(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用交流電源を整流する整流器と、この整流器に並列に接続された平滑コンデンサと、この平滑コンデンサに並列接続されモータに可変周波数の交流電力を供給するインバータとを備えたモータの電源装置において、
複数の小単位コンデンサから構成され、前記平滑コンデンサより総容量の大きいコンデンサ群を前記平滑コンデンサに並列に接続して設け、前記小単位コンデンサの数を少なくとも前記整流器の最大出力電圧値を前記小単位コンデンサの耐電圧値で除した数より多くし、
さらにコンデンサ群に流れる電流を抑制する電流抑制手段と、所定条件に従って前記電流抑制手段を前記平滑コンデンサの端子とコンデンサ群の端子との間に接続する電流抑制制御手段と、を設け、
前記電流抑制手段が前記平滑コンデンサと前記コンデンサ群の間に接続され、
前記電流抑制制御手段が、
前記コンデンサ群の両端間電圧を所定のサンプリング時間毎に検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段の検出データを少なくとも２サンプリング分記憶するメモリと、
前記電流抑制手段に並列に接続されたスイッチ手段と、
を有し、
前記メモリに記憶された検出データに基づき前記コンデンサ群の端子間電圧の電圧変化率に応じて前記コンデンサ群に流れる電流を抑制するように前記スイッチ手段を導通制御して前記電流抑制手段を接続制御することを特徴とするモータの電源装置。
【請求項２】
電流抑制手段が直列に接続された電流抑制効果の異なる複数の電流抑制素子からなり、電流抑制制御手段が各電流抑制素子にそれぞれに接続されたスイッチ手段を備えてそれぞれに制御することを特徴とする請求項１に記載のモータの電源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、商用交流電源から電力の供給を受けモータに可変周波数の交流電力を供給し、また、モータの回生電力をコンデンサに蓄電するインバータを備えたモータの電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１８は例えば特開平１１−２９９２７５号公報に開示された従来のエレベータ等を駆動するモータの電源装置を示すものである。エレベータかご１１とカウンタウエイト１０を吊すロープを巻上げるシーブ９をモータ７で駆動する。商用交流電源２からの商用電力は整流器３から平滑コンデンサ４を経てインバータ５からモータ７に与えられる。平滑コンデンサ４の第１電圧検出器１５によって検出される第１電圧Ｖ１５が、予め定める第１電圧Ｖ０１以上であるとき、モータ７の回生電力をコンデンサ群６にコンバータ１３を介して吸収して蓄電する。第１電圧Ｖ１５と商用電源の第１電流検出手段１７によって検出される第１電流Ｉ１７とによって求められる商用電力ＰｉがＰｍ以上であるとき、コンデンサ群６に蓄電された電力をコンバータ１３を介してモータ７に補給電する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のモータの電源装置は上述のように構成されており、モータ７の回生エネルギーをコンデンサ群６に蓄電し、この蓄電したエネルギーをモータ７の力行運転に利用することにより、省エネルギーを図ることができる。しかしながら、コンデンサ群６の給電電力や蓄電電力の制御及び、コンデンサ群６の端子間電圧が耐圧を越えないようにするために、平滑コンデンサ４とコンデンサ群６の間にコンバータ１３を介在させているために、装置が複雑になり、コストアップの要因となっているという問題があった。
【０００４】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、蓄電用のコンデンサ群の蓄電、給電のためのコンバータが不要で、低コストのモータの電源装置を提供すること、また、コンデンサ群に流れる突入電流を防ぎ信頼性の高いモータの電源装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的に鑑みこの発明は、商用交流電源を整流する整流器と、この整流器に並列に接続された平滑コンデンサと、この平滑コンデンサに並列接続されモータに可変周波数の交流電力を供給するインバータとを備えたモータの電源装置において、複数の小単位コンデンサから構成され、前記平滑コンデンサより総容量の大きいコンデンサ群を前記平滑コンデンサに並列に接続して設け、前記小単位コンデンサの数を少なくとも前記整流器の最大出力電圧値を前記小単位コンデンサの耐電圧値で除した数より多くし、さらにコンデンサ群に流れる電流を抑制する電流抑制手段と、所定条件に従って前記電流抑制手段を前記平滑コンデンサの端子とコンデンサ群の端子との間に接続する電流抑制制御手段と、を設け、前記電流抑制手段が前記平滑コンデンサと前記コンデンサ群の間に接続され、前記電流抑制制御手段が、前記コンデンサ群の両端間電圧を所定のサンプリング時間毎に検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段の検出データを少なくとも２サンプリング分記憶するメモリと、前記電流抑制手段に並列に接続されたスイッチ手段と、を有し、前記メモリに記憶された検出データに基づき前記コンデンサ群の端子間電圧の電圧変化率に応じて前記コンデンサ群に流れる電流を抑制するように前記スイッチ手段を導通制御して前記電流抑制手段を接続制御することを特徴とするモータの電源装置にある。
【００１１】
また、電流抑制手段が直列に接続された電流抑制効果の異なる複数の電流抑制素子からなり、電流抑制制御手段が各電流抑制素子にそれぞれに接続されたスイッチ手段を備えてそれぞれに制御することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を各実施の形態に従って図を参照しながら説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。図１において、１はモータの電源装置、２は商用交流電源、３は商用交流電源２を直流に整流する整流器、４は平滑コンデンサ、５は可変電圧可変周波数の電力を出力するインバータ、６は複数の電気二重層コンデンサ等の小単位コンデンサから構成され、平滑コンデンサより総容量が大きく設定され、小単位コンデンサの数を少なくとも整流器の最大出力電圧値を小単位コンデンサの耐電圧値で除した数より多く設けたコンデンサ群、７はモータ、８は減速器、９はシーブ、１０はカウンタウエイト、１１はかごである。
【００１３】
次に、実施の形態１にかかわるモータの電源装置１の動作を説明する。ここではモータの負荷としてエレベータを例に取り上げている。図１においては平滑コンデンサ４の端子Ｐ０、Ｎ０とコンデンサ群６の端子Ｐ１、Ｎ１の間(Ｐ０−Ｐ１間、Ｎ０−Ｎ１間)は直結されているため、端子Ｐ０−Ｎ０間と端子Ｐ１−Ｎ１間の電圧は等しいと考えてよい。
【００１４】
まず、モータの回生時の充電動作を説明する。例えば、かご１１がカウンタウエイト１０より軽い場合に、かご１１を上昇させようとすると、モータ７は発電機として働き、回生電力を生じる。モータ７から発生した回生電力は、端子Ｐ０−Ｎ０間の電圧を上昇させる。端子Ｐ０−Ｎ０間の電圧の上昇に伴って、平滑コンデンサ４、および、コンデンサ群６に回生電力が充電される。
【００１５】
次に、モータ７の力行運転時の放電動作について説明する。例えば、かご１１がカウンタウエイト１０より重い場合に、かご１１を上昇させようとするとモータ７は電動機として働き、力行電力を消費する。モータ７が消費した力行電力は、端子Ｐ０−Ｎ０間の電圧を降下させて行く。端子Ｐ０−Ｎ０間の電圧が商用交流電源２を整流器３により整流した直流電圧(ＡＣ２００Ｖの場合は、約ＤＣ２８０Ｖ)よりも高ければ、力行電力は平滑コンデンサ４、および、コンデンサ群６より供給され、端子Ｐ０−Ｎ０間の電圧は降下して行く。コンデンサ群６の端子Ｐ０−Ｎ０間の電圧が商用交流電源２を整流器３により整流した直流電圧(ＡＣ２００Ｖの場合は、約ＤＣ２８０Ｖ)と等しくなるとコンデンサ群６からの放電は停止し、力行電力の供給は商用交流電源２に切り替わる。
【００１６】
上記のように動作するため、コンデンサ群６の端子間(Ｐ１−Ｎ１)電圧は、常時、商用交流電源２を整流器３により整流した直流電圧(ＡＣ２００Ｖの場合は、約ＤＣ２８０Ｖ)以上となる。一方、小単位コンデンサである電気二重層コンデンサ等は耐電圧が決まっており、これを超えない範囲で使用しなければならない。従って、コンデンサ群６として直列に接続される小単位コンデンサの個数は以下の式で制約される。
【００１７】
ＮＣ≧Ｖｄｃ／Ｖｃ
ＮＣ：小単位コンデンサの個数、Ｖｄｃ：商用交流電源２を整流器３により整流した直流電圧
Ｖｃ：小単位コンデンサの耐電圧
【００１８】
ここで、一般的にＶｄｃは商用交流電源２の電圧をＶａｃとして、√２Ｖａｃで表せるが、実際の適用時には、Ｖａｃの変動分や、整流器３の効率を考慮して、次式として適用する。
【００１９】
ＮＣ≧√２(Ｖａｃ＋ΔＶ)＊η／Ｖｃ
ΔＶ：商用交流電源２の電圧の最大変動分、η：整流器３の効率
【００２０】
モータの電源装置を上述のように構成すると、コンバータなどの充放電制御回路や、電圧、電流センサを用いずともコンデンサ群６への充放電が可能となる。
【００２１】
実施の形態２．
図２はこの発明の実施の形態２にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。図中、図１と同一符号は同一又は相当部材を示すので説明は省略する。図２において、１Ａは実施の形態２によるモータの電源装置、Ｒ１は平滑コンデンサ４の端子Ｐ０とコンデンサ群６の端子Ｐ１間の接続線に直列に接続され流れる電流を抑制する抵抗、Ｓ１０は抵抗Ｒ１に並列に接続されたスイッチ手段、３１は平滑コンデンサ４の端子Ｐ０−Ｎ０間電圧を検出する第１の電圧検出手段、３２はコンデンサ群４の端子Ｐ１−Ｎ１間電圧を検出する第２の電圧検出手段、２１Ａは第１の電圧検出手段と第２の電圧検出手段からの信号を入力してスイッチ手段Ｓ１０を動作させる判定手段である。
【００２２】
次に、実施の形態２にかかわるモータの電源装置１Ａの動作を説明する。初期の充電時や、停電復帰後の復電時、点検時などの電源投入時には、商用交流電源２を整流器３により整流した直流電圧と端子Ｐ０−Ｎ０間電圧、端子Ｐ０−Ｎ０間電圧と端子Ｐ１−Ｎ１間電圧との間に、大きな電位差が生じている可能性がある。このような場合、コンデンサ群６に瞬間的に大電流が流れ、小単位コンデンサを破壊する恐れがある。そこで、モータの電源装置１Ａには、コンデンサ群６と平滑コンデンサ４の一端子を接続する配線に抵抗Ｒ１とこれを短絡できるスイッチ手段Ｓ１０を設ける。また、モータの電源装置１Ａは、端子Ｐ０−Ｎ０間電圧Ｖ０を検出する第１の電圧検出手段３１と、端子Ｐ１−Ｎ１間電圧Ｖ１を検出する第２の電圧検出手段３２と、電圧Ｖ０とＶ１の差ΔＶ(＝Ｖ０−Ｖ１)によってスイッチ手段Ｓ１０の動作を決定する判定手段２１Ａを備え、スイッチ手段Ｓ１０の開閉によりコンデンサ群６に流れる電流を制限する。
【００２３】
ここで、判定手段２１Ａの動作について説明する。通常の力行運転時、回生運転時には、判定手段２１Ａはスイッチ手段Ｓ１０を閉成している。しかし、停電などにより一度電源が切れた場合、コンデンサ群６への過電流充電を防ぐため以下の手順で動作する。
【００２４】
１）判定手段２１Ａは停電検出後もスイッチ手段Ｓ１０を継続して閉成したままとする。
２）復電と同時にスイッチ手段Ｓ１０を開成し、抵抗Ｒ１に通電することで、コンデンサ群６に流れる電流を抑制する。(図示はしていないが、商用電源２と整流器３の間にコンタクタが存在する場合には、復電後コンタクタが投入される前にスイッチ手段Ｓ１０を開成する。)
３）端子Ｐ１−Ｎ１間電圧のＶ１が上昇し、端子Ｐ０−Ｎ０間の電圧Ｖ０の差ΔＶ(＝Ｖ０−Ｖ１)がΔＶ≦Ｖｓ１となれば、スイッチ手段Ｓ１０を閉成し、通常時に復帰する。
ここで、０＜Ｖｓ1である。
また、スイッチ手段Ｓ１０は機械的スイッチ、電磁スイッチ、コンタクタなどで構成され、判定手段２１Ａは比較回路さらには簡単な演算処理を行うマイコンを備えたもので構成される(以下同様)。
【００２５】
モータの電源装置を上述のように構成すると、コンバータなどの充放電制御回路を用いずともコンデンサ群６への充放電が可能となり、端子Ｐ１−Ｎ１間電圧Ｖ１と端子Ｐ０−Ｎ０間電圧Ｖ０の差ΔＶに応じて、初期充電時、および、停電後の復帰時、点検後の電源投入時における、コンデンサ群６への突入電流を抑制できる。なお、第２の電圧検出手段３２は小単位コンデンサ毎に設けられた電圧検出手段や、複数個の小単位コンデンサのブロックもしくはモジュール毎に設けられた電圧検出手段により構成されたものであってもよい。
【００２６】
実施の形態３．
図３はこの発明の実施の形態３にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。図中、図２と同一符号は同一又は相当部材を示すので説明は省略する。図３において、１Ｂは実施の形態３によるモータの電源装置、Ｓ１、Ｓ２はトランジスタなどの半導体スイッチング素子、Ｄ１、Ｄ２はダイオード、２１Ｂは第１の電圧検出手段３１と第２の電圧検出手段３２の出力信号を受けて半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２の導通、不導通を決定する判定手段である。
【００２７】
次に、実施の形態３にかかわるモータの電源装置１Ｂの動作を説明する。モータの電源装置１Ｂは、コンデンサ群６と平滑コンデンサ４の一端子を接続する配線に抵抗Ｒ１を設け、平滑コンデンサ４からコンデンサ群６方向へのみ導通可能に構成された半導体スイッチング素子Ｓ１とダイオードＤ１からなる回路と、コンデンサ群６から平滑コンデンサ４方向へのみ導通可能に構成された半導体スイッチング素子Ｓ２とダイオードＤ２からなる回路を、それぞれ抵抗Ｒ１と並列に配している。また、モータの電源装置１Ｂは、端子Ｐ０−Ｎ０間電圧Ｖ０を検出する第１の電圧検出手段３１と、端子Ｐ１−Ｎ１間電圧Ｖ１を検出する第２の電圧検出手段３２と、電圧Ｖ０とＶ１の差ΔＶ(＝Ｖ０−Ｖ１)によって半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２の動作を決定する判定手段２１Ｂを備え、半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２の導通、不導通によりコンデンサ群６に流れる電流を制限する。
【００２８】
ここで、判定手段２１Ｂの動作について説明する。通常の力行運転時および回生運転時には、判定手段２１Ｂは半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２をともに導通させ、ダイオードＤ１、Ｄ２の働きにより電流方向を限定する。すなわち、コンデンサ群６に充電するときは、半導体スイッチング素子Ｓ１とダイオードＤ１を経由して、コンデンサ群６へ通電する。コンデンサ群６から放電するときは、半導体スイッチング素子Ｓ２とダイオードＤ２を経由して、平滑コンデンサ４へ通電する。しかし、停電などにより一度電源が切れた場合、判定手段２１Ｂはコンデンサ群６への過電流充電を防ぐため以下の手順で動作する。
【００２９】
１）判定手段２１Ｂは停電検出後も、半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２を両方とも導通させ、停電時の運転に対応する。
２）復電と同時に半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２とも不導通とし、抵抗Ｒ１に通電することにより、コンデンサ群６に流れる電流を抑制する。(図示はしていないが、商用電源２と整流器３の間にコンタクタが存在する場合には、復電後コンタクタが投入される前に半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２を不導通とする。)
３）端子Ｐ１−Ｎ１間電圧のＶ１が上昇し、端子Ｐ０−Ｎ０間の電圧Ｖ０との差ΔＶ(＝Ｖ０−Ｖ１)がΔＶ≦Ｖｓ１となれば、半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２を導通させ、通常時に復帰する。
ここで、０＜Ｖｓ1とする。
【００３０】
モータの電源装置を上述のように構成すると、コンバータなどの充放電制御回路を用いずともコンデンサ群６への充放電が可能となり、初期充電時、および、停電後の復帰時、点検後の電源投入時における、コンデンサ群６への突入電流を抑制できる。
【００３１】
実施の形態４．
図４はこの発明の実施の形態４にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。図中、図２と同一符号は同一又は相当部材を示すので説明は省略する。図４において、１Ｃは実施の形態４によるモータの電源装置、３３は電圧検出手段３２の検出した電圧データを少なくとも２サンプリング分記憶できるメモリ、２１Ｃはメモリ３３からの信号を入力してスイッチ手段Ｓ１０の動作を決定する判定手段である。
【００３２】
次に、実施の形態４にかかわるモータの電源装置１Ｃの動作を説明する。モータの電源装置１Ｃには、コンデンサ群６と平滑コンデンサ４の一端子を接続する配線に抵抗Ｒ１とこれを短絡できるスイッチ手段Ｓ１０を設ける。また、モータの電源装置１Ｃは、端子Ｐ１−Ｎ１間電圧を検出する電圧検出手段３２と、検出した電圧データを少なくとも２サンプリング分記憶できるメモリ３３と、現在の端子Ｐ１−Ｎ１間の電圧Ｖ１(ｎ)と１サンプリング時間前の端子Ｐ１−Ｎ１間の電圧Ｖ１(ｎ−１)とサンプリング時間Δｔの値から求めたコンデンサ群６の電圧変化率によりスイッチ手段Ｓ１０の動作を決定する判定手段２１Ｃを備え、スイッチ手段Ｓ１０の開閉によりコンデンサ群６に流れる電流を制限する。本実施の形態では、コンデンサ群６の電圧変化率を判定手段２１Ｃの判定基準としているので、初期の充電時や、停電後の復帰時、点検後の電源投入時だけでなく、通常の回生充電時におけるコンデンサ群６の保護や、負荷短絡など放電時の重大事故の防止にも適用できる。
【００３３】
ここで、判定手段２１Ｃの動作について説明する。まず、通常の力行運転(放電時)や回生運転(充電時)における判定手段２１Ｃの動作条件を以下に示す。
(１)｜(Ｖ１(ｎ)−Ｖ１(ｎ−１))／Δｔ｜≧ｄＶｓ１ならば、スイッチ手段Ｓ１０を開成し、抵抗Ｒ１に通電することで、コンデンサ群６に流れる電流を抑制する。
(２)｜(Ｖ１(ｎ)−Ｖ１(ｎ−１))／Δｔ｜＜ｄＶｓ０ならば、スイッチ手段Ｓ１０を閉成し、電流制限を行わない。
ここで、０＜ｄＶｓ０≦ｄＶｓ１とする。
【００３４】
次に、停電時の判定手段２１Ｃの動作手順を以下に示す。
１）判定手段２１Ｃは停電検出後もスイッチ手段Ｓ１０を継続して閉成したままとする。
２）復電と同時にスイッチ手段Ｓ１０を開成し、抵抗Ｒ１に通電することで、コンデンサ群６に流れる電流を抑制する。(図示はしていないが、商用電源２と整流器３の間にコンタクタが存在する場合には、復電後コンタクタが投入される前にスイッチ手段Ｓ１０を開成する。)
３）端子Ｐ１−Ｎ１間電圧のＶ１が上昇し、端子Ｐ１−Ｎ１間の電圧Ｖ１の時間増加率が(Ｖ１(ｎ)−Ｖ１(ｎ−１))／Δｔ＜ｄＶｓ０となれば、スイッチ手段Ｓ１０を閉成し、通常時に復帰する。
【００３５】
モータの電源装置を上述のように構成すると、コンバータなどの充放電制御回路を用いずともコンデンサ群６への充放電が可能となり、初期充電時、停電後の復帰時、点検後の電源投入時だけでなく、通常の開成運転時や負荷短絡など放電時の事故に対してもコンデンサ群６への突入電流を抑制できる。
【００３６】
実施の形態５．
図５はこの発明の実施の形態５にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。図中、図３と同一符号は同一又は相当部材を示すので説明は省略する。図５において、１Ｄは実施の形態５によるモータの電源装置、３３は電圧検出手段３２の検出した電圧データを少なくとも２サンプリング分記憶できるメモリ、２１Ｄはメモリ３３からの信号を入力して半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２の導通、不導通を決定する判定手段である。
【００３７】
次に、実施の形態５にかかわるモータの電源装置１Ｄの動作を説明する。モータの電源装置１Ｄは、コンデンサ群６と平滑コンデンサ４の一端子を接続する配線に抵抗Ｒ１を設け、平滑コンデンサ４からコンデンサ群６方向へのみ導通可能に構成された半導体スイッチング素子Ｓ１とダイオードＤ１からなる回路と、コンデンサ群６から平滑コンデンサ４方向へのみ導通可能に構成された半導体スイッチング素子Ｓ２とダイオードＤ２からなる回路を、それぞれ抵抗Ｒ１と並列に配している。
【００３８】
また、モータの電源装置１Ｄは、端子Ｐ１−Ｎ１間電圧を検出する電圧検出手段３２と、検出した電圧データを少なくとも２サンプリング分記憶できるメモリ３３と、現在の端子Ｐ１−Ｎ１間の電圧Ｖ１(ｎ)と１サンプリング時間前の端子Ｐ１−Ｎ１間の電圧Ｖ１(ｎ−１)とサンプリング時間Δｔの値から求めたコンデンサ群６の電圧変化率により半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２の動作を決定する判定手段２１Ｄを備え、半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２の導通、不導通によりコンデンサ群６に流れる電流を制限する。また本実施の形態では、現在の端子Ｐ１−Ｎ１間の電圧Ｖ１(ｎ)と１サンプリング時間前の端子Ｐ１−Ｎ１間の電圧Ｖ１(ｎ−１)とサンプリング時間Δｔの値より、コンデンサ群６の電圧変化率を、判定手段２１Ｄの判定基準としているので、初期の充電時や、停電後の復帰時、点検後の電源投入時だけでなく、通常の回生充電時におけるコンデンサ群６の保護や、負荷短絡など放電時の重大事故の防止にも適用できる。
【００３９】
ここで、判定手段２１Ｄの動作について説明する。まず、通常の力行運転(放電時)や回生運転(充電時)における判定手段２１Ｄの動作条件を以下に示す。
(１)｜(Ｖ１(ｎ)−Ｖ１(ｎ−１))／Δｔ｜≧ｄＶｓ１ならば、半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２を不導通とし、抵抗Ｒ１に通電することで、コンデンサ群６に流れる電流を抑制する。
(２)｜(Ｖ１(ｎ)−Ｖ１(ｎ−１))／Δｔ｜＜ｄＶｓ０ならば、半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２をともに導通させ、ダイオードＤ１、Ｄ２の働きにより電流方向を限定する。すなわち、コンデンサ群６に充電するときは、半導体スイッチング素子Ｓ１とダイオードＤ１を経由して、コンデンサ群６へ通電する。コンデンサ群６から放電するときは、半導体スイッチング素子Ｓ２とダイオードＤ２を経由して、平滑コンデンサ４へ通電する。このとき電流制限は行われない。
ここで、０＜ｄＶｓ０≦ｄＶｓ１とする。
【００４０】
次に、停電時の判定手段２１Ｄの動作手順を以下に示す。
１）判定手段２１Ｄは停電検出後も半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２を継続して導通したままとする。
２）復電と同時に半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２を不導通とし、抵抗Ｒ１に通電することで、コンデンサ群６に流れる電流を抑制する。(図示はしていないが、商用電源２と整流器３の間にコンタクタが存在する場合には、復電後コンタクタが投入される前に半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２を不導通とする。)
３）端子Ｐ１−Ｎ１間電圧のＶ１が上昇し、端子Ｐ１−Ｎ１間の電圧Ｖ１の時間増加率が(Ｖ１(ｎ)−Ｖ１(ｎ−１))／Δｔ＜ｄＶｓ０となれば、半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２を導通させ、通常時に復帰する。
【００４１】
モータの電源装置を上述のように構成すると、コンバータなどの充放電制御回路を用いずともコンデンサ群６への充放電が可能となり、初期充電時、停電後の復帰時、点検後の電源投入時だけでなく、通常の開成運転時や負荷短絡など放電時の事故に対してもコンデンサ群６への突入電流を抑制できる。
【００４２】
実施の形態６．
図６はこの発明の実施の形態６にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。図中、図２と同一符号は同一又は相当部材を示すので説明は省略する。図６において、１Ｅは実施の形態６によるモータの電源装置、２１Ｅはコンデンサ群６に流れる電流を検出する電流検出手段３４の出力信号を受けてスイッチ手段Ｓ１０を動作させる判定手段である。
【００４３】
次に、実施の形態６にかかわるモータの電源装置１Ｅの動作を説明する。モータの電源装置１Ｅには、コンデンサ群６と平滑コンデンサ４の一端子を接続する配線に抵抗Ｒ１とこれを短絡できるスイッチ手段Ｓ１０を設ける。また、モータの電源装置１Ｅは、端子Ｐ１−Ｐ０間を流れる電流値を検出する電流検出手段３４と、検出した電流値によりスイッチ手段Ｓ１０の動作を決定する判定手段２１Ｅを備え、スイッチ手段Ｓ１０の開閉によりコンデンサ群６に流れる電流を制限する。本実施の形態では、電流値を判定手段２１Ｅの判定基準としているので、初期の充電時や、停電後の復帰時、点検後の電源投入時だけでなく、通常の回生充電時におけるコンデンサ群６の保護や、負荷短絡など放電時の重大事故の防止にも適用できる。
【００４４】
ここで、判定手段２１Ｅの動作について説明する。まず、通常の力行運転(放電時)や回生運転(充電時)における判定手段２１Ｅの動作条件を以下に示す。
(１)Ｉ≧Ｉｓ１ならば、スイッチ手段Ｓ１０を開成し、抵抗Ｒ１に通電することで、コンデンサ群６に流れる電流を抑制する。
(２)Ｉ＜Ｉｓ０ならば、スイッチ手段Ｓ１０を閉成し、電流制限を行わない。
ここで、０＜Ｉｓ０≦Ｉｓ１とする。
また、電流値Ｉは絶対値であり、電流の方向は示さないものとする。
【００４５】
次に、停電時の判定手段２１Ｅの動作手順を以下に示す。
１）判定手段２１Ｅは停電検出後もスイッチ手段Ｓ１０を継続して閉成したままとする。
２）復電と同時にスイッチ手段Ｓ１０を開成し、抵抗Ｒ１に通電することで、コンデンサ群６に流れる電流を抑制する。(図示はしていないが、商用電源２と整流器３の間にコンタクタが存在する場合には、復電後コンタクタが投入される前にスイッチ手段Ｓ１０を開成する。)
３）端子Ｐ０−Ｐ１間の電流ＩがＩ＜Ｉｓ０となれば、スイッチ手段Ｓ１０を閉成し、通常時に復帰する。
【００４６】
モータの電源装置を上述のように構成すると、コンバータなどの充放電制御回路を用いずともコンデンサ群６への充放電が可能となり、初期充電時、停電後の復帰時、点検後の電源投入時だけでなく、通常の開成運転時や負荷短絡など放電時の事故に対してもコンデンサ群６への突入電流を抑制できる。
【００４７】
実施の形態７．
図７はこの発明の実施の形態７にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。図中、図３と同一符号は同一又は相当部材を示すので説明は省略する。図７において、１Ｆは実施の形態７によるモータの電源装置、２１Ｆはコンデンサ群６に流れる電流を検出する電流検出手段３４の出力信号を受けて半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２を動作させる判定手段である。
【００４８】
次に、実施の形態７にかかわるモータの電源装置１Ｆの動作を説明する。モータの電源装置１Ｆは、コンデンサ群６と平滑コンデンサ４の一端子を接続する配線に抵抗Ｒ１を設け、平滑コンデンサ４からコンデンサ群６方向へのみ導通可能に構成された半導体スイッチング素子Ｓ１とダイオードＤ１からなる回路と、コンデンサ群６から平滑コンデンサ４方向へのみ導通可能に構成された半導体スイッチング素子Ｓ２とダイオードＤ２からなる回路を、それぞれ抵抗Ｒ１と並列に配している。また、モータの電源装置１Ｆは、端子Ｐ１−Ｐ０間を流れる電流値を検出する電流検出手段３４と、検出した電流値により半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２の動作を決定する判定手段２１Ｆを備え、半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２の導通、不導通によりコンデンサ群６に流れる電流を制限する。また本実施の形態では、電流値を判定手段２１Ｆの判定基準としているので、初期の充電時や、停電後の復帰時、点検後の電源投入時だけでなく、通常の回生充電時におけるコンデンサ群６の保護や、負荷短絡など放電時の重大事故の防止にも適用できる。
【００４９】
ここで、判定手段２１Ｄの動作について説明する。まず、通常の力行運転(放電時)や回生運転(充電時)における判定手段２１Ｄの動作条件を以下に示す。
(１)Ｉ≧Ｉｓ１ならば、半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２を不導通とし、抵抗Ｒ１に通電することで、コンデンサ群６に流れる電流を抑制する。
(２)Ｉ＜Ｉｓ０ならば、半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２をともに導通させ、ダイオードＤ１、Ｄ２の働きにより電流方向を限定する。すなわち、コンデンサ群６に充電するときは、半導体スイッチング素子Ｓ１とダイオードＤ１を経由して、コンデンサ群６へ通電する。コンデンサ群６から放電するときは、半導体スイッチング素子Ｓ２とダイオードＤ２を経由して、平滑コンデンサ４へ通電する。このとき電流制限は行われない。
ここで、０＜Ｉｓ０≦Ｉｓ１とする。
また、電流値Ｉは絶対値であり、電流の方向は示さないものとする。
【００５０】
次に、停電時の判定手段２１Ｆの動作手順を以下に示す。
１）判定手段２１Ｆは停電検出後も半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２を継続して導通したままとする。
２）復電と同時に半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２を不導通とし、抵抗Ｒ１に通電することで、コンデンサ群６に流れる電流を抑制する。(図示はしていないが、商用電源２と整流器３の間にコンタクタが存在する場合には、復電後コンタクタが投入される前に半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２を不導通とする。)
３）端子Ｐ０−Ｐ１間の電流値ＩがＩ≦Ｉｓ０となれば、半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２を導通させ、通常時に復帰する。
【００５１】
モータの電源装置を上述のように構成すると、コンバータなどの充放電制御回路を用いずともコンデンサ群６への充放電が可能となり、初期充電時、停電後の復帰時、点検後の電源投入時だけでなく、通常の開成運転時や負荷短絡など放電時の事故に対してもコンデンサ群６への突入電流を抑制できる。
【００５２】
実施の形態８．
図８はこの発明の実施の形態８にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。図中、図２と同一符号は同一又は相当部材を示すので説明は省略する。図８において、１Ｇは実施の形態８によるモータの電源装置、Ｒ１、Ｒ２は端子Ｐ０−Ｐ１間に直列に接続された抵抗、Ｓ１０は抵抗Ｒ１に並列に接続されたスイッチ手段、Ｓ２０は抵抗Ｒ２に並列に接続されたスイッチ手段、２１Ｇは電圧検出手段３１、３２の信号によりスイッチ手段Ｓ１０とＳ２０の動作を決定する判定手段である。
【００５３】
次に、実施の形態８にかかわるモータの電源装置１Ｇの動作を説明する。ここでは、抵抗Ｒ１≦Ｒ２とする。モータの電源装置１Ｇには、コンデンサ群６と平滑コンデンサ４の一端子を接続する配線に抵抗Ｒ１とＲ２を直列に配置し、さらに、抵抗Ｒ１、Ｒ２をそれぞれ短絡できるスイッチ手段Ｓ１０、Ｓ２０を設ける。また、モータの電源装置１Ｇは、端子Ｐ０−Ｎ０間電圧Ｖ０を検出する第１の電圧検出手段３１と、端子Ｐ１−Ｎ１間電圧Ｖ１を検出する第２の電圧検出手段３２と、電圧Ｖ０とＶ１の差ΔＶ(＝Ｖ０−Ｖ１)によってスイッチ手段Ｓ１０、Ｓ２０の動作を決定する判定手段２１Ｇを備え、スイッチ手段Ｓ１０、Ｓ２０の開閉によりコンデンサ群６に流れる電流を制限する。
【００５４】
ここで、判定手段２１Ｇの動作について説明する。まず、通常の力行運転時、回生運転時には、判定手段２１Ｇはスイッチ手段Ｓ１０、Ｓ２０をともに閉成している。しかし、停電などにより一度電源が切れた場合、コンデンサ群６への過電流充電を防ぐため以下の手順で動作する。
１）判定手段２１Ｇは停電検出後もスイッチ手段Ｓ１０、Ｓ２０を継続して閉成したままとする。
２）復電と同時にスイッチ手段Ｓ１０、Ｓ２０を開成し、抵抗Ｒ１およびＲ２に通電することで、コンデンサ群６に流れる電流を抑制する。(図示はしていないが、商用電源２と整流器３の間にコンタクタが存在する場合には、復電後コンタクタが投入される前にスイッチ手段Ｓ１０、Ｓ２０を開成する。)
３）端子Ｐ１−Ｎ１間電圧のＶ１が上昇し、端子Ｐ０−Ｎ０間の電圧Ｖ０との差ΔＶ(＝Ｖ０−Ｖ１)がΔＶ≦Ｖｓ３となれば、スイッチ手段Ｓ１０を閉成し、スイッチ手段Ｓ２０を開成したまま、抵抗Ｒ２に通電することで、コンデンサ群６に流れる電流を抑制する。
【００５５】
４）さらに、端子Ｐ１−Ｎ１間電圧のＶ１が上昇し、端子Ｐ０−Ｎ０間との電圧Ｖ０の差がΔＶ≦Ｖｓ２となれば、スイッチ手段Ｓ２０を閉成し、同時にスイッチ手段Ｓ１０を開成し、抵抗Ｒ１に通電することで、コンデンサ群６に流れる電流を抑制する。
５）さらに、端子Ｐ１−Ｎ１間電圧のＶ１が上昇し、端子Ｐ０−Ｎ０間との電圧Ｖ０の差がΔＶ≦Ｖｓ１となれば、スイッチ手段Ｓ１０を閉成し、通常時に復帰する。
ここで、０＜Ｖｓ１≦Ｖｓ２≦Ｖｓ３である。
【００５６】
モータの電源装置を上述のように構成すると、コンバータなどの充放電制御回路を用いずとも、コンデンサ群６への充放電が可能となる。また、端子間電圧差ΔＶの値に応じてコンデンサ群６に流れる電流を段階的に変化させられるので、初期充電時、および、停電後の復帰時、点検後の電源投入時におけるコンデンサ群６への突入電流を抑制する場合に、安全性も高く、抵抗における電力の損失も少なくてすむ。
【００５７】
実施の形態９．
図９はこの発明の実施の形態９にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。図中、図３と同一符号は同一又は相当部材を示すので説明は省略する。図９において、１Ｈは実施の形態９によるモータの電源装置、Ｒ１、Ｒ２は端子Ｐ０−Ｐ１間に直列に接続された抵抗、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４はトランジスタ等の半導体スイッチング素子、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４はダイオード、２１Ｈは電圧検出手段３１、３２からの信号をもとに半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の動作を決定する判定手段である。
【００５８】
次に、実施の形態９にかかわるモータの電源装置１Ｈの動作を説明する。ここでは、抵抗Ｒ１≦Ｒ２とする。モータの電源装置１Ｈは、コンデンサ群６と平滑コンデンサ４の一端子を接続する配線に抵抗Ｒ１、Ｒ２を直列に設け、平滑コンデンサ４からコンデンサ群６方向へのみ導通可能に構成された半導体スイッチング素子Ｓ１とダイオードＤ１からなる回路と、コンデンサ群６から平滑コンデンサ４方向へのみ導通可能に構成された半導体スイッチング素子Ｓ２とダイオードＤ２からなる回路を、それぞれ抵抗Ｒ１と並列に配し、平滑コンデンサ４からコンデンサ群６方向へのみ導通可能に構成された半導体スイッチング素子Ｓ３とダイオードＤ３からなる回路と、コンデンサ群６から平滑コンデンサ４方向へのみ導通可能に構成された半導体スイッチング素子Ｓ４とダイオードＤ４からなる回路を、それぞれ抵抗Ｒ２と並列に配している。
【００５９】
また、モータの電源装置１Ｈは、端子Ｐ０−Ｎ０間電圧Ｖ０を検出する第１の電圧検出手段３１と、端子Ｐ１−Ｎ１間電圧Ｖ１を検出する第２の電圧検出手段３２と、電圧Ｖ０とＶ１の差ΔＶ(＝Ｖ０−Ｖ１)によって半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の動作を決定する判定手段２１Ｈを備え、半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の導通、不導通によりコンデンサ群６に流れる電流を制限する。
【００６０】
ここで、判定手段２１Ｈの動作について説明する。通常の力行運転時および回生運転時には、判定手段２１Ｈは半導体スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４を全て導通させ、ダイオードＤ１〜Ｄ４の働きにより電流方向を限定する。すなわち、コンデンサ群６に充電するときは、半導体スイッチング素子Ｓ１とダイオードＤ１、半導体スイッチング素子Ｓ３とダイオードＤ３を経由して、コンデンサ群６へ通電する。コンデンサ群６から放電するときは、半導体スイッチング素子Ｓ２とダイオードＤ２、半導体スイッチング素子Ｓ４とダイオード４を経由して、平滑コンデンサ４へ通電する。しかし、停電などにより一度電源が切れた場合、判定手段２１Ｈはコンデンサ群６への過電流充電を防ぐため以下の手順で動作する。
【００６１】
１）判定手段２１Ｈは停電検出後も半導体スイッチ素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を継続して導通させる。
２）復電と同時に半導体スイッチ素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を不導通とし、抵抗Ｒ１およびＲ２に通電することで、コンデンサ群６に流れる電流を抑制する。(図示はしていないが、商用電源２と整流器３の間にコンタクタが存在する場合には、復電後コンタクタが投入される前に半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を不導通とする。)
３）端子Ｐ１−Ｎ１間電圧のＶ１が上昇し、端子Ｐ０−Ｎ０間の電圧Ｖ０との差ΔＶ(＝Ｖ０−Ｖ１)がΔＶ≦Ｖｓ３となれば、半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２を導通し、Ｓ３、Ｓ４、を不導通とし、半導体スイッチング素子Ｓ１、ダイオードＤ１を経由して、抵抗Ｒ２に通電することで、コンデンサ群６に流れる電流を抑制する。
【００６２】
４）さらに、端子Ｐ１−Ｎ１間電圧のＶ１が上昇し、端子Ｐ０−Ｎ０間の電圧Ｖ０との差がΔＶ≦Ｖｓ２となれば、半導体スイッチング素子Ｓ３、Ｓ４を導通し、同時にＳ１、Ｓ２を不導通とし、半導体スイッチング素子Ｓ３、ダイオードＤ３を経由して、抵抗Ｒ１に通電することで、コンデンサ群６に流れる電流を抑制する。
５）さらに、端子Ｐ１−Ｎ１間電圧のＶ１が上昇し、端子Ｐ０−Ｎ０間の電圧Ｖ０の差がΔＶ≦Ｖｓ１となれば、半導体スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ４を導通とし、通常時に復帰する。
ここで、０＜Ｖｓ１≦Ｖｓ２≦Ｖｓ３とする。
【００６３】
モータの電源装置を上述のように構成すると、コンバータなどの充放電制御回路を用いずとも、コンデンサ群６への充放電が可能となる。また、端子間電圧差ΔＶの値に応じてコンデンサ群６に流れる電流を段階的に変化させられるので、初期充電時、および、停電後の復帰時、点検後の電源投入時におけるコンデンサ群６への突入電流を抑制する場合に、安全性も高く、抵抗における電力の損失も少なくてすむ。
【００６４】
実施の形態１０．
図１０はこの発明の実施の形態１０にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。図中、図８と同一符号は同一又は相当部材を示すので説明は省略する。図１０において、１Ｉは実施の形態１０によるモータの電源装置、３３は電圧検出手段３２の検出した電圧データを少なくとも２サンプリング分記憶できるメモリ、２１Ｉはメモリ３３からの信号を入力してスイッチ手段Ｓ１０、Ｓ２０の動作を決定する判定手段である。
【００６５】
次に、実施の形態１０にかかわるモータの電源装置１Ｉの動作を説明する。ここで、抵抗Ｒ１≦Ｒ２とする。モータの電源装置１Ｉには、コンデンサ群６と平滑コンデンサ４の一端子を接続する配線に抵抗Ｒ１とＲ２を直列に配置し、さらに、抵抗Ｒ１、Ｒ２をそれぞれ短絡できるスイッチ手段Ｓ１０、Ｓ２０を設ける。また、モータの電源装置１Ｉは、端子Ｐ１−Ｎ１間電圧を検出する電圧検出手段３２と、検出した電圧データを少なくとも２サンプリング分記憶できるメモリ３３と、現在の端子Ｐ１−Ｎ１間の電圧Ｖ１(ｎ)と１サンプリング時間前の端子Ｐ１−Ｎ１間の電圧Ｖ１(ｎ−１)とサンプリング時間Δｔの値から求めたコンデンサ群６の電圧変化率によりスイッチ手段Ｓ１０、Ｓ２０の動作を決定する判定手段２１Ｉを備え、スイッチ手段Ｓ１０、Ｓ２０の開閉によりコンデンサ群６に流れる電流を制限する。
【００６６】
本実施の形態では、コンデンサ群６の電圧変化率を判定手段２１Ｉの判定基準としているので、初期の充電時や、停電後の復帰時、点検後の電源投入時だけでなく、通常の回生充電時におけるコンデンサ群６の保護や、負荷短絡など放電時の重大事故の防止にも適用できる。
【００６７】
ここで、判定手段２１Ｉの動作について説明する。まず、通常の力行運転(放電時)や回生運転(充電時)における判定手段２１Ｉの動作条件を図１４に示し、以下に説明する。尚、（）内は図１４中のルートを示す。
【００６８】
(１)スイッチ手段Ｓ１０、Ｓ２０の状態に関わらず、｜(Ｖ１(ｎ)−Ｖ１(ｎ−１))／Δｔ｜≧ｄＶｓ３ならば、判定手段２１Ｉはスイッチ手段Ｓ１０、Ｓ２０を開成し、抵抗Ｒ１、Ｒ２に通電することで、コンデンサ群６に流れる電流を抑制する。
(２)｜(Ｖ１(ｎ)−Ｖ１(ｎ−１))／Δｔ｜≧ｄＶｓ２、かつ、スイッチ手段Ｓ１０、Ｓ２０が共に開成であれば、判定手段２１Ｉは現状を維持する。
(３)｜(Ｖ１(ｎ)−Ｖ１(ｎ−１))／Δｔ｜≧ｄＶｓ２、かつ、スイッチ手段Ｓ１０、Ｓ２０が共に開成でなければ、判定手段２１Ｉはスイッチ手段Ｓ１０を閉成し、スイッチ手段Ｓ２０を開成し、抵抗Ｒ２に通電することでコンデンサ群６に流れる電流を抑制する。
(４)｜(Ｖ１(ｎ)−Ｖ１(ｎ−１))／Δｔ｜≧ｄＶｓ１、かつ、スイッチ手段Ｓ１０が閉成、Ｓ２０が開成であれば、判定手段２１Ｉは現状を維持する。
【００６９】
(５)｜(Ｖ１(ｎ)−Ｖ１(ｎ−１))／Δｔ｜≧ｄＶｓ１、かつ、スイッチ手段Ｓ１０が閉成、Ｓ２０が開成でなければ、判定手段２１Ｉはスイッチ手段Ｓ１０を開成し、スイッチ手段Ｓ２０を閉成し、抵抗Ｒ１に通電することでコンデンサ群６に流れる電流を抑制する。
(６)｜(Ｖ１(ｎ)−Ｖ１(ｎ−１))／Δｔ｜≧ｄＶｓ０、かつ、スイッチ手段Ｓ１０が開成、Ｓ２０が閉成であれば、判定手段２１Ｉは現状を維持する。
(７)｜(Ｖ１(ｎ)−Ｖ１(ｎ−１))／Δｔ｜≧ｄＶｓ０、かつ、スイッチ手段Ｓ１０が閉成、Ｓ２０が開成でなけば、判定手段２１Ｉはスイッチ手段Ｓ１０、Ｓ２０とも閉成し、電流を抑制は行わない。
(８)｜(Ｖ１(ｎ)−Ｖ１(ｎ−１))／Δｔ｜＜ｄＶｓ０であれば、判定手段２１Ｉはスイッチ手段Ｓ１０、Ｓ２０とも閉成し、電流を抑制は行わない。
ここで、０＜ｄＶｓ０≦ｄＶｓ１≦≦ｄＶｓ２≦ｄＶｓ３とする。
【００７０】
次に、停電時の判定手段２１Ｉの動作手順を以下に示す。
１）判定手段２１Ｉは停電検出後もスイッチ手段Ｓ１０，Ｓ２０を継続して閉成したままとする。
２）復電と同時にスイッチ手段Ｓ１０、Ｓ２０を開成し、抵抗Ｒ１、Ｒ２に通電することで、コンデンサ群６に流れる電流を抑制する。(図示はしていないが、商用電源２と整流器３の間にコンタクタが存在する場合には、復電後コンタクタが投入される前にスイッチ手段Ｓ１０、Ｓ２０を開成する。)
３）端子Ｐ１−Ｎ１間電圧のＶ１が上昇し、端子Ｐ１−Ｎ１間の電圧Ｖ１の時間増加率が(Ｖ１(ｎ)−Ｖ１(ｎ−１))／Δｔ≦ｄＶｓ２となれば、スイッチ手段Ｓ１０を閉成し、抵抗Ｒ２に通電し、コンデンサ群６に流れる電流を抑制する。
【００７１】
４）さらに、端子Ｐ１−Ｎ１間の電圧Ｖ１が上昇し、端子Ｐ１−Ｎ１間の電圧Ｖ１の時間増加率が(Ｖ１(ｎ)−Ｖ１(ｎ−１))／Δｔ≦ｄＶｓ１となれば、スイッチ手段Ｓ２０を閉成し、同時にスイッチ手段Ｓ１０を回生し、抵抗Ｒ１に通電して、コンデンサ群６に流れる電流を抑制する。
５）さらに、端子Ｐ１−Ｎ１間の電圧Ｖ１が上昇し、端子Ｐ１−Ｎ１間の電圧Ｖ１の時間増加率が(Ｖ１(ｎ)−Ｖ１(ｎ−１))／Δt≦ｄＶｓ０となれば、スイッチ手段Ｓ１０を閉成し、通常時に復帰する。
ここで、スイッチ手段Ｓ１０、Ｓ２０は機械的スイッチ、電磁スイッチ、コンタクタなどでもよい。
【００７２】
モータの電源装置を上述のように構成すると、コンバータなどの充放電制御回路を用いずとも、コンデンサ群６への充放電が可能となる。また、端子Ｐ１−Ｎ１間の電圧の変化率に応じてコンデンサ群６に流れる電流を段階的に変化させられるので、初期充電時、および、停電後の復帰時、点検後の電源投入時におけるコンデンサ群６への突入電流を抑制する場合に、安全性も高く、抵抗における電力の損失も少なくてすむ。さらに、初期充電時、停電後の復帰時、点検後の電源投入時だけでなく、通常の開成運転時や負荷短絡など放電時の事故に対してもコンデンサ群６への突入電流を抑制できる。
【００７３】
実施の形態１１．
図１１はこの発明の実施の形態１１にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。図中、図９と同一符号は同一又は相当部材を示すので説明は省略する。図１１において、１Ｊは実施の形態１１によるモータの電源装置、３３は電圧検出手段３２の検出した電圧データを少なくとも２サンプリング分記憶できるメモリ、２１Ｊはメモリ３３からの信号を入力して半導体スイッチ素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の動作を決定する判定手段である。
【００７４】
次に、実施の形態１１にかかわるモータの電源装置１Ｊの動作を説明する。ここで、抵抗Ｒ１≦Ｒ２とする。モータの電源装置１Ｊは、コンデンサ群６と平滑コンデンサ４の一端子を接続する配線に抵抗Ｒ１、Ｒ２を直列に設け、平滑コンデンサ４からコンデンサ群６方向へのみ導通可能に構成された半導体スイッチング素子Ｓ１とダイオードＤ１からなる回路と、コンデンサ群６から平滑コンデンサ４方向へのみ導通可能に構成された半導体スイッチング素子Ｓ２とダイオードＤ２からなる回路を、それぞれ抵抗Ｒ１と並列に配し、平滑コンデンサ４からコンデンサ群６方向へのみ導通可能に構成された半導体スイッチング素子Ｓ３とダイオードＤ３からなる回路と、コンデンサ群６から平滑コンデンサ４方向へのみ導通可能に構成された半導体スイッチング素子Ｓ４とダイオードＤ４からなる回路を、それぞれ抵抗Ｒ２と並列に配している。
【００７５】
また、モータの電源装置１Ｊは、端子Ｐ１−Ｎ１間電圧を検出する電圧検出手段３２と、検出した電圧データを少なくとも２サンプリング分記憶できるメモリ３３と、現在の端子Ｐ１−Ｎ１間の電圧Ｖ１(ｎ)と１サンプリング時間前の端子Ｐ１−Ｎ１間の電圧Ｖ１(ｎ−１)とサンプリング時間Δｔの値から求めたコンデンサ群６の電圧変化率により半導体スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ４の動作を決定する判定手段２１Ｊを備え、半導体スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ４の半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の導通、不導通によりコンデンサ群６に流れる電流を制限する。本実施の形態では、コンデンサ群６の電圧変化率を判定手段２１Ｊの判定基準としているので、初期の充電時や、停電後の復帰時、点検後の電源投入時だけでなく、通常の回生充電時におけるコンデンサ群６の保護や、負荷短絡など放電時の重大事故の防止にも適用できる。
【００７６】
ここで、判定手段２１Ｊの動作について説明する。まず、通常の力行運転(放電時)や回生運転(充電時)における判定手段２１Ｊの動作条件を図１５に示し、以下に説明する。尚、（）内は図１５中のルートを示す。
【００７７】
(１)半導体スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４の状態に関わらず、｜(Ｖ１(ｎ)−Ｖ１(ｎ−１))／Δｔ｜≧ｄＶｓ３ならば、判定手段２１Ｊは半導体スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４を全て不導通とし、抵抗Ｒ１、Ｒ２に通電することで、コンデンサ群６に流れる電流を抑制する。
(２)｜(Ｖ１(ｎ)−Ｖ１(ｎ−１))／Δｔ｜≧ｄＶｓ２、かつ、半導体スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４が全て不導通であれば、判定手段２１Ｊは現状を維持する。
(３)｜(Ｖ１(ｎ)−Ｖ１(ｎ−１))／Δｔ｜≧ｄＶｓ２、かつ、半導体スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４が全て不導通でなければ、判定手段２１Ｊは半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２を導通、Ｓ３、Ｓ４を不導通とし、抵抗Ｒ２に通電することでコンデンサ群６に流れる電流を抑制する。このとき電流は、充電時ならば半導体スイッチング素子Ｓ１、ダイオードＤ１を経由し、放電時ならば半導体スイッチング素子Ｓ２、ダイオードＤ２を経由する。
(４)｜(Ｖ１(ｎ)−Ｖ１(ｎ−１))／Δｔ｜≧ｄＶｓ１、かつ、半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２が導通、Ｓ３、Ｓ４が不導通であれば、判定手段２１Ｊは現状を維持する。
【００７８】
(５)｜(Ｖ１(ｎ)−Ｖ１(ｎ−１))／Δｔ｜≧ｄＶｓ１、かつ、半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２が導通、Ｓ３、Ｓ４が不導通でなければ、判定手段２１Ｊは半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２を不導通、Ｓ３、Ｓ４を導通とし、抵抗Ｒ１に通電することでコンデンサ群６に流れる電流を抑制する。このとき電流は、充電時ならば半導体スイッチング素子Ｓ３、ダイオードＤ３を経由し、放電時ならば半導体スイッチング素子Ｓ４、ダイオードＤ４を経由する。
(６)｜(Ｖ１(ｎ)−Ｖ１(ｎ−１))／Δｔ｜≧ｄＶｓ０、かつ、半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２が不導通、Ｓ３、Ｓ４が導通であれば、判定手段２１Ｊは現状を維持する。
(７)｜(Ｖ１(ｎ)−Ｖ１(ｎ−１))／Δｔ｜≧ｄＶｓ０、かつ、半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２が不導通、Ｓ３、Ｓ４が導通でなければ、判定手段２１Ｊは半導体スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４を全て不導通とし、電流を抑制は行わない。
このとき電流は、充電時ならば半導体スイッチング素子Ｓ１、ダイオードＤ１、ス半導体イッチング素子Ｓ３、ダイオードＤ３を経由し、放電時ならば半導体スイッチング素子Ｓ２、ダイオードＤ２、半導体スイッチング素子Ｓ４、ダイオードＤ４を経由する。
(８)｜(Ｖ１(ｎ)−Ｖ１(ｎ−１))／Δｔ｜＜ｄＶｓ０であれば、判定手段２１Ｊは半導体スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４を全て不導通とし、電流を抑制は行わない。このとき電流は、充電時ならば半導体スイッチング素子Ｓ１、ダイオードＤ１、半導体イッチング素子Ｓ３、ダイオードＤ３を経由し、放電時ならば半導体スイッチング素子Ｓ２、ダイオードＤ２、半導体スイッチング素子Ｓ４、ダイオードＤ４を経由する。
ここで、０＜ｄＶｓ０≦ｄＶｓ１≦≦ｄＶｓ２≦ｄＶｓ３である。
【００７９】
次に、停電時の判定手段２１Ｊの動作を示す。
１）判定手段２１Ｊは停電検出後も半導体スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ４を継続して導通したままとする。
２）復電と同時に半導体スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ４をすべて不導通とし、抵抗Ｒ１、Ｒ２に通電することで、コンデンサ群６に流れる電流を抑制する。(図示はしていないが、商用電源２と整流器３の間にコンタクタが存在する場合には、復電後コンタクタが投入される前に半導体スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４をすべて不導通とする。)
３）端子Ｐ１−Ｎ１間電圧のＶ１が上昇し、端子Ｐ１−Ｎ１間の電圧Ｖ１の時間増加率が(Ｖ１(ｎ)−Ｖ１(ｎ−１))／Δｔ≦ｄＶｓ２となれば半導体スイッチ素子Ｓ１、Ｓ２を導通とし、同時にＳ３、Ｓ４を不導通として、抵抗Ｒ１に通電し、コンデンサ群６に流れる電流を抑制する。このとき電流は、半導体スイッチング素子Ｓ１、ダイオードＤ１を経由する。
【００８０】
４）さらに、端子Ｐ１−Ｎ１間の電圧Ｖ１が上昇し、端子Ｐ１−Ｎ１間の電圧Ｖ１の時間増加率が(Ｖ１(ｎ)−Ｖ１(ｎ−１))／Δｔ≦ｄＶｓ１となれば、半導体スイッチ素子Ｓ１、Ｓ２を不導通とし、同時にＳ３、Ｓ４を導通として、抵抗Ｒ２に通電して、コンデンサ群６に流れる電流を抑制する。このとき電流は、半導体スイッチング素子Ｓ３、ダイオードＤ４を経由する。
５）さらに、端子Ｐ１−Ｎ１間の電圧Ｖ１が上昇し、端子Ｐ１−Ｎ１間の電圧Ｖ１の時間増加率が(Ｖ１(ｎ)−Ｖ１(ｎ−１))／Δｔ≦ｄＶｓ０となれば、半導体スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ４をすべて導通とし、通常時に復帰する。
【００８１】
モータの電源装置を上述のように構成すると、コンバータなどの充放電制御回路を用いずとも、コンデンサ群６への充放電が可能となる。また、端子Ｐ１−Ｎ１間の電圧の変化率に応じてコンデンサ群６に流れる電流を段階的に変化させられるので、初期充電時、および、停電後の復帰時、点検後の電源投入時におけるコンデンサ群６への突入電流を抑制する場合に、安全性も高く、抵抗における電力の損失も少なくてすむ。さらに、初期充電時、停電後の復帰時、点検後の電源投入時だけでなく、通常の開成運転時や負荷短絡など放電時の事故に対してもコンデンサ群６への突入電流を抑制できる。
【００８２】
実施の形態１２．
図１２はこの発明の実施の形態１２にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。図中、図８と同一符号は同一又は相当部材を示すので説明は省略する。図１２において、１Ｋは実施の形態７によるモータの電源装置、２１Ｋは電流検出手段３４の検出信号を入力して、スイッチ手段Ｓ１０、Ｓ２０の動作を決定する判定手段である。
【００８３】
次に、実施の形態１２にかかわるモータの電源装置１Ｋの動作を説明する。ここで、抵抗Ｒ１≦Ｒ２とする。モータの電源装置１Ｋには、コンデンサ群６と平滑コンデンサ４の一端子を接続する配線に抵抗Ｒ１とＲ２を直列に配置し、さらに、抵抗Ｒ１、Ｒ２をそれぞれ短絡できるスイッチ手段Ｓ１０、Ｓ２０を設ける。また、モータの電源装置１Ｋは、端子Ｐ１−Ｐ０間を流れる電流値を検出する電流検出手段３４と、検出した電流値によりスイッチ手段Ｓ１０、Ｓ２０の動作を決定する判定手段２１Ｋを備え、スイッチ手段Ｓ１０、Ｓ２０の開閉によりコンデンサ群６に流れる電流を制限する。本実施の形態では、コンデンサ群６の電圧変化率を判定手段２１Ｋの判定基準としているので、初期の充電時や、停電後の復帰時、点検後の電源投入時だけでなく、通常の回生充電時におけるコンデンサ群６の保護や、負荷短絡など放電時の重大事故の防止にも適用できる。
【００８４】
ここで、判定手段２１Ｋの動作について説明する。まず、通常の力行運転(放電時)や回生運転(充電時)における判定手段２１Ｋの動作条件を図１６に示し、以下に説明する。尚、（）内は図１６中のルートを示す。
【００８５】
(１)スイッチ手段Ｓ１０、Ｓ２０の状態に関わらず、Ｉ≧Ｉｓ３ならば、判定手段２１Ｋはスイッチ手段Ｓ１０、Ｓ２０を開成し、抵抗Ｒ１、Ｒ２に通電することで、コンデンサ群６に流れる電流を抑制する。
(２)Ｉ≧Ｉｓ２、かつ、スイッチ手段Ｓ１０、Ｓ２０が共に開成であれば、判定手段２１Ｋは現状を維持する。
(３)Ｉ≧Ｉｓ２、かつ、スイッチ手段Ｓ１０、Ｓ２０が共に開成でなければ、判定手段２１Ｋはスイッチ手段Ｓ１０を閉成し、スイッチ手段Ｓ２０を開成し、抵抗Ｒ２に通電することでコンデンサ群６に流れる電流を抑制する。
(４)Ｉ≧Ｉｓ１、かつ、スイッチ手段Ｓ１０が閉成、Ｓ２０が開成であれば、判定手段２１Ｋは現状を維持する。
【００８６】
(５)Ｉ≧Ｉｓ１、かつ、スイッチ手段Ｓ１０が閉成、Ｓ２０が開成でなければ、判定手段２１Ｋはスイッチ手段Ｓ１０を開成し、スイッチ手段Ｓ２０を閉成し、抵抗Ｒ１に通電することでコンデンサ群６に流れる電流を抑制する。
(６)Ｉ≧Ｉｓ０、かつ、スイッチ手段Ｓ１０が開成、Ｓ２０が閉成であれば、判定手段２１Ｋは現状を維持する。
(７)Ｉ≧Ｉｓ０、かつ、スイッチ手段Ｓ１０が閉成、Ｓ２０が開成でなければ、判定手段２１Ｋはスイッチ手段Ｓ１０、Ｓ２０とも閉成し、電流を抑制は行わない。
(８)Ｉ＜Ｉｓ０であれば、判定手段２１Ｋはスイッチ手段Ｓ１０、Ｓ２０とも閉成し、電流を抑制は行わない。
ここで、０＜Ｉｓ０≦Ｉｓ１≦Ｉｓ２≦Ｉｓ３とする。
また、電流値Ｉは絶対値であり、電流の方向は示さないものとする。
【００８７】
次に、停電時の判定手段２１Ｋの動作手順を以下に示す。
１）判定手段２１Ｋは停電検出後もスイッチ手段Ｓ１０，Ｓ２０を継続して閉成したままとする。
２）復電と同時にスイッチ手段Ｓ１０、Ｓ２０を開成し、抵抗Ｒ１、Ｒ２に通電することで、コンデンサ群６に流れる電流を抑制する。(図示はしていないが、商用電源２と整流器３の間にコンタクタが存在する場合には、復電後コンタクタが投入される前にスイッチ手段Ｓ１０、Ｓ２０を開成する。)
３）端子Ｐ１−Ｎ１間電圧のＶ１が上昇し、端子Ｐ０−Ｐ１間の電流値ＩがＩ≦Ｉｓ２となれば、スイッチ手段Ｓ１０を閉成し、抵抗Ｒ２に通電し、コンデンサ群６に流れる電流を抑制する。
【００８８】
４）さらに、端子Ｐ１−Ｎ１間の電圧Ｖ１が上昇し、端子Ｐ０−Ｐ１間の電流値ＩがＩ≦Ｉｓ１となれば、スイッチ手段Ｓ２０を閉成し、同時にスイッチ手段Ｓ１０を回生し、抵抗Ｒ１に通電して、コンデンサ群６に流れる電流を抑制する。
５）さらに、端子Ｐ１−Ｎ１間の電圧Ｖ１が上昇し、端子Ｐ０−Ｐ１間の電流値ＩがＩ≦Ｉｓ０となれば、スイッチ手段Ｓ１０を閉成し、通常時に復帰する。
ここで、スイッチ手段Ｓ１０、Ｓ２０は機械的スイッチ、電磁スイッチ、コンタクタなどでもよい。
【００８９】
モータの電源装置を上述のように構成すると、コンバータなどの充放電制御回路を用いずとも、コンデンサ群６への充放電が可能となる。また、端子Ｐ１−Ｐ０間を流れる電流Ｉの値に応じてコンデンサ群６に流れる電流を段階的に変化させられるので、初期充電時、および、停電後の復帰時、点検後の電源投入時におけるコンデンサ群６への突入電流を抑制する場合に、安全性も高く、抵抗における電力の損失も少なくてすむ。さらに、初期充電時、停電後の復帰時、点検後の電源投入時だけでなく、通常の開成運転時や負荷短絡など放電時の事故に対してもコンデンサ群６への突入電流を抑制できる。
【００９０】
実施の形態１３．
図１３はこの発明の実施の形態１３にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。図中、図９と同一符号は同一又は相当部材を示すので説明は省略する。図１３において、１Ｌは実施の形態１３によるモータの電源装置、２１Ｌはコンデンサ群６に流れる電流を検出する電流検出手段３４の出力信号を受けて、半導体スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４を動作させる判定手段である。
【００９１】
次に、実施の形態１３にかかわるモータの電源装置１Ｌの動作を説明する。ここで、抵抗Ｒ１≦Ｒ２とする。モータの電源装置１Ｌは、コンデンサ群６と平滑コンデンサ４の一端子を接続する配線に抵抗Ｒ１、Ｒ２を直列に設け、平滑コンデンサ４からコンデンサ群６方向へのみ導通可能に構成された半導体スイッチング素子Ｓ１とダイオードＤ１からなる回路と、コンデンサ群６から平滑コンデンサ４方向へのみ導通可能に構成された半導体スイッチング素子Ｓ２とダイオードＤ２からなる回路を、それぞれ抵抗Ｒ１と並列に配し、平滑コンデンサ４からコンデンサ群６方向へのみ導通可能に構成された半導体スイッチング素子Ｓ３とダイオードＤ３からなる回路と、コンデンサ群６から平滑コンデンサ４方向へのみ導通可能に構成された半導体スイッチング素子Ｓ４とダイオードＤ４からなる回路を、それぞれ抵抗Ｒ２と並列に配している。
【００９２】
また、モータの電源装置１Ｌは、端子Ｐ１−Ｐ０間を流れる電流値を検出する電流検出手段３４と、検出した電流値により半導体スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ４の動作を決定する判定手段２１Ｌを備え、半導体スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ４の半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の導通、不導通によりコンデンサ群６に流れる電流を制限する。本実施の形態では、コンデンサ群６の電圧変化率を判定手段２１Ｌの判定基準としているので、初期の充電時や、停電後の復帰時、点検後の電源投入時だけでなく、通常の回生充電時におけるコンデンサ群６の保護や、負荷短絡など放電時の重大事故の防止にも適用できる。
【００９３】
ここで、判定手段２１Ｌの動作について説明する。まず、通常の力行運転(放電時)や回生運転(充電時)における判定手段２１Ｌの動作条件を図１７に示し、以下に説明する。尚、（）内は図１７中のルートを示す。
【００９４】
(１)半導体スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４の状態に関わらず、Ｉ≧Ｉｓ３ならば、判定手段２１Ｌは半導体スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４を全て不導通とし、抵抗Ｒ１、Ｒ２に通電することで、コンデンサ群６に流れる電流を抑制する。
(２)Ｉ≧Ｉｓ２、かつ、半導体スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４が全て不導通であれば、判定手段２１Ｌは現状を維持する。
(３)Ｉ≧Ｉｓ２、かつ、半導体スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４が全て不導通でなければ、判定手段２１Ｌは半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２を導通、Ｓ３、Ｓ４を不導通とし、抵抗Ｒ２に通電することでコンデンサ群６に流れる電流を抑制する。このとき電流は、充電時ならば半導体スイッチング素子Ｓ１、ダイオードＤ１を経由し、放電時ならば半導体スイッチング素子Ｓ２、ダイオードＤ２を経由する。
【００９５】
(４)Ｉ≧Ｉｓ１、かつ、半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２が導通、Ｓ３、Ｓ４が不導通であれば、判定手段２１Ｌは現状を維持する。
(５)Ｉ≧Ｉｓ１、かつ、半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２が導通、Ｓ３、Ｓ４が不導通でなければ、判定手段２１Ｌは半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２を不導通、Ｓ３、Ｓ４を導通とし、抵抗Ｒ１に通電することでコンデンサ群６に流れる電流を抑制する。このとき電流は、充電時ならば半導体スイッチング素子Ｓ３、ダイオードＤ３を経由し、放電時ならば半導体スイッチング素子Ｓ４、ダイオードＤ４を経由する。
【００９６】
(６)Ｉ≧Ｉｓ０、かつ、半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２が不導通、Ｓ３、Ｓ４が導通であれば、判定手段２１Ｊは現状を維持する。
(７)Ｉ≧Ｉｓ０、かつ、半導体スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２が不導通、Ｓ３、Ｓ４が導通でなければ、判定手段２１Ｊは半導体スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４を全て不導通とし、電流を抑制は行わない。このとき電流は、充電時ならば半導体スイッチング素子Ｓ１、ダイオードＤ１、ス半導体イッチング素子Ｓ３、ダイオードＤ３を経由し、放電時ならば半導体スイッチング素子Ｓ２、ダイオードＤ２、半導体スイッチング素子Ｓ４、ダイオードＤ４を経由する。
(８)Ｉ＜Ｉｓ０であれば、判定手段２１Ｊは半導体スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４を全て不導通とし、電流を抑制は行わない。このとき電流は、充電時ならば半導体スイッチング素子Ｓ１、ダイオードＤ１、ス半導体イッチング素子Ｓ３、ダイオードＤ３を経由し、放電時ならば半導体スイッチング素子Ｓ２、ダイオードＤ２、半導体スイッチング素子Ｓ４、ダイオードＤ４を経由する。
ここで、０＜Ｉｓ０≦Ｉｓ１≦Ｉｓ２≦Ｉｓ３。
また、電流値Ｉは絶対値であり、電流の方向は示さないものとする。
【００９７】
次に、停電時の判定手段２１Ｌの動作を示す。
１）判定手段２１Ｌは停電検出後も半導体スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ４を継続して導通したままとする。
２）復電と同時に半導体スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ４を不導通とし、抵抗Ｒ１、Ｒ２に通電することで、コンデンサ群６に流れる電流を抑制する。(図示はしていないが、商用電源２と整流器３の間にコンタクタが存在する場合には、復電後コンタクタが投入される前に半導体スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４をすべて不導通とする。)
３）端子Ｐ１−Ｎ１間電圧のＶ１が上昇し、端子Ｐ０−Ｐ１間の電流値ＩがＩ≦Ｉｓ２となれば半導体スイッチ素子Ｓ１、Ｓ２を導通とし、同時にＳ３、Ｓ４を不導通として、抵抗Ｒ１に通電し、コンデンサ群６に流れる電流を抑制する。このとき電流は、半導体スイッチング素子Ｓ１、ダイオードＤ１を経由する。
【００９８】
４）さらに、端子Ｐ１−Ｎ１間の電圧Ｖ１が上昇し、端子Ｐ０−Ｐ１間の電流値ＩがＩ≦Ｉｓ１となれば、半導体スイッチ素子Ｓ１、Ｓ２を不導通とし、同時にＳ３、Ｓ４を導通として、抵抗Ｒ２に通電して、コンデンサ群６に流れる電流を抑制する。このとき電流は、半導体スイッチング素子Ｓ３、ダイオードＤ４を経由する。
５）さらに、端子Ｐ１−Ｎ１間の電圧Ｖ１が上昇し、端子Ｐ０−Ｐ１間の電流値ＩがＩ≦Ｉｓ０となれば、半導体スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ４を導通し、通常時に復帰する。
【００９９】
モータの電源装置を上述のように構成すると、コンバータなどの充放電制御回路を用いずとも、コンデンサ群６への充放電が可能となる。また、端子Ｐ１−Ｐ０間を流れる電流Ｉの値に応じてコンデンサ群６に流れる電流を段階的に変化させられるので、初期充電時、および、停電後の復帰時、点検後の電源投入時におけるコンデンサ群６への突入電流を抑制する場合に、安全性も高く、抵抗における電力の損失も少なくてすむ。さらに、初期充電時、停電後の復帰時、点検後の電源投入時だけでなく、通常の開成運転時や負荷短絡など放電時の事故に対してもコンデンサ群６への突入電流を抑制できる。
【０１００】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、商用交流電源を整流する整流器と、この整流器に並列に接続された平滑コンデンサと、この平滑コンデンサに並列接続されモータに可変周波数の交流電力を供給するインバータとを備えたモータの電源装置において、複数の小単位コンデンサから構成され、前記平滑コンデンサより総容量の大きいコンデンサ群を前記平滑コンデンサに並列に接続して設け、前記小単位コンデンサの数を少なくとも前記整流器の最大出力電圧値を前記小単位コンデンサの耐電圧値で除した数より多くしたことを特徴とするモータの電源装置としたので、コンバータなどの充放電制御回路や、電圧、電流センサを用いずともコンデンサへの充放電が可能となる効果を奏する。
【０１０１】
また、コンデンサ群に流れる電流を抑制する電流抑制手段と、所定条件に従って前記電流抑制手段を前記平滑コンデンサの端子とコンデンサ群の端子の間に接続する電流抑制制御手段と、を設けたので、初期充電時および停電後の復帰時のコンデンサ群への突入電流を抑制できる効果を奏する。
【０１０２】
また、電流抑制制御手段は、平滑コンデンサの端子間電圧とコンデンサ群の端子間電圧との差が所定値より大きくなった場合に前記コンデンサ群に流れる電流を抑制するように電流抑制手段を接続制御するようにしたので、平滑コンデンサの端子間電圧とコンデンサ群の端子間電圧の差に応じて初期充電時および停電後の復帰時のコンデンサ群への突入電流を抑制できる効果を奏する。
【０１０３】
また、電流抑制制御手段は、コンデンサ群の端子間電圧に応じて前記コンデンサ群に流れる電流を抑制するように電流抑制手段を接続制御するようにしたので、コンデンサ群の端子間電圧の変化に応じてコンデンサ群に流れる電流を制限できる効果を奏する。
【０１０４】
また、電流抑制制御手段は、コンデンサ群に流れる電流値が所定値以上の場合に、前記コンデンサ群に流れる電流を抑制するように電流抑制手段を接続制御するようにしたので、コンデンサ群に流れる電流に応じて電流を抑制できる効果を奏する。
【０１０５】
また、電流抑制手段は平滑コンデンサとコンデンサ群とを接続する接続線に直列に接続された抵抗を備え、電流抑制制御手段は前記抵抗に並列に接続され、所定の電流抑制条件下で開成するスイッチ手段を備えたので、スイッチ手段の開閉によりコンデンサ群に流れる電流を制限できる効果を奏する。
【０１０６】
また、電流抑制手段が直列に接続された電流抑制効果の異なる複数の電流抑制素子からなり、電流抑制制御手段が各電流抑制素子にそれぞれに接続されたスイッチ手段を備えてそれぞれに制御するようにしたので、コンデンサ群に流れる電流を段階的に変化させられるので、安全性も高く、抵抗における電力の損失も少なくてすむ効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。
【図２】  この発明の実施の形態２にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。
【図３】  この発明の実施の形態３にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。
【図４】  この発明の実施の形態４にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。
【図５】  この発明の実施の形態５にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。
【図６】  この発明の実施の形態６にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。
【図７】  この発明の実施の形態７にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。
【図８】  この発明の実施の形態８にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。
【図９】  この発明の実施の形態９にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。
【図１０】  この発明の実施の形態１０にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。
【図１１】  この発明の実施の形態１１にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。
【図１２】  この発明の実施の形態１２にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。
【図１３】  この発明の実施の形態１３にかかわるモータの電源装置を示す構成図である。
【図１４】  この発明の実施の形態１０にかかわる判定手段の動作を示すフローチャートである。
【図１５】  この発明の実施の形態１１にかかわる判定手段の動作を示すフローチャートである。
【図１６】  この発明の実施の形態１２にかかわる判定手段の動作を示すフローチャートである。
【図１７】  この発明の実施の形態１３にかかわる判定手段の動作を示すフローチャートである。
【図１８】  従来のモータの電源装置を示す構成図である。
【符号の説明】
１〜１Ｌ  モータの電源装置、２  商用交流電源、３  整流器、４  平滑コンデンサ、５  インバータ、６  コンデンサ群、２１Ａ〜２１Ｌ  判定手段、３１，３２  電圧検出手段、３３  メモリ(記憶手段)、３４  電流検出手段、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４  ダイオード、Ｒ１，Ｒ２  抵抗(電流抑制手段)、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４  半導体スイッチ素子、Ｓ１０，Ｓ２０  スイッチ手段。
【図１】
0004727095.tif 000002
【図２】
0004727095.tif 000003
【図３】
0004727095.tif 000004
【図４】
0004727095.tif 000005
【図５】
0004727095.tif 000006
【図６】
0004727095.tif 000007
【図７】
0004727095.tif 000008
【図８】
0004727095.tif 000009
【図９】
0004727095.tif 000010
【図１０】
0004727095.tif 000011
【図１１】
0004727095.tif 000012
【図１２】
0004727095.tif 000013
【図１３】
0004727095.tif 000014
【図１４】
0004727095.tif 000015
【図１５】
0004727095.tif 000016
【図１６】
0004727095.tif 000017
【図１７】
0004727095.tif 000018
【図１８】
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