(57)【要約】  インバータ装置は、主電源から供給された交流電力を整流化して直流電力を生成する整流回路と、前記生成された直流電力と外部電源から供給された直流電力との少なくとも一方を用いて制御用直流電力を生成する制御電源回路と、前記生成された制御用直流電力を受けて、所定の制御動作を行う制御部とを備え、前記制御電源回路は、前記整流回路に接続された１次側巻線と前記１次側巻線から絶縁された２次側巻線とを含む絶縁トランスと、前記絶縁トランスの前記２次側巻線に第１のダイオードを介して接続された第１の制御電源用コンデンサと、前記第１の制御電源用コンデンサに第２のダイオードを介して接続されているとともに、前記外部電源が接続される端子に第３のダイオードを介して接続された外部電源用コンデンサと、前記外部電源用コンデンサに接続された第２の制御電源用コンデンサとを有する。
2013171899.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主電源から供給された交流電力を整流化して直流電力を生成する整流回路と、
前記生成された直流電力と外部電源から供給された直流電力との少なくとも一方を用いて制御用直流電力を生成する制御電源回路と、
前記生成された制御用直流電力を用いて、所定の制御動作を行う制御部と、
を備え、
前記制御電源回路は、
前記整流回路に接続された１次側巻線と前記１次側巻線から絶縁された２次側巻線とを含む絶縁トランスと、
前記絶縁トランスの前記２次側巻線に第１のダイオードを介して接続された第１の制御電源用コンデンサと、
前記第１の制御電源用コンデンサに第２のダイオードを介して接続されているとともに、前記外部電源が接続される端子に第３のダイオードを介して接続された外部電源用コンデンサと、
前記外部電源用コンデンサに接続された第２の制御電源用コンデンサと、
を有する
ことを特徴とするインバータ装置。
【請求項２】
前記生成された制御用直流電力と第２の外部電源から供給された直流電力との少なくとも一方を用いて第２の制御用直流電力を生成する第２の制御電源回路をさらに備え、
前記制御部は、前記生成された制御用直流電力と前記生成された第２の制御用直流電力とを用いて、所定の制御動作を行い、
前記第２の制御電源回路は、
前記第２の制御電源用コンデンサに接続された１次側巻線と前記１次側巻線から絶縁された２次側巻線とを含む第２の絶縁トランスと、
前記第２の絶縁トランスの前記２次側巻線に第４のダイオードを介して接続された第３の制御電源用コンデンサと、
前記第３の制御電源用コンデンサに第５のダイオードを介して接続されているとともに、前記第２の外部電源が接続される端子に第６のダイオードを介して接続された第２の外部電源用コンデンサと、
前記第２の外部電源用コンデンサに接続された第４の制御電源用コンデンサと、
を有する
ことを特徴とする請求項１に記載のインバータ装置。
【請求項３】
前記第１の制御電源用コンデンサの電圧を監視する監視部と、
前記主電源から供給された交流電力を整流化して直流電力を生成する第２の整流回路と、
前記第２の整流回路により生成された直流電力を交流電力に変換し、変換された交流電力を用いてモータを駆動するインバータ主回路と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記監視部による監視結果に応じて、前記外部電源を前記制御電源回路から遮断する第１のモードと、前記主電源及び前記外部電源を併用する第２のモードと、前記主電源を前記第２の整流回路から遮断する第３のモードとの間で、前記インバータ装置の動作を切り換える
ことを特徴とする請求項１に記載のインバータ装置。
【請求項４】
前記主電源と前記第２の整流回路との電気的接続を開閉する第１の開閉部と、
前記外部電源と前記制御電源回路との電気的接続を開閉する第２の開閉部と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記監視部による監視結果に応じて前記第１の開閉部及び前記第２の開閉部を制御する
ことを特徴とする請求項３に記載のインバータ装置。
【請求項５】
前記第１の制御電源用コンデンサの電圧と前記第３の制御電源用コンデンサの電圧とを監視する監視部と、
前記主電源から供給された交流電力を整流化して直流電力を生成する第２の整流回路と、
前記第２の整流回路により生成された直流電力を交流電力に変換し、変換された交流電力を用いてモータを駆動するインバータ主回路と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記監視部による監視結果に応じて、前記外部電源を前記制御電源回路から遮断し前記第２の外部電源を前記第２の制御電源回路から遮断する第１のモードと、前記主電源、前記外部電源、及び前記第２の外部電源を併用する第２のモードと、前記主電源を前記第２の整流回路から遮断する第３のモードとの間で、前記インバータ装置の動作を切り換える
ことを特徴とする請求項２に記載のインバータ装置。
【請求項６】
前記主電源と前記第２の整流回路との電気的接続を開閉する第１の開閉部と、
前記外部電源と前記制御電源回路との電気的接続を開閉する第２の開閉部と、
前記第２の外部電源と前記第２の制御電源回路との電気的接続を開閉する第３の開閉部と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記監視部による監視結果に応じて前記第１の開閉部、前記第２の開閉部、及び前記第３の開閉部を制御する
ことを特徴とする請求項５に記載のインバータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インバータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、半導体素子へのゲート電圧を印加するためのゲート駆動回路にゲート電源を供給するゲート電源供給装置において、ゲート電源自給回路が、半導体素子のオフ時の電圧を受けて抵抗分圧しダイオードを介してコンデンサに充電することでゲート電源を自給し、バックアップ電源回路が、半導体素子のオフ時の電圧が低下しゲート電源自給回路がコンデンサにゲート電圧を維持するだけの電荷を蓄積できなくなったときに、ゲート電源自給回路の電圧を受けて抵抗分圧しダイオードを介してゲート電源自給回路のコンデンサに充電することが記載されている。これにより、特許文献１によれば、外部電源を設けなくても自己の半導体素子のゲート駆動回路にバックアップ電源回路からゲート電圧を供給できるので、複数個の半導体素子が並列接続された場合において１つの半導体素子が短絡故障した場合でもゲート電源を確保することができるとされている。【０００３】
特許文献２には、インバータ装置において、インバータ本体に商用電源が接続されるとともに、インバータ本体にパラメータ通信ケーブルを介してパラメータユニットが接続され、パラメータユニットに外部電源ユニットが接続されることが記載されている。これにより、特許文献２によれば、インバータ本体の立ち上げ時に商用電源を投入できない状態であっても、設定値の確認や変更を行うことができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２３６１３４号公報
【特許文献２】国際公開第２００４／１０７５５１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の技術は、外部電源を設けないことが前提となっているので、主電源による電源供給と外部電源による電源供給とをどのように両立させるのかについて一切記載がない。【０００６】
特許文献２には、インバータ本体に外部電源ユニット接続コネクタを設け、外部電源ユニットをその外部電源ユニット接続コネクタに接続することも記載されているが、外部電源ユニット接続コネクタと商用電源（主電源）が接続される側の回路とをどのように接続するのかについて一切記載がなく、主電源による電源供給と外部電源による電源供給とをどのように両立させるのかについても一切記載がない。【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、主電源による電源供給と外部電源による電源供給とを省電力かつ効率的に両立させることができるインバータ装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の１つの側面にかかるインバータ装置は、主電源から供給された交流電力を整流化して直流電力を生成する整流回路と、前記生成された直流電力と外部電源から供給された直流電力との少なくとも一方を用いて制御用直流電力を生成する制御電源回路と、前記生成された制御用直流電力を受けて、所定の制御動作を行う制御部とを備え、前記制御電源回路は、前記整流回路に接続された１次側巻線と前記１次側巻線から絶縁された２次側巻線とを含む絶縁トランスと、前記絶縁トランスの前記２次側巻線に第１のダイオードを介して接続された第１の制御電源用コンデンサと、前記第１の制御電源用コンデンサに第２のダイオードを介して接続されているとともに、前記外部電源が接続される端子に第３のダイオードを介して接続された外部電源用コンデンサと、前記外部電源用コンデンサに接続された第２の制御電源用コンデンサとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、主電源供給と主電源＋外部電源供給とを分離でき、外部電源の供給電力を減らすことができ、省電力化を図ることができる。また、制御電源用コンデンサと外部電源用コンデンサとにコンデンサを分割することで、外部電源用コンデンサの容量を減らすことができ、外部電源から外部電源用コンデンサへの突入電流を小さくすることができるので、抵抗を設けることなく突入電流を効率的に抑制できる。したがって、主電源による電源供給と外部電源による電源供給とを省電力かつ効率的に両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施の形態１にかかるインバータ装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１にかかるインバータ装置の構成を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態１における整流回路及び制御電源回路の構成を示す図である。
【図４】図４は、実施の形態１にかかるインバータ装置の動作を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態１にかかるインバータ装置の動作を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態２にかかるインバータ装置の構成を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態２にかかるインバータ装置の構成を示す図である。
【図８】図８は、実施の形態２における整流回路及び制御電源回路の構成を示す図である。
【図９】図９は、基本の形態にかかるインバータ装置の構成を示す図である。
【図１０】図１０は、基本の形態における整流回路及び制御電源回路の構成を示す図である。
【図１１】図１１は、基本の形態の変形例にかかるインバータ装置の構成を示す図である。
【図１２】図１２は、基本の形態の変形例における整流回路及び制御電源回路の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明にかかるインバータ装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態１．
実施の形態１にかかるインバータ装置１について説明する前に、基本の形態にかかるインバータ装置９００について図９を用いて説明する。図９は、基本の形態にかかるインバータ装置９００の構成を示す図である。
【００１３】
インバータ装置９００は、主電源ＡＣから交流電力を受け、受けた交流電力を所定の直流電力に変換し、変換された直流電力をさらに交流電力に変換し、変換された交流電力を用いてモータＭを駆動する。なお、主電源ＡＣは、例えばＡＣ２００Ｖ／４００Ｖの交流電源である。
【００１４】
具体的には、インバータ装置９００は、整流回路９０３、インバータ主回路９０４、整流回路９１０、制御電源回路９２０、及び制御部９５０を備える。整流回路９０３、インバータ主回路９０４、整流回路９１０、制御電源回路９２０、及び制御部９５０は、例えば、インバータ装置９００の筐体９０２内に配置される。
【００１５】
整流回路９０３は、筐体９０２上の入力端子Ｒ、Ｓ、Ｔを介して、主電源ＡＣから例えば３相（Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相）の交流電力を受ける。整流回路９０３は、交流電力を整流化・平滑化して直流電力を生成する。整流回路９０３は、例えばブリッジ接続された複数のダイオード（図示せず）を有し、複数のダイオードを用いて交流電力を整流化し、整流化された直流電力を生成する。また、整流回路９０３は、例えば平滑コンデンサ（図示せず）を有し、平滑コンデンサを用いて整流化された直流電力を平滑化し、平滑化された直流電力を生成する。整流回路９０３は、生成された直流電力をインバータ主回路９０４へ供給する。
【００１６】
インバータ主回路９０４は、直流電力を整流回路９０３から受ける。インバータ主回路９０４は、制御部９５０による制御のもと、直流電力を例えば３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の交流電力に変換する。インバータ主回路９０４は、例えば３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）に対応した複数のスイッチング素子を有し、複数のスイッチング素子をそれぞれ所定のタイミングでオン・オフさせることで、直流電力を例えば３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の交流電力に変換する。インバータ主回路９０４は、変換された交流電力を、筐体９０２上の出力端子Ｕ、Ｖ、Ｗを介してモータＭへ供給することで、モータＭを駆動する。
【００１７】
このとき、インバータ装置９００は、制御部９５０を動作させるための制御電源を内部的に生成する。すなわち、整流回路９１０は、筐体９０２上の入力端子Ｒ１、Ｓ１を介して、主電源ＡＣから例えば２相（Ｒ相、Ｓ相）の交流電力を受ける。整流回路９１０は、交流電力を整流化・平滑化して直流電力を生成する。整流回路９１０は、例えば図１０に示すように、ブリッジ接続された複数のダイオードＤ９１１〜Ｄ９１４を有し、複数のダイオードＤ９１１〜Ｄ９１４を用いて交流電力を整流化し、整流化された直流電力を生成する。また、整流回路９１０は、例えば図１０に示すように、その後段に平滑コンデンサＣ９１１を有し、平滑コンデンサＣ９１１を用いて直流電力を平滑化し、平滑化された直流電力を生成する。整流回路９１０は、生成された直流電力を制御電源回路９２０へ供給する。
【００１８】
制御電源回路９２０は、直流電力を整流回路９１０から受ける。制御電源回路９２０は、直流電力を変圧して制御用直流電力を生成する。制御電源回路９２０は、例えば図１０に示すように、整流回路９１０に接続された１次側巻線Ｔ９００ａと１次側巻線Ｔ９００ａから絶縁された２次側巻線Ｔ９００ｂとを含む絶縁トランスＴ９００を有する。絶縁トランスＴ９００は、例えば、１次側巻線Ｔ９００ａと２次側巻線Ｔ９００ｂとの巻き数比に応じて直流電力を変圧し（例えば降圧し）、変圧された直流電力を生成する。また、制御電源回路９２０は、例えば図１０に示すように、２次側巻線Ｔ９００ｂにダイオードＤ９０１を介して接続された制御電源用コンデンサＣ９０１を有する。制御電源用コンデンサＣ９０１は、２次側巻線Ｔ９００ｂからダイオードＤ９０１を介して直流電力を受け、受けた直流電力に応じた電荷を蓄積する。制御電源用コンデンサＣ９０１は、蓄積された電荷に応じた電力を、制御用の直流電力ＩＰＳ９００として制御部９５０へ供給する。
【００１９】
制御部９５０は、制御用の直流電力ＩＰＳ９００を制御電源回路９２０から受ける。制御部９５０は、制御用の直流電力ＩＰＳ９００を用いて、所定の制御動作を行う。例えば、制御部９５０は、速度指令を外部（例えば、上位のコントローラ）から受けて、速度指令に従ってモータＭが動作するようにインバータ主回路９０４を動作させるためのＰＷＭ制御を行って制御信号を生成する。制御部９５０は、生成された制御信号をインバータ主回路９０４における複数のスイッチング素子の制御端子に供給することで、速度指令に従ってモータＭが動作するように複数のスイッチング素子をそれぞれ所定のタイミングでオン・オフさせる。
【００２０】
このように、基本の形態にかかるインバータ装置９００では、主電源（ＡＣ２００Ｖ／４００Ｖ）による電力供給がないとインバータ装置９００内の制御電源（すなわち、制御用の直流電力ＩＰＳ９００）を確立できない。そのため、停電時等の主電源による電力供給がなくなった際に、制御部９５０により制御動作ができなくなり、モータＭを安全に停止させることが困難になる可能性がある。あるいは、瞬時電圧低下等の主電源による電力供給が不安定になった際に、制御部９５０による制御動作も不安定になり、モータＭを安全に動作させることが困難になる可能性がある。
【００２１】
それに対して、本発明者は、主電源（例えば、ＡＣ２００Ｖ／４００Ｖ）による電力供給に加えて、外部電源（例えば、ＤＣ２４Ｖ等）による電力供給を行うことで、すなわち、主電源による電源供給と外部電源による電源供給とを両立させることで、主電源による電力供給がなくなった際や主電源による電力供給が不安定になった際でも制御電源を確立できるのではないかと考え、基本の形態にかかるインバータ装置９００に対して、図１１に示すように、外部電源ＤＣを接続できるように改良されたインバータ装置９００ｉを検討してみた。
【００２２】
すなわち、基本の形態の変形例にかかるインバータ装置９００ｉでは、筐体９０２ｉ上に入力端子Ｒ２、Ｓ２が追加され、図１２に示すように、入力端子Ｒ２が制御電源回路９２０ｉ内の制御電源用コンデンサＣ９０１の一端に接続され、入力端子２が制御電源回路９２０ｉ内の制御電源用コンデンサＣ９０１の他端に接続されている。本発明者が検討を行ったところ、インバータ装置９００ｉでは、主電源による供給方式と外部電源による供給方式とを低コストかつ効率的に両立させるのは、例えば、下記の（１）〜（５）の問題があり困難であることが分かった。
【００２３】
（１）非絶縁系の制御電源（すなわち、制御用の直流電力ＩＰＳ９００）を供給するためには、外部電源ＤＣも絶縁しなければいけないため、コストと手間とがかかる。非絶縁系の外部電源の使用が困難である。
【００２４】
（２）外部電源（例えば、ＤＣ２４Ｖ等）のみで、制御電源（すなわち、制御用の直流電力ＩＰＳ９００）を生成させると、主電源（例えば、ＡＣ２００Ｖ／４００Ｖ）に比べ、電圧が低い分、大きな電流を流すことが必要となり、大出力の外部電源ＤＣが必要となる。
【００２５】
（３）外部電源ＤＣから直流電力を初めに供給する際、制御電源用コンデンサＣ９０１に大きな突入電流が流れる可能性がある。突入電流を抑制するには、入力端子Ｒ２、Ｓ２と制御電源用コンデンサＣ９０１との間に抵抗を付ければよいが、電力損失となり、効率が低下する。
【００２６】
（４）主電源（ＡＣ２００Ｖ／４００Ｖ）による供給方式と外部電源による供給方式とを同時に実施した場合、外部電源ＤＣが蓄電用バッテリーや蓄電池といった蓄電用の電源であると、省エネとならず非効率である。
【００２７】
（５）外部電源ＤＣのみの供給方式において（すなわち、主電源による電源供給がない状態において）、安全の面でモータＭを駆動しない等の制御が必要となるが、インバータ装置９００ｉが供給方式を簡単に判別する方法が確立されていないので、モータＭを駆動しない等の制御をいつ行うのかを決めることが困難である。
【００２８】
そこで、本実施の形態では、上記の（１）〜（５）の問題を解決するために、基本の形態にかかるインバータ装置９００に対して、図１〜図３に示すような改良を行う。図１は、実施の形態１にかかるインバータ装置１の構成を示す図である。図２は、実施の形態１にかかるインバータ装置１の構成をさらに具体的に示す図である。図３は、実施の形態１における整流回路１０及び制御電源回路２０−１、２０−２の構成を示す図である。以下では、基本の形態にかかるインバータ装置９００と異なる部分を中心に説明する。
【００２９】
具体的には、図９に示すインバータ装置９００の筐体９０２には制御電源を確立させるための入力端子として、主電源（ＡＣ２００／４００Ｖ）を供給する入力端子Ｒ１、Ｓ１しか存在しないが、本実施の形態では、図１に示すように、インバータ装置１の筐体２に、入力端子Ｒ１、Ｓ１以外に外部電源ＤＣ−１（例えば、ＤＣ２４Ｖ）を供給する端子Ｒ２−１、Ｓ２−１と、外部電源ＤＣ−２（例えば、ＤＣ５Ｖ）を供給する端子Ｒ２−２、Ｓ２−２とを取り付け、外部電源専用の供給口を設置する。
【００３０】
インバータ装置１は、図２及び図３に示すように、整流回路１０、制御電源回路２０−１、制御電源回路（第２の制御電源回路）２０−２、監視部４０、制御部５０、開閉部７０、開閉部８０−１、及び開閉部８０−２を備える。例えば、整流回路１０、制御電源回路２０−１、制御電源回路（第２の制御電源回路）２０−２、監視部４０、及び制御部５０は、インバータ装置１の筐体２内に配置され、例えば、開閉部７０、開閉部８０−１、及び開閉部８０−２は、インバータ装置１の筐体２外に配置される。
【００３１】
整流回路１０は、複数のダイオードＤ１１〜Ｄ１４、平滑コンデンサＣ１１、抵抗Ｒ１１、コンデンサＣ１２、ダイオードＤ１５、トランジスタＴＲ１１、及び抵抗Ｒ１２を有する。複数のダイオードＤ１１〜Ｄ１４は、ブリッジ接続され、２つの中点が入力端子Ｒ１、Ｓ１にそれぞれ接続されている。複数のダイオードＤ１１〜Ｄ１４の後段において、平滑コンデンサＣ１１はＰラインとＮラインとの間に接続されている。平滑コンデンサＣ１１の後段において、抵抗Ｒ１１及びコンデンサＣ１２が、ＰラインとダイオードＤ１５のカソードとの間に並列接続されている。トランジスタＴＲ１１は、ダイオードＤ１５のアノードとＮラインとの間に接続され、ゲートに抵抗Ｒ１２が接続されている。
【００３２】
整流回路１０では、主電源（ＡＣ２００／４００Ｖ）の入力端子Ｒ１、Ｓ１から供給された交流電力を複数のダイオードＤ１１〜Ｄ１４で整流化して直流電力を生成し、さらに平滑コンデンサＣ１１で平滑化し、平滑化された直流電力を抵抗Ｒ１１、コンデンサＣ１２、及びダイオードＤ１５を介して制御電源回路２０−１へ出力する。
【００３３】
制御電源回路２０−１は、絶縁トランスＴ−１、ダイオードＤ１−１、制御電源用コンデンサＣ１−１、ダイオードＤ２−１、ダイオードＤ３−１、外部電源用コンデンサＣ２−１、抵抗Ｒ１−１、制御電源用コンデンサＣ３−１、ダイオードＤ４−１、トランジスタＴＲ−１、及び抵抗Ｒ２−１を有する。絶縁トランスＴ−１は、整流回路１０に接続された１次側巻線Ｔ−１ａと、１次側巻線Ｔ−１ａから絶縁された２次側巻線Ｔ−１ｂと、整流回路１０に接続された３次側巻線Ｔ−１ｃとを含む。ダイオードＤ１−１は、アノードが１次側巻線Ｔ−１ａに接続され、カソードが出力ノードＮ１−１を介して制御電源用コンデンサＣ１−１の一端に接続されている。制御電源用コンデンサＣ１−１は、一端が出力ノードＮ１−１でＰラインに接続され、他端がＮラインに接続されている。
【００３４】
ダイオードＤ２−１は、アノードが出力ノードＮ１−１に接続され、カソードが入力ノードＮ３−１を介して外部電源用コンデンサＣ２−１の一端に接続されている。ダイオードＤ３−１は、アノードが入力端子Ｒ２−１に接続され、カソードが入力ノードＮ３−１を介して外部電源用コンデンサＣ２−１の一端に接続されている。外部電源用コンデンサＣ２−１は、一端が入力ノードＮ３−１でＰラインに接続され、他端がＮラインに接続されている。Ｎライン上の入力ノードＮ４−１には、入力端子Ｓ２−１が接続されている。外部電源用コンデンサＣ２−１の後段において、抵抗Ｒ１−１及び制御電源用コンデンサＣ３−１が、ＰラインとダイオードＤ４−１のカソードとの間に並列接続されている。トランジスタＴＲ−１は、ダイオードＤ４−１のアノードとＮラインとの間に接続され、ゲートに抵抗Ｒ２−１が接続されている。
【００３５】
制御電源回路２０−１では、整流回路１０から出力された直流電力を絶縁トランスＴ−１の１次側巻線Ｔ−１ａで受け、その直流電力を１次側巻線Ｔ−１ａと２次側巻線Ｔ−１ｂとの巻き数比に応じて変圧し（例えば、２００／４００Ｖから２４Ｖに降圧し）、変圧された直流電力を生成する。また、制御電源用コンデンサＣ１−１は、２次側巻線Ｔ−１ｂからダイオードＤ１−１を介して直流電力を受け、受けた直流電力に応じた電荷を蓄積する。制御電源用コンデンサＣ１−１は、蓄積された電荷に応じた電力を、絶縁系の内部電源、すなわち制御用の直流電力ＩＰＳ１−１（例えば、２４Ｖ）として出力ノードＮ１−１から制御部５０における例えば制御回路５１−１と監視部４０とへ供給する。
【００３６】
外部電源用コンデンサＣ２−１は、制御電源用コンデンサＣ１−１からダイオードＤ２−１及び入力ノードＮ３−１を介して直流電力（例えば、２４Ｖ）を受けることと、外部電源ＤＣ−１から入力端子Ｒ２−１、ダイオードＤ３−１及び入力ノードＮ３−１を介して直流電力（例えば、２４Ｖ）を受けることとの少なくとも一方を行い、受けた直流電力に応じた電荷を蓄積する。外部電源用コンデンサＣ２−１は、蓄積された電荷に応じた電力を、入力ノードＮ３−１及び出力ノードＮ２−１を介して制御電源用コンデンサＣ３−１へ供給する。また、制御電源用コンデンサＣ３−１は、外部電源用コンデンサＣ２−１から入力ノードＮ３−１及び出力ノードＮ２−１を介して直流電力を受け、受けた直流電力に応じた電荷を蓄積する。制御電源用コンデンサＣ３−１は、蓄積された電荷に応じた電力を、絶縁系の内部電源、すなわち制御用の直流電力ＩＰＳ２−１（例えば、２４Ｖ）として出力ノードＮ２−１から制御部５０における例えば制御回路５１−２へ供給する。
【００３７】
ここで、ダイオードＤ２−１、ダイオードＤ３−１、及び外部電源用コンデンサＣ２−１を追加していることで、内部電源ＩＰＳ１−１（主電源供給）と内部電源ＩＰＳ２−１（主電源供給＋外部ＤＣ電源供給）とに分離でき、上記の問題（２）の解決を図ることができる。
【００３８】
仮に、内部電源ＩＰＳ１−１（主電源供給）と内部電源ＩＰＳ２−１（主電源供給＋外部ＤＣ電源供給）とを分離してなければ、外部電源ですべての電力を供給しなければならず、大出力の外部電源が必要となる。
【００３９】
それに対して、本実施の形態では、内部電源ＩＰＳ１−１（主電源供給）と内部電源ＩＰＳ２−１（主電源供給＋外部ＤＣ電源供給）とを分離し、分離した内部電源ＩＰＳ１−１で、大きな電力が必要なもの（例えば、ＦＡＮなど）や外部電源で動かす必要のないもの（ＣＰＵ周辺以外）を駆動することで、外部電源ＤＣ−１の供給電力を減らすことができ、電流を削減することができる。
【００４０】
また、外部電源ＤＣ−１から電力供給を受ける外部電源用コンデンサＣ２−１を、主電源から整流回路１０を介して電力供給を受ける制御電源用コンデンサＣ１−１と別に設けることで、外部電源用コンデンサＣ２−１の容量を減らすことができ、上記の問題（３）の解決を図ることができる。
【００４１】
仮に、制御電源用コンデンサＣ１−１と外部電源用コンデンサＣ２−１とが共通化されていると、主電源から整流回路１０を介して電力供給を安定して受けさせるためにコンデンサの容量を大きくしなければならず、外部電源ＤＣ−１からコンデンサに大きな突入電流が流れる可能性がある。
【００４２】
それに対して、本実施の形態では、制御電源用コンデンサＣ１−１と外部電源用コンデンサＣ２−１とにコンデンサを分割することで、外部電源用コンデンサＣ２−１の容量を減らすことができ、外部電源ＤＣ−１から外部電源用コンデンサＣ２−１への突入電流を小さくすることができる。
【００４３】
制御電源回路２０−２は、絶縁トランスＴ−２、ダイオードＤ１−２、制御電源用コンデンサＣ１−２、ダイオードＤ２−２、ダイオードＤ３−２、外部電源用コンデンサＣ２−２、抵抗Ｒ１−２、制御電源用コンデンサＣ３−２、ダイオードＤ４−２、トランジスタＴＲ−２、及び抵抗Ｒ２−２を有する。制御電源回路２０−２では、絶縁トランスＴ−２は、制御電源回路２０−１に接続された１次側巻線Ｔ−２ａと、１次側巻線Ｔ−２ａから絶縁された２次側巻線Ｔ−２ｂと、制御電源回路２０−１に接続された３次側巻線Ｔ−１ｃとを含む。出力ノードＮ２−２とダイオードＤ４−２のアノードとが接続されている。抵抗Ｒ２−２は、一端がトランジスタＴＲ−２のゲートに接続され、他端がトランジスタＴＲ−２のソース（又はドレイン）に接続されている。それ以外の点は、制御電源回路２０−１における各部の構成と同様である。
【００４４】
制御電源回路２０−２では、制御電源回路２０−１から出力された直流電力を１次側巻線Ｔ−１ａと２次側巻線Ｔ−１ｂとの巻き数比に応じて変圧し（例えば、２４Ｖから５Ｖに降圧し）、変圧された直流電力を生成する。制御電源用コンデンサＣ１−２は、蓄積された電荷に応じた電力を、絶縁系の内部電源、すなわち制御用の直流電力ＩＰＳ１−２（例えば、５Ｖ）として出力ノードＮ１−２から制御部５０における例えば制御回路５１−２へ供給する。外部電源用コンデンサＣ２−２は、制御電源用コンデンサＣ１−２からダイオードＤ２−２及び入力ノードＮ３−２を介して直流電力（例えば、５Ｖ）を受けることと、外部電源ＤＣ−２から入力端子Ｒ２−２、ダイオードＤ３−２及び入力ノードＮ３−２を介して直流電力（例えば、５Ｖ）を受けることとの少なくとも一方を行い、受けた直流電力に応じた電荷を蓄積する。また、制御電源用コンデンサＣ３−２は、蓄積された電荷に応じた電力を、絶縁系の内部電源、すなわち制御用の直流電力ＩＰＳ２−２（例えば、５Ｖ）として出力ノードＮ２−２から制御部５０における例えば制御回路５１−２へ供給する。それ以外の点は、制御電源回路２０−１の動作と同様である。
【００４５】
ここで、内部電源ＩＰＳ２−１（主電源供給＋外部ＤＣ電源供給）と絶縁トランスＴ−２とによって、絶縁系の内部電源ＩＰＳ１−２を供給することで、非絶縁系の外部電源で供給しても、絶縁系の内部電源を供給することができ、（１）の問題を解決することができる。
【００４６】
監視部４０は、制御用の直流電力ＩＰＳ２−１、ＩＰＳ２−１（例えば、それぞれ２４Ｖ）の一方を制御電源回路２０−１から受け、受けた制御用の直流電力ＩＰＳ２−１、ＩＰＳ２−１を用いて動作し、制御電源用コンデンサＣ１−１の電圧を監視する。監視部４０は、監視された電圧の値を監視結果として制御部５０（における例えば制御回路５１−２）へ供給する。
【００４７】
制御部５０は、制御用の直流電力ＩＰＳ２−１、ＩＰＳ２−１（例えば、それぞれ２４Ｖ）の一方を制御電源回路２０−１から受け、制御用の直流電力ＩＰＳ２−２、ＩＰＳ２−２（例えば、それぞれ５Ｖ）の一方を制御電源回路２０−２から受ける。制御部５０は、受けた制御用の直流電力ＩＰＳ２−１、ＩＰＳ２−１と受けた制御用の直流電力ＩＰＳ２−２、ＩＰＳ２−２とをそれぞれ用いて、所定の制御動作を行う。
【００４８】
具体的に、制御部５０は、複数の制御回路５１−１、５１−２を有する。制御回路５１−１は、比較的に高電圧で動作する回路部品を含み、制御用の直流電力ＩＰＳ２−１、ＩＰＳ２−１（例えば、それぞれ２４Ｖ）の一方を制御電源回路２０−１から受け、受けた制御用の直流電力ＩＰＳ２−１、ＩＰＳ２−１を用いて所定の制御動作を行う。
【００４９】
制御回路５１−２は、比較的に低電圧で動作する回路部品（例えば、トランジスタなど）を含み、制御用の直流電力ＩＰＳ２−２、ＩＰＳ２−２（例えば、それぞれ５Ｖ）の一方を制御電源回路２０−２から受け、受けた制御用の直流電力ＩＰＳ２−２、ＩＰＳ２−２を用いて所定の制御動作を行う。
【００５０】
開閉部７０は、例えば、主電源ＡＣと入力端子Ｒ、Ｓ、Ｔとの間に接続される。開閉部７０は、制御部５０による制御のもと、主電源ＡＣと整流回路９０３との電気的接続を開閉する。開閉部７０は、例えば、同期してオフ・オンする複数のスイッチ７１〜７３を有し、制御回路５１−２から供給される制御信号に応じて、主電源ＡＣと入力端子Ｒ、Ｓ、Ｔとの電気的接続を同期してオフ・オンさせることで、主電源ＡＣと整流回路９０３との電気的接続を開閉する。
【００５１】
開閉部８０−１は、例えば、外部電源ＤＣ−１と入力端子Ｒ２−１、Ｓ２−１との間に接続される。開閉部８０−１は、制御部５０による制御のもと、外部電源ＤＣ−１と制御電源回路２０−１との電気的接続を開閉する。開閉部８０−１は、例えば、外部電源ＤＣ−１と入力端子Ｒ２−１との電気的接続を遮断する遮断器８１−１（例えば、リレー等）を有し、制御回路５１−２から供給される制御信号（遮断信号又は通電信号）に応じて、主電源ＡＣと入力端子Ｒ、Ｓ、Ｔとの電気的接続を遮断したりその遮断を解除したりすることで、外部電源ＤＣ−１と制御電源回路２０−１との電気的接続を開閉する。
【００５２】
開閉部８０−２は、例えば、外部電源ＤＣ−２と入力端子Ｒ２−２、Ｓ２−２との間に接続される。開閉部８０−２は、制御部５０による制御のもと、外部電源ＤＣ−２と制御電源回路２０−２との電気的接続を開閉する。開閉部８０−２は、例えば、外部電源ＤＣ−２と入力端子Ｒ２−２との電気的接続を遮断する遮断器８１−２（例えば、リレー等）を有し、制御回路５１−２から供給される制御信号（遮断信号又は通電信号）に応じて、主電源ＡＣと入力端子Ｒ、Ｓ、Ｔとの電気的接続を遮断したりその遮断を解除したりすることで、外部電源ＤＣ−２と制御電源回路２０−２との電気的接続を開閉する。
【００５３】
例えば、制御回路５１−２は、制御電源用コンデンサＣ１−１の電圧の監視結果を監視部４０から受ける。制御回路５１−２は、監視部４０による監視結果に応じて、外部電源ＤＣ−１、ＤＣ−２を制御電源回路２０−１、２０−２から遮断する第１のモードと、主電源ＡＣ及び外部電源ＤＣ−１、ＤＣ−２を併用する第２のモードと、主電源ＡＣを整流回路９０３から遮断する第３のモードとの間で、インバータ装置１の動作を切り換える。
【００５４】
具体的には、制御回路５１−２は、監視部４０による監視結果に応じて、開閉部７０、開閉部８０−１、及び開閉部８０−２を制御する。例えば、制御回路５１−２は、第１のモードにおいて、開閉部７０が主電源ＡＣと整流回路９０３との電気的接続を閉状態にし、開閉部８０−１が外部電源ＤＣ−１と制御電源回路２０−１との電気的接続を開状態にし、開閉部８０−２が外部電源ＤＣ−２と制御電源回路２０−２との電気的接続を開状態にするように制御する。また、例えば、制御回路５１−２は、第２のモードにおいて、開閉部７０が主電源ＡＣと整流回路９０３との電気的接続を閉状態にし、開閉部８０−１が外部電源ＤＣ−１と制御電源回路２０−１との電気的接続を閉状態にし、開閉部８０−２が外部電源ＤＣ−２と制御電源回路２０−２との電気的接続を閉状態にするように制御する。また、例えば、制御回路５１−２は、第３のモードにおいて、開閉部７０が主電源ＡＣと整流回路９０３との電気的接続を開状態にし、開閉部８０−１が外部電源ＤＣ−１と制御電源回路２０−１との電気的接続を閉状態にし、開閉部８０−２が外部電源ＤＣ−２と制御電源回路２０−２との電気的接続を閉状態にするように制御する。
【００５５】
すなわち、制御電源用コンデンサＣ１−１の電圧を監視部４０が監視し、制御部５０が、その監視結果に応じて、現在の電源供給状態が、主電源（ＡＣ２００Ｖ／４００Ｖ）方式による供給か、もしくは外部電源方式による供給かを判別することで、図４に示すように、上記の（４）、（５）の問題の解決を図る。図４は、現在の電源供給状態を判別するためのアルゴリズムを示す図である。
【００５６】
図４に示すように、まず、電源が供給され、監視部４０及び制御部５０を含むＣＰＵ（図示せず）が動作する（ステップＳＴ１）。次に、ＣＰＵが、分離された制御電源用コンデンサＣ１−１の電圧を検出し、例えばその電圧を所定の閾値と比較することで、制御電源用コンデンサＣ１−１の電圧が有るか無いかを判断する（ステップＳＴ２）。制御電源用コンデンサＣ１−１の電圧が有ると判断された場合、主電源ＡＣから供給されていることが分かり（ステップＳＴ３、ＳＴ４）、制御電源用コンデンサＣ１−１の電圧が無いと判断された場合、外部電源ＤＣ−１から供給されていることが分かる（ステップＳＴ５）。これにより、電源の供給口を判別し、インバータ装置１の制御モードを変更することができる。
【００５７】
主電源ＡＣから供給されていることが分かった場合（ステップＳＴ３、ＳＴ４）、主電源のみの供給か、主電源と外部電源とを併用するかの問い合わせをユーザに対して行うことなどにより、主電源のみの供給か、主電源と外部電源とを併用するかの選択指示を待つ（ステップＳＴ６）。
【００５８】
主電源のみの方式（パラメータや外部入力より設定）が選択された場合、インバータ装置１の制御モードを第１のモードに変更する（ステップＳＴ８）。これにより、主電源ＡＣと外部電源ＤＣ−１とで同時に電力供給が行われた際、必要のない外部電源方式を遮断することができ、外部電源（バッテリー、電池等）の省電力化を図ることができ、上記の（４）の問題を解決することができる。
【００５９】
遮断方法は、例えば、制御部５０から遮断器８１−１、８１−２に遮断信号を出力し（ステップＳＴ１０）、筐体２外部の遮断器８１−１、８１−２で遮断する（ステップＳＴ１２）。図５はそのタイムチャートである。外部電源ＤＣ−１でＣＰＵが動作を始め、主電源ＡＣにより電力が供給されると、制御電源用コンデンサＣ１−１の電圧を検出し、遮断信号を出力する例を示している。
【００６０】
主電源および外部電源供給の併用方式（パラメータや外部入力より設定）が選択された場合、インバータ装置１の制御モードを第２のモードに変更する（ステップＳＴ９）。第２のモードでは、制御部５０から遮断器８１−１、８１−２に通電信号を出力し（ステップＳＴ１１）、筐体２外部の遮断器８１−１、８１−２が遮断を解除する（ステップＳＴ１３）。例えば、第２のモードは、何らかの理由で主電源ＡＣが落ちた際も、ＣＰＵの電源が切れることなく、状況把握し、判断・記録することができる高信頼性モードとなる。また、このとき、例えば、制御電源回路２０−１からインバータ主回路９０４へ直流電力を供給してやれば、モータＭの駆動の動作を継続することは可能である。
【００６１】
さらに、主電源ＡＣが瞬時停電や停電等で落ちた際、図４のアルゴリズムに従い、外部電源ＤＣ−１から供給されていることが分かる（ステップＳＴ５）ので、インバータ装置１の制御モードを第３のモードに変更する（ステップＳＴ７）。これにより、ＣＰＵへの電力供給を再開させることができる。このとき、ＣＰＵは瞬時停電や停電等を記録することができる。第３のモードでは、主電源供給と外部電源供給との併用方式であり、主電源ＡＣを入れることなく、インバータ装置１の設定変更やインバータ装置１の状態を簡単に確認することができ、インバータ装置１の利便性やメンテナンス性を向上できる。高電圧（１００Ｖ〜２００Ｖ以上）が必要なく、安全にインバータ装置１の状態を確認できることやインバータ主回路９０４に電気を流す必要がないため、省電力化できる。また、ＣＣ−ＬＩＮＫ等の通信を使用し、遠隔よりインバータ装置１の状態を確認することもできる。さらにモータＭの駆動といった動作が不可能となり、機能が自動的に制限されるので、モータＭの駆動についての安全性を確保でき、上記の（５）の問題を解決できる。
【００６２】
以上のように、実施の形態１では、制御電源回路２０−１において、絶縁トランスＴ−１が、整流回路１０に接続された１次側巻線Ｔ−１ａと、１次側巻線Ｔ−１ａから絶縁された２次側巻線Ｔ−１ｂとを含む。制御電源用コンデンサＣ１−１は、絶縁トランスＴ−１の２次側巻線Ｔ−１ｂにダイオードＤ１−１を介して接続されている。外部電源用コンデンサＣ２−１は、制御電源用コンデンサＣ１−１にダイオードＤ２−１を介して接続されているとともに、外部電源ＤＣ−１が接続される入力端子Ｒ２−１にダイオードＤ３−１を介して接続されている。制御電源用コンデンサＣ３−１は、外部電源用コンデンサＣ２−１に接続されている。これにより、内部電源ＩＰＳ１−１（主電源供給）と内部電源ＩＰＳ２−１（主電源供給＋外部ＤＣ電源供給）とを分離でき、外部電源ＤＣ−１の供給電力を減らすことができ、省電力化を図ることができる。また、制御電源用コンデンサＣ１−１と外部電源用コンデンサＣ２−１とにコンデンサを分割することで、外部電源用コンデンサＣ２−１の容量を減らすことができ、外部電源ＤＣ−１から外部電源用コンデンサＣ２−１への突入電流を小さくすることができるので、抵抗を設けることなく突入電流を効率的に抑制できる。したがって、主電源による電源供給と外部電源による電源供給とを省電力かつ効率的に両立させることができる。
【００６３】
また、実施の形態１では、制御電源回路２０−２において、絶縁トランスＴ−２が、整流回路１０に接続された１次側巻線Ｔ−２ａと、１次側巻線Ｔ−２ａから絶縁された２次側巻線Ｔ−２ｂとを含む。制御電源用コンデンサＣ１−２は、絶縁トランスＴ−２の２次側巻線Ｔ−２ｂにダイオードＤ１−２を介して接続されている。外部電源用コンデンサＣ２−２は、制御電源用コンデンサＣ１−２にダイオードＤ２−２を介して接続されているとともに、外部電源ＤＣ−２が接続される入力端子Ｒ２−２にダイオードＤ３−２を介して接続されている。制御電源用コンデンサＣ３−２は、外部電源用コンデンサＣ２−２に接続されている。これにより、内部電源ＩＰＳ２−１（主電源供給＋外部ＤＣ電源供給）と絶縁トランスＴ−２とによって絶縁系の内部電源ＩＰＳ１−２を供給するので、非絶縁系の外部電源で電力供給を行った際に、外部電源ＤＣも絶縁することなく、絶縁系の内部電源を供給することができる。この結果、主電源による電源供給と外部電源による電源供給とを低コストに両立させることができる。
【００６４】
また、実施の形態１では、インバータ装置１において、監視部４０が、制御電源用コンデンサＣ１−１の電圧を監視する。制御部５０は、監視部４０による監視結果に応じて、外部電源ＤＣ−１、ＤＣ−２を制御電源回路２０−１、２０−２から遮断する第１のモードと、主電源ＡＣ及び外部電源ＤＣ−１、ＤＣ−２を併用する第２のモードと、主電源ＡＣを整流回路９０３から遮断する第３のモードとの間で、インバータ装置１の動作を切り換える。これにより、電源供給口（主電源供給／外部電源供給）を自動で判別し、その供給方式と目的（設定）に合わせて、インバータ装置１の制御モードを変更できる。例えば、第１のモードに変更することにより、主電源供給／外部電源供給の併用時に外部電源を遮断することができ、外部電源のバッテリ−等の省電力化を図ることができる。あるいは、例えば、第２のモードに変更することにより、あらゆる時もＣＰＵ（監視部４０及び制御部５０）の電源を落とさないように、インバータ装置１の動作の信頼性を向上できる。あるいは、例えば、第３のモードに変更することにより、モータＭを駆動しない等の制約が自動的にかかり、安全にインバータ装置１を設定・メンテナンスできる。
【００６５】
実施の形態２．
次に、実施の形態２にかかるインバータ装置１ｉについて図６を用いて説明する。図６は、インバータ装置１ｉの構成を示す図である。以下では、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
【００６６】
実施の形態１では、インバータ装置１に２種類の外部電源ＤＣ−１、ＤＣ−２が接続されているが、実施の形態２では、インバータ装置１ｉに多種類の外部電源ＤＣ−１、ＤＣ−２、・・・、ＤＣ−ｋ（ｋは３以上の整数）が接続されている。
【００６７】
具体的には、インバータ装置１ｉの筐体２に、制御電源を確立させるための入力端子として、入力端子Ｒ１、Ｓ１以外に、外部電源ＤＣ−１を供給する端子Ｒ２−１、Ｓ２−１と、外部電源ＤＣ−２を供給する端子Ｒ２−２、Ｓ２−２とを取り付け、・・・、外部電源ＤＣ−ｋを供給する端子Ｒ２−ｋ、Ｓ２−ｋとを取り付け、外部電源専用の供給口を設置する。
【００６８】
より具体的には、インバータ装置１ｉでは、図７及び図８に示すように、複数の絶縁トランスＴ−１、Ｔ−２、・・・、Ｔ−ｋを用いて、制御電源回路２０−１、制御電源回路２０−２、・・・、及び制御電源回路２０−ｋが多段接続されている。このとき、最終段を除く制御電源回路２０−１、制御電源回路２０−２、・・・、制御電源回路２０−（ｋ−１）の内部構成は、それぞれ、実施の形態１の制御電源回路２０−１の内部構成と同様であり、最終段の制御電源回路２０−ｋの内部構成は、実施の形態１の制御電源回路２０−２の内部構成と同様である。これにより、多段階的に変圧されたレベル（例えば、ＤＣ４８Ｖ、ＤＣ２４Ｖ、ＤＣ５Ｖ、ＤＣ３．３Ｖ等）で絶縁系の内部電源、すなわち制御用の直流電力ＩＰＳ１−１、ＩＰＳ２−１、ＩＰＳ１−２、ＩＰＳ２−２、・・・、ＩＰＳ１−ｋ、ＩＰＳ２−ｋを生成でき、制御部５０内に異なるレベルの電力で動作する制御回路５１−１、５１−２、・・・、５１−ｋが存在する場合に、それぞれの制御回路に絶縁系の内部電源を供給できる。
【００６９】
また、監視部４０ｉは、最終段を除く制御電源回路２０−１、制御電源回路２０−２、・・・、制御電源回路２０−（ｋ−１）における各制御電源用コンデンサＣ１−１、Ｃ１−２、・・・、Ｃ１−（ｋ−１）の電圧を監視する。監視部４０ｉは、監視された各電圧の値を監視結果として制御部５０（における例えば制御回路５１−２）へ供給する。
【００７０】
例えば、制御回路５１−２は、制御電源用コンデンサＣ１−１の電圧、制御電源用コンデンサＣ１−２の電圧、・・・、及び制御電源用コンデンサＣ１−ｋの電圧の監視結果を監視部４０ｉから受ける。制御回路５１−２は、監視部４０ｉによる監視結果に応じて、外部電源ＤＣ−１、ＤＣ−２、・・・、ＤＣ−ｋを制御電源回路２０−１、２０−２から遮断する第１のモードと、主電源ＡＣ及び外部電源ＤＣ−１、ＤＣ−２、・・・、ＤＣ−ｋを併用する第２のモードと、主電源ＡＣを整流回路９０３から遮断する第３のモードとの間で、インバータ装置１ｉの動作を切り換える。制御回路５１−２は、監視部４０ｉによる監視結果に応じて、開閉部７０、開閉部８０−１、開閉部８０−２、・・・、及び開閉部８０−ｋを制御する。これにより、電源供給口（主電源供給／外部電源供給）を自動で多段階的に判別し、その供給方式と目的（設定）に合わせて、インバータ装置１ｉの制御モードをさらに正確に変更できる。
【００７１】
なお、監視部４０ｉによる監視結果に応じて電源供給口（主電源供給／外部電源供給）を自動で多段階的に判別できることから、制御回路５１−２は、さらに多くの制御モードの間でインバータ装置１ｉの動作を切り換えてもよい。例えば、外部電源ＤＣ−１、ＤＣ−２、・・・、ＤＣ−ｋの一部を制御電源回路２０−１、２０−２から遮断するモードをさらに設けてもよいし、主電源ＡＣと外部電源ＤＣ−１、ＤＣ−２、・・・、ＤＣ−ｋの一部とを併用するモードをさらに設けてもよい。これにより、インバータ装置１ｉを、その供給方式と目的（設定）に合わせて、さらにきめ細かく動作させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
以上のように、本発明にかかるインバータ装置は、制御電源の確立に有用である。
【符号の説明】
【００７３】
１、１ｉ  インバータ装置
２  筐体
１０  整流回路
２０−１〜２０−ｋ  制御電源回路
４０、４０ｉ  監視部
５０  制御部
５１−１〜５１−ｋ  制御回路
７０  開閉部
７１〜７３  スイッチ
８０−１〜８０−ｋ  開閉部
８１−１〜８１−ｋ  遮断器
９００、９００ｉ  インバータ装置
９０２、９０２ｉ  筐体
９０３  整流回路
９０４  インバータ主回路
９１０  整流回路
９２０、９２０ｉ  制御電源回路
９５０  制御部
ＡＣ  主電源
Ｃ１−１〜Ｃ１−ｋ  制御電源用コンデンサ
Ｃ２−１〜Ｃ２−ｋ  外部電源用コンデンサ
Ｃ３−１〜Ｃ３−ｋ  制御電源用コンデンサ
Ｄ１−１〜Ｄ１−ｋ  ダイオード
Ｄ２−１〜Ｄ２−ｋ  ダイオード
Ｄ３−１〜Ｄ３−ｋ  ダイオード
ＤＣ  外部電源
ＤＣ−１〜ＤＣ−ｋ  外部電源
Ｔ−１〜Ｔ−ｋ  絶縁トランス
Ｔ−１ａ〜Ｔ−ｋａ  １次側巻線
Ｔ−１ｂ〜Ｔ−ｋｂ  ２次側巻線
Ｔ９００  絶縁トランス
Ｔ９００  １次側巻線
Ｔ９００  ２次側巻線
【図１】
2013171899.tif 000003
【図２】
2013171899.tif 000004
【図３】
2013171899.tif 000005
【図４】
2013171899.tif 000006
【図５】
2013171899.tif 000007
【図６】
2013171899.tif 000008
【図７】
2013171899.tif 000009
【図８】
2013171899.tif 000010
【図９】
2013171899.tif 000011
【図１０】
2013171899.tif 000012
【図１１】
2013171899.tif 000013
【図１２】
2013171899.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成25年4月4日(2013.4.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主電源から供給された交流電力を整流化して直流電力を生成する整流回路と、
前記生成された直流電力と外部電源から供給された直流電力との少なくとも一方を用いて制御用直流電力を生成する制御電源回路と、
前記生成された制御用直流電力を用いて、所定の制御動作を行う制御部と、
前記第１の制御電源用コンデンサの電圧を監視する監視部と、
を備え、
前記制御電源回路は、
前記整流回路に接続された１次側巻線と前記１次側巻線から絶縁された２次側巻線とを含む絶縁トランスと、
前記絶縁トランスの前記２次側巻線に第１のダイオードを介して接続された第１の制御電源用コンデンサと、
前記第１の制御電源用コンデンサに第２のダイオードを介して接続されているとともに、前記外部電源が接続される端子に第３のダイオードを介して接続された外部電源用コンデンサと、
前記外部電源用コンデンサに接続された第２の制御電源用コンデンサと、
を有し、
前記制御部は、前記監視部により監視された前記第１の制御電源用コンデンサの電圧を閾値と比較して前記主電源から供給されていることが分かった場合、前記第１の制御電源用コンデンサを用いて電源供給を行う第１のモードと前記第２の制御電源用コンデンサを用いて電源供給を行う第２のモードとのいずれかを選択するのかをユーザに問い合わせ、ユーザからの選択指示に応じて、前記第１のモードと前記第２のモードとの間で、前記インバータ装置の動作を切り換える
ことを特徴とするインバータ装置。
【請求項２】
前記生成された制御用直流電力と第２の外部電源から供給された直流電力との少なくとも一方を用いて第２の制御用直流電力を生成する第２の制御電源回路をさらに備え、
前記制御部は、前記生成された制御用直流電力と前記生成された第２の制御用直流電力とを用いて、所定の制御動作を行い、
前記第２の制御電源回路は、
前記第２の制御電源用コンデンサに接続された１次側巻線と前記１次側巻線から絶縁された２次側巻線とを含む第２の絶縁トランスと、
前記第２の絶縁トランスの前記２次側巻線に第４のダイオードを介して接続された第３の制御電源用コンデンサと、
前記第３の制御電源用コンデンサに第５のダイオードを介して接続されているとともに、前記第２の外部電源が接続される端子に第６のダイオードを介して接続された第２の外部電源用コンデンサと、
前記第２の外部電源用コンデンサに接続された第４の制御電源用コンデンサと、
を有する
ことを特徴とする請求項１に記載のインバータ装置。
【請求項３】
前記主電源から供給された交流電力を整流化して直流電力を生成する第２の整流回路と、
前記第２の整流回路により生成された直流電力を交流電力に変換し、変換された交流電力を用いてモータを駆動するインバータ主回路と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記監視部による監視結果に応じて、前記外部電源を前記制御電源回路から遮断する前記第１のモードと、前記主電源及び前記外部電源を併用する前記第２のモードと、前記主電源を前記第２の整流回路から遮断する第３のモードとの間で、前記インバータ装置の動作を切り換える
ことを特徴とする請求項１に記載のインバータ装置。
【請求項４】
前記主電源と前記第２の整流回路との電気的接続を開閉する第１の開閉部と、
前記外部電源と前記制御電源回路との電気的接続を開閉する第２の開閉部と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記監視部による監視結果に応じて前記第１の開閉部及び前記第２の開閉部を制御する
ことを特徴とする請求項３に記載のインバータ装置。
【請求項５】
前記主電源から供給された交流電力を整流化して直流電力を生成する第２の整流回路と、
前記第２の整流回路により生成された直流電力を交流電力に変換し、変換された交流電力を用いてモータを駆動するインバータ主回路と、
をさらに備え、
前記監視部は、前記第３の制御電源用コンデンサの電圧をさらに監視し、
前記制御部は、前記監視部による監視結果に応じて、前記外部電源を前記制御電源回路から遮断し前記第２の外部電源を前記第２の制御電源回路から遮断する前記第１のモードと、前記主電源、前記外部電源、及び前記第２の外部電源を併用する前記第２のモードと、前記主電源を前記第２の整流回路から遮断する第３のモードとの間で、前記インバータ装置の動作を切り換える
ことを特徴とする請求項２に記載のインバータ装置。
【請求項６】
前記主電源と前記第２の整流回路との電気的接続を開閉する第１の開閉部と、
前記外部電源と前記制御電源回路との電気的接続を開閉する第２の開閉部と、
前記第２の外部電源と前記第２の制御電源回路との電気的接続を開閉する第３の開閉部と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記監視部による監視結果に応じて前記第１の開閉部、前記第２の開閉部、及び前記第３の開閉部を制御する
ことを特徴とする請求項５に記載のインバータ装置。
【手続補正書】
【提出日】平成25年6月20日(2013.6.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主電源から供給された交流電力を整流化して直流電力を生成する整流回路と、
前記生成された直流電力と外部電源から供給された直流電力との少なくとも一方を用いて制御用直流電力を生成する制御電源回路と、
前記生成された制御用直流電力を用いて、所定の制御動作を行う制御部と、
監視部と、
を備え、
前記制御電源回路は、
前記整流回路に接続された１次側巻線と前記１次側巻線から絶縁された２次側巻線とを含む絶縁トランスと、
前記絶縁トランスの前記２次側巻線に第１のダイオードを介して接続された第１の制御電源用コンデンサと、
前記第１の制御電源用コンデンサに第２のダイオードを介して接続されているとともに、前記外部電源が接続される端子に第３のダイオードを介して接続された外部電源用コンデンサと、
前記外部電源用コンデンサに接続された第２の制御電源用コンデンサと、
を有し、
前記監視部は、前記第１の制御電源用コンデンサの電圧を監視し、
前記制御部は、前記監視部により監視された前記第１の制御電源用コンデンサの電圧を閾値と比較して前記主電源から供給されていることが分かった場合、前記第１の制御電源用コンデンサを用いて電源供給を行う第１のモードと前記第２の制御電源用コンデンサを用いて電源供給を行う第２のモードとのいずれかを選択するのかをユーザに問い合わせ、ユーザからの選択指示に応じて、前記第１のモードと前記第２のモードとの間で動作を切り換える
ことを特徴とするインバータ装置。
【請求項２】
前記生成された制御用直流電力と第２の外部電源から供給された直流電力との少なくとも一方を用いて第２の制御用直流電力を生成する第２の制御電源回路をさらに備え、
前記制御部は、前記生成された制御用直流電力と前記生成された第２の制御用直流電力とを用いて、所定の制御動作を行い、
前記第２の制御電源回路は、
前記第２の制御電源用コンデンサに接続された１次側巻線と前記１次側巻線から絶縁された２次側巻線とを含む第２の絶縁トランスと、
前記第２の絶縁トランスの前記２次側巻線に第４のダイオードを介して接続された第３の制御電源用コンデンサと、
前記第３の制御電源用コンデンサに第５のダイオードを介して接続されているとともに、前記第２の外部電源が接続される端子に第６のダイオードを介して接続された第２の外部電源用コンデンサと、
前記第２の外部電源用コンデンサに接続された第４の制御電源用コンデンサと、
を有する
ことを特徴とする請求項１に記載のインバータ装置。
【請求項３】
前記主電源から供給された交流電力を整流化して直流電力を生成する第２の整流回路と、
前記第２の整流回路により生成された直流電力を交流電力に変換し、変換された交流電力を用いてモータを駆動するインバータ主回路と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記監視部による監視結果に応じて、前記外部電源を前記制御電源回路から遮断する前記第１のモードと、前記主電源及び前記外部電源を併用する前記第２のモードと、前記主電源を前記第２の整流回路から遮断する第３のモードとの間で、前記インバータ装置の動作を切り換える
ことを特徴とする請求項１に記載のインバータ装置。
【請求項４】
前記主電源と前記第２の整流回路との電気的接続を開閉する第１の開閉部と、
前記外部電源と前記制御電源回路との電気的接続を開閉する第２の開閉部と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記監視部による監視結果に応じて前記第１の開閉部及び前記第２の開閉部を制御する
ことを特徴とする請求項３に記載のインバータ装置。
【請求項５】
前記主電源から供給された交流電力を整流化して直流電力を生成する第２の整流回路と、
前記第２の整流回路により生成された直流電力を交流電力に変換し、変換された交流電力を用いてモータを駆動するインバータ主回路と、
をさらに備え、
前記監視部は、前記第３の制御電源用コンデンサの電圧をさらに監視し、
前記制御部は、前記監視部による監視結果に応じて、前記外部電源を前記制御電源回路から遮断し前記第２の外部電源を前記第２の制御電源回路から遮断する前記第１のモードと、前記主電源、前記外部電源、及び前記第２の外部電源を併用する前記第２のモードと、前記主電源を前記第２の整流回路から遮断する第３のモードとの間で、前記インバータ装置の動作を切り換える
ことを特徴とする請求項２に記載のインバータ装置。
【請求項６】
前記主電源と前記第２の整流回路との電気的接続を開閉する第１の開閉部と、
前記外部電源と前記制御電源回路との電気的接続を開閉する第２の開閉部と、
前記第２の外部電源と前記第２の制御電源回路との電気的接続を開閉する第３の開閉部と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記監視部による監視結果に応じて前記第１の開閉部、前記第２の開閉部、及び前記第３の開閉部を制御する
ことを特徴とする請求項５に記載のインバータ装置。
【国際調査報告】
2013171899.tif 000015
2013171899.tif 000016
2013171899.tif 000017