(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源を直流電力に変換するコンバータ部と、この直流電力を平滑するコンデンサと、この直流電力を所要の交流電力に逆変換するインバータ部と、を有する電力変換装置における突入電流防止機能と過電圧防止機能および放電機能とを備えた制御回路であって、前記コンバータ部と前記コンデンサとの間に設けられる第１のスイッチと、この第１のスイッチに並列に前記コンデンサの放電方向に設けられる第１のダイオードと、前記第１のスイッチおよび前記第１のダイオードに並列に設けられる抵抗と第２のダイオードとの直列体と、この抵抗と第２のダイオードとの接続点と前記コンデンサの他端の電極との間に設けた第２のスイッチと、を備え、
前記交流電源投入時における前記コンデンサの未充電状態時には前記抵抗と前記第２のダイオードを電流が通り前記コンデンサを充電し、また前記コンデンサが充電状態の時は前記第１のスイッチをオンすることにより前記第１のスイッチを電流が通り前記コンデンサを充電し、さらに前記交流電源遮断時には、前記第２のスイッチをオンし前記第１のダイオード、前記抵抗および前記第２のスイッチを電流が通り、前記コンデンサの電荷を放電し、放電を確認して前記第２のスイッチをオフするようにしたことを特徴とする突入電流防止機能と過電圧防止機能および放電機能とを備えた制御回路。
【請求項２】
前記コンデンサの未充電状態時には前記抵抗と前記第２のダイオードを電流が通り前記コンデンサを充電し、また前記コンデンサが充電状態の時は前記第１のスイッチをオンすることにより前記第１のスイッチを電流が通り前記コンデンサを充電し、さらに前記コンデンサの電圧が所定の電圧以上になった時、前記第２のスイッチをオンし、前記第１のダイオード、前記抵抗および前記第２のスイッチを電流が通り前記コンデンサの電荷を放電するようにしたことを特徴とする請求項１記載の突入電流防止機能と過電圧防止機能および放電機能とを備えた制御回路。
【請求項３】
前記第１のスイッチまたは前記第２のスイッチは、ＭＯＳＦＥＴ、トランジスタタ、ＩＧＢＴ、サイリスタ及び電磁リレーであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の突入電流防止機能と過電圧防止機能および放電機能とを備えた制御回路。
【請求項４】
交流電源を直流電力に変換するコンバータ部と、この直流電力を平滑するコンデンサと、この直流電力を所要の交流電力に逆変換するインバータ部と、を有する電力変換装置における突入電流防止機能と過電圧防止機能および放電機能とを備えた制御回路であって、前記コンバータ部と前記コンデンサとの間に設けられる第１のスイッチと、この第１のスイッチに並列に前記コンデンサの放電方向に設けられる第１のダイオードと、前記第１のスイッチおよび前記第１のダイオードの並列接続の両端に設けられる第１および第２の端子と、前記コンデンサの前記第１のスイッチおよび前記第１のダイオードの並列接続されていない他端側に設けられる第３の端子と、第２のダイオードと第２のスイッチとの直列体と、前記第２のダイオードと前記第２のスイッチとの直列体に設けられ、前記第２および第３の端子と接続する第４および第５の端子と、前記第２のダイオードと前記第２のスイッチとの直列体に並列接続される補助用コンデンサと、前記第２のダイオードと前記第２のスイッチとの接続点に設けられる第６の端子と、前記第１の端子と接続する第７の端子と、前記第６の端子と前記第７の端子と接続される抵抗と、を備え、前記第１の端子と前記第７の端子との間、前記第２の端子と前記第４の端子との間および前記第３の端子と前記第５の端子との間とをケーブル接続し、前記交流電源投入時における前記コンデンサの未充電状態時には前記抵抗と前記第２のダイオードを電流が通り前記コンデンサおよび前記補助用コンデンサを充電し、また前記コンデンサが充電状態の時は前記第１のスイッチをオンすることにより前記第１のスイッチを電流が通り前記コンデンサおよび前記補助用コンデンサを充電し、さらに前記交流電源遮断時には、前記第２のスイッチをオンし前記第１のダイオード、前記抵抗および前記第２のスイッチを電流が通り、前記コンデンサおよび前記補助用コンデンサの電荷を放電し、放電を確認して前記第２のスイッチをオフするようにしたことを特徴とする突入電流防止機能と過電圧防止機能および放電機能とを備えた制御回路。
【請求項５】
交流電源を直流電力に変換するコンバータ部と、この直流電力を平滑するコンデンサと、この直流電力を所要の交流電力に逆変換するインバータ部と、を有する電力変換装置における突入電流防止機能と過電圧防止機能および放電機能とを備えた制御回路であって、前記コンバータ部と前記コンデンサとの間に設けられる第１のスイッチと、この第１のスイッチに並列に前記コンデンサの放電方向に設けられる第１のダイオードと、前記第１のスイッチおよび前記第１のダイオードの並列接続の前記コンバータ部側に接続される抵抗と、この抵抗の前記第１のスイッチおよび前記第１のダイオードの並列接続との接続の他端側に設けられる第１の端子と、前記第１のスイッチおよび前記第１のダイオードの並列接続の前記コンデンサ側に設けられる第２の端子と、前記コンデンサの前記第１のスイッチおよび前記第１のダイオードの並列接続されていない他端側に設けられる第３の端子と、第２のダイオードと第２のスイッチとの直列体と、前記第２のダイオードと前記第２のスイッチとの直列体に設けられ、前記第２および第３の端子と接続する第４および第５の端子と、前記第２のダイオードと前記第２のスイッチとの直列体に並列接続される補助用コンデンサと、前記第２のダイオードと前記第２のスイッチとの接続点に設けられる第８の端子と、を備え、
前記第１の端子と前記第８の端子との間、前記第２の端子と前記第４の端子との間および前記第３の端子と前記第５の端子との間とをケーブル接続し、前記交流電源投入時における前記コンデンサの未充電状態時には前記抵抗と前記第２のダイオードを電流が通り前記コンデンサおよび前記補助用コンデンサを充電し、また前記コンデンサが充電状態の時は前記第１のスイッチをオンすることにより前記第１のスイッチを電流が通り前記コンデンサおよび前記補助用コンデンサを充電し、さらに前記交流電源遮断時には、前記第２のスイッチをオンし前記第１のダイオード、前記抵抗および前記第２のスイッチを電流が通り、前記コンデンサおよび前記補助用コンデンサの電荷を放電し、放電を確認して前記第２のスイッチをオフするようにしたことを特徴とする突入電流防止機能と過電圧防止機能および放電機能とを備えた制御回路。
【請求項６】
交流電源を直流電力に変換するコンバータ部と、この直流電力を平滑するコンデンサと、この直流電力を所要の交流電力に逆変換するインバータ部と、を有する電力変換装置における突入電流防止機能と過電圧防止機能および放電機能とを備えた制御回路であって、前記コンバータ部と前記コンデンサとの間に設けられる第１のスイッチと、この第１のスイッチに並列に前記コンデンサの放電方向に設けられる第１のダイオードと、前記第１のスイッチおよび前記第１のダイオードに並列に設けられる抵抗と第２のダイオードとの直列体と、この抵抗と第２のダイオードとの接続点に設けられる第１の端子と、前記第１のスイッチおよび前記第１のダイオードの並列接続の前記コンデンサ側に設けられる第２の端子と、前記コンデンサの前記第１のスイッチおよび前記第１のダイオードの並列接続されていない他端側に設けられる第３の端子と、補助用のダイオードと第２のスイッチとの直列体と、前記補助用のダイオードと前記第２のスイッチとの直列体に設けられ、前記第２および第３の端子と接続する第４および第５の端子と、前記補助用ダイオードと前記第２のスイッチとの直列体に並列接続される補助用コンデンサと、前記補助用のダイオードと前記第２のスイッチとの接続点に設けられる第８の端子と、を備え、前記第１の端子と前記第８の端子との間、前記第２の端子と前記第４の端子との間および前記第３の端子と前記第５の端子との間とをケーブル接続し、前記交流電源投入時における前記コンデンサの未充電状態時には前記抵抗と前記第２のダイオードを電流が通り前記コンデンサおよび前記補助用コンデンサを充電し、また前記コンデンサが充電状態の時は前記第１のスイッチをオンすることにより前記第１のスイッチを電流が通り前記コンデンサおよび前記補助用コンデンサを充電し、さらに前記交流電源遮断時には、前記第２のスイッチをオンし前記第１のダイオード、前記抵抗および前記第２のスイッチを電流が通り、前記コンデンサおよび前記補助用コンデンサの電荷を放電し、放電を確認して前記第２のスイッチをオフするようにしたことを特徴とする突入電流防止機能と過電圧防止機能および放電機能とを備えた制御回路。
【請求項７】
前記第１のスイッチおよび前記第１のダイオードに並列に設けられるところの前記抵抗と前記第２のダイオードとの直列体の前記コンデンサ側に第３のスイッチを直列に設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の突入電流防止機能と過電圧防止機能および放電機能とを備えた制御回路。
【請求項８】
前記コンバータ部と前記コンデンサとの間に設けられる第１のスイッチおよびこの第１のスイッチに並列に前記コンデンサの放電方向に設けられる第１のダイオードの機能をＭＯＳＦＥＴを使用して実行するようにしたことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の突入電流防止機能と過電圧防止機能および放電機能とを備えた制御回路。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかに記載の突入電流防止機能と過電圧防止機能および放電機能とを備えた制御回路を備えたことを特徴とする電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電力変換装置における平滑用コンデンサへの突入電流防止機能と平滑用コンデンサの過電圧防止機能および放電機能とを備えた制御回路並びにその回路を備えた電力変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１５は従来のインバータ装置の回路構成を示す図である。
図において、ＭＣ１は電磁接触器、１０ｈはインバータ装置、１１は整流器Ｄ１〜Ｄ６によりブリッジ構成され交流電源を直流電力に変換するコンバータ部、Ｃ１はその直流電力を平滑するコンデンサ、１２はスイッチング素子ＴＲ１〜ＴＲ６およびスイッチング素子ＴＲ１〜ＴＲ６に逆並列に接続される整流器Ｄ１１〜Ｄ１６によりブリッジ構成され直流電力を所要の交流電力に逆変換するインバータ部、ＳＷ１はコンバータ部１１とコンデンサＣ１との間のコンバータ部１１の正極性出力母線に挿入された第１のスイッチとしてのスイッチ、Ｒ１はスイッチＳＷ１と並列に接続され突入電流防止用として使用される抵抗、Ｒ２は過電圧防止用および放電用として使用される抵抗、ＳＷ２は第２のスイッチとしてのスイッチ、抵抗Ｒ２とスイッチＳＷ２の直列体は、コンデンサＣ１の両端に接続する。Ｍは負荷としてのモータである。
【０００３】
交流電圧投入時は、抵抗Ｒ１を経由して充電し、コンデンサＣ１の電圧が所定の電圧に達した時、スイッチＳＷ１をオンする。
モータ等は慣性エネルギーがインバータ装置側に返ってくることがあり、この場合にはコンデンサＣ１の電圧が上昇する。さらに電圧が上昇し、コンデンサＣ１やスイッチング素子ＴＲ１〜ＴＲ６の耐圧許容値を越えると、電圧破壊し故障の原因となるので、スイッチＳＷ２により抵抗Ｒ２を通して放電し、コンデンサＣ１の電圧を下げるようにしていた。
【０００４】
図１６は従来のインバータ装置の回路構成を示す図で、特開平７−９９７８４号公報に記載のもので、電圧形インバータ装置における整流電圧平滑用コンデンサに関する初期充電電流抑制用抵抗と回生電力放電用抵抗との共用可能とし、所要抵抗数の低減による小形低廉化を図ることを目的としたものである。
図において、３１は交流電源、３２は遮断器、３３は電圧形インバータ装置、３４は交流電動機、４１は整流部、４２はインバータ部、４３は平滑用コンデンサ、４４は充放電制御回路、４５は抵抗、４６はダイオード、４７は電磁接触器の接点、４８はトランジスタである。
【０００５】
整流部４１とコンデンサ４３との間に設けた充放電制御回路４４は、整流部４１の正極性出力母線に抵抗４５とダイオード４６とを図示の如く直列に挿入し、この直列接続に並列に電磁接触器の接点４７を設け、更に抵抗４５とダイオード４６２との接続点と整流部４１の負極性出力母線間にトランジスタ４８を設けたものであり、
限流充電時は抵抗４５→ダイオード４６→コンデンサ４３の経路により、
回生電力放電時はコンデンサ４３→電磁接触器の接点４７→抵抗４５→トランジスタ４８の経路により通電させ、充電と放電両電流が何れも抵抗４５を通過するようにしたものである。
【０００６】
また、従来のインバータ装置において回生制動能力を十分に発揮させるためのオプションとして、ブレーキユニットおよび放電抵抗器またはブレーキユニットおよび抵抗器ユニットが使用されていた。
図１７は従来のインバータ装置にブレーキユニットおよび放電抵抗器を取り付けた外部結線図、図１８は従来のインバータ装置にブレーキユニットおよび抵抗器ユニットを取り付けた外部結線図である。
従来のインバータ装置では、インバータ装置とブレーキユニットおよび放電抵抗器との距離、またはインバータ装置とブレーキユニットおよび抵抗器ユニットとの距離について、サージ電圧への対策上から長さの制約があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の放電加工機の加工電流制御装置は、上述の図１５に示したように構成されているので、抵抗が２つ必要になり、大きなスペースが必要で、コストが高くなっていたという問題点があった。
【０００８】
また、上述の図１６に示した従来のインバータ装置は、整流電圧平滑用コンデンサに関する初期充電電流抑制用抵抗と回生電力放電用抵抗との共用可能としたものであるが、スイッチ４７を開いた状態ではコンデンサ４３を放電できないという問題点があった。
【０００９】
さらに、コンデンサまたは抵抗はインバータ装置に内蔵されることが一般であり、容量に制約があるという問題点があった。また、抵抗はインダクタンスのない無誘導抵抗を使用しなければならず、高価格になるという問題点もあった。
【００１０】
この発明は上述のような課題を解決するためになされたもので、第１の目的はインバータ装置におけるコンデンサへの突入電流防止機能とコンデンサの過電圧防止機能および放電機能とを備えた制御回路において、一つの抵抗で突入防止と過電圧防止および放電用として使用できるものである。
【００１１】
また、第２の目的は安価な抵抗が使用できるものである。
【００１２】
さらに、第３の目的はコンデンサの容量を追加することができるものである。
【００１３】
さらにまた、第４の目的は小形・軽量の電力変換装置を得るものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る、交流電源を直流電力に変換するコンバータ部と、この直流電力を平滑するコンデンサと、この直流電力を所要の交流電力に逆変換するインバータ部と、を有する電力変換装置における突入電流防止機能と過電圧防止機能および放電機能とを備えた制御回路は、コンバータ部とコンデンサとの間に設けられる第１のスイッチと、この第１のスイッチに並列にコンデンサの放電方向に設けられる第１のダイオードと、第１のスイッチおよび第１のダイオードに並列に設けられる抵抗と第２のダイオードとの直列体と、この抵抗と第２のダイオードとの接続点とコンデンサの他端の電極との間に設けた第２のスイッチと、を備え、交流電源投入時におけるコンデンサの未充電状態時には抵抗と第２のダイオードを電流が通りコンデンサを充電し、またコンデンサが充電状態の時は第１のスイッチをオンすることにより第１のスイッチを電流が通りコンデンサを充電し、さらに交流電源遮断時には、第２のスイッチをオンし第１のダイオード、抵抗および第２のスイッチを電流が通り、コンデンサの電荷を放電し、放電を確認して第２のスイッチをオフするようにしたものである。
【００１５】
また、コンデンサの未充電状態時には抵抗と第２のダイオードを電流が通りコンデンサを充電し、またコンデンサが充電状態の時は第１のスイッチをオンすることにより第１のスイッチを電流が通りコンデンサを充電し、さらにコンデンサの電圧が所定の電圧以上になった時、第２のスイッチをオンし、第１のダイオード、抵抗および第２のスイッチを電流が通りコンデンサの電荷を放電するようにしたものである。
【００１６】
さらに、第１のスイッチまたは第２のスイッチに、ＭＯＳＦＥＴ、トランジスタタ、ＩＧＢＴ、サイリスタ及び電磁リレーを使用したものである。
【００１７】
さらにまた、この発明の突入電流防止機能と過電圧防止機能および放電機能とを備えた制御回路は、コンバータ部とコンデンサとの間に設けられる第１のスイッチと、この第１のスイッチに並列にコンデンサの放電方向に設けられる第１のダイオードと、第１のスイッチおよび第１のダイオードの並列接続の両端に設けられる第１および第２の端子と、コンデンサの第１のスイッチおよび第１のダイオードの並列接続されていない他端側に設けられる第３の端子と、第２のダイオードと第２のスイッチとの直列体と、第２のダイオードと第２のスイッチとの直列体に設けられ、第２および第３の端子と接続する第４および第５の端子と、第２のダイオードと第２のスイッチとの直列体に並列接続される補助用コンデンサと、第２のダイオードと第２のスイッチとの接続点に設けられる第６の端子と、第１の端子と接続する第７の端子と、第６の端子と第７の端子と接続される抵抗と、を備え、第１の端子と第７の端子との間、第２の端子と第４の端子との間および第３の端子と第５の端子との間とをケーブル接続し、交流電源投入時におけるコンデンサの未充電状態時には抵抗と第２のダイオードを電流が通りコンデンサおよび補助用コンデンサを充電し、またコンデンサが充電状態の時は第１のスイッチをオンすることにより記第１のスイッチを電流が通りコンデンサおよび補助用コンデンサを充電し、さらに交流電源遮断時には、第２のスイッチをオンし第１のダイオード、抵抗および第２のスイッチを電流が通り、コンデンサおよび補助用コンデンサの電荷を放電し、放電を確認して第２のスイッチをオフするようにしたものである。
【００１８】
また、この発明の突入電流防止機能と過電圧防止機能および放電機能とを備えた制御回路は、コンバータ部とコンデンサとの間に設けられる第１のスイッチと、この第１のスイッチに並列にコンデンサの放電方向に設けられる第１のダイオードと、第１のスイッチおよび第１のダイオードの並列接続のコンバータ部側に接続される抵抗と、この抵抗の第１のスイッチおよび第１のダイオードの並列接続との接続の他端側に設けられる第１の端子と、第１のスイッチおよび第１のダイオードの並列接続のコンデンサ側に設けられる第２の端子と、コンデンサの第１のスイッチおよび第１のダイオードの並列接続されていない他端側に設けられる第３の端子と、第２のダイオードと第２のスイッチとの直列体と、第２のダイオードと第２のスイッチとの直列体に設けられ、第２および第３の端子と接続する第４および第５の端子と、第２のダイオードと第２のスイッチとの直列体に並列接続される補助用コンデンサと、第２のダイオードと第２のスイッチとの接続点に設けられる第８の端子と、を備え、第１の端子と第８の端子との間、第２の端子と第４の端子との間および第３の端子と第５の端子との間とをケーブル接続し、交流電源投入時におけるコンデンサの未充電状態時には抵抗と第２のダイオードを電流が通りコンデンサおよび補助用コンデンサを充電し、またコンデンサが充電状態の時は第１のスイッチをオンすることにより第１のスイッチを電流が通りコンデンサおよび補助用コンデンサを充電し、さらに交流電源遮断時には、第２のスイッチをオンし第１のダイオード、抵抗および第２のスイッチを電流が通り、コンデンサおよび補助用コンデンサの電荷を放電し、放電を確認して第２のスイッチをオフするようにしたものである。
【００１９】
さらに、この発明の突入電流防止機能と過電圧防止機能および放電機能とを備えた制御回路は、コンバータ部とコンデンサとの間に設けられる第１のスイッチと、この第１のスイッチに並列にコンデンサの放電方向に設けられる第１のダイオードと、第１のスイッチおよび第１のダイオードに並列に設けられる抵抗と第２のダイオードとの直列体と、この抵抗と第２のダイオードとの接続点に設けられる第１の端子と、第１のスイッチおよび第１のダイオードの並列接続の前記コンデンサ側に設けられる第２の端子と、コンデンサの第１のスイッチおよび第１のダイオードの並列接続されていない他端側に設けられる第３の端子と、補助用のダイオードと第２のスイッチとの直列体と、補助用のダイオードと第２のスイッチとの直列体に設けられ、第２および第３の端子と接続する第４および第５の端子と、補助用ダイオードと第２のスイッチとの直列体に並列接続される補助用コンデンサと、補助用のダイオードと第２のスイッチとの接続点に設けられる第８の端子と、を備え、第１の端子と第８の端子との間、第２の端子と第４の端子との間および第３の端子と第５の端子との間とをケーブル接続し、交流電源投入時におけるコンデンサの未充電状態時には抵抗と第２のダイオードを電流が通りコンデンサおよび補助用コンデンサを充電し、またコンデンサが充電状態の時は第１のスイッチをオンすることにより第１のスイッチを電流が通りコンデンサおよび補助用コンデンサを充電し、さらに交流電源遮断時には、第２のスイッチをオンし第１のダイオード、抵抗および第２のスイッチを電流が通り、コンデンサおよび補助用コンデンサの電荷を放電し、放電を確認して第２のスイッチをオフするようにしたものである。
【００２０】
さらにまた、この発明の突入電流防止機能と過電圧防止機能および放電機能とを備えた制御回路は、
第１のスイッチおよび第１のダイオードに並列に設けられるところの抵抗と第２のダイオードとの直列体のコンデンサ側に第３のスイッチを直列に設けたものである。
【００２１】
また、コンバータ部とコンデンサとの間に設けられる第１のスイッチおよびこの第１のスイッチに並列にコンデンサの放電方向に設けられる第１のダイオードの機能をＭＯＳＦＥＴを使用して実行するようにしたものである。
【００２３】
また、この発明の電力変換装置は、電力変換装置への電流防止用の抵抗、直流電圧の過電圧防止用の抵抗および放電用の抵抗とを兼用して使用する突入電流防止機能と過電圧防止機能および放電機能とを備えた制御回路を備えたものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の一実施の形態であるインバータ装置の回路構成を示す図である。図において、ＭＣ１は電磁接触器、１０ａは電力変換装置としてのインバータ装置、１１は整流器Ｄ１〜Ｄ６によりブリッジ構成され交流電源を直流電力に変換するコンバータ部、Ｃ１はその直流電力を平滑するコンデンサ、１２はスイッチング素子ＴＲ１〜ＴＲ６およびスイッチング素子ＴＲ１〜ＴＲ６に逆並列に接続される整流器Ｄ１１〜Ｄ１６によりブリッジ構成され直流電力を所要の交流電力に逆変換するインバータ部、ＳＷ１はコンバータ部１１とコンデンサＣ１との間のコンバータ部１１の正極性出力母線に挿入された第１のスイッチとしてのスイッチ、Ｄ７はスイッチＳＷ１に並列にカソードがコンバータ部１１側となるように接続される第１のダイオードとしてのダイオード、Ｒ１は突入電流防止用、過電圧防止用および放電用として使用される抵抗、Ｄ８は抵抗Ｒ１と直列にカソードがコンデンサＣ１の正極端子側となるように接続される第２のダイオードとしてのダイオード、抵抗Ｒ１とダイオードＤ８との直列接続は、スイッチＳＷ１およびダイオードＤ７と並列に接続される。ＳＷ２は抵抗Ｒ１とダイオードＤ８との接続点とコンバータ部１１の負極性出力母線との間に挿入されたスイッチ、Ｍは負荷としてのモータである。
１３ａはスイッチＳＷ１、ダイオードＤ７、抵抗Ｒ１、ダイオードＤ８、スイッチＳＷ２で構成される突入電流防止用、過電圧防止用および放電用の制御回路である。
【００２５】
図２はこの発明の一実施の形態であるインバータ装置の動作を説明するためのタイムチャートと波形を示す図である。図において、（ａ）は電磁接触器ＭＣ１のタイムチャート、（ｂ）はコンデンサＣ１の充電および放電の状態、（ｃ）はスイッチＳＷ１のタイムチャートを示すものである。
電磁接触器ＭＣ１がオンすると、コンデンサＣ１は未充電状態であるので、抵抗Ｒ１およびダイオードＤ８を通ってコンデンサＣ１を充電する。
コンデンサＣ１の電圧Ｖ１に達した時からコンデンサＣ１が充電状態であるとして、時間Ｔ１後にスイッチＳＷ１をオンさせ、スイッチＳＷ１を通ってコンデンサＣ１を充電する。時間Ｔ１はゼロの場合もあるが、Ｖ１より時間をおくことでさらに突入電流を少なくする効果がある。スイッチＳＷ１がオンした状態ではコンデンサＣ１には整流回路の直流出力が全て充電されるので、スイッチング素子ＴＲ１〜ＴＲ６を動作させ、モータ等の負荷に電力を供給できる。
電源遮断時に電磁接触器ＭＣ１をオフした時は、コンデンサＣ１の電圧は下がるが、Ｖ１より低い所定の電圧Ｖ２に達した時スイッチＳＷ１をオフさせる。
【００２６】
図３はこの発明の一実施の形態であるインバータ装置の過電圧時の動作を説明するためのタイムチャートと波形を示す図である。図において、（ａ）はコンデンサＣ１の充電および放電の状態、（ｂ）はスイッチＳＷ２のタイムチャートを示すものである。
コンデンサＣ１の電圧が上昇し、所定の電圧Ｖ３になるとスイッチＳＷ２をオンさせ、コンデンサＣ１の電荷をダイオードＤ７、抵抗Ｒ１およびスイッチＳＷ２を通って放電し、所定の電圧Ｖ４になるとスイッチＳＷ２をオフさせ、コンデンサＣ１を充電する。
上述のように、スイッチＳＷ２のオン・オフ制御により、コンデンサＣ１の電圧が、所定の電圧Ｖ３以上にならないように制御する。
【００２７】
図４はこの発明の一実施の形態であるインバータ装置の急速放電時の動作を説明するためのタイムチャートと波形を示す図である。図において、（ａ）は電磁接触器ＭＣ１のタイムチャート、（ｂ）はコンデンサＣ１の充電および放電の状態、（ｃ）はスイッチＳＷ１のタイムチャート、（ｄ）はスイッチＳＷ２のタイムチャートを示すものである。
電磁接触器ＭＣ１をオフした後、コンデンサＣ１の電荷を放電し、さらにスイッチＳＷ２をオンさせることにより、抵抗Ｒ１を電流が通り急速に放電するようにしたものである。この場合、スイッチＳＷ２をオンさせた後に、スイッチＳＷ１をオフする。
放電を確認して、スイッチＳＷ２をオフするようにしたものである。
【００２８】
従来、コンデンサＣ１に高抵抗を接続し長い時間をかけて放電するようにしたものがあるが、この実施の形態においてはこの抵抗を省くことができる。このコンデンサＣ１に接続された抵抗は電源を入れている間、常に電力を消費するので、この抵抗を省くことは省エネになる。
【００２９】
図５はこの発明の一実施の形態であるインバータ装置の過電圧時の動作を説明するためのタイムチャートと波形を示す図である。図において、（ａ）はコンデンサＣ１の充電および放電の状態、（ｂ）はスイッチＳＷ２のパルス幅制御のタイムチャートを示すものである。
コンデンサＣ１が所定の電圧Ｖ５を越えた時、スイッチＳＷ２をオンし、所定の電圧Ｖ５以下になった時、スイッチＳＷ２をオフすることにより、コンデンサＣ１の電圧がＶ５を大きく越えないように制御するものである。
【００３０】
図６はこの発明の一実施の形態に係るインバータ装置における突入電流防止用、過電圧防止用および放電用の制御回路の回路構成を示す図である。図１の突入電流防止用、過電圧防止用および放電用の制御回路１３ａにおいて、スイッチＳＷ１、ＳＷ２としてＭＯＳＦＥＴ（酸化金属半導体電界効果トランジスタ、
ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ｆｉｅｌｄ−ｅｆｆｅｃｔ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ  ）を使用した例である。この場合には、スイッチＳＷ１のＭＯＳＦＥＴは、逆方向に内蔵ダイオードを備えているため、ダイオードＤ７は不要となる。
【００３１】
図７はこの発明の一実施の形態に係るインバータ装置における突入電流防止用、過電圧防止用および放電用の制御回路の回路構成を示す図である。図１の突入電流防止用、過電圧防止用および放電用の制御回路１３ａにおいて、スイッチＳＷ１、ＳＷ２としてＩＧＢＴを使用した例である。
【００３２】
図８はこの発明の一実施の形態に係るインバータ装置における突入電流防止用、過電圧防止用および放電用の制御回路の回路構成を示す図である。図７において、スイッチＳＷ１としてサイリスタを使用した例である。
【００３３】
また、図示はしないが、スイッチＳＷ１、ＳＷ２としてトランジスタまたは電磁リレーを使用しても、同様の効果が得られる。
【００３４】
実施の形態２．
図９はこの発明の一実施の形態に係るインバータ装置の回路構成を示す図である。図において、ＭＣ１、１１、Ｄ１〜Ｄ６、１２、ＴＲ１〜ＴＲ６、Ｄ１１〜Ｄ１６、Ｃ１、Ｍは、上述の図１と同様であり、その説明を省略する。１０ｂは電力変換装置としてのインバータ装置である。
第１のスイッチとしてのスイッチＳＷ１はコンバータ部１１とコンデンサＣ１との間のコンバータ部１１の負極性出力母線側に挿入され、第１のダイオードとしてのダイオードＤ７はスイッチＳＷ１に並列にカソードがコンバータ部１１側となるように接続され、ダイオードＤ８のカソード側が抵抗Ｒ１ととなるように接続された直列接続は、スイッチＳＷ１およびダイオードＤ７と並列に接続される。また、スイッチＳＷ２は抵抗Ｒ１とダイオードＤ８との接続点とコンバータ部１１の正極性出力母線側に接続される。
また、１３ｂはスイッチＳＷ１、ダイオードＤ７、抵抗Ｒ１、ダイオードＤ８、スイッチＳＷ２で構成される突入電流防止用、過電圧防止用および放電用の制御回路である。
図９は、図１の回路の正電圧側と負電圧側を逆に接続したもので、図１の回路と同等の動作を示す。
【００３５】
実施の形態３．
図１０はこの発明の一実施の形態に係るインバータ装置の回路構成を示す図である。図において、ＭＣ１、１１、Ｄ１〜Ｄ６、１２、ＴＲ１〜ＴＲ６、Ｄ１１〜Ｄ１６、Ｃ１、ＳＷ１、Ｄ７、Ｍは、上述の図１と同様であり、その説明を省略する。１０ｃは電力変換装置としてのインバータ装置、Ｐ１１は第１の端子、Ｐ１２は第２の端子、Ｎ１は第３の端子、Ｐ２２は第４の端子、Ｎ２は第５の端子、ＰＲは第６の端子、Ｐ２１は第７の端子、Ｒ１は抵抗、Ｄ８はダイオード、ＳＷ２はスイッチ、Ｃ２は補助用のコンデンサである。
インバータ装置１０ｃにおいて、端子Ｐ１１はダイオードＤ７のカソード側に、端子Ｐ１２はダイオードＤ７のアノード側に、また端子Ｎ１はコンバータ部１１の負極性出力母線側に接続される。また、ダイオードＤ８、スイッチＳＷ２、コンデンサＣ２で構成されるブレーキユニットにおいて、ダイオードＤ８はカソードが端子Ｐ２２側に接続され、スイッチＳＷ２はダイオードＤ８と直列接続し端子Ｎ２側に接続され、コンデンサＣ２はダイオードＤ８とスイッチＳＷ２との直列接続に並列接続される。また、ダイオードＤ８とスイッチＳＷ２との接続点に端子ＰＲが接続され、端子Ｐ２１および端子ＰＲ間に抵抗Ｒ１を接続する。
インバータ装置１０ｃ側の端子Ｐ１１、端子Ｐ１２および端子Ｎ１は、ブレーキユニット側の端子Ｐ２１、端子Ｐ２２および端子Ｎ２と、それぞれケーブル接続する。
【００３６】
図１０は、実施の形態１に示した図１のスイッチＳＷ１、ダイオードＤ７、抵抗Ｒ１、ダイオードＤ８、スイッチＳＷ２で構成される突入電流防止用、過電圧防止用および放電用の制御回路１３のうち、抵抗Ｒ１、スイッチＳＷ２、ダイオードＤ８（ブレーキ部分）をインバータ装置の外部に取り出したものであり、動作は図１に示すものと同等である。
【００３７】
この実施の形態では、スイッチＳＷ２をオフした時発生しようとするサージ電圧は、ダイオードＤ８を通ってコンデンサＣ２に吸収されるので、サージ電圧が発生せず、インバータ装置の外部に取り出した部分（抵抗Ｒ１、スイッチＳＷ２、ダイオードＤ８）のインバータ装置との距離には制限がない。
【００３８】
また、この実施の形態では通常の抵抗、一般に巻線抵抗等が使用でき、安価となる。
さらに、コンデンサＣ２に大容量の電解コンデンサを使用すれば、インバータ装置内のコンデンサＣ１がその大きさにより制限されていた容量を追加することができ、直流電圧のリップル電圧を小さくしたり、交流の瞬時停電に強くする効果がある。
【００３９】
実施の形態４．
図１１はこの発明の一実施の形態に係るインバータ装置の回路構成を示す図である。図において、ＭＣ１、１１、Ｄ１〜Ｄ６、１２、ＴＲ１〜ＴＲ６、Ｄ１１〜Ｄ１６、Ｃ１、ＳＷ１、Ｄ７、Ｒ１、Ｍは、上述の図１と同様であり、その説明を省略する。１０ｄは電力変換装置としてのインバータ装置、Ｐ１１は第１の端子、Ｐ１２は第２の端子、Ｎ１は第３の端子、Ｐ２２は第４の端子、Ｎ２は第５の端子、Ｐ２３は第８の端子、Ｄ８はダイオード、ＳＷ２はスイッチ、Ｃ２は補助用のコンデンサである。
インバータ装置１０ｄにおいて、端子Ｐ１１は一端がダイオードＤ７のカソード側に接続された抵抗Ｒ１の他端側に、端子Ｐ１２はダイオードＤ７のアノード側に、また端子Ｎ１はコンバータ部１１の負極性出力母線側に接続される。
また、ダイオードＤ８、スイッチＳＷ２、コンデンサＣ２で構成されるブレーキユニットにおいて、ダイオードＤ８はカソードが端子Ｐ２２側に接続され、スイッチＳＷ２はダイオードＤ８と直列接続し端子Ｎ２側に接続され、コンデンサＣ２はダイオードＤ８とスイッチＳＷ２との直列接続に並列接続される。また、端子Ｐ２３はダイオードＤ８とスイッチＳＷ２との接続点に接続される。
インバータ装置１０ｄ側の端子Ｐ１１、端子Ｐ１２および端子Ｎ１は、ブレーキユニット側の端子Ｐ２３、端子Ｐ２２および端子Ｎ２と、それぞれケーブル接続する。
【００４０】
実施の形態３の図１０においては、ダイオードＤ８、スイッチＳＷ２、コンデンサＣ２で構成されるブレーキユニットおよび抵抗Ｒ１を外付けとした例を示したが、この実施の形態では、抵抗Ｒ１はインバータ装置内に装着し、ダイオードＤ８、スイッチＳＷ２、コンデンサＣ２で構成されるブレーキユニットを外付けとしたものである。
【００４１】
実施の形態５．
図１２はこの発明の一実施の形態に係るインバータ装置の回路構成を示す図である。図において、ＭＣ１、１１、Ｄ１〜Ｄ６、１２、ＴＲ１〜ＴＲ６、Ｄ１１〜Ｄ１６、Ｃ１、ＳＷ１、Ｄ７、Ｒ１、Ｄ８、ＳＷ２、Ｍは、上述の図１と同様であり、その説明を省略する。１０ｅは電力変換装置としてのインバータ装置、Ｐ１１は第１の端子、Ｐ１２は第２の端子、Ｎ１は第３の端子、Ｐ１２は第４の端子、Ｎ２は第５の端子、Ｐ２３は第８の端子、Ｄ８ａは第２のダイオードとしてのダイオードＤ８の補助用として使用されるダイオード、ＳＷ２はスイッチ、Ｃ２は補助用のコンデンサである。
インバータ装置１０ｅにおいて、端子Ｐ１１は一端がダイオードＤ７のカソード側に接続された抵抗Ｒ１の他端側に、端子Ｐ１２はダイオードＤ７のアノード側に、また端子Ｎ１はコンバータ部１１の負極性出力母線側に接続される。また、ダイオードＤ８ａ、スイッチＳＷ２、コンデンサＣ２で構成されるブレーキユニットにおいて、ダイオードＤ８ａはカソードが端子Ｐ２２側に接続され、スイッチＳＷ２はダイオードＤ８ａと直列接続し端子Ｎ２側に接続され、コンデンサＣ２はダイオードＤ８ａとスイッチＳＷ２との直列接続に並列接続される。また、端子Ｐ２３はダイオードＤ８ａとスイッチＳＷ２との接続点に接続される。
インバータ装置１０ｅ側の端子Ｐ１１、端子Ｐ１２および端子Ｎ１は、ブレーキユニット側の端子Ｐ２３、端子Ｐ２２および端子Ｎ２と、それぞれケーブル接続する。
【００４２】
この実施の形態においては、上述の実施の形態１の図１におけるスイッチＳＷ２を外付けのブレーキユニットに設けたもので、
上述の実施の形態４におけるインバータ装置側の端子Ｐ１１と端子Ｐ１２との間に、カソードがコンデンサＣ２の正極端子側となるようにダイオードＤ８を接続し、インバータ装置１０ｅ側にダイオードＤ８とコンデンサＣ１とを、ブレーキユニット側にダイオードＤ８ａとコンデンサＣ２とを備えるようにしたものである。
【００４３】
実施の形態６．
図１３はこの発明の一実施の形態に係るインバータ装置の回路構成を示す図である。図において、ＭＣ１、１１、Ｄ１〜Ｄ６、１２、ＴＲ１〜ＴＲ６、Ｄ１１〜Ｄ１６、Ｃ１、ＳＷ１、Ｄ７、Ｒ１、Ｄ８、ＳＷ２、Ｍは、上述の図１と同様であり、その説明を省略する。１０ｆは電力変換装置としてのインバータ装置である。
図１３は、図１における抵抗Ｒ１、ダイオードＤ８の直列接続とコンデンサＣ１の正極端子間に直列に第３のスイッチＳＷ３を設けたものである。
【００４４】
適宜、スイッチＳＷ３を開くことにより、コンデンサＣ１の充電電流を制限することができる。また、スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２およびスイッチＳＷ３を全てオフにすることにより、交流から電気的に切り離すことができ、動作の安全性を高めることができる。
【００４５】
実施の形態７．
図１４はこの発明の一実施の形態に係るインバータ装置の回路構成を示す図である。図において、ＭＣ１、１１、Ｄ１〜Ｄ６、１２、ＴＲ１〜ＴＲ６、Ｄ１１〜Ｄ１６、Ｃ１、ＳＷ１、Ｒ１、ＳＷ２、Ｍは、上述の図１と同様であり、その説明を省略する。１０ｇは電力変換装置としてのインバータ装置、Ｐ１２は第２の端子、Ｎ１は第３の端子、Ｐ２２は第４の端子、Ｎ２は第５の端子、ＰＲは第６の端子、Ｒ２は補助用の抵抗、Ｄ８はダイオード、ＳＷ２はスイッチ、Ｃ２は補助用のコンデンサである。
インバータ装置１０ｇにおいて、端子Ｐ１２は抵抗Ｒ１のコンデンサＣ１の正極端子側に、また端子Ｎ１はコンバータ部１１の負極性出力母線側に接続される。
また、ダイオードＤ８、スイッチＳＷ２、コンデンサＣ２で構成されるブレーキユニットにおいて、ダイオードＤ８はカソードが端子Ｐ２２側に接続され、スイッチＳＷ２はダイオードＤ８と直列接続し端子Ｎ２側に接続され、コンデンサＣ２はダイオードＤ８とスイッチＳＷ２との直列接続に並列接続される。また、ダイオードＤ８とスイッチＳＷ２との接続点に端子ＰＲが接続され、端子Ｐ２２および端子ＰＲ間に抵抗Ｒ２を接続する。
インバータ装置１０ｇ側の端子Ｐ１２および端子Ｎ１は、ブレーキユニット側の端子Ｐ２２および端子Ｎ２と、それぞれケーブル接続する。
【００４６】
上述の実施の形態３の図１０においては、ダイオードＤ８、スイッチＳＷ２、コンデンサＣ２で構成されるブレーキユニットおよび抵抗Ｒ１を外付けとした例を示したが、この実施の形態では、抵抗Ｒ１はインバータ装置内に装着し、ダイオードＤ８、スイッチＳＷ２、コンデンサＣ２で構成されるブレーキユニットを外付けとすると共に、放電用抵抗として抵抗Ｒ２を外付けしたものである。
【００４７】
インバータ装置内のコンデンサＣ１の未充電状態時には抵抗Ｒ１を電流が通り、コンデンサＣ１が充電状態の時はスイッチＳＷ１をオンすることによりスイッチＳＷ１を電流が通り、またインバータ装置内のコンデンサＣ１の放電には、インバータ装置に外付けされる抵抗Ｒ２により放電するようにしたものである。
【００４８】
なお、上述の実施の形態では電力変換装置としてインバータ装置を例に説明したが、他の電気機器、交流を整流し直流にしてコンデンサに電荷を蓄積し、その直流電圧を利用して交流変換、電圧変換、電流変換等をするものであっても同様の効果を奏する。
【００４９】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００５０】
この発明の突入電流防止機能と過電圧防止機能および放電機能とを備えた制御回路は、コンバータ部とコンデンサとの間に設けられる第１のスイッチと、この第１のスイッチに並列にコンデンサの放電方向に設けられる第１のダイオードと、第１のスイッチおよび第１のダイオードに並列に設けられる抵抗と第２のダイオードとの直列体と、この抵抗と第２のダイオードとの接続点とコンデンサの他端の電極との間に設けた第２のスイッチと、を備え、交流電源投入時におけるコンデンサの未充電状態時には抵抗と第２のダイオードを電流が通りコンデンサを充電し、またコンデンサが充電状態の時は第１のスイッチをオンすることにより第１のスイッチを電流が通りコンデンサを充電し、さらに交流電源遮断時には、第２のスイッチをオンし第１のダイオード、抵抗および第２のスイッチを電流が通り、コンデンサの電荷を放電し、放電を確認して第２のスイッチをオフするようにしたので、突入電流防止用抵抗と、過電圧防止用抵抗と、放電用抵抗とを同一の抵抗で兼用でき、小形・低価格とすることができる。
【００５１】
また、コンデンサの未充電状態時には抵抗と第２のダイオードを電流が通りコンデンサを充電し、またコンデンサが充電状態の時は第１のスイッチをオンすることにより第１のスイッチを電流が通りコンデンサを充電し、さらにコンデンサの電圧が所定の電圧以上になった時、第２のスイッチをオンし、第１のダイオード、抵抗および第２のスイッチを電流が通りコンデンサの電荷を放電するようにしたので、容易にコンデンサの過電圧防止ができる。
【００５２】
さらにまた、この発明の突入電流防止機能と過電圧防止機能および放電機能とを備えた制御回路は、コンバータ部とコンデンサとの間に設けられる第１のスイッチと、この第１のスイッチに並列にコンデンサの放電方向に設けられる第１のダイオードと、第１のスイッチおよび第１のダイオードの並列接続の両端に設けられる第１および第２の端子と、コンデンサの第１のスイッチおよび第１のダイオードの並列接続されていない他端側に設けられる第３の端子と、第２のダイオードと第２のスイッチとの直列体と、第２のダイオードと第２のスイッチとの直列体に設けられ、第２および第３の端子と接続する第４および第５の端子と、第２のダイオードと第２のスイッチとの直列体に並列接続される補助用コンデンサと、第２のダイオードと第２のスイッチとの接続点に設けられる第６の端子と、第１の端子と接続する第７の端子と、第６の端子と第７の端子と接続される抵抗と、を備え、第１の端子と第７の端子との間、第２の端子と第４の端子との間および第３の端子と第５の端子との間とをケーブル接続し、交流電源投入時におけるコンデンサの未充電状態時には抵抗と第２のダイオードを電流が通りコンデンサおよび補助用コンデンサを充電し、またコンデンサが充電状態の時は第１のスイッチをオンすることにより第１のスイッチを電流が通りコンデンサおよび補助用コンデンサを充電し、さらに交流電源遮断時には、第２のスイッチをオンし第１のダイオード、抵抗および第２のスイッチを電流が通り、コンデンサおよび補助用コンデンサの電荷を放電し、放電を確認して第２のスイッチをオフするようにしたので、第２のスイッチをオフした時発生しようとするサージ電圧は、第２のダイオードを通って補助用コンデンサに吸収されるので、インバータ装置の外部に取り出した部分（抵抗Ｒ１、スイッチＳＷ２、ダイオードＤ８）のインバータ装置との距離には制限がなくなる。また、補助用コンデンサに大容量の電解コンデンサを使用すれば、インバータ装置内のコンデンサＣ１がその大きさにより制限されていた容量を追加することができ、直流電圧のリップル電圧を小さくしたり、交流の瞬時停電に強くする効果がある。さらに、通常の抵抗、一般に巻線抵抗等が使用でき、安価となる。
【００５３】
また、この発明の突入電流防止機能と過電圧防止機能および放電機能とを備えた制御回路は、コンバータ部と前記コンデンサとの間に設けられる第１のスイッチと、この第１のスイッチに並列にコンデンサの放電方向に設けられる第１のダイオードと、第１のスイッチおよび第１のダイオードの並列接続のコンバータ部側に接続される抵抗と、この抵抗の第１のスイッチおよび第１のダイオードの並列接続との接続の他端側に設けられる第１の端子と、第１のスイッチおよび第１のダイオードの並列接続のコンデンサ側に設けられる第２の端子と、コンデンサの第１のスイッチおよび第１のダイオードの並列接続されていない他端側に設けられる第３の端子と、第２のダイオードと第２のスイッチとの直列体と、第２のダイオードと第２のスイッチとの直列体に設けられ、第２および第３の端子と接続する第４および第５の端子と、第２のダイオードと第２のスイッチとの直列体に並列接続される補助用コンデンサと、第２のダイオードと第２のスイッチとの接続点に設けられる第８の端子と、を備え、第１の端子と第８の端子との間、第２の端子と第４の端子との間および第３の端子と第５の端子との間とをケーブル接続し、交流電源投入時におけるコンデンサの未充電状態時には抵抗と第２のダイオードを電流が通りコンデンサおよび補助用コンデンサを充電し、またコンデンサが充電状態の時は第１のスイッチをオンすることにより第１のスイッチを電流が通りコンデンサおよび補助用コンデンサを充電し、さらに交流電源遮断時には、第２のスイッチをオンし第１のダイオード、抵抗および第２のスイッチを電流が通り、コンデンサおよび補助用コンデンサの電荷を放電し、放電を確認して第２のスイッチをオフするようにしたので、第２のスイッチをオフした時発生しようとするサージ電圧は、第２のダイオードを通って補助用コンデンサに吸収され、インバータ装置の外部に取り出した部分（スイッチＳＷ２、ダイオードＤ８）のインバータ装置との距離には制限がなくなる。また、補助用コンデンサに大容量の電解コンデンサを使用すれば、インバータ装置内のコンデンサＣ１がその大きさにより制限されていた容量を追加することができ、直流電圧のリップル電圧を小さくしたり、交流の瞬時停電に強くする効果がある。
【００５４】
さらに、この発明の突入電流防止機能と過電圧防止機能および放電機能とを備えた制御回路は、コンバータ部とコンデンサとの間に設けられる第１のスイッチと、この第１のスイッチに並列にコンデンサの放電方向に設けられる第１のダイオードと、第１のスイッチおよび第１のダイオードに並列に設けられる抵抗と第２のダイオードとの直列体と、この抵抗と第２のダイオードとの接続点に設けられる第１の端子と、第１のスイッチおよび第１のダイオードの並列接続のコンデンサ側に設けられる第２の端子と、コンデンサの第１のスイッチおよび第１のダイオードの並列接続されていない他端側に設けられる第３の端子と、補助用のダイオードと第２のスイッチとの直列体と、補助用のダイオードと第２のスイッチとの直列体に設けられ、第２および第３の端子と接続する第４および第５の端子と、補助用ダイオードと第２のスイッチとの直列体に並列接続される補助用コンデンサと、補助用のダイオードと第２のスイッチとの接続点に設けられる第８の端子と、を備え、第１の端子と第８の端子との間、第２の端子と第４の端子との間および第３の端子と第５の端子との間とをケーブル接続し、交流電源投入時におけるコンデンサの未充電状態時には抵抗と第２のダイオードを電流が通りコンデンサおよび補助用コンデンサを充電し、またコンデンサが充電状態の時は第１のスイッチをオンすることにより第１のスイッチを電流が通りコンデンサおよび補助用コンデンサを充電し、さらに交流電源遮断時には、第２のスイッチをオンし第１のダイオード、抵抗および第２のスイッチを電流が通り、コンデンサおよび補助用コンデンサの電荷を放電し、放電を確認して第２のスイッチをオフするようにしたので、補助用コンデンサに大容量の電解コンデンサを使用すれば、インバータ装置内のコンデンサがその大きさにより制限されていた容量を追加することができ、直流電圧のリップル電圧を小さくしたり、交流の瞬時停電に強くする効果がある。
【００５５】
さらにまた、第１のスイッチおよび第１のダイオードに並列に設けられるところの抵抗と第２のダイオードとの直列体のコンデンサ側に第３のスイッチを直列に設けたので、適宜、第３のスイッチを開くことにより、コンデンサの充電電流を制限することができる。また、第１のスイッチ、第２のスイッチおよび第３のスイッチを全てオフにすることにより、交流から電気的に切り離すことができ、動作の安全性を高めることができる。
【００５６】
また、コンバータ部とコンデンサとの間に設けられる第１のスイッチおよびこの第１のスイッチに並列にコンデンサの放電方向に設けられる第１のダイオードの機能をＭＯＳＦＥＴを使用して実行するようにしたので、第１のダイオードを使用しなくともよく、部品を減らすことができる。
【００５８】
また、この発明の電力変換装置は、突入電流防止用抵抗と、過電圧防止用抵抗と、放電用抵抗とを同一の抵抗で兼用でき、突入電流防止機能と過電圧防止機能および放電機能とを備えた制御回路を備えたので、小形・低価格とすることができる。さらに、突入電流防止機能と過電圧防止機能および放電機能とを備えた制御回路の一部を外付け回路とすることにより、通常の抵抗、一般に巻線抵抗等の使用が可能となり、一層の小形・低価格とすることができる。また、外付け回路の補助用のコンデンサにより、コンデンサ容量の追加が容易となり、直流電圧のリップル電圧を小さくしたり、交流の瞬時停電に強くする効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態であるインバータ装置の回路構成を示す図である。
【図２】この発明の一実施の形態であるインバータ装置の動作を説明するためのタイムチャートと波形を示す図である。
【図３】この発明の一実施の形態であるインバータ装置の過電圧時の動作を説明するためのタイムチャートと波形を示す図である。
【図４】この発明の一実施の形態であるインバータ装置の急速放電時の動作を説明するためのタイムチャートと波形を示す図である。
【図５】この発明の一実施の形態であるインバータ装置の過電圧時の動作を説明するためのタイムチャートと波形を示す図である。
【図６】この発明の一実施の形態に係るインバータ装置における突入電流防止用、過電圧防止用および放電用の制御回路の回路構成を示す図である（ＭＯＳＦＥＴを使用した例）。
【図７】この発明の一実施の形態に係るインバータ装置における突入電流防止用、過電圧防止用および放電用の制御回路の回路構成を示す図である（ＩＧＢＴを使用した例）。
【図８】この発明の一実施の形態に係るインバータ装置における突入電流防止用、過電圧防止用および放電用の制御回路の回路構成を示す図である（サイリスタを使用した例）。
【図９】この発明の一実施の形態に係るインバータ装置の回路構成を示す図である。
【図１０】この発明の一実施の形態に係るインバータ装置の回路構成を示す図である。
【図１１】この発明の一実施の形態に係るインバータ装置の回路構成を示す図である。
【図１２】この発明の一実施の形態に係るインバータ装置の回路構成を示す図である。
【図１３】この発明の一実施の形態に係るインバータ装置の回路構成を示す図である。
【図１４】この発明の一実施の形態に係るインバータ装置の回路構成を示す図である。
【図１５】従来のインバータ装置の回路構成を示す図である。
【図１６】従来のインバータ装置の回路構成を示す図である（特開平７−９９７８４号公報に記載のもの）。
【図１７】従来のインバータ装置にブレーキユニットおよび放電抵抗器を取り付けた外部結線図である。
【図１８】従来のインバータ装置にブレーキユニットおよび抵抗器ユニットを取り付けた外部結線図である。
【符号の説明】
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ  インバータ装置、  １１  コンバータ部、  １２  インバータ部、  １３ａ，１３ｂ  突入電流防止用、過電圧防止用および放電用の制御回路、  Ｃ１，Ｃ２  コンデンサ、  Ｄ７  ダイオード、  Ｄ８，Ｄ８ａ  ダイオード、  Ｄ１〜Ｄ６  整流器、  Ｄ１１〜Ｄ１６  整流器、  Ｍ  モータ、  ＭＣ１  電磁接触器、  Ｒ１，Ｒ２  抵抗、  ＳＷ１，ＳＷ２  スイッチ、  ＴＲ１〜ＴＲ６  スイッチング素子、  Ｐ１１  第１の端子、  Ｐ１２  第２の端子、  Ｐ２１  第７の端子、  Ｐ２２第４の端子、  Ｐ２３  第８の端子、  Ｎ１  第３の端子、  Ｎ２  第５の端子、  ＰＲ  第６の端子。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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