(57)【要約】【課題】      インバータ装置が異常等の理由で停止する場合に、停止した時刻からの時間を設備管理者に提示可能な装置であって、低いコストで実現可能だが、時間精度を損なうことなく、かつユーザである設備管理者の操作も容易なインバータ装置を提供すること【解決手段】  異常発生時にインバータ装置の動作を停止させる保護回路を含む制御用のマイクロコンピュータを備えるインバータ装置であって、保護回路が動作した瞬間を起点に、前記マイクロコンピュータの駆動クロックを計数するカウンタと、前記カウンタで計数したクロック数を時間の単位に変換して出力する変換回路と、を備える。【選択図】      図１
2007228765.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異常発生時にインバータ装置の動作を停止させる保護回路を含む制御用マイクロコンピュータを備えるインバータ装置であって、
保護回路の動作を起点に、前記マイクロコンピュータの駆動クロックを計数するカウンタと、
前記カウンタで計数したクロック数を出力する変換回路と、
を備えることを特徴とするインバータ装置。
【請求項２】
前記変換回路は、秒、分、時、日、年の時間の単位に変換することを特徴とする請求項１記載のインバータ装置。
【請求項３】
更に、前記変換回路から出力されたデータを表示する表示器を備えることを特徴とする請求項１または２記載のインバータ装置。
【請求項４】
前記表示器は、デジタル表示またはアナログ表示をすることを特徴とする請求項３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、各種設備の負荷を駆動するインバータ装置に関わり、更に詳しくは該インバータ装置が自身の保護機能により動作が停止した場合に、停止時間を計測する機能を備えるインバータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インバータ装置を用いて電動機および負荷を駆動する設備等において、インバータ装置駆動中に過電流保護や過負荷保護、過電圧保護、不足電圧保護など、その他さまざまな異常等の理由でインバータ装置内の保護回路が働き、設備が停止する場合がある。設備管理者は、設備の稼働状況を管理するため、インバータ装置および設備の停止時刻を把握する必要がある。
【０００３】
一般的には、インバータ装置の保護回路が動作することによる停止時刻の監視には、設備管理制御装置として上位に配置されるプログラマブルコントローラ内の時計機能が利用されている。しかしながら、上位プログラマブルコントローラを利用した停止時刻の監視には、精度等については問題ないものの、コストが高くなり、またインバータの表示器で表示することができない、などの課題がある。
【０００４】
特許文献１では、異常発生の際に異常原因の究明が容易なインバータ装置について開示している。特許文献１記載のインバータ装置は、動作中に所定の時間間隔でインバータの運転状態、出力周波数、出力電流、出力電圧等のデータが書き込まれ、また、所定範囲の過去の時点から現時点までの該データを保持するメモリを備え、異常発生の検出した時点で該メモリへの書込みが中止されるように構成されている。異常発生の後、メモリの記憶内容を、外部に接続された表示装置、またはインバータ装置の表示装置に表示し、異常に至る過程や異常発生の原因を容易に究明することが可能である。しかしながら、特許文献１では異常発生に関わる多くの情報を記憶するメモリや、それを制御するプロセッサが必要となるため、コストが高くなる。また、停止時刻からの時間だけが知りたい場合には、求める情報を取得するまでの操作が煩雑となる可能性もある。
【０００５】
ところで、インバータ装置自身は水晶発振器などのクロックで動作するマイクロコンピュータで制御されており、内部で時間計測を行うことが可能である。このようにマイクロコンピュータ内部のクロックを用いる場合、一般的には、コスト的に安価な発振器が採用されているため精度の悪いクロックを利用することになり、計数する時間が長くなる場合にはクオーツ時計と比較すると誤差が大きなものとなってしまう。また、一般にインバータ装置内部にはバッテリーが備えられていないため、たとえ、高価で精度の良い発振器を採用したとしても、一旦電源が切られると再度時間設定が必要となり、ユーザである設備管理者には負担となる。
【特許文献１】特開平６−１４５５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の課題は、インバータ装置が異常等の理由で停止する場合に、停止した時刻からの時間を設備管理者に提示可能な装置であって、低いコストで実現可能でかつ時間精度を損なうことなく、更にユーザである設備管理者の操作も容易なインバータ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明では、インバータ装置内部の発振回路を利用し、異常発生により保護回路が動作した瞬間を起点として時間の計数を始めるように構成した。設備管理者は、巡回中などにインバータの保護動作状態を発見した場合に、別の手段から簡単に知りうる現在の時刻から、計数された時間を差し引くことにより、保護回路が動作して保護機能動作状態となった時刻を特定することが可能である。
【０００８】
本発明の一態様によれば、異常発生時にインバータ装置の動作を停止させる保護回路を含む制御用のマイクロコンピュータを備えるインバータ装置であって、保護回路の動作を起点に、前記マイクロコンピュータの駆動クロックを計数するカウンタと、前記カウンタで計数したクロック数を出力する変換回路と、を備えることを特徴とする。このような構成により、インバータ内部の発振器のように比較的安価で、精度もそれほどよくない発振器を利用しても、保護回路が動作してからの時間の計数なので時間誤差を低く抑えることが可能である。すなわち、より安価な方法で、比較的精度良く設備の停止時間を把握することが可能となり、設備管理者は設備停止による影響度、復旧のための対策立案等に役立てることが可能である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、インバータ装置において制御用マイクロコンピュータ内の比較的精度の悪い発振器のクロックを、保護回路が動作する瞬間を起点に計数を始め、時間の単位に変換して表示するものであり、これにより、保護回路が動作してインバータ装置が停止した時間を、安価な方法で、比較的精度良く取得することが可能である。設備管理者は、巡回中などにインバータの保護動作状態を発見した場合、自分の腕時計を見るなどの別の手段により簡単に知りうる現在の時刻から計数された時間を差し引くことにより、保護回路が動作した時刻を容易に、また、比較的精度良く推定することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明のインバータ装置０を示したもので、１は商用の交流入力電源、２は交流入力電源１から供給される交流を整流し直流に変換する順変換回路、３は順変換回路２の整流出力を平滑するコンデンサ、４は直流をＰＷＭ変調された所定範囲内の任意の周波数、電圧の交流に変換するインバータ回路であり、５は負荷６を駆動する電動機である。
【００１１】
また、１の主電源とは別の制御用電源を制御電源回路７に接続し、制御電源回路７から電源を得るマイクロコンピュータ１６にて４のインバータ回路の半導体素子をスイッチングさせる信号が発生される。マイクロコンピュータ１６は外部発振回路９からの信号を基準として動作している。マイクロコンピュータ１６は、インバータ回路の半導体素子をスイッチングさせる信号を発生する制御回路８、異常等を検出する保護レベル検出回路１４から異常発生信号を受けた場合に、インバータ装置０の動作を停止させる保護回路１０などを内蔵している。尚、異常発生により保護回路１０が動作した場合でも、制御電源７への電源は保持されるものとする。
【００１２】
インバータ装置の駆動中に過電流、過負荷、過電圧、電圧不足、温度過熱などの異常が発生すると、保護レベル検出回路１４が異常を検出し、保護回路１０に信号を送る。すると保護回路１０が動作し、インバータ回路４に向けて制御回路８から送られているスイッチング信号が停止される。これによりインバータ回路４の動作が停止する。すなわちインバータ装置０の動作が遮断されることになる。
【００１３】
一方、保護回路１０が動作するのと同時に保護回路１０からの出力によって、ラッチ回路１８に立ち上がり信号が入力されるため、ＡＮＤゲート１９からは発振回路９のクロックが出力されることになり、カウンタ１１は発振回路９のクロックを計数し始める。本発明では、クロックを直接計数するが、分周回路を介したものを計数するように構成してもよい。そして、計数した値を変換回路１２にて一般的な時間の単位である、秒、分、時、日、年の単位に変換する。変換されたデータはインバータ装置の表示器１３に出力されて表示される。
【００１４】
図１では、ラッチ回路１８を設けているため、保護動作リセット回路１７による保護動作解除後もカウンタ１１の計数動作が継続されるため、保護動作解除後も経過時間が表示器１３に表示され、経過時間の確認が可能である。設備管理者等が表示データを確認の後、外部リセット回路１５を押すことでカウンタ１１がリセットされる。
【００１５】
一方、図２は図１とほぼ同じ回路構成であるが（同一部分は説明を省略する）、図１における保護状態のリセット回路とカウンタのリセット回路を一つのリセット回路２０で兼用することで、ラッチ回路を省き簡略化した例である。こちらの例では保護動作継続中のみ時間が計数される。
【００１６】
すなわち、図１の回路と図２の回路の動作は次のように異なる。
図１の回路では、例えば温度過熱による異常で保護回路１０が動作し、インバータ装置の動作が遮断されると、カウンタ回路１１で計数が開始され、その後、時間の経過に従ってインバータ装置の温度が低下し、設備管理者等がリセット回路１７を押すことによって保護回路１０を動作状態から解除状態に移行されるが、カウンタの計数動作は継続されている。また、設備管理者等が表示器１３にて計測されたインバータ装置の停止時間を確認した後、リセット回路１５を押すことによってカウンタ１１がリセットされる、という動作となる。
【００１７】
一方、図２の回路では、例えば温度過熱による異常で保護回路１０が動作し、インバータ装置の動作が遮断されると、カウンタ回路１１で計数が開始され、設備管理者等は表示器１３により計測されたインバータ装置の停止時間を把握する。時間の経過とともに温度が低下し、保護状態を解除するリセット回路２０を押すと、保護回路１０の保護状態解除とともにカウンタ１１が同時にリセットされる、という動作をする。つまり、図１の回路は保護状態の解除とカウンタのリセットを別々に行うもので、図２の回路は保護状態の解除とカウンタのリセットを同時に行うものである。
【００１８】
以上、本発明のインバータ装置について詳細に説明したが、本発明は以上に述べたことに限定されるものではない。例えば、図１、図２に示した表示器１３であるが、デジタル量で計測した時間を表示する数字ＬＥＤを示したが、これに限定されることなく、アナログ量で表示するようにしてもよい。また無線通信、有線通信などの様々な通信手段を経てインバータ装置外部のほかの表示器に表示、通知するように構成することも考えられる。すなわち、本発明の要旨を逸脱しない範囲で様々の構成、または形状をつくることができることはいうまでもない。
【００１９】
以上のように本発明では、インバータ内部の発振器回路のような比較的安価で、精度がそれほどよくないクロックを使用し時間の計数を行うが、普通の時計のようにインバータ装置が正常に動作している間、常時時間計数するのではなく、保護回路が動作した瞬間を起点に計数するように構成した。これによりクロック自体の精度があまりよくないため時間計数誤差がでてしまうが、保護回路が動作した後のそれほど長い時間ではない時間を計数するため、誤差時間を少なくすることができる。よって、より安価な方法で、比較的精度良く設備の停止時間を把握することが可能となり、設備管理者は設備停止による影響度、復旧のための対策立案等に役立てることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のインバータ装置の構成を示す図である。
【図２】本発明のインバータ装置の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００２１】
０      インバータ装置
１      交流入力電源
２      順変換回路
３      平滑コンデンサ
４      インバータ回路
５      電動機
６      負荷装置
７      制御電源回路
８      制御回路
９      外部発振回路
１０      保護回路
１１      カウンタ
１２      変換回路
１３      表示器
１４      保護レベル検出回路
１５      リセット回路
１６      マイクロコンピュータ
１７      リセット回路
１８      ラッチ回路
１９      ＡＮＤゲート
２０      リセット回路
【図１】
2007228765.tif 000003
【図２】
2007228765.tif 000004