(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導電動機を駆動するインバータ装置の直流電圧を放電させる制動抵抗（１）と、前記直流電圧が前記制動抵抗に放電する制動設定レベルを越えると制動信号（Ｂｒ）を出力する設定比較手段（２）と、該設定比較手段（２）の出力である前記制動信号（Ｂｒ）を入力とし前記制動抵抗に直流電圧を印加するスイッチング素子（３）からなる回生制動装置において、前記制動抵抗（１）に流れる消費電流に比例した出力を発生する電流検出器（４）と、該電流検出器（４）の出力（ｉｄ）から前記消費電流の過負荷動作特性を求め所定の期間を経過することにより、前記スイッチング素子（３）の過熱保護のために装置外部に警報停止信号（Ｓｐ）を出力し且つ、該警報停止信号（Ｓｐ）は、複数の過負荷動作パターンを持つ可変過負荷動作推定手段（５）の出力であり、該可変過負荷動作推定手段（５）は、制動抵抗（１）の消費電流を検出する電流検出手段（４）の出力（ｉｄ）と、前記複数の過負荷動作パターンの中から制動抵抗の許容熱容量特性に一番近いパターンを選択する容量選択設定手段（６）の出力（Ｐｓ）とを入力とすることを特徴とする回生制動装置の過熱保護装置。
【請求項２】
前記可変過負荷動作推定手段の出力である前記警報停止信号と、前記設定比較手段の出力である制動信号を入力とし、前記制動信号が存在する場合でも前記スイッチング素子を動作させない様に、前記警報停止信号によって行う信号遮断手段を具備する請求項１記載の回生制動装置の過熱保護装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインバータ装置の回生制動装置に係わり、特に回生制動装置に接続される制動抵抗の過熱保護に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術の一例を図４に示す。図４において、誘導電動機を駆動するインバータ装置の直流電圧Ｖｄｃが一定の電圧より大きくなると、直流電圧Ｖｄｃを放電させるために制動抵抗１が存在する。この直流電圧Ｖｄｃを入力として設定比較器２では直流電圧Ｖｄｃと制動設定レベルＶｂ  を比較し、直流電圧Ｖｄｃが制動設定レベルＶｂ  を越えると制動信号Ｂｒ  を出力する。また制動信号Ｂｒ  を入力としてスイッチング素子３では、このときスイッチング素子３内部でほぼ短絡に近い状態となり、制動抵抗１に直流電圧Ｖｄｃを印加する。
かようにして、制動抵抗に直流電圧Ｖｄｃを放電させることにより、この直流電圧Ｖｄｃは一定の電圧レベルより大きくならなくなり、直流電圧Ｖｄｃの過電圧を抑えることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術においては、回生制動装置に接続された制動抵抗に流れる消費電流により制動抵抗が発熱し制動抵抗が延焼する可能性がある。このため制動抵抗の延焼を防ぐ行うためには、別途温度検出器等の周辺装置を用意しなければならなかった。
【０００４】
本発明は上述した点に鑑みて創案されたもので、その目的とするところは、これらの欠点を解決することにあり、回生制動装置周辺に温度検出器を追加することなく、制動抵抗に対する過熱保護を行うことができ、また回生制動装置自体の動作を停止することにより、マグネットコンダクタ等の周辺装置を用いることなく、制動抵抗に対する過熱保護を行うことができる回生制動装置の過熱保護装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
つまり、その目的を達成するための手段は、
誘導電動機を駆動するインバータ装置の直流電圧を放電させる制動抵抗と、前記直流電圧が前記制動抵抗に放電する制動設定レベルを越えると制動信号を出力する設定比較手段と、該設定比較手段の出力である前記制動信号を入力とし前記制動抵抗に直流電圧を印加するスイッチング素子からなる回生制動装置において、前記制動抵抗に流れる消費電流に比例した出力を発生する電流検出手段と、該電流検出手段の出力から前記消費電流の過負荷動作特性を求め所定の期間を経過することにより、前記スイッチング素子の過熱保護のために装置外部に警報停止信号を出力し且つ複数の過負荷動作パターンを持つ可変過負荷動作推定手段と、前記複数の過負荷動作パターンの中から前記制動抵抗の許容熱容量特性に一番近い動作パターンを選択する容量選択設定手段とを具備するものである。
【０００６】
また、可変過負荷動作推定手段の出力である前記警報停止信号と、前記設定比較手段の出力である制動信号を入力とし、前記制動信号が存在する場合でも前記スイッチング素子を動作させない様に、前記警報停止信号によって行う信号遮断手段を具備したものである。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳述する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の請求項１記載の一実施例を示すブロック図、図２は図１の可変過負荷動作推定器の特性図、図３は請求項２記載のブロック図である。
図１において、誘導電動機を駆動するインバータ装置の直流電圧Ｖｄｃを放電させる制動抵抗１と、直流電圧Ｖｄｃが制動抵抗１に放電する制動設定レベルＶｂ  を越えると制動信号Ｂｒ  を出力する設定比較器２と、制動信号Ｂｒ  を入力とし、制動抵抗１に該Ｖｄｃを印加するスイッチング素子３からなる回生制動装置において、
【０００８】
制動抵抗１に流れる消費電流ｉｒ  に比例した出力ｉｄ  を発生する電流検出器４と、出力ｉｄ  から消費電流ｉｒ  の過負荷動作特性を求め、図２に示す所定の期間ｔｓ  を経過することにより、スイッチング素子３の過熱保護のために装置外部に警報停止信号Ｓｐ  を出力し、且つ複数の過負荷動作パターンを持つ可変過負荷動作推定器５と、複数の過負荷動作パターンの中から制動抵抗１の許容熱容量特性に一番近い動作パターンを選択し、可変過負荷動作推定器５に容量選択値Ｐｓ  を出力する容量選択設定器６を具備することを特徴としている。
【０００９】
図３において、警報停止信号Ｓｐ  と設定比較器２の出力である制動信号Ｂｒ  を入力とし、制動抵抗１の過熱保護が起きた場合、警報停止信号Ｓｐ  により制動信号Ｂｒ  が存在する場合でも、スイッチング素子３を動作させない様にする信号遮断器７を具備することを特徴としている。
【００１０】
この回生制動装置に接続された制動抵抗１には、断続負荷電力、周囲温度、最高過負荷電圧、及び負荷電力と表面温度の関係などの条件により、制動抵抗に対して許容熱容量特性を算出できる。
また前記制動抵抗１に流れる消費電流ｉｒ  と前記ｉｒ  が発生した時間から、反時限な特性を持つ過負荷動作特性が求められる。
【００１１】
このとき、過負荷動作特性に対して複数の過負荷動作パターンが存在し、複数の過負荷動作パターンから許容熱容量特性に近い過負荷動作パターン選択でき、許容熱容量特性に近い過負荷動作パターンは、制動抵抗１に対しての過熱保護が可能である。
よって、前記過負荷動作特性に対して複数の過負荷動作パターン持つことにより、許容電力特性を図２に示す様に複数の過負荷動作パターンから選択できれば、制動抵抗１の過熱保護を行うことができる。
【００１２】
すなわち、以下に本発明の保護装置について詳細に説明する。
誘導電動機を駆動するインバータ装置の直流電圧Ｖｄｃが一定の電圧より大きくなると、直流電圧Ｖｄｃを放電させるために制動抵抗１が存在する。直流電圧Ｖｄｃを入力として設定比較器２では直流電圧Ｖｄｃと制動設定レベルＶｂ  を比較し、直流電圧Ｖｄｃが制動設定レベルＶｂ  を越えると制動信号Ｂｒ  を出力する。設定比較手段の出力である制動信号を入力として、スイッチング素子３では制動抵抗１に直流電圧Ｖｄｃを印加する。
【００１３】
電流検出器４では制動抵抗１に流れる消費電流に比例した出力ｉｄ  を出力する。制動抵抗１に直流電圧Ｖｄｃが印加されると、制動抵抗１に流れる消費電流ｉｒ  を入力として、電流検出器５は消費電流ｉｒ  に比例した出力ｉｄ  を得る。
容量選択設定器６では、前記制動抵抗１の許容熱容量特性より、図２に示す複数の過負荷動作パターンｎ（ｎ＝１，２，３・・・・）の中から、例えば過負荷動作パターン▲２▼が制動抵抗１の許容熱容量特性に一番近い動作パターンであるなら、容量選択設定器６を「２」に選択し、容量設定値Ｐｓ  には「２」（Ｐｓ  ＝１，２，３・・・・ｎ）が設定される。また可変過負荷動作推定器５では、図２の様な複数の過負荷動作パターンを存在し、前記容量設定値Ｐｓ  ＝２が入力された場合、過負荷動作パターン▲２▼が選択される。
【００１４】
このとき、電流検出器４の出力ｉｄ  と過負荷動作パターン▲２▼より、ある一定電流ａが所定の期間ｔｓ  を経過すると、該回生制動装置の外部に警報停止信号Ｓｐ  を出力する。また図２に示すｂは過負荷開始電流値である。
さらに、制動抵抗１の許容熱容量特性が他の値でも同様にして、容量選択設定器６から選択することにより、ある一定電流ａが所定の期間ｔｓ  を経過すると、回生制動装置の外部に警報停止信号Ｓｐ  を出力する。
【００１５】
以上の様に本発明の請求項１の実施の形態は、従来の技術に可変過負荷動作推定器５設け、且つ前記容量選択設定器６を追加することにより、図２に示す複数の過負荷動作パターンの中から、制動抵抗１の許容熱容量特性に一番近い動作パターンを選択し、容量選択設定器６は容量設定値Ｐｓ  が可変過負荷動作推定器５に出力される。さらに可変過負荷動作推定器５では、ある一定電流ａが所定の期間ｔｓ  を経過すると、容量設定値Ｐｓ  に応じた過負荷動作パターンから回生制動装置の外部に警報停止信号Ｓｐ  を出力し、回生制動装置周辺に温度検出器を追加することなく、制動抵抗１に対する過熱保護を行うことができる。
【００１６】
さらに、図３において、設定比較器２の出力である制動信号Ｂｒ  と過負荷動作推定器８の出力である警報停止信号Ｓｐ  を入力とする信号遮断器７は、警報停止信号Ｓｐ  がない場合、信号遮断器７の内部のスイッチがオンとなり、制動信号Ｂｒ  がスイッチング素子３に出力される。しかし、警報停止信号Ｓｐ  が存在する場合では、信号遮断器７の内部のスイッチはオフとなり、制動信号Ｂｒ  はスイッチング素子３に出力されなくなる。
従って、過負荷動作推定器８の出力である警報停止信号Ｓｐ  が存在する場合では、スイッチング素子３は動作しなくなるので、回生制動装置自体の保護がマグネットコンダクタ等の周辺装置を用いることなく行うことができる。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、制動抵抗の許容熱容量特性に一番近い過負荷動作パターンを設定する容量選択設定器と、容量選択設定器の出力である容量設定値を入力とし、複数の過負荷動作パターンを持つ可変過負荷動作推定器及び、警報停止信号と制動信号を入力とする信号遮断器を設けることにより、回生制動装置周辺に温度検出器等の周辺装置を追加することなく、制動抵抗に対する過熱保護を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明よる回生制動装置の請求項１記載の一実施例を示すブロック図である。
【図２】図１の可変過負荷動作推定器の特性図である。
【図３】本発明よる請求項２記載のブロック図である。
【図４】従来の技術の内容を示すブロック図である。
【符号の説明】
１    制動抵抗
２    設定比較器
３    スイッチング素子
４    電流検出器
５    可変過負荷動作推定器
６    容量選択設定器
７    信号遮断器
Ｖｄｃ    直流電圧
Ｖｂ      制動設定レベル
Ｂｒ      制動信号
ｉｒ      制動抵抗に流れる消費電流
ｉｄ      電流検出器の出力
Ｓｐ      警報停止信号
Ｐｓ      容量選択値
ａ      ある一定電流値
ｂ      過負荷開始電流値
ｔｓ      一定電流ａが流れ続ける所定の期間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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