JPH0880030A - 電力変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】素子の短絡破損、熱破損を未然に防止できる電
力変換装置を得る。 【構成】一次側検出器２０が制御指令信号を検出してい
る時に信号増幅装置２９が不導通制御信号を検出した場
合、その状態を検出する誤オフモード検出装置２１と、
２０が不導通制御信号を検出している時に二次側絶縁検
出装置３０が導通制御信号を検出した場合、その状態を
検出する誤オンモード検出装置２４と、２１または２４
が誤オフ又は誤オンモードを検出した場合その出力を各
々保持する保持装置２２，２５と、２１，２５が誤動作
を保持した場合、４のアームに直列に接続された半導体
素子の導通制御信号を両方とも遮断する半導体素子導通
信号遮断装置１８，１９と、４の４Ｕ，４Ｘがともに不
導通になる不導通期間を検出するデッドタイム検出装置
２８と、２８が不導通期間を検出した場合、２８の出力
により誤動作を保存した２２，２５を解除する解除装置
２６Ａ，２６Ｂ，３５とを備えたもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばエレベータ制御
装置に用いられる電力変換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１０は、従来のエレベータ制御装置に
用いられている電圧形インバータの主回路を示すもの
で、三相交流電源１、電源１の三相交流電圧を整流する
整流器２、整流器２の出力電圧を平滑する平滑コンデン
サ３、平滑コンデンサ３で平滑された直流電圧を可変電
圧可変周波数の三相交流電力に変換するインバータ４、
インバータ４の出力電力により駆動される三相誘導電動
機５、平滑コンデンサ３に流れる電流を検出する電流検
出器６から構成されている。

【０００３】インバータ４は、バイポーラ接合トランジ
スタ（ＢＪＴ）、電力用トランジスタ（ＧＴＲ）、絶縁
ゲート形バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）、ゲート
ターンオフサイリスタ（ＧＴＯ）等の導通制御信号によ
りオンオフする複数個の半導体素子４Ｕ，４Ｘ、４Ｖ，
４Ｙ、４Ｗ，４Ｚがブリッジ接続されている。この場
合、半導体素子４Ｕと４Ｘ、４Ｖと４Ｙ、４Ｗと４Ｚが
それぞれ三相誘導電動機５のＲ相、Ｓ相、Ｔ相に接続さ
れ、かつ同一アームを構成するように接続されている。
各半導体素子は導通制御装置１００によりオンオフ制御
され、例えば４Ｕ→４Ｚ→４Ｖ→４Ｘ→４Ｗ→４Ｙの順
番で、かつ各相アームは返転しながらスイッチングさ
れ、４Ｕ―４Ｘ、４Ｖ―４Ｙ、４Ｗ―４Ｚの各組合せの
半導体素子は同時に点弧されないように制御される。

【０００４】図１１は従来の導通制御装置１００の一例
を示す図であり、一次側導通制御手段例えば一次側ゲー
ト制御装置７（速度制御回路、電流制御回路およびパル
ス幅変調制御回路を含む）と、二次側導通制御手段例え
ば二次側ゲートドライブ装置１１からなり、一次側ゲー
ト制御装置７は、図示しない各制御装置により出力され
たゲート信号点弧用最終ゲート８と、最終ゲート８の出
力により後述する入力絶縁装置１３の一次側をドライブ
するトランジスタドライバ９と、電流制限抵抗１０と、
電源Ｐ１５から構成され、またこれら以外に図示しない
速度制御回路、電流制御回路およびパルス幅変調制御
（ＰＷＭ制御）回路を含んでいる。

【０００５】ゲートドライブ装置１１は、一次側ゲート
制御装置７と半導体素子４Ｕの主回路を絶縁するための
絶縁手段例えばフォトカプラで構成される入力絶縁装置
１３と、入力絶縁装置１３の二次側出力の微小ゲート信
号を電流増幅する二次側ゲート信号増幅装置１４と、半
導体素子４Ｕのオンオフを決定するゲートへプラスまた
はマイナスの直流電圧を供給する二次側直流平滑コンデ
ンサ１６と、電流制限抵抗１２と、半導体素子４Ｕのゲ
ートへ流れる電流を制限するゲート抵抗１５からなり、
ゲート制御装置７のゲート指令出力に応じてそのゲート
信号を入力し、かつ絶縁するとともに電流増幅し、半導
体素子４Ｕにゲート電流を供給する。一次側ゲート制御
装置７とゲートドライブ装置１１の間は、電線１０１に
より電気的に接続されている。

【０００６】このような構成のものにおいて、ゲート制
御装置７から点弧されるゲート信号が出力され、点弧用
最終ゲート８が“Ｈ”になると、トランジスタドライバ
９がオンし、電源Ｐ１５―電線１０１―絶縁装置１３の
一次側―制限抵抗１２―電線１０１―制限抵抗１０―ト
ランジスタドライバ９―共通端子間で一次側電流が流れ
る。

【０００７】このとき、絶縁装置１３の二次側直流平滑
コンデンサ１６のプラス側よりゲート信号増幅装置１４
内の上側トランジスタ―ゲート抵抗１５―半導体素子４
Ｕのゲート―エミッタ―直流平滑コンデンサ１６のマイ
ナス側に流れ込むので、半導体素子４Ｕがオンする。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ゲートドライ
ブ装置１１は、インバータ４の主回路に直接接続されて
いるため、インバータ４を構成している半導体素子４
Ｕ，４Ｘ、４Ｖ，４Ｙ、４Ｗ，４Ｚ、特に高速スイッチ
ング素子ＩＧＢＴがスイッチングする時のｄｖ／ｄｔに
よる入力絶縁装置１３の誤動作、又は２次側ゲート信号
増幅装置１４自体の誤動作等により１次側ゲート制御装
置７のゲート信号と無関係に２次側のみで誤動作する場
合があり、前記誤動作が起こると半導体素子４Ｕ，４
Ｘ、４Ｖ，４Ｙ、４Ｗ，４Ｚを破損する可能性があっ
た。

【０００９】前記誤動作を防ぐために入力絶縁装置１３
にノイズ耐量の高い素子を使用する方法はあるが、ゲー
トドライブ装置１１の条件によっては２次側ドライブ装
置１１のみで誤動作する可能性もあるし、又、外来ノイ
ズにより高エネルギーのノイズが混入してきた時には前
記誤動作をさけることがむずかしくなっている。

【００１０】本発明は、以上述べた問題点を除去するた
めなされたもので、半導体素子の短絡破損あるいは熱破
損を未然に防止することができる電力変換装置を提供す
ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１に対応する発明（図１および図２に示す実
施例に対応）は、半導体素子（４Ｕ，４Ｖ，４Ｗ，４
Ｘ，４Ｙ，４Ｚ）を２個直列に接続したアームを少なく
とも２個並列に接続してなり、同一アームの前記半導体
素子を交互に導通させることにより各アームの前記半導
体素子が接続されている中点から交流電力あるいは直流
電力を出力する電力変換器と、この電力変換器の同一ア
ームの半導体素子を導通させるための制御指令信号を出
力する一次側導通制御装置（７）と、この一次側導通制
御装置（７）と前記半導体素子の導通制御端子間を電気
的に絶縁する絶縁装置（１３Ａ，１３Ｂ）と、この絶縁
装置を通して前記一次側導通制御装置から出力された前
記制御指令信号により前記半導体素子を導通させる導通
制御信号として出力する二次側導通制御装置（１１）
と、前記各アームの入力端子にそれぞれ接続された半導
体素子に対して前記一次側導通制御装置から前記制御指
令信号が出力されたことを検出する一次側検出器（２
０，２７）と、前記二次側導通制御装置の入力端子にそ
れぞれ接続された半導体素子に対して導通制御信号が与
えられたことを検出する第１の二次側絶縁検出装置（３
０）と、前記二次側導通制御装置の入力端子にそれぞれ
接続された半導体素子に対して不導通制御信号が与えら
れたことを検出する第２の二次側絶縁検出装置（２９）
と、前記一次側検出器が導通制御指令信号を検出してい
る時に前記第２の二次側絶縁検出装置が不導通制御信号
を検出した場合、その状態が誤オフモードであることを
検出する誤オフモード検出装置（２１）と、前記一次側
検出器が不導通制御信号を検出している時に前記第１の
二次側絶縁装置が導通制御信号を検出した場合、その状
態が誤オンモードであることを検出する誤オンモード検
出装置（２４）と、前記誤オフモード検出装置が誤オフ
モード又は前記誤オンモード検出装置が誤オンモードを
検出した場合その出力を各々保持する保持装置（２２，
２５）と、前記一次側制御装置側に設けられ、前記各保
持装置が誤動作を保持した場合、前記電力変換器のアー
ムに直列に接続された半導体素子の導通制御信号を両方
とも遮断する半導体素子導通信号遮断装置（１８，１
９）と、前記電力変換器のアームに直列に接続された半
導体素子がともに不導通になる不導通期間を検出するデ
ッドタイム検出装置（２８）と、このデッドタイム検出
装置が不導通期間を検出した場合、デッドタイム検出装
置の出力により誤動作を保存した前記保持装置を解除す
る解除装置（２６Ａ，２６Ｂ，３５）とを備えた電力変
換装置である。

【００１２】前記目的を達成するため、請求項２に対応
する発明（図３、図４の実施例に対応する発明）は、半
導体素子（４Ｕ，４Ｖ，４Ｗ，４Ｘ，４Ｙ，４Ｚ）を２
個直列に接続したアームを少なくとも２個並列に接続し
てなり、同一アームの前記半導体素子を交互に導通させ
ることにより各アームの前記半導体素子が接続されてい
る中点から交流電力あるいは直流電力を出力する電力変
換器と、この電力変換器の同一アームの半導体素子を導
通させるための制御指令信号を出力する一次側導通制御
装置（７）と、この一次側導通制御装置と前記半導体素
子の導通制御端子間を電気的に絶縁する絶縁装置（１
３）と、この絶縁装置を通して前記一次側導通制御装置
から出力された前記制御指令信号により前記半導体素子
を導通させる導通制御信号として出力する二次側導通制
御装置（１１）と、前記各アームの入力端子にそれぞれ
接続された半導体素子に対して前記一次側導通制御装置
から前記制御指令信号が出力されたことを検出する一次
側検出器（２０，２７）と、前記二次側導通制御装置の
入力端子にそれぞれ接続された半導体素子に対して導通
制御信号が与えられたことを検出する第１の二次側絶縁
検出装置（３０）と、前記二次側導通制御装置の入力端
子にそれぞれ接続された半導体素子に対して不導通制御
信号が与えられたことを検出する第２の二次側絶縁検出
装置（２９）と、前記一次側検出器が導通制御指令信号
を検出している時に前記第２の二次側絶縁検出装置が不
導通制御信号を検出した場合、その状態が誤オフモード
であることを検出する誤オフモード検出装置（２１）
と、前記一次側検出器が不導通制御信号を検出している
時に前記第１の二次側絶縁装置が導通制御信号を検出し
た場合、その状態が誤オンモードであることを検出する
誤オンモード検出装置（２４）と、この誤オンモード検
出装置又は前記誤オフモード検出装置が動作した場合、
その誤動作した相の一次側導通制御装置の導通制御信号
を上下一緒にオフさせて遮断させる遮断装置（１８Ａ〜
１８Ｆ）と、前記誤オンモード検出装置又は誤オフモー
ド検出装置の出力を一次側導通制御装置の前記電力変換
器をすべて司る電力変換器制御指令装置（４４）に入力
することによりこの電力変換器制御装置自体を停止させ
る電力変換器制御装置停止装置とを備えた電力変換装置
である。

【００１３】前記目的を達成するため、請求項３に対応
する発明（図５の実施例に対応する発明）は、半導体素
子（４Ｕ，４Ｖ，４Ｗ，４Ｘ，４Ｙ，４Ｚ）を２個直列
に接続したアームを少なくとも２個並列に接続してな
り、同一アームの前記半導体素子を交互に導通させるこ
とにより各アームの前記半導体素子が接続されている中
点から交流電力あるいは直流電力を出力する電力変換器
と、この電力変換器の同一アームの半導体素子を導通さ
せるための制御指令信号を出力する一次側導通制御装置
（７）と、この一次側導通制御装置と前記半導体素子の
導通制御端子間を電気的に絶縁する絶縁装置（１３）
と、この絶縁装置を通して前記一次側導通制御装置から
出力された前記制御指令信号により前記半導体素子を導
通させる導通制御信号として出力する二次側導通制御装
置（１１）と、前記各アームの入力端子にそれぞれ接続
された半導体素子に対して前記一次側導通制御装置から
前記制御指令信号が出力されたことを検出する一次側検
出器（２０，２７）と、前記二次側導通制御装置の入力
端子にそれぞれ接続された半導体素子に対して導通制御
信号が与えられたことを検出する第１の二次側絶縁検出
装置（３０）と、前記二次側導通制御装置の入力端子に
それぞれ接続された半導体素子に対して不導通制御信号
が与えられたことを検出する第２の二次側絶縁検出装置
（２９）と、前記一次側検出器が導通制御指令信号を検
出している時に前記第２の二次側絶縁検出装置が不導通
制御信号を検出した場合、その状態が誤オフモードであ
ることを検出する誤オフモード検出装置（２１）と、前
記一次側検出器が不導通制御信号を検出している時に前
記第１の二次側絶縁装置が導通制御信号を検出した場
合、その状態が誤オンモードであることを検出する誤オ
ンモード検出装置（２４）と、この誤オンモード検出装
置が動作し、短絡モードとなった場合には、前記直流主
回路に流れる電流を検出した直流電流と短絡電流動作基
準を比較する比較器（５０）と、この比較器により短絡
電流動作基準が前記検出した直流電流より大きい場合は
前記電力変換器の停止モードを解除し再び電力変換器の
制御を行なえるようにし、又、逆に前記比較器により短
絡電流動作基準が前記検出した直流電流より小さい場合
は短絡電流が流れているものと判断し、前記電力変換器
の制御装置を停止モードのままとし、再起動しないよう
にする電力変換器制御運転再起動判定器（５１，５３，
５４，５６，５５）とを備えた電力変換装置である。

【００１４】前記目的を達成するため、請求項４に対応
する発明（図７の実施例に対応する発明）は、半導体素
子（４Ｕ，４Ｖ，４Ｗ，４Ｘ，４Ｙ，４Ｚ）を２個直列
に接続したアームを少なくとも２個並列に接続してな
り、同一アームの前記半導体素子を交互に導通させるこ
とにより各アームの前記半導体素子が接続されている中
点から交流電力あるいは直流電力を出力する電力変換器
と、この電力変換器の同一アームの半導体素子を導通さ
せるための制御指令信号を出力する一次側導通制御装置
（７）と、この一次側導通制御装置と前記半導体素子の
導通制御端子間を電気的に絶縁する絶縁装置（１３）
と、この絶縁装置を通して前記一次側導通制御装置から
出力された前記制御指令信号により前記半導体素子を導
通させる導通制御信号として出力する二次側導通制御装
置（１１）と、前記各アームの入力端子にそれぞれ接続
された半導体素子に対して前記一次側導通制御装置から
前記制御指令信号が出力されたことを検出する一次側検
出器（２０，２７）と、前記二次側導通制御装置の入力
端子にそれぞれ接続された半導体素子に対して導通制御
信号が与えられたことを検出する第１の二次側絶縁検出
装置（３０）と、前記二次側導通制御装置の入力端子に
それぞれ接続された半導体素子に対して不導通制御信号
が与えられたことを検出する第２の二次側絶縁検出装置
（２９）と、前記電力変換器のアームに直列に接続され
た半導体素子がともに不導通になる不導通期間を検出す
るデッドタイム検出装置（２８）と、前記二次側絶縁検
出装置側に設けた半導体素子の導通信号を検出する絶縁
検出装置（３３Ａ，３３Ｂ，３４Ａ，３４Ｂ）と、この
絶縁検出装置が導通信号を検出したときこの導通信号を
保持する保持装置（６６，６７）と、前記同一アームに
接続された半導体素子の両方とも同時に導通する短絡モ
ードとなる導通制御信号が出力された場合を検出し、こ
の短絡モードを検出した場合、前記デッドタイム検出装
置により検出されたは同一アームの前記半導体素子の導
通信号が共にオフとなることを検出した場合、前記デッ
ドタイム検出装置にて検出されたデッドタイムの検出サ
イクル区間のみ、又は永久にあるいは短絡電流が設定値
を越えた時のみ１次側半導体素子導通制御装置の信号を
遮断して前記電力変換器の制御を中止する装置（６８）
とを備えた電力変換装置である。

【００１５】前記目的を達成するため、請求項５に対応
する発明（図８の実施例に対応する発明）は、半導体素
子（４Ｕ，４Ｖ，４Ｗ，４Ｘ，４Ｙ，４Ｚ）を２個直列
に接続したアームを少なくとも２個並列に接続してな
り、同一アームの前記半導体素子を交互に導通させるこ
とにより各アームの前記半導体素子が接続されている中
点から交流電力あるいは直流電力を出力する電力変換器
と、この電力変換器の同一アームの半導体素子を導通さ
せるための制御指令信号を出力する一次側導通制御装置
（７）と、この一次側導通制御装置と前記半導体素子の
導通制御端子間を電気的に絶縁する絶縁装置（１３）
と、この絶縁装置を通して前記一次側導通制御装置から
出力された前記制御指令信号により前記半導体素子を導
通させる導通制御信号として出力する二次側導通制御装
置（１１）と、前記各アームの入力端子にそれぞれ接続
された半導体素子に対して前記一次側導通制御装置から
前記制御指令信号が出力されたことを検出する一次側検
出器（２０，２７）と、前記二次側導通制御装置の入力
端子にそれぞれ接続された半導体素子に対して導通制御
信号が与えられたことを検出する第１の二次側絶縁検出
装置（３０）と、前記二次側導通制御装置の入力端子に
それぞれ接続された半導体素子に対して不導通制御信号
が与えられたことを検出する第２の二次側絶縁検出装置
（２９）と、前記一次側検出器が導通制御指令信号を検
出している時に前記第２の二次側絶縁検出装置が不導通
制御信号を検出した場合、その状態が誤オフモードであ
ることを検出する誤オフモード検出装置（２１）と、前
記一次側検出器が不導通制御信号を検出している時に前
記第１の二次側絶縁装置が導通制御信号を検出した場
合、その状態が誤オンモードであることを検出する誤オ
ンモード検出装置（２４）と、この誤オンモード検出装
置が誤オンモード、あるいは前記誤オフモード検出装置
が誤オフモードを検出することにより誤動作を検出する
誤動作検出装置（４０）と、この誤動作検出装置が誤動
作を検出した場合誤動作検出装置の出力を記憶する誤動
作検出メモリ装置（７０）と、前記誤動作検出信号が検
出されたとき外部に報知する報知装置（７１）とを備え
た電力変換装置である。

【００１６】前記目的を達成するため、請求項６に対応
する発明（図９の実施例に対応する発明）は、半導体素
子（４Ｕ，４Ｖ，４Ｗ，４Ｘ，４Ｙ，４Ｚ）を２個直列
に接続したアームを少なくとも２個並列に接続してな
り、同一アームの前記半導体素子を交互に導通させるこ
とにより各アームの前記半導体素子が接続されている中
点から交流電力あるいは直流電力を出力する電力変換器
と、この電力変換器の同一アームの半導体素子を導通さ
せるための制御指令信号を出力する一次側導通制御装置
（７）と、この一次側導通制御装置と前記半導体素子の
導通制御端子間を電気的に絶縁する絶縁装置（１３）
と、この絶縁装置を通して前記一次側導通制御装置から
出力された前記制御指令信号により前記半導体素子を導
通させる導通制御信号として出力する二次側導通制御装
置（１１）と、前記各アームの入力端子にそれぞれ接続
された半導体素子に対して前記一次側導通制御装置から
前記制御指令信号が出力されたことを検出する一次側検
出器（２０，２７）と、前記二次側導通制御装置の入力
端子にそれぞれ接続された半導体素子に対して導通制御
信号が与えられたことを検出する第１の二次側絶縁検出
装置（３０）と、前記二次側導通制御装置の入力端子に
それぞれ接続された半導体素子に対して不導通制御信号
が与えられたことを検出する第２の二次側絶縁検出装置
（２９）と、前記一次側検出器が導通制御指令信号を検
出している時に前記第２の二次側絶縁検出装置が不導通
制御信号を検出した場合、その状態が誤オフモードであ
ることを検出する誤オフモード検出装置（２１）と、前
記一次側検出器が不導通制御信号を検出している時に前
記第１の二次側絶縁装置が導通制御信号を検出した場
合、その状態が誤オンモードであることを検出する誤オ
ンモード検出装置（２４）と、この誤オンモード検出装
置が誤オンモード、あるいは前記誤オフモード検出装置
が誤オフモードを検出することにより誤動作を検出する
誤動作検出装置（３８，３９，４０）と、この誤動作検
出装置が誤動作を検出した場合、その誤動作検出回数を
カウントするカウンター（７２）と、このカウンターを
クリアするタイマー（７３）と、このタイマーがカウン
ターをクリアする前にカウンターで設定した指定回数を
こえた場合、その運転状態において何らかの制御異常が
あるものとみなし、保護運転モードに切換るシステム保
護シーケンス装置（７４）を備えた電力変換装置であ
る。

【００１７】前記目的を達成するため、請求項７に対応
する発明（図６の実施例に対応する発明）は、請求項１
〜請求項６のいずれか一つに記載の電力制御装置におい
て、電力変換器は、交流電源の交流電力を整流するコン
バータ（３４）と、このコンバータの出力端に接続さ
れ、前記直流電力を３相電力に変換するインバータ
（４）により構成され、このインバータに接続される負
荷に生ずる回生エネルギーを前記コンバータを介して前
記交流電源側に返還可能にしたことを特徴とする電力変
換装置である。

【００１８】

【作用】請求項１に対応する発明によれば、絶縁装置又
は二次側導通制御装置側の誤動作により、誤オンモード
あるいは誤オフモードになった時でも絶縁装置の一次側
導通制御装置と二次側導通制御装置の信号の状態を同時
に監視して、誤動作を検出した場合には一次側導通制御
装置の信号を遮断して電力変換器の制御を中止するよう
にしたので、半導体素子の短絡電流による破損あるいは
過スイッチングによる熱破損を防止するとともに半導体
素子の劣化も防止することができ、電力変換器制御の信
頼性を向上することができる。

【００１９】請求項２に対応する発明によれば、二次導
通制御が誤動作した時に全ての導通制御信号を遮断し、
電力変換器の制御を停止するようにしたので、何らかの
外乱要因により制御異常となり誤動作が発生しやすい状
況になった時等、万一誤動作が発生したにもかかわらず
検出失敗した相があったとしてもどれかの相が検出でき
れば導通制御信号を遮断でき、保護としての信頼性が更
に向上する。

【００２０】請求項３に対応する発明によれば、誤動作
を検出した時全ての導通制御信号を遮断して電力変換器
の制御を停止するが、遮断する方法が二次側導通制御装
置のみで、一次側導通制御装置の遮断装置を動作させる
ようにしたので、何らかの外乱要因により制御異常とな
り誤動作が発生しやすい状況になった時等、万一誤動作
が発生したにもかかわらず検出失敗した相があったとし
てもどれかの相が検出できれば導通制御信号の遮断でき
保護としての信頼性が更に向上する。

【００２１】請求項４に対応する発明によれば、二次側
導通制御装置の誤動作により、実際に短絡電流が流れた
かどうかを検出し再起動するか、永久故障かを決定する
再起動判定装置を設けたので、実際の半導体素子破損時
の拡大故障を防止できる。

【００２２】請求項５に対応する発明によれば、一次側
制御装置又は２次側導通制御装置で誤動作した場合に２
次側導通制御装置の駆動回路とその誤動作のうち誤オン
モード（短絡モード）のみ検出し、短絡保護を行なうよ
うにしたので、一次側導通制御装置及び二次側導通制御
装置を含めた全ての誤オンに対する誤動作に対し有効で
ある。

【００２３】請求項５に対応する発明によれば、二次側
導通制御装置側にて誤動作が発生した場合、その発生し
たことを記憶させたり、報知により制御異常により誤動
作が発生したことを認知させるようにしたので、従来た
とえ誤動作が発生し１サイクル制御を停止しても次のサ
イクルでは再びインバータ制御に戻る時誤動作の確認方
法がないため故障とはならなかったが、何らかの制御異
常があると判断するためにも後で誤動作が発生したこと
を確認でき万端異常の調査の手がかりとすることもでき
る。

【００２４】請求項６に対応する発明によれば、二次側
導通制御装置側で誤動作が発生した場合、その誤動作回
数をカウントし、ある一定期間に設定回数以上の誤動作
が発生したらその運転状態は何らかの制御異常があると
判断し電力変換器の保護を行うようにしたので、１日の
１サイクルスイッチング期間内だけだったら、その期間
のみ保護できればサービス低下にならず良いが、それが
何回も繰り返されると、その誤動作により制御系も追従
できにくくなり安定性が悪くなるし、又、何回も誤動作
が繰り返されるとやはり半導体素子の破損にもつながっ
てくることを防止できる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明するが、ここでは図１０および図１１の従来例と
異なる点を主として説明し、図１０および図１１と同一
部分には同一符号を付し、その説明を省略する。以下、
本発明の実施例について図面を参照して説明する。

【００２６】＜第１実施例＞図１は本発明の第１実施例
を説明するための概略構成図であり、図中Ａ，Ｂの符号
がついているデバイスは、図１１の所で説明したものと
同一でＡの符号はＵ相のデバイス、Ｂの符号はＸ相のデ
バイスを示している。又、Ｘ相の２次側ゲートドライブ
装置（Ｕ相の２次側ゲート信号増幅装置１４Ａ、２次側
ゲート抵抗１５Ａ、２次側ゲート信号誤オフモード検出
用絶縁装置２９、２次側ゲート信号誤オンモード検出用
絶縁装置３０、プルアップ抵抗３１，３２、反転ゲート
３３，３４）及び１次側誤動作モード検出回路（Ｕ相の
ゲート信号オン検出ゲート２０、反転ゲート２３、誤オ
フモード検出ゲート２１、誤オンモード検出ゲート２
４、誤オフモード検出ラッチゲート２２、誤オンモード
検出ラッチゲート２５）は省略しているが、Ｕ相の回路
と全く同一である。

【００２７】Ｕ，Ｘ相１次側ゲート信号遮断用トランジ
スタ１８，１９は誤オンモード又は誤オフモードを検出
した時にオンする。Ｕ相ゲート信号オン検出ゲート２０
は、１次側ゲート制御装置７で作成されたゲート信号が
オン状態になった時に“Ｈ”を出力する。Ｘ相ゲート信
号オン検出ゲート２７は、１次側ゲート制御装置７で作
成されたゲート信号がオン状態になった時に“Ｈ”を出
力する。

【００２８】２次側ゲート信号誤オフモード検出用絶縁
装置２９は半導体素子４Ｕをオフさせる場合エミッタよ
りゲート方向に電流が流れる時にオンする。２次側ゲー
ト信号誤オンモード検出用絶縁装置３０は半導体素子４
Ｕをオンさせる場合、ゲートよりエミッタ方向に電流が
流れる時にオンする。また、プルアップ抵抗３１，３２
を備えている。

【００２９】そして、反転ゲート３３は絶縁装置２９が
オンした時に“Ｈ”を出力する。反転ゲート３４は絶縁
装置３０のがオンした時に“Ｈ”を出力する。反転ゲー
ト２３は反転ゲート３４の出力を反転する。誤オフモー
ド検出ゲート２１はＵ相信号がオンでゲート信号オン検
出ゲート２０の出力が“Ｈ”の時、絶縁装置２９がオン
した時に“Ｈ”を出力する。

【００３０】誤オフモード検出ラッチゲート２２は誤オ
フモード検出ゲート２１の出力が“Ｈ”を検出した時そ
の信号をラッチする。誤オンモード検出ゲート２４はＵ
相信号がオフでゲート信号オン検出ゲート２０のゲート
出力が“Ｌ”の時、絶縁装置３０がオンした時に“Ｈ”
を出力する。

【００３１】誤オンモード検出ラッチゲート２５は誤オ
ンモード検出ゲート２４の出力が“Ｈ”を検出した時そ
の信号をラッチする。Ｕ相誤動作検出ゲート２６ＡはＵ
相で誤オフモード検出ラッチゲート２２又は誤動作オン
モード検出ゲート２５が動作した時に“Ｈ”を出力す
る。Ｘ相誤動作検出ゲート２６ＢはＵ相誤動作検出ゲー
ト２６Ａと同じ動作を行なう。

【００３２】Ｘ相の１次側誤動作検出装置３６は、Ｕ相
の２０，２３，２１，２４，２２，２５からなるゲート
回路と同じ構成となっている。Ｕ，Ｘ相最終誤動作検出
ゲート３５は誤動作検出ゲート２６Ａ，２６Ｂのいずれ
か一方の相より誤動作を検出した時“Ｈ”を出力する。
デッドタイム検出ゲート２８はＵ相及びＸ相ゲート信号
Ｕ，Ｘがともにオフとなる期間中“Ｈ”を出力する。

【００３３】以下、このように構成された第１実施例の
動作について、図２に示すタイミングチャートを参照し
て説明する。まずゲート信号Ｕが正常に出ている図２に
おけるイ区間においては絶縁装置３０がオンし、反転ゲ
ート２３の出力は“Ｌ”となるが、１次側ゲート信号が
オンのためゲート信号オン検出ゲート２０の出力は
“Ｈ”となり誤動作モードは検出しない。

【００３４】次に２次側ゲートドライブ回路側で異常を
きたし、絶縁装置２９がオンとなるようなロの期間にお
いては反転ゲート３３の出力が“Ｈ”となり、誤オフモ
ード検出ゲート２１の出力が“Ｈ”となって誤オフモー
ドを検出する。その後はラッチゲート２２により誤動作
信号を保持し、誤動作検出ゲート２６Ａ、最終誤動作検
出ゲート３５を通してトランジスタ１８，１９をオン
し、Ｕ相，Ｘ相のゲート信号を遮断する。又、Ｕ，Ｘ相
がともにオフとなるデッドタイム期間になるとデッドタ
イム検出ゲート２８の出力が“Ｈ”になり、先にラッチ
ゲート２２でラッチした誤動作信号を解除し正常動作に
復帰する。

【００３５】又、図２中ハ，ニ期間では以上と同様な動
作で誤オンモードを検出する。同様にＸ相で同様な誤動
作が起った場合も誤動作検出ゲート２６Ｂ、最終誤動作
検出ゲート３５を通し、Ｕ，Ｘ相ゲート信号を遮断する
ことができる。

【００３６】第１実施例によれば、信号絶縁装置又は２
次側ゲート制御装置の誤動作により、誤オンモードある
いは誤オフモードになった時でも絶縁装置の１次側ゲー
ト信号と２次側ゲート信号の状態を同時に監視して、誤
動作を検出した場合には即座に１次側ゲート信号を遮断
してインバータ制御を中止し、例えば半導体素子４Ｕの
短絡電流による破損あるいは過スイッチングによる熱破
損を防止するとともに半導体素子４Ｕの劣化も防止する
ことができ、インバータ制御の信頼性を向上することが
できる。

【００３７】＜第２実施例＞図３は本発明の第２実施例
の概略構成を示す図であり、これはＵ−Ｘ，Ｖ−Ｙ，Ｗ
−Ｚ相いずれかの相において、ゲートドライブ装置が誤
動作した時に全てのゲートを遮断し、インバータ制御を
停止するようにしたことを特徴とするゲートドライブ装
置を示している。

【００３８】図３においてサフィックスＡ〜Ｆの符号を
つけているデバイスは図１，図１１に説明しているので
省略する。図１の実施例と異なる点は、以下に述べる構
成を追加したものである。Ｗ，Ｚ相最終誤動作検出ゲー
ト３７と、図１の実施例で示した２次側ドライブ回路３
８と、２次側誤動作検出回路と１次側誤動作検出回路を
含めた全体回路をブロック図のうちＵ相を示したもの
で、詳細回路は図１と全く同等である。同じくＶ相の２
次側ドライブ回路３９と、Ｚ相の２次側ドライブ回路４
０を設けたものである。

【００３９】インバータ制御停止検出ゲート４１はＵ−
Ｘ相，Ｖ−Ｙ相，Ｗ−Ｚ相いずれかの相で誤動作を検出
した時インバータ制御停止指令を出力する。インバータ
制御指令ゲート４２はインバータ制御停止検出ゲート４
１の出力及びインバータ制御指令信号（ａ）を入力し、
インバータ制御指令ゲート４２が誤動作を未検出時
（“Ｈ”出力時）は通常のインバータ制御を指令し、イ
ンバータ制御指令ゲート４２の誤動作を検出時（“Ｌ”
出力時）はインバータ制御を停止指令する。

【００４０】インバータ制御指令装置４４は図示しない
速度制御回路、電流制御回路、電圧制御回路、ＰＷＭ制
御回路を経てインバータを構成している半導体素子例え
ば３４Ｕを点弧する信号を作成する。ゲートドライブ装
置４５はインバータ制御指令制御装置４４のインバータ
制御半導体素子点弧信号を受けて、主回路に接続されて
いる半導体素子をドライブする。

【００４１】図３の実施例の特徴は、ゲートドライブ装
置４５側で誤動作を検出した時、その誤動作モードをイ
ンバータ制御停止検出ゲート４１で検出するとともにそ
の出力をインバータ制御指令装置４４に送り、インバー
タ制御指令装置４４側でインバータ制御を停止し全ての
ゲートを遮断することにより、インバータ制御を停止す
るようにしたものである。

【００４２】図３の実施例では、Ｕ−Ｘ，Ｖ−Ｙ，Ｗ，
Ｚ相のいずれかの相が誤動作を検出した場合、全ての相
のゲートを遮断することで、何らかの外乱要因により制
御異常となり誤動作が発生しやすい状況になった時等、
万一誤動作が発生したにもかかわらず検出失敗した相が
あったとしてもどれかの相が検出できればゲート遮断で
き、保護としての信頼性が更に向上する。

【００４３】＜第３実施例＞図４は本発明の第３実施例
の一部のみを示す概略構成図であり、図３の実施例と同
様、誤動作を検出した時全てのゲート遮断してインバー
タ制御を停止するが、遮断する方法がゲートドライブ装
置４５側のみで、１８Ａ〜１８Ｆまでのゲート遮断用ト
ランジスタをオンさせることによって行なうことを特徴
とする。

【００４４】図４の実施例では、Ｕ−Ｘ，Ｖ−Ｙ，Ｗ−
Ｚ相のいずれかの相が誤動作を検出した場合、全ての相
のゲートを遮断することで、何らかの外乱要因により制
御異常となり誤動作が発生しやすい状況になった時等、
万一誤動作が発生したにもかかわらず検出失敗した相が
あったとしてもどれかの相が検出できればゲート遮断で
き保護としての信頼性が更に向上する。

【００４５】＜第４実施例＞図５は本発明の第４実施例
を示す概略構成図であり、２次側ゲートドライブ装置４
５の誤動作により、実際に短絡電流が流れたかどうかを
検出し再起動するか、永久故障かを決定する再起動判定
回路を示す。図５中出力信号ＩＤＣは図１０において説
明した直流電流検出器６の検出信号である。短絡電流動
作基準設定用ボリューム４７は短絡電流により半導体素
子が破損する基準を設定する。これ以外に、制限抵抗４
６と、入力抵抗４８，４９と、比較器５０と、反転ゲー
ト５１，５２，５６を備えている。比較器５０はボリュ
ーム４７で設定された基準電圧とＩＤＣの電圧を比較
し、ＩＤＣが高い場合に“Ｌ”の信号を出力する。

【００４６】インバータ制御指令遮断用ゲート４１は図
３で説明したものと同じであり、また永久故障検出ゲー
ト５３は１次側ゲート制御回路が誤動作し、かつ、比較
器５０の出力が“Ｌ”出力時に“Ｈ”となる。ラッチゲ
ート５４は永久故障検出ゲート５３が“Ｈ”を出力し、
永久故障モードとなった時その出力信号をラッチする。
インバータ制御継続判定ゲート５５はインバータ制御を
継続するか永久故障とするか決定する。

【００４７】次に、以上のように構成された第４実施例
の動作を説明する。すなわち、電流検出器６で短絡電流
が流れたことを検出し、比較器５０が動作すると実際短
絡電流が流れたことにより半導体素子例えば４Ｕが破損
した可能性があると判断し、又、更にゲートドライブ装
置４５で誤動作を検出した場合永久故障検出ゲート５３
の出力が“Ｈ”となり、ラッチゲート５４で永久故障モ
ードをラッチする。更にゲート５５でインバータ制御停
止判定をし、ゲート４２でインバータ制御停止指令を発
する。この時は永久故障のため復旧するためには（ｂ）
よりシステムリセットを行ないラッチをクリアする必要
がある。

【００４８】次に、ゲートドライブ装置側４５では誤動
作を検出しても比較器５０側では短絡電流が流れている
ことを検出しない場合は、ラッチゲート５４は永久故障
を検出しないためインバータ制御は継続される。しか
し、ゲートドライブ装置４５側で次のデッドタイム期間
までは誤動作モードを検出し、ゲート４２でゲート遮断
を指令する。この結果、効果としては前述した第２実施
例と同様の効果の他、実際の半導体素子破損時の拡大故
障を防止することができる。

【００４９】＜第５実施例＞図６はコンバータ装置とし
て、半導体スイッチング素子を使用したコンバータ制御
装置の構成を示す。図６中３４がコンバータ装置であ
る。三相交流電源を昇圧して整流された直流電圧より高
い電圧にする場合も、三相誘導電動機５の回生エネルギ
ーを三相交流電源に返還する回生制御を行なう場合もイ
ンバータ制御と同様に直流主回路に２シリーズ直列接続
された半導体素子を交互にスイッチング制御しているた
め、このコンバータ制御装置にも本発明である２次側ゲ
ート制御回路の誤動作による短絡保護装置が適用でき
る。

【００５０】＜第６実施例＞図７は本発明の第６実施例
を示す回路図であり、ゲートドライブ装置１次側又は２
次側で誤動作した場合に２次側ドライブ回路とその誤動
作のうち誤オンモード（短絡モード）のみ検出し、短絡
保護を行なうようにしたことを特徴とする。

【００５１】図７において、図１に記載してあるデバイ
ス名は省略する。又、サフィックスＡ，Ｂのついたデバ
イスは各々Ｕ相，Ｘ相のデバイスを示している。Ｕ相オ
ン信号検出ラッチゲート６６はＵ相のゲートドライブ装
置の２次側でオン信号を出力した時にラッチする。Ｘ相
オン信号検出ラッチゲート６７はＸ相ゲートドライブ装
置の２次側でオン信号を出力した時にラッチする。Ｕ−
Ｘ相短絡モード検出ゲート６８は、ラッチゲート６６，
６７のがともにオン信号を検出しラッチ信号を出力して
いる時にＵ−Ｘ相は短絡モードになったことを検出して
ゲート遮断指令を出力する。この構成はＶ−Ｙ相，Ｗ−
Ｚ相についても同様である。

【００５２】動作としては半導体素子４Ｕ，４Ｘを直接
駆動する２次側ゲートドライブ回路にてオン指令を出力
するとＵ相では絶縁装置３０Ａ、Ｘ相では絶縁装置３０
Ｂが動作しオン信号を出力する。このオン信号を受けて
各々Ｕ相，Ｘ相にもつオン信号検出ラッチゲートがラッ
チし一周期のスイッチング期間にともにオン信号を検出
したらＵ−Ｘ相短絡モード検出ゲート６８が“Ｈ”とな
り、これによりトランジスタ１８Ａ，１８Ｂをオンさせ
Ｕ，Ｘ相のゲートを遮断する。又、ゲート２０，２７，
２８のでデッドタイム期間を検出しそのデッドタイム期
間でゲート６６，６７のオン信号のラッチを解除する。
図７はゲート遮断方法はＵ−Ｘ相一相のみ又、ゲート遮
断復帰方法はデードタイムのタイミングによる解除とし
たが、第２，第３の実施例に記載される解除，復帰方法
も別途考えられる。

【００５３】図７の実施例の効果として、半導体素子最
終段となるゲートドライブ装置のうち２次側ゲートドラ
イブ回路にて短絡モードを検出するということは当然１
次側ゲートドライブ回路及び２次側ゲートドライブ回路
を含めた全ての誤オンに対する誤動作に対し有効であ
り、本回路のみでも短絡モードに対する検出は実施でき
る。

【００５４】＜第７実施例＞図８は本発明の第７実施例
を示す概略構成図であり、２次側ゲートドライブ装置側
にて誤動作が発生した場合、その発生したことを記憶さ
せたり、アラーム発報させ制御異常により誤動作が発生
したことを認知させることを特徴とする。

【００５５】エレベータシステム制御装置６９はマイコ
ン制御を含むエレベータ制御全般を司る。誤動作検出メ
モリ装置７０はソフトウェア又はハードウェアで保持す
る。アラーム発報装置７１は誤動作が発生した時、光，
音等により外部に誤動作モードが発生したことを認知さ
せるものである。

【００５６】このような構成の実施例の動作としてはド
ライブ装置４５側にて誤動作モードを検出し、インバー
タ制御停止検出ゲート４１が“Ｌ”を出力した時、エレ
ベータシステム制御装置６９にてその誤動作をメモリす
るか、又はアラーム発報装置７１で誤動作を発報し感覚
的に誤動作モードを認知させるものである。

【００５７】効果はたとえ誤動作が発生し一サイクル制
御を停止しても次のサイクルでは再びインバータ制御に
戻る時誤動作の確認方法がないため故障とはならなかっ
たが、何らかの制御異常があると判断するためにも後で
誤動作が発生したことを確認でき万端異常の調査の手が
かりとすることもできる。

【００５８】＜第８実施例＞図９は本発明の第８実施例
を示す概略構成図であり、２次側ゲートドライブ装置側
で誤動作が発生した場合、その誤動作回数をカウント
し、ある一定期間に設定回数以上の誤動作が発生したら
その運転状態は何らかの制御異常があると判断しエレベ
ータシステム保護を行ないエレベータを停止させるよう
にしたことを特徴とする。

【００５９】カウンター７２は誤動作モードの検出回数
をカウントするものであり、タイマー７３は連続して誤
動作が発生した場合、その運転状態が異常であると判断
するためにその連続検出の時間を設定する。システム保
護シーケンス装置７４はタイマー７３の設定時間内に連
続的に誤動作が発生し、カウンター７２で設定回数をこ
えた時に何らかの制御異常があると判断しエレベータを
停止させるシステム保護を行なうである。

【００６０】以上のような構成の実施例の動作としては
設定された誤動作検出時間をタイマー７３で設定した時
間経過とともにカウンター７２をリセットする。そして
もし、ゲートドライブ装置４５側で連続誤動作検出を行
った場合、タイマー７３のリセット期間内にカウンター
７２の設定回数を越えた時に制御異常を判断しシステム
保護をする。

【００６１】効果として１日の１サイクルスイッチング
期間内だけだったら、その期間のみ保護できればサービ
ス低下にならず良いが、それが何回も繰り返されると、
その誤動作により制御系も追従できにくくなり安定性が
悪くなるし、又、何回も誤動作が繰り返されるとやはり
素子の破損にもつながってくる。従って、繰り返し誤動
作がおこった場合はシステム保護によりエレベータを一
旦停止させ改めて復帰、又は永久故障とする等の処置を
とり、システム保護の信頼性を向上できる。

【００６２】＜変形例＞前述した実施例では、電力変換
器としてＩＧＢＴからなるインバータを例にあげ、しか
もゲート駆動回路として一次側導通制御装置７とフォト
カプラを含むゲートドライブ装置１１からなるものをあ
げたが、これに限らず導通制御信号にオンオフする半導
体素子を直列接続したアームを備えた電力変換器ならば
なんでもよく、またこの電力変換器の導通制御装置（ゲ
ート駆動回路、ベース駆動回路）も公知の回路ならなん
でもよい。また、エレベータに限らず、電気車適用の電
力変換器や汎用の電力変換器に適用してもよい。

【００６３】

【発明の効果】本発明によれば、短絡モードによる短絡
電流による破損や、過スイッチングによる熱破損を未然
に防ぐとともに半導体素子の劣化も防止でき、更に一度
の誤動作検出に対してはむやみに電力変換器の負荷を停
止させることもないため、サービス向上も図り信頼性の
高い電力変換装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電力変換装置の第１実施例の要部のみ
を示す回路図。

【図２】図１の実施例における動作タイミングチャー
ト。

【図３】本発明の電力変換装置の第２実施例の要部のみ
を示す回路図。

【図４】本発明の電力変換装置の第３実施例の要部を示
す回路図。

【図５】本発明の電力変換装置の第４実施例の要部のみ
を示す主回路図。

【図６】本発明の電力変換装置の第５実施例の要部のみ
を示す主回路図。

【図７】本発明の電力変換装置の第６実施例の要部のみ
を示す回路図。

【図８】本発明の電力変換装置の第７実施例の要部のみ
を示す回路図。

【図９】本発明の電力変換装置の第８実施例の要部のみ
を示す回路図。

【図１０】従来のエレベータ制御装置に使用される電力
変換装置の主回路構成を示す図。

【図１１】図１０の従来のゲートドライブ装置の回路
図。

【符号の説明】 １２Ａ，１２Ｂ…Ｕ，Ｘ相１次側電流制限抵抗、１４
Ａ，１４Ｂ…Ｕ，Ｘ相２次側ゲート信号増幅装置、１３
Ａ，１３Ｂ…Ｕ，Ｘ相入力絶縁装置、１５Ａ，１５Ｂ…
Ｕ，Ｘ相２次側ゲート抵抗、１６Ａ，１６Ｂ…Ｕ，Ｘ相
ＩＧＢＴ、１８，１９…Ｕ，Ｘ相ゲート信号遮断用トラ
ンジスタ、２０，２７…Ｕ，Ｘ相ゲート信号オン検出ゲ
ート、２１…誤オフモード検出ゲート、２２…誤オフモ
ード検出ラッチゲート、２３，３３，３４…反転ゲー
ト、２４…誤オンモード検出ゲート、２５…誤オンモー
ド検出ラッチゲート、２６Ａ，２６Ｂ…Ｕ，Ｘ相誤動作
検出ゲート、２８…デットタイム検出ゲート、３６…Ｘ
相誤動作検出装置、３５…Ｕ，Ｘ相最終誤動作検出ゲー
ト、２９…２次側ゲート信号誤オフモード検出絶縁装
置、３０…２次側ゲート信号誤オンモード検出絶縁装
置、３１，３２…プルアップ抵抗。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体素子を２個直列に接続したアーム
   を少なくとも２個並列に接続してなり、同一アームの前
   記半導体素子を交互に導通させることにより各アームの
   前記半導体素子が接続されている中点から交流電力ある
   いは直流電力を出力する電力変換器と、 この電力変換器の同一アームの半導体素子を導通させる
   ための制御指令信号を出力する一次側導通制御装置と、 この一次側導通制御装置と前記半導体素子の導通制御端
   子間を電気的に絶縁する絶縁装置と、 この絶縁装置を通して前記一次側導通制御装置から出力
   された前記制御指令信号により前記半導体素子を導通さ
   せる導通制御信号として出力する二次側導通制御装置
   と、 前記各アームの入力端子にそれぞれ接続された半導体素
   子に対して前記一次側導通制御装置から前記制御指令信
   号が出力されたことを検出する一次側検出器と、 前記二次側導通制御装置の入力端子にそれぞれ接続され
   た半導体素子に対して導通制御信号が与えられたことを
   検出する第１の二次側絶縁検出装置と、 前記二次側導通制御装置の入力端子にそれぞれ接続され
   た半導体素子に対して不導通制御信号が与えられたこと
   を検出する第２の二次側絶縁検出装置と、 前記一次側検出器が導通制御指令信号を検出している時
   に前記第２の二次側絶縁検出装置が不導通制御信号を検
   出した場合、その状態が誤オフモードであることを検出
   する誤オフモード検出装置と、 前記一次側検出器が不導通制御信号を検出している時に
   前記第１の二次側絶縁装置が導通制御信号を検出した場
   合、その状態が誤オンモードであることを検出する誤オ
   ンモード検出装置と、 前記誤オフモード検出装置が誤オフモード又は前記誤オ
   ンモード検出装置が誤オンモードを検出した場合その出
   力を各々保持する保持装置と、 前記一次側制御装置側に設けられ、前記各保持装置が誤
   動作を保持した場合、前記電力変換器のアームに直列に
   接続された半導体素子の導通制御信号を両方とも遮断す
   る半導体素子導通信号遮断装置と、 前記電力変換器のアームに直列に接続された半導体素子
   がともに不導通になる不導通期間を検出するデッドタイ
   ム検出装置と、 このデッドタイム検出装置が不導通期間を検出した場
   合、デッドタイム検出装置の出力により誤動作を保存し
   た前記保持装置を解除する解除装置とを備えた電力変換
   装置。
2. 【請求項２】 半導体素子を２個直列に接続したアーム
   を少なくとも２個並列に接続してなり、同一アームの前
   記半導体素子を交互に導通させることにより各アームの
   前記半導体素子が接続されている中点から交流電力ある
   いは直流電力を出力する電力変換器と、 この電力変換器の同一アームの半導体素子を導通させる
   ための制御指令信号を出力する一次側導通制御装置と、 この一次側導通制御装置と前記半導体素子の導通制御端
   子間を電気的に絶縁する絶縁装置と、 この絶縁装置を通して前記一次側導通制御装置から出力
   された前記制御指令信号により前記半導体素子を導通さ
   せる導通制御信号として出力する二次側導通制御装置
   と、 前記各アームの入力端子にそれぞれ接続された半導体素
   子に対して前記一次側導通制御装置から前記制御指令信
   号が出力されたことを検出する一次側検出器と、 前記二次側導通制御装置の入力端子にそれぞれ接続され
   た半導体素子に対して導通制御信号が与えられたことを
   検出する第１の二次側絶縁検出装置と、 前記二次側導通制御装置の入力端子にそれぞれ接続され
   た半導体素子に対して不導通制御信号が与えられたこと
   を検出する第２の二次側絶縁検出装置と、 前記一次側検出器が導通制御指令信号を検出している時
   に前記第２の二次側絶縁検出装置が不導通制御信号を検
   出した場合、その状態が誤オフモードであることを検出
   する誤オフモード検出装置と、 前記一次側検出器が不導通制御信号を検出している時に
   前記第１の二次側絶縁装置が導通制御信号を検出した場
   合、その状態が誤オンモードであることを検出する誤オ
   ンモード検出装置と、 この誤オンモード検出装置又は前記誤オフモード検出装
   置が動作した場合、その誤動作した相の一次側導通制御
   装置の導通制御信号を上下一緒にオフさせて遮断させる
   遮断装置と、 前記誤オンモード検出装置又は誤オフモード検出装置の
   出力を一次側導通制御装置の前記電力変換器をすべて司
   る電力変換器制御指令装置に入力することによりこの電
   力変換器制御装置自体を停止させる電力変換器制御装置
   停止装置とを備えた電力変換装置。
3. 【請求項３】 半導体素子を２個直列に接続したアーム
   を少なくとも２個並列に接続してなり、同一アームの前
   記半導体素子を交互に導通させることにより各アームの
   前記半導体素子が接続されている中点から交流電力ある
   いは直流電力を出力する電力変換器と、 この電力変換器の同一アームの半導体素子を導通させる
   ための制御指令信号を出力する一次側導通制御装置と、 この一次側導通制御装置と前記半導体素子の導通制御端
   子間を電気的に絶縁する絶縁装置と、 この絶縁装置を通して前記一次側導通制御装置から出力
   された前記制御指令信号により前記半導体素子を導通さ
   せる導通制御信号として出力する二次側導通制御装置
   と、 前記各アームの入力端子にそれぞれ接続された半導体素
   子に対して前記一次側導通制御装置から前記制御指令信
   号が出力されたことを検出する一次側検出器と、 前記二次側導通制御装置の入力端子にそれぞれ接続され
   た半導体素子に対して導通制御信号が与えられたことを
   検出する第１の二次側絶縁検出装置と、 前記二次側導通制御装置の入力端子にそれぞれ接続され
   た半導体素子に対して不導通制御信号が与えられたこと
   を検出する第２の二次側絶縁検出装置と、 前記一次側検出器が導通制御指令信号を検出している時
   に前記第２の二次側絶縁検出装置が不導通制御信号を検
   出した場合、その状態が誤オフモードであることを検出
   する誤オフモード検出装置と、 前記一次側検出器が不導通制御信号を検出している時に
   前記第１の二次側絶縁装置が導通制御信号を検出した場
   合、その状態が誤オンモードであることを検出する誤オ
   ンモード検出装置と、 この誤オンモード検出装置が動作し、短絡モードとなっ
   た場合には、前記直流主回路に流れる電流を検出した直
   流電流と短絡電流動作基準を比較する比較器と、 この比較器により短絡電流動作基準が前記検出した直流
   電流より大きい場合は前記電力変換器の停止モードを解
   除し再び電力変換器の制御を行なえるようにし、又、逆
   に前記比較器により短絡電流動作基準が前記検出した直
   流電流より小さい場合は短絡電流が流れているものと判
   断し、前記電力変換器の制御装置を停止モードのままと
   し、再起動しないようにする電力変換器制御運転再起動
   判定器とを備えた電力変換装置。
4. 【請求項４】 半導体素子を２個直列に接続したアーム
   を少なくとも２個並列に接続してなり、同一アームの前
   記半導体素子を交互に導通させることにより各アームの
   前記半導体素子が接続されている中点から交流電力ある
   いは直流電力を出力する電力変換器と、 この電力変換器の同一アームの半導体素子を導通させる
   ための制御指令信号を出力する一次側導通制御装置と、 この一次側導通制御装置と前記半導体素子の導通制御端
   子間を電気的に絶縁する絶縁装置と、 この絶縁装置を通して前記一次側導通制御装置から出力
   された前記制御指令信号により前記半導体素子を導通さ
   せる導通制御信号として出力する二次側導通制御装置
   と、 前記各アームの入力端子にそれぞれ接続された半導体素
   子に対して前記一次側導通制御装置から前記制御指令信
   号が出力されたことを検出する一次側検出器と、 前記二次側導通制御装置の入力端子にそれぞれ接続され
   た半導体素子に対して導通制御信号が与えられたことを
   検出する第１の二次側絶縁検出装置と、 前記二次側導通制御装置の入力端子にそれぞれ接続され
   た半導体素子に対して不導通制御信号が与えられたこと
   を検出する第２の二次側絶縁検出装置と、 前記電力変換器のアームに直列に接続された半導体素子
   がともに不導通になる不導通期間を検出するデッドタイ
   ム検出装置と、 前記二次側絶縁検出装置側に設けた半導体素子の導通信
   号を検出する絶縁検出装置と、 この絶縁検出装置が導通信号を検出したときこの導通信
   号を保持する保持装置と、 前記同一アームに接続された半導体素子の両方とも同時
   に導通する短絡モードとなる導通制御信号が出力された
   場合を検出し、この短絡モードを検出した場合、前記デ
   ッドタイム検出装置により検出されたは同一アームの前
   記半導体素子の導通信号が共にオフとなることを検出し
   た場合、前記デッドタイム検出装置にて検出されたデッ
   ドタイムの検出サイクル区間のみ、又は永久にあるい短
   絡電流が設定値を越えた時のみ１次側半導体素子導通制
   御装置の信号を遮断して前記電力変換器の制御を電力変
   換器制御中止装置とを備えた電力変換装置。
5. 【請求項５】 半導体素子を２個直列に接続したアーム
   を少なくとも２個並列に接続してなり、同一アームの前
   記半導体素子を交互に導通させることにより各アームの
   前記半導体素子が接続されている中点から交流電力ある
   いは直流電力を出力する電力変換器と、 この電力変換器の同一アームの半導体素子を導通させる
   ための制御指令信号を出力する一次側導通制御装置と、 この一次側導通制御装置と前記半導体素子の導通制御端
   子間を電気的に絶縁する絶縁装置と、 この絶縁装置を通して前記一次側導通制御装置から出力
   された前記制御指令信号により前記半導体素子を導通さ
   せる導通制御信号として出力する二次側導通制御装置
   と、 前記各アームの入力端子にそれぞれ接続された半導体素
   子に対して前記一次側導通制御装置から前記制御指令信
   号が出力されたことを検出する一次側検出器と、 前記二次側導通制御装置の入力端子にそれぞれ接続され
   た半導体素子に対して導通制御信号が与えられたことを
   検出する第１の二次側絶縁検出装置と、 前記二次側導通制御装置の入力端子にそれぞれ接続され
   た半導体素子に対して不導通制御信号が与えられたこと
   を検出する第２の二次側絶縁検出装置と、 前記一次側検出器が導通制御指令信号を検出している時
   に前記第２の二次側絶縁検出装置が不導通制御信号を検
   出した場合、その状態が誤オフモードであることを検出
   する誤オフモード検出装置と、 前記一次側検出器が不導通制御信号を検出している時に
   前記第１の二次側絶縁装置が導通制御信号を検出した場
   合、その状態が誤オンモードであることを検出する誤オ
   ンモード検出装置と、 この誤オンモード検出装置が誤オンモード、あるいは前
   記誤オフモード検出装置が誤オフモードを検出すること
   により誤動作を検出する誤動作検出装置と、 この誤動作検出装置が誤動作を検出した場合誤動作検出
   装置の出力を記憶する誤動作検出メモリ装置と、 前記誤動作検出信号が検出されたとき外部に報知する報
   知装置とを備えたことを特徴とする電力変換装置。
6. 【請求項６】 半導体素子を２個直列に接続したアーム
   を少なくとも２個並列に接続してなり、同一アームの前
   記半導体素子を交互に導通させることにより各アームの
   前記半導体素子が接続されている中点から交流電力ある
   いは直流電力を出力する電力変換器と、 この電力変換器の同一アームの半導体素子を導通させる
   ための制御指令信号を出力する一次側導通制御装置と、 この一次側導通制御装置と前記半導体素子の導通制御端
   子間を電気的に絶縁する絶縁装置と、 この絶縁装置を通して前記一次側導通制御装置から出力
   された前記制御指令信号により前記半導体素子を導通さ
   せる導通制御信号として出力する二次側導通制御装置
   と、 前記各アームの入力端子にそれぞれ接続された半導体素
   子に対して前記一次側導通制御装置から前記制御指令信
   号が出力されたことを検出する一次側検出器と、 前記二次側導通制御装置の入力端子にそれぞれ接続され
   た半導体素子に対して導通制御信号が与えられたことを
   検出する第１の二次側絶縁検出装置と、 前記二次側導通制御装置の入力端子にそれぞれ接続され
   た半導体素子に対して不導通制御信号が与えられたこと
   を検出する第２の二次側絶縁検出装置と、 前記一次側検出器が導通制御指令信号を検出している時
   に前記第２の二次側絶縁検出装置が不導通制御信号を検
   出した場合、その状態が誤オフモードであることを検出
   する誤オフモード検出装置と、 前記一次側検出器が不導通制御信号を検出している時に
   前記第１の二次側絶縁装置が導通制御信号を検出した場
   合、その状態が誤オンモードであることを検出する誤オ
   ンモード検出装置と、 この誤オンモード検出装置が誤オンモード、あるいは前
   記誤オフモード検出装置が誤オフモードを検出すること
   により誤動作を検出する誤動作検出装置と、 この誤動作検出装置が誤動作を検出した場合、その誤動
   作検出回数をカウントするカウンターと、 このカウンターをクリアするタイマーと、 このタイマーがカウンターをクリアする前にカウンター
   で設定した指定回数をこえた場合、その運転状態におい
   て何らかの制御異常があるものとみなし、保護運転モー
   ドに切換るシステム保護シーケンス装置を備えた電力変
   換装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜請求項６のいずれか一つに記
   載の電力制御装置において、電力変換器は、交流電源の
   交流電力を整流するコンバータと、このコンバータの出
   力端に接続され、前記直流電力を３相電力に変換するイ
   ンバータにより構成され、このインバータに接続される
   負荷に生ずる回生エネルギーを前記コンバータを介して
   前記交流電源側に返還可能にしたことを特徴とする電力
   変換装置。