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発明の名称 インバータ装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−28789(P2007−28789A)
公開日 平成19年2月1日(2007.2.1)
出願番号 特願2005−207091(P2005−207091)
出願日 平成17年7月15日(2005.7.15)
代理人 【識別番号】100075166
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 巖
発明者 水野 修 / 松本 吉弘
要約 課題
インバータ装置の基板間の接続不良を検知する。

解決手段
インバータ装置20をインバータ主回路11と制御回路基板21と主回路駆動基板22とで構成し、この制御回路基板21にはインバータ主回路11を形成する逆変換回路のIGBTそれぞれへのオン・オフ信号に変換するために主回路駆動基板22に搭載された駆動回路への線路に、プルダウン抵抗としてR11〜R15を付加し、前記線路の主回路駆動基板22側にはプルアップ抵抗としてR21〜R23を付加し、制御回路基板21に搭載されているマイクロコンピュータの端子の状態を入力モードに切り換えて、前記線路の接続部の状態を該マクイロコンピュータに読み込むことにより前記接続部の接続不良を検知する。
特許請求の範囲
【請求項1】
直流電力を所望の周波数・電圧の交流電力に変換して出力するインバータ主回路と、指令値に基づいて前記インバータ主回路の動作をマイクロコンピュータにより制御する制御回路基板と、この制御回路基板からの制御信号を前記インバータ主回路へ伝達する主回路駆動基板とからなるインバータ装置において、
前記制御信号を送出する前記マイクロコンピュータの端子の状態を入力モードに切り換えて、前記制御回路基板と主回路駆動基板との間の接続部の状態を前記マイクロコンピュータにより検知することを特徴とするインバータ装置。
【請求項2】
直流電力を所望の周波数・電圧の交流電力に変換して出力するインバータ主回路と、指令値に基づいて前記インバータ主回路の動作をマイクロコンピュータにより制御する制御回路基板と、この制御回路基板からの制御信号を前記インバータ主回路へ伝達する主回路駆動基板とからなるインバータ装置において、
前記制御信号を送出する前記マイクロコンピュータの端子の状態を入力モードに切り換えて、前記主回路駆動基板の種別を前記マイクロコンピュータにより判別することを特徴とするインバータ装置。
【請求項3】
請求項1または請求項2に記載のインバータ装置において、
前記主回路駆動基板には、前記インバータ主回路が前記交流電力を発生させるための前記制御信号としての駆動信号それぞれを、該インバータ主回路を形成する半導体スイッチング素子それぞれへのオン・オフ信号に変換する駆動回路を備えたことを特徴とするインバータ装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
この発明は、直流電力を所望の周波数・電圧の交流電力に変換して出力するインバータ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
図5は、下記特許文献1の回路構成を含む、この種のインバータ装置の従来例を示す回路構成図である。
【0003】
このインバータ装置10には商用電源などの交流電源1の交流電圧はダイオードをブリッジ接続してなる整流回路にて整流され、この整流電圧を平滑コンデンサにより平滑して得られた直流電圧を、自己消弧形半導体素子としての、例えば、IGBTとダイオードとの逆並列回路をブリッジ接続してなる逆変換回路により所望の周波数・電圧の交流電圧に変換して交流電動機などの負荷2に供給するインバータ主回路11と、予め設定される設定値,指令値に基づいてインバータ主回路11が所望の周波数・電圧の前記交流電圧を発生させるための制御・演算動作を搭載されたマイクロコンピュータにより行う制御回路基板12と、前記マイクロコンピュータから出力されるインバータ主回路11への制御信号としての駆動信号をインバータ主回路11の前記IGBTそれぞれへのオン・オフ信号に変換して出力する駆動回路などが搭載された主回路駆動基板13とを備えている。
【特許文献1】特開平11−41943号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
図5に示したインバータ装置10は、汎用インバータ装置とも称され、その出力容量ランクに基づいて系列化されている。
【0005】
このとき、制御回路基板12で行う前記制御・演算動作は前記出力容量ランクにほぼ無関係の共通動作であることから、該制御回路基板12は共通的に使用できる構成,構造とし、前記出力容量ランクにより回路構成とその構成要素の形格が異なるインバータ主回路11と上述の制御回路基板12との間に設置される主回路駆動基板13は、前記出力容量ランク毎に対応した回路構成にしている。
【0006】
この場合、インバータ装置10は共通基板である制御回路基板12と、出力容量ランク毎に決まる主回路11および主回路駆動基板13とを接続して、その出力容量ランクに応じてインバータ装置10が製作されることになる。
【0007】
従って、このインバータ装置10には制御回路基板12と主回路駆動基板13との間に接続部が生じ、その結果、この接続部の接続不良や誤接続を招き、該インバータ装置10が誤動作し、損傷することがあった。
【0008】
この発明の目的は、上記問題点を解決するインバータ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
この第1の発明は、直流電力を所望の周波数・電圧の交流電力に変換して出力するインバータ主回路と、指令値に基づいて前記インバータ主回路の動作をマイクロコンピュータにより制御する制御回路基板と、この制御回路基板からの制御信号を前記インバータ主回路へ伝達する主回路駆動基板とからなるインバータ装置において、
前記制御信号を送出する前記マイクロコンピュータの端子の状態を入力モードに切り換えて、前記制御回路基板と主回路駆動基板との間の接続部の状態を前記マイクロコンピュータにより検知することを特徴とする。
【0010】
また、第2の発明は前記インバータ装置において、
前記制御信号を送出する前記マイクロコンピュータの端子の状態を入力モードに切り換えて、前記主回路駆動基板の種別を前記マイクロコンピュータにより判別することを特徴とする。
【0011】
さらに、第3の発明は前記第1または第2の発明のインバータ装置において、
前記主回路駆動基板には、前記インバータ主回路が前記交流電力を発生させるための前記制御信号としての駆動信号それぞれを、該インバータ主回路を形成する半導体スイッチング素子それぞれへのオン・オフ信号に変換する駆動回路を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
この発明は、前記制御回路基板に搭載されたマイクロコンピュータはプログラマブルであることに着目してなされたものであり、例えば、前記インバータ装置が通常の運転状態に入る前に、前記制御信号を送出する前記マイクロコンピュータの端子の状態を入力モードに切り換えて、前記接続部の状態を該マクイロコンピュータに読み込むことにより、この接続部の接続不良や誤接続を容易に検知することができ、その結果、該接続部の接続不良や誤接続などに基づく該インバータ装置の誤動作,損傷を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
図1は、この発明の実施の形態を示すインバータ装置の回路構成図であり、この図において、図5に示した従来例構成と同一機能を有するものには同一符号を付している。
【0014】
すなわち、図1に示したインバータ装置20には従来の制御回路基板12と主回路駆動基板13とに代えて、制御回路基板21と、主回路駆動基板22または主回路駆動基板23のうちのいずれかとを備えている。
【0015】
図2は、この発明の第1の実施例の回路構成を示し、図1に示した制御回路基板21と主回路駆動基板22の部分詳細回路構成図である。
【0016】
この制御回路基板21には従来の制御回路基板と同様の制御・演算動作の他に、搭載されているマイクロコンピュータからの制御信号としての駆動信号を、インバータ主回路11を形成する前記逆変換回路のIGBTそれぞれへのオン・オフ信号に変換するために主回路駆動基板22に搭載された駆動回路への線路に、プルダウン抵抗としてR11〜R15(100Kオーム程度)が付加され、また、前記線路の主回路駆動基板22側にはプルアップ抵抗としてR21〜R23(4.7Kオーム程度)が付加されている。
【0017】
一方、マイクロコンピュータ内の図示しない記憶手段には、図4に示すような真理値表のデータが記憶されており、マイクロコンピュータの端子P1〜P5の状態を入力モードに切り換えて、接続部1,2の状態をマイクロコンピュータに読み込み、この読み込んだ値を前記記憶手段の記憶データと比較し、この比較結果に従って制御回路基板21と主回路駆動基板22との接続不良や誤接続あるいは主回路駆動基板の種類を検知する。
【0018】
具体的には、図1,2に示したインバータ装置20が、例えば、通常の運転状態に入る前に、前記制御信号を送出する前記マイクロコンピュータの端子(P1〜P5)の状態を入力モードに切り換えて、前記線路の状態を該マクイロコンピュータに読み込むことにより、この線路の接続部1に接続不良が存在しているときには前記マイクロコンピュータに読み込んだ値のいずれかが論理Lowレベル(図4のケース1,2参照)、あるいは接続部2に誤接続が存在しているときには前記マイクロコンピュータに読み込んだ値のいずれかが論理Highレベルとなり(図4のケース3,4参照)、一方、正常なときには(図4のケース6参照)、前記端子P1〜P3が論理Highレベル、前記端子P4,P5が論理Lowレベルとなることから、前記接続部の状態を容易に検知することができ、その結果、該接続部の接続不良や誤接続に基づく該インバータ装置20の誤動作,損傷を回避することができる。
【0019】
なお、前記接続部の接続不良や誤接続を検知した場合には、図示しない操作パネルの表示部に表示することが行われる。
【0020】
図3は、この発明の第2の実施例の回路構成を示し、図1に示した制御回路基板21と主回路駆動基板23の部分詳細回路構成図である。
【0021】
この制御回路基板21には、上述の如く、インバータ主回路11を形成する前記逆変換回路のIGBTそれぞれへのオン・オフ信号に変換するために主回路駆動基板23に搭載された駆動回路への線路に、プルダウン抵抗としてR11〜R15(100Kオーム程度)が付加され、また、前記線路の主回路駆動基板23側ではホトカプラPC1,PC2と、プルアップ抵抗R24,R25(4.7Kオーム程度)とが付加され、また、前記駆動回路に内蔵するホトカプラの発光ダイオード側の回路それぞれがプルアップ抵抗の機能を兼ねている。
【0022】
従って、図1,3に示したインバータ装置20が、例えば、通常の運転状態に入る前に、前記制御信号を送出する前記マイクロコンピュータの端子(P1〜P5)の状態を入力モードに切り換えて、前記線路の状態を該マクイロコンピュータに読み込むことにより、この線路の接続部1に接続不良が存在しているときには前記マイクロコンピュータに読み込んだ値のいずれかが論理Lowレベル(図4のケース1,2参照)、あるいは接続部2に接続不良が存在しているときには前記マイクロコンピュータに読み込んだ値のいずれかが論理Lowレベルとなり(図4のケース3〜5参照)、一方、正常なときには(図4のケース7参照)、前記端子P1〜P5の全てが論理Highレベルとなることから、前記接続部の状態を容易に検知することができ、その結果、該接続部の接続不良や誤接続に基づく該インバータ装置20の誤動作,損傷を回避することができる。
【0023】
上記実施例では、具体例として、図2には、所定の出力容量ランク(出力帯1)の主回路駆動基板22を制御回路基板21に接続した場合を示し、図3には、主回路駆動基板22とは異なる出力容量ランク(出力帯2)の主回路駆動基板23を接続した場合を示している。従って、出力帯1の場合は接続部1に対応する前記端子P1〜P3が論理Highレベルとなり、接続部2に対応する前記端子P4,P5が論理Lowレベルとなったときに、出力帯1の主回路駆動基板22が正常に接続されていると判別できる(この出力帯1の場合は接続部2がオープン、すなわち、接続部2が接続されていないことが正常となる)。一方、出力帯2の場合は接続部1および接続部2に対応する前記端子P1〜P5が論理Highレベルになったときに、出力帯2の主回路駆動基板23が正常に接続されていると判別できる。
【0024】
このように、出力容量ランクに応じて、接続部の状態を異なるようにしておけば、該接続部の接続不良や誤接続の検知だけでなく、インバータ主回路11の出力容量ランクの判別も、図4に示すケース6,ケース7での真理値により行うことができる(図4では出力帯1,2と称している)。
【0025】
また、上述の第1,第2の実施例ではインバータ主回路11の逆変換回路が前記交流電力を発生させるための前記制御信号としての駆動信号を例にして説明をしたが、例えば、図1,3に示した回路構成において、インバータ主回路11に備える図示しない放電抵抗、冷却ファンなどの「入り・切り」を行うスイッチへの制御信号をホトカプラPC1,PC2を介して伝達することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】この発明の実施の形態を示すインバータ装置の回路構成図
【図2】この発明の第1の実施例を示すインバータ装置の部分詳細回路構成図
【図3】この発明の第2の実施例を示すインバータ装置の部分詳細回路構成図
【図4】図2,3の動作を説明する真理値表
【図5】従来例を示すインバータ装置の回路構成図
【符号の説明】
【0027】
1…交流電源、2…負荷、10,20…インバータ装置、11…インバータ主回路、12,21…制御回路基板、13,22,23…主回路駆動基板。




 

 


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