(57)【要約】【課題】  この発明は、出力周波数が固定されたインバータに対し、出力可変の回路を設けることなく、過電流時にインバータの出力周波数を下げ、インバータを保護することを目的とするものである。【解決手段】  入力電源の周波数を変化させて出力するインバータ回路に過電流保護回路６を介在させる。前記過電流保護回路には、過電流検出手段４と、過電流検出時にインバータ３の出力周波数を予め設定された一定の周波数に低下させる周波数制御手段５とを備え、前記周波数制御手段５は所定時間経過後に通常制御に復帰するようにしてインバータの保護装置を構成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力電源の周波数を変化させて出力するインバータ回路に過電流保護回路を介在させ、
前記過電流保護回路は、過電流検出手段と、過電流検出時にインバータの出力周波数を予め設定された一定の周波数に低下させる周波数制御手段とを備え、前記周波数制御手段は所定時間経過後に通常制御に復帰するようにした、
インバータの保護装置
【請求項２】
過電流検出手段は、所定時間ごとに電流状態を検知するものとし、過電流状態が所定時間内に所定回検出されたときはインバータの出力を停止するものとした、請求項１記載のインバータの保護装置
【請求項３】
入力電源の周波数を変化させて出力するインバータ回路に介在された過電流保護回路において、
前記インバータ回路に過電流を検出したときに予め設定された周波数下げルーチンに移行してインバータの出力周波数を低下させ、電流の所定周期経過後に通常運転に復帰させ、所定時間内に所定回数過電流を検出したときはインバータの運転を停止させるようにした、インバータの保護方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、負荷の変化が大きい環境で使用されるインバータ回路において、インバータを過電流から保護するための装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、インバータを高い負荷時における過電流から保護するためには、インバータの出力周波数、出力電圧を引き下げる回路を設ける手法が取られている（例えば特開平１１−１０３５２３号）。
しかしながら、インバータの出力周波数を下げるためには、インバータ自体に出力周波数可変の回路を設けなければならない。特に出力周波数が商用電源（５０Ｈｚ、６０Ｈｚ）固定の場合、保護のために周波数可変のための回路を別途設けなければならず、その分コストが高くなり、回路も大型となっていた。
【特許文献１】特開平９−３１２９９６号公報  上記公報掲載の発明は、ブラシレスモーターの始動時の運転パターンを予め設定しておき、温度センサに基づきブラシレスモーターの起動電圧を変えるようにインバータの出力周波数を切り替えることによって、周囲温度の影響による過電流を防止するようにしたものである。
【特許文献２】実開平５−２５９９５号公報  上記公報掲載の発明は、Ｖ／Ｆパターンデータ記憶回路にインバータのＶ／Ｆパターンを記憶させ、三相誘導電動機の始動時に任意の時間任意のＶ／Ｆ値に設定できるようにすることによって、始動時の出力電圧を高くし、始動後は通常のＶ／Ｆパターンに戻すようにして、電動機の始動時のトルクを増大するようにしたものである。
【０００３】
上記二つの特許文献に加持された発明は、いずれもインバータの出力を制御するためのパターンを予め設定しておき、パターンに基づいてインバータの出力を制御するものであるが、いずれも始動時における運転制御を目的としたものであって、通常運転中に発生する異常負荷に対する保護を目的としたものではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明は、出力周波数が固定されたインバータに対し、出力可変の回路を設けることなく、過電流時にインバータの出力周波数を下げ、インバータを保護することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、入力電源の周波数を変化させて出力するインバータ回路に過電流保護回路を介在させ、前記過電流保護回路には、過電流検出手段と、過電流検出時にインバータの出力周波数を予め設定された一定の周波数に低下させる周波数制御手段とを備え、前記周波数制御手段は所定時間経過後に通常制御に復帰するようにしてインバータの保護装置を構成するものである。
請求項２の発明は、請求項１における過電流検出手段を、所定時間ごとに電流状態を検知するものとし、過電流状態が所定時間内に所定回検出されたときはインバータの出力を停止するものとしてインバータの保護装置を構成するものである。
請求項３の発明は保護方法に関するものであり、入力電源の周波数を変化させて出力するインバータ回路に介在された過電流保護回路において、前記インバータ回路に過電流を検出したときに予め設定された周波数下げルーチンに移行してインバータの出力周波数を低下させ、電流の所定周期経過後に通常運転に復帰させ、所定時間内に所定回数過電流を検出したときはインバータの運転を停止させるようにして構成する。
【０００６】
前記過電流保護回路を構成する過電流検出手段は、インバータの入力側に配設しても出力側に配設してもよい。そして、過電流検出手段は所定時間ごとに過電流の有無を検知するものであるが、前記「所定時間」の計算方法は、分・秒の他に電流の周波数により計測される時間も含まれる。
前記周波数制御手段は、低周波数を出力するための手段をプログラムとしてＣＰＵなどに記憶させておく。
請求項２の発明において「所定時間ごとに電流状態を検知するものとし、過電流状態が所定時間内に所定回検出されたとき」とは、例えば電流状態の検知を０．１秒ごと（所定時間ごと）に行い、異常電流が１分間（所定時間）に２０回（所定回数）検出された場合である。電流状態を検知する間隔（所定時間）、異常電流の回数を累積する時間（所定時間）、異常と判定する異常検出回数（所定回数）は任意に設定することができる。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、過電流検出手段によって高負荷が検出されたときは、周波数制御手段から予め設定された出力周波数を出力するための信号がインバータへ入力されるので、インバータに周波数可変の回路を設けなくとも、インバータの出力周波数を下げて、その保護を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、高周波電源（例えばコンクリートバイブレーター用の４８Ｖ、２４０Ｈｚ）と商用電源（１００ｖ、５０／６０Ｈｚ）とを１台の発電機から得られるようにした回路である。
従来、周波数のみが異なり電圧が同じ電源を取り出す装置は知られており（例えば特開２００１−２１１６９３号）、インバータの出力側に変圧器を介在させて電圧を変換することにより、周波数と電圧の異なる電源が得られるようにした装置も知られている（例えば特開２００２−２４７７５９号）。
しかるに、図１の回路は変圧器を用いることなく、１台の発電機から高周波電源と商用電源とを取り出せるようにしてある。
【０００９】
高周波バイブレーター用電源として例えば４８Ｖ、２４０Ｈｚの電源を出力する高周波発電機１の出力側に倍電圧整流器２を介在させてインバータ３を接続し、このインバータ３から商用電源が出力されるようにしてある。
前記高周波発電機１の出力電源（例えば４８Ｖ、２４０Ｈｚ）は、倍電圧整流器２によって直流（例えば１４０Ｖ）に変換され、インバータ３によって交流１００Ｖ、５０／６０Ｈｚに変換される。前記電圧の変換はインバータでのＰＷＭ変調で行われるので、インバータの出力側に変圧器は不要である。
【００１０】
なお、上記とは逆に、安価な商用電源の発電機で交流１００Ｖを出力し、これを高周波出力のインバータで高周波電源を得ることもできる。この場合は、１００Ｖから低電圧（例えば４８Ｖ）を得るのであるから、倍電圧整流の必要はなく、通常の整流を用い、インバータのＰＷＭ変調によって所定の電圧を得ることができる。
【００１１】
図１にもどると、前記インバータ３の出力側に過電流検出手段４が介在させてある。この過電流検出手段４は、過電流検出手段の出力信号を受けて作動する周波数制御手段５とで過電流保護回路６を構成している。
【００１２】
前記過電流検出手段４は、インバータ３の出力電流の３周期ごとに電流を検知するようにしてあり、過電流を検出したときには過電流信号が周波数制御手段５へ出力される。
周波数制御手段５には、低周波数の出力回路がプログラムされており、このプログラムによって所定時間、例えば前記インバータ３の出力電流の３周期の間、インバータ３が低周波運転をするように、低周波出力信号をインバータ３へ出力する。
前記低周波出力信号を受けたインバータ３はその信号の指令に従い所定時間低周波運転を行う。
【００１３】
前記１回の低周波出力信号によって短期間インバータは低出力運転を行い、その後通常運転にもどる。
前記過電流検出手段４における過電流の検出からインバータが通常運転にもどるまでで、過電流保護のための１ルーティンを構成する。
ここで、通常運転にもどったときに過電流検出手段によって再度過電流が検出されたときは、２回目のルーティンに入る。このようにして、電流検出手段で過電流が検出される都度、過電流保護のルーティンが作動するが、過電流検出が連続した場合、例えば１分以内に２０回過電流が検出されたときには、インバータの停止信号が出力されて、インバータは停止する。
前記インバータの出力信号は、過電流検知手段４から出力されるようにしても、周波数制御手段から出力するようにしてもよい。
また、過電流の回数の積算は所定時間、例えば１分でリセットされる。
【００１４】
図２は、上記と逆に、過電流検出手段４をインバータ３の入力側に配置したもので、このようなフォローアップ制御によっても上記と同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
この発明は、インバータに周波数可変の回路を設けなくとも、インバータの出力周波数を引き下げることができるものであり、産業上の利用可能性を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明実施形態のブロック図である
【図２】同じくフォローアップ制御とした場合のブロック図である
【図３】周波数制御ルーティンのフローである
【符号の説明】
【００１７】
１    高周波発電機
２    倍電圧整流器
３    インバータ
４    過電流検出手段
５    周波数制御手段
６    過電流保護回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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