a charging time constant and / or a charging current for the capacitor.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013111699A1 (en) * 2012-01-23 2013-08-01 株式会社豊田自動織機 Optical fiber for sensor and power device monitoring system
US20130282317A1 (en) * 2012-04-23 2013-10-24 Lsis Co., Ltd Method of controlling fault current in system for monitoring and controlling power system
WO2019116509A1 (en) * 2017-12-14 2019-06-20 三菱電機株式会社 Air conditioner
JP7591427B2 (en) 2021-02-26 2024-11-28 山洋電気株式会社 Motor Control Device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0576180A (en) * 1991-09-10 1993-03-26 Yaskawa Electric Corp Displaying method for trouble of converter
JPH05164058A (en) * 1991-12-10 1993-06-29 Fujitsu General Ltd Air conditioner
JPH08308242A (en) * 1995-04-27 1996-11-22 Yaskawa Electric Corp Rush current preventing circuit for voltage type inverter
JP2000299925A (en) * 1999-02-14 2000-10-24 Yazaki Corp Power supply control device
JP2002325452A (en) * 2001-04-27 2002-11-08 Daikin Ind Ltd Power supply

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0576180A (en) * 1991-09-10 1993-03-26 Yaskawa Electric Corp Displaying method for trouble of converter
JPH05164058A (en) * 1991-12-10 1993-06-29 Fujitsu General Ltd Air conditioner
JPH08308242A (en) * 1995-04-27 1996-11-22 Yaskawa Electric Corp Rush current preventing circuit for voltage type inverter
JP2000299925A (en) * 1999-02-14 2000-10-24 Yazaki Corp Power supply control device
JP2002325452A (en) * 2001-04-27 2002-11-08 Daikin Ind Ltd Power supply

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013111699A1 (en) * 2012-01-23 2013-08-01 株式会社豊田自動織機 Optical fiber for sensor and power device monitoring system
JP2013174572A (en) * 2012-01-23 2013-09-05 Toyota Industries Corp Optical fiber for sensor and power device monitoring system
CN104185793A (en) * 2012-01-23 2014-12-03 株式会社丰田自动织机 Optical fiber for sensor and power device monitoring system
CN104185793B (en) * 2012-01-23 2016-08-24 株式会社丰田自动织机 Sensor optical fiber and electric device monitoring system
US20130282317A1 (en) * 2012-04-23 2013-10-24 Lsis Co., Ltd Method of controlling fault current in system for monitoring and controlling power system
WO2019116509A1 (en) * 2017-12-14 2019-06-20 三菱電機株式会社 Air conditioner
JP7591427B2 (en) 2021-02-26 2024-11-28 山洋電気株式会社 Motor Control Device

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