(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源に接続された低電圧検出回路４１、過電圧検出回路４２と論理回路４３’を有し、該２つの電圧検出回路の出力と運転指令信号Ｓｄｒを前記論理回路４３’の入力とし、その出力として、前記２つの電圧検出回路の出力が発生していない時に運転条件信号Ｒｄｒ’を発生するように構成した電力変換装置２の電源電圧保護回路４’において、前記低電圧検出回路４１と運転条件信号Ｓｄｒを入力とする停止時低電圧判定部を構成する論理和ゲート４４１と、前記過電圧検出回路４２と運転条件信号Ｓｄｒを入力とする停止時過電圧判定部を構成する論理和ゲート４４４と、該停止時過電圧判定部を構成する論理和ゲート４４４の出力を保持する保持回路４４３と、前記過電圧検出回路４２の動作時に計数されて係数満了時に停止信号を発生しかつ前記停止時低電圧判定部を構成する論理和ゲート４４１の出力によりクリアされるリトライ回路４５とを設け、前記低電圧検出回路４１の出力と、過電圧検出回路４２の出力と、前記運転指令信号Ｓｄｒに加えて、前記保持回路４４３の出力と、前記リトライ回路４５の出力とを前記論理回路４３’の入力としたことを特徴とする電力変換装置の電源電圧保護回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電源あるいは起電力を発生する負荷装置に接続される電力変換装置に係り、特に入力電源電圧に対する保護を行う電力変換装置の電源電圧保護回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電動機駆動装置あるいは無停電電源装置等の電力変換装置は、通常、交流電源を直流電圧に変換する順変換部および直流電圧を交流電圧に変換する逆変換部からからなるものである。
その電力変換装置の電力変換部分は半導体素子で構成されており、したがって電源電圧が異常に上昇することは装置を破損に至らしめるため、電源電圧の上昇に対して十分に監視が必要である。
【０００３】
図２は従来技術の説明ため示したものであって、１は電源、２は電力変換装置、３は負荷部、４は電源電圧保護回路である。
すなわち、電力変換装置２は電力半導体回路21および直流平滑回路22と、さらに可逆式の電力変換においては交流リアクトル23から構成される。
負荷部３は電力変換装置２の負荷部であって、例えば逆変換回路31および電動機32が接続される。
【０００４】
また、電源電圧保護回路４は低電圧検出回路41，過電圧検出回路42および運転条件の論理から運転条件信号Ｒｄｒを発生する論理回路43から構成される。
ここで、低電圧検出回路41は電源電圧が規定値より低下した場合に「０」レベルを出力し、過電圧検出回路42は電源電圧が規定値を越えたとき「０」レベルを出力する。
運転指令信号Ｓｄｒの出力は、運転指令時に「１」に，停止指令時には「０」になる。
【０００５】
この種の電源電圧保護回路の動作は、つぎの如くである。
電源１の電圧が正常な範囲にある状態では、低電圧検出回路41，過電圧検出回路42のいずれも「１」を出力しており、論理回路43の出力には運転指令信号Ｓｄｒが現れ、論理回路43出力したがって運転条件信号Ｒｄｒの発生より電力半導体回路21を動作状態にする。
電源１の電圧が規定値より低下した状態あるいは規定値を越えた状態では、それぞれ低電圧検出回路41あるいは過電圧検出回路42が「０」を出力し、論理回路43は運転指令信号Ｓｄｒの出力に関わらず「０」を出力し、したがって、運転条件信号Ｒｄｒにより電力半導体回路21を停止状態にする。
かようにして、電力変換回路は図示の構成においては、電源電圧の異常には装置の運転を停止することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この際、順変換部がダイオ−ド・ブリッジから構成される非可逆のコンバ−タの場合には、装置の運転状態あるいは制御状態により、電源電圧が低下することはあっても電源電圧を上昇させることはなく、電源電圧の上昇すなわち電源の異常と判断して疑う余地はなく、したがって装置を停止して電源から保護することが適切である。
【０００７】
しかしながら、順変換部が可逆のコンバ−タの場合には、電源のインピ−ダンスおよび装置の運転状態あるいは制御状態によっては、電源電圧を上昇させることがある。例えば電源が停電した場合には、電力変換装置が発生する電圧により、電源に高電圧が現れる場合がある。
すなわち、電源電圧の上昇は必ずしも電源の異常ばかりでなく、装置の制御により必然的に現れる場合がある。
したがって、電源電圧の異常な上昇が電源の責めるであるのか，装置の制御の責めであるかを、判断する必要がある。
装置は信頼性が高く安定した動作が求められることは勿論であるが、一方、装置が破損したり，周辺装置に悪影響を与えない限り、極力その機能を継続することが望ましい。
【０００８】
しかして本発明の目的とするところは、電源電圧の異常な上昇に対して運転を継続するか否かを判別し、かつ以降の運転を停止か継続するかを決定する機能を有し、運転状態を極力継続し得る格別な電力変換装置の電源電圧保護回路を提供する、ことにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述したような点に鑑みなされたものであって、つぎの如く構成したものである。
低電圧検出回路および過電圧検出回路の各出力と運転指令信号との論理回路より運転条件信号を発生する電力変換装置の電源電圧保護回路において、
低電圧検出回路と運転条件信号を入力とする停止時低電圧判定部と、過電圧検出回路と運転条件信号を入力とする停止時過電圧判定部と、停止時過電圧判定部の出力を保持する保持回路と、過電圧検出回路の動作時に計数されて計数満了時に停止信号を発生しかつ停止時低電圧判定部の出力によりクリアされるリトライ回路とを設け、
低電圧検出回路の出力と過電圧検出回路の出力と保持回路の出力とリトライ回路の出力と運転指令信号とを論理回路の入力となしたものである。
【００１０】
かかる解決手段により、つぎの作用効果を奏し得る。
すなわち、電源に異常電圧が発生したとき電力変換装置を一旦停止し、電源電圧が電力変換装置から受ける影響をなくした状態にて改めて電源電圧の状態をチエツクするため、電源電圧の異常の原因が電源にあるのか電力変換装置にあるのかを、正確に判断できる。
また、その結果に応じて、再運転動作をするべきか否かの判定をすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
具体的には、特に電源電圧保護回路を、低電圧検出回路、過電圧検出回路、２個の論理和ゲ−トと遅延回路と保持回路とからなる停止時電源電圧判定回路、リトライ回路をそれぞれ具備して構成するとともに、低電圧検出回路の出力と過電圧検出回路の出力と保持回路の出力とリトライ回路の出力と運転指令信号とを論理回路の入力とし、論理回路出力の運転条件信号を発生するようにしたものである。
さらに、本発明を図面に基づいて、詳細説明する。
【００１２】
【実施例】
図１は図２に類して表した本発明の一実施例の要部構成を示すものであって、４′は電源電圧保護回路である。ここに、電源電圧保護回路４′は低電圧検出回路41，過電圧検出回路42，停止時電源電圧判定回路44，リトライ回路45および論理回路43′からなる。
すなわち、図１においては、図２に対して停止時電源電圧判定回路44およびリトライ回路45が付設されてなり、さらには論理回路43′が５入力を得て運転条件信号Ｒｄｒ′を発生するものである。
【００１３】
リトライ回路45はカウンタで構成され、過電圧検出回路42が電源１の過電圧であることを検出する度にカウントアップされ、カウント数が規定値に達するとその出力を「０」にする。
停止時電源電圧判定回路44は、論理和ゲ−ト 441，遅延回路 442，保持回路 443および論理和ゲ−ト 444からなる。
遅延回路 442の出力は、運転条件の論理回路43′の出力に追随し、かつ、論理回路43′の変化より若干遅れて変化する。
したがって、論理和ゲ−ト 441， 444は、電力半導体回路21が停止し、電力変換装置の電源状態が安定した後の電源電圧が各々低電圧，過電圧の状態にある場合に、「０」を出力する。
保持回路 443は通常「１」を出力しているが、論理和ゲ−ト 444の出力が一旦「０」になると、保持回路 443は出力を「０」に保持する。
論理和ゲ−ト 441の出力が「０」になると、リトライ回路45のカウンタをクリアする。
【００１４】
さらに、図１の動作を説明する。
電源１の電圧が正常な範囲にある状態では、低電圧検出回路41，過電圧検出回路42のいずれも「１」を出力している。
また、論理和ゲ−ト 441， 444のいずれの出力も「１」であり、リトライ回路45はカウントアップされず出力が「１」であり、保持回路 443の出力も「１」である。
したがって、論理回路43′により、運転指令信号Ｓｄｒ入力が運転条件信号Ｒｄｒ′として現れ、電力半導体回路21を動作状態にする。
【００１５】
電源１の電圧が規定値を越えた状態になると、過電圧検出回路42の出力が「０」を出力し、論理回路43′により、運転指令信号Ｓｄｒの出力に関わらず論理回路43′の出力は「０」となり、運転条件信号Ｒｄｒ′によって電力半導体回路21を停止状態にする。
また、リトライ回路45のカウントは一つカウントアップされる。その後、若干の時間遅れのあと、遅延回路 442の出力が「０」になる。
このとき、電源電圧がまだ過電圧状態にあれば、過電圧検出回路42は「０」を出力し続けており、論理和ゲ−ト 444の出力は「０」となり、保持回路 443の出力は「０」に変化しその値を保持する。
これより、論理回路43′の出力は、運転指令信号Ｓｄｒの出力に関わらず「０」となり、したがって、電力半導体回路21を停止状態に保つ。
かように停止中にあっても電源電圧が高いと言うことは、電源自体に異常があり電力変換装置としてはなすすべがなく、装置を破損から守るため、停止せざるを得ない状態における動作である。
【００１６】
一方、遅延回路 442の出力が「０」に変化したとき、電源電圧が正常な状態にあれば過電圧検出回路42は「１」であり、論理和ゲ−ト 444の出力は「１」であり、保持回路 443の出力も「１」のままである。
また、低電圧検出回路41の出力も「１」であり、論理和ゲ−ト 441は「１」を出力し、論理和ゲ−ト 441出力はリトライ回路45のカウンタをリセツトしない。
したがって、論理回路43′は運転指令信号Ｓｄｒに応じて「１」となり、運転条件信号Ｒｄｒ′によって運転を再開する。
【００１７】
運転再開後、再度、電源過電圧が検出された場合には同様な繰り返しが行われるが、その度にリトライ回路45のカウンタを一つずつカウントアップしてゆき、リトライ回路45のカウンタ数が規定値に達すると、リトライ回路45出力は「０」となる。
したがって、論理回路43′により、運転指令信号Ｓｄｒの出力に関わらず論理回路43′の出力は「０」となり、運転条件信号Ｒｄｒ′によって電力半導体回路21を停止状態にする。
かようにして、電力変換装置が停止し電源電圧が正常に戻ると言うことは、電力変換装置の制御が何らかの原因により、または、たまたま電源電圧を変化させる状態に陥ったことと推測されるため、装置の能力が許す限り、再運転して正常な状態への復帰を目指すものである。
【００１８】
さらには、遅延回路 442の出力が「０」に変化したとき、電源電圧が低電圧状態にあれば、低電圧検出回路41の出力は「０」であり、論理和ゲ−ト 441の出力は「０」となり、リトライ回路45のカウンタをクリアする。
かような動作は、電源に低電圧が発生したのは電源が停電し電力変換装置が自励状態となったためであって、電源電圧が復帰した後は電源，電力変換装置のいずれにも異常がないため、再運転しても何ら支障がない状態の動作である。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、電源電圧に異常が検出された場合には一旦停止した後、改めて電源電圧のチエツクを行いその結果により、再運転すべきか否かを判定する機能を有し電力変換装置の運転継続能力を格段に高められて信頼性の向上が図られた簡便な構成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の一実施例を示した構成図である。
【図２】図２は従来技術の説明のため示した構成図である。
【符号の説明】
１        電源
２        電力変換装置
21        電力半導体回路
22        平滑回路
23        交流リアクトル
３        負荷部
31        逆変換回路
32        電動機
４        電源電圧保護回路
４′      電源電圧保護回路
41        低電圧検出回路
42        過電圧検出回路
43        論理回路
43′      論理回路
44        停止時電源電圧判定回路
441        論理和ゲ−ト
442        遅延回路
443        保持回路
444        論理和ゲ−ト
45        リトライ回路
Ｓｄｒ      運転指令信号
Ｒｄｒ      運転条件信号
Ｒｄｒ′    運転条件信号
【図１】
0003686712.tif 000002
【図２】
0003686712.tif 000003