JP3079563B2 - インバータ駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、インバータ駆動装置における過大電流保護
制御技術に関するものである。

従来の技術 近年、インバータ装置を用いて誘導電動機の速度制御
をすることが増加している。従来は、産業用が主体であ
ったが徐々に家庭用まで浸透してきた。それに伴い品質
及び信頼性の一層の向上が望まれる。インバータ装置の
量的拡大に伴い、特にインバータ装置を構成する半導体
スイッチング素子の保護方法の改善が強く望まれてい
る。

発明が解決しようとする課題 インバータ装置は複数の半導体スイッチング素子から
構成されており、運転中の負荷の増大或い事故（負荷短
絡、地絡、その他）発生により半導体スイッチング素子
を流れる電流が増加した場合には、すばやく半導体スイ
ッチング素子を停止状態にして電流破壊を防止する必要
がある。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、半導体
スイッチング素子を流れる電流が増加した場合に、確実
にすばやく運転を停止させるものである。

課題を解決するための手段 この目的を達成するために本発明は、アーム接続され
た複数個の半導体スイッチング素子と、モータを駆動す
る信号を発生する駆動信号発生手段と、前記駆動信号発
生手段により前記半導体スイッチング素子を駆動する駆
動手段と、前記半導体スイッチング素子を流れる電流を
検出する電流検出手段より構成され、前記半導体スイッ
チング素子に過大電流が流れた場合に、該当する半導体
スイッチング素子を一定時間停止状態にすると共に、該
当する半導体スイッチング素子が下側アーム群に属する
場合は、前記駆動信号発生手段に異常状態を送信しモー
タ駆動信号の発生を停止し、該当する半導体スイッチン
グ素子が上側アーム群に属する場合は、外部に異常状態
を送信しないようにするものである。

また本発明は、半導体スイッチング素子を流れる電流
を検出する電流検出手段の検出レベルを上側アーム群よ
り下側アーム群を低く構成したものである。

作用 本発明は、本構成によってインバータ駆動装置を運転
中、半導体スイッチング素子を流れる電流が増加した場
合に、確実にすばやく運転を停止させ半導体スイッチン
グ素子の電流破壊を防止することができる。

実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。

第１図は従来例におけるインバータ駆動装置のブロッ
ク結線図である。

同図に於いて、１は直流電源、2a、2b、2cは上側アー
ム群に属する半導体スイッチング素子、3a、3b、3cは下
側アーム群に属する半導体スイッチング素子、４はモー
タである。５は駆動信号発生装置であり、インバータ装
置の駆動信号の発生及び異常に際しては駆動信号の停止
を行う。6a、6b、6cは半導体スイッチング素子2a〜2cを
駆動する駆動回路、７は半導体スイッチング素子3a〜3c
を駆動する駆動回路である。８は電流検出回路、9a、9
b、9c、10、11は駆動信号発生装置５と半導体スイッチ
ング素子2a〜2c、3a〜3cを電気的に絶縁するための絶縁
装置であり、フォトカップラー等により構成されてい
る。

インバータ駆動装置を運転中、負荷の増加等により半
導体スイッチング素子2a〜2c、3a〜3cを流れる電流が一
定値以上になると電流検出回路８により過大電流状態を
検出し、絶縁装置11を介して駆動信号発生装置５に送信
し駆動信号の停止を行い半導体スイッチング素子2a〜2
c、3a〜3cを過大電流による破壊から防止する。

上記従来のシステムは、電流の増加状態を各半導体ス
イッチング素子毎にではなく総合電流として検出するこ
と及び地絡等の異常が発生した場合には電流検出ができ
ないため、半導体スイッチング素子を過大電流による破
壊から防止する保護方法として、信頼性の欠けるものと
なっていた。

第２図は本発明の一実施例におけるインバータ駆動装
置のブロック結線図である。

同図に於いて、21は直流電源、22a、22b、22cは上側
アーム群に属する半導体スイッチング素子、23a、23b、
23cは下側アーム群に属する半導体スイッチング素子、2
4はモータである。25は駆動信号発生装置であり、イン
バータ装置の駆動信号の発生及び異常に際しては駆動信
号の停止を行う。26a、26b、26cは半導体スイッチング
素子22a〜22cを駆動する駆動回路、27は半導体スイッチ
ング素子23a〜234cを駆動する駆動回路である。28a、28
b、28cは半導体スイッチング素子22a〜22cの電流検出回
路、29a、29b、29cは半動体スイッチング素子23a〜23c
の電流検出回路である。30a、30b、30c、31、32は駆動
信号発生装置25と半導体スイッチング素子22a〜22c、23
a〜23cを電気的に絶縁するための絶縁装置であり、フォ
トカップラー等により構成されている。

インバータ駆動装置を運転中、負荷の増加等により半
導体スイッチング素子22a〜22c、23a〜23cを流れる電流
が一定値以上になると各半導体スイッチング素子毎に設
けられた電流検出回路28a〜28c、29a〜29cにより過大電
流状態を検出し、駆動回路26a〜26c、27により一定時間
該当する半導体スイッチング素子を停止状態にする。ま
たさらに該当する半導体スイッチング素子が下側アーム
群（23a、23b、23c）に属する場合には絶縁装置32を介
して駆動装置25に送信し駆動信号の停止を行い半導体ス
イッチング素子22a〜22c、23a〜23cを過大電流による破
壊から防止半導体スイッチング素子する。

また、本発明において半導体スイッチング素子が上側
アーム群（22a、22b、22c）に属する場合と、下側アー
ム群（23a、23b、23c）に属する場合で過大電流検出レ
ベルで変えている。

第３図は過大電流検出レベルの説明図である。同図に
於いて、40は半導体スイッチング素子の電流破壊耐量で
ある。41は上側アーム群（22a、22b、22c）の過大電流
検出レベルである。42はアーム群（23a、23b、23c）の
過大電流検出レベルである。

上記の構成によって、少なくとも下側アーム群（23
a、23b、23c）を早めに停止状態にすることで上側アー
ム群（22a、22b、22c）の電流検出回路28a〜28cの信号
を駆動信号装置25にフィードバックする必要がなくなり
システム構成が簡単となる。

発明の効果 上記実施例より明らかなように、本発明は、インバー
タ駆動装置に於いて簡単な構成で、半導体スイッチング
素子を負荷の増大或いは地絡等の事故発生に対し確実に
停止状態にすることができ、過大電流による破壊から防
止することができる効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】 第１図は従来例に於けるインバータ駆動装置のブロック
結線図、第２図は本発明の一実施例に於けるインバータ
駆動装置のブロック結線図、第３図は本発明インバータ
駆動装置における過大電流検出レベル説明図である。 22a、22b、22c……上側アーム群に属する半導体スイッ
チング素子、23a、23b、23c……下側アーム群に属する
半導体スイッチング素子、25……駆動信号発生装置、26
a、26b、26c、27……駆動回路、28a、28b、28c、29a、2
9b、29c……電流検出回路。

フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭57−80190（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02M 7/5387 H02M 7/48

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アーム接続された複数個の半導体スイッチ
   ング素子と、モータを駆動する信号を発生する駆動信号
   発生手段と、前記駆動信号発生手段の出力により前記半
   導体スイッチング素子を駆動する駆動手段と、前記半導
   体スイッチング素子を流れる電流を検出する電流検出手
   段より構成され、前記半導体スイッチング素子に過大電
   流が流れた場合に、該当する半導体スイッチング素子を
   一定時間停止状態にすると共に、該当する半導体スイッ
   チング素子が下側アーム群に属する場合は、前記駆動信
   号発生手段に異常状態を送信しモータ駆動信号の発生を
   停止し、該当する半導体スイッチング素子が上側アーム
   群に属する場合は、外部に異常状態を送信しないインバ
   ータ駆動装置。
2. 【請求項２】半導体スイッチング素子を流れる電流を検
   出する電流検出手段の検出レベルを上側アーム群より下
   側アーム群を低く構成した請求項１記載のインバータ駆
   動装置。