(57)【要約】【課題】主回路電圧を応答性良く検出できるインバータ装置を提供する。【解決手段】主回路電圧が回生電圧と低電圧の中間にある場合は、制御用ＣＰＵからの出力電圧は回生電圧と低電圧に比例した電圧を交互に出力して主回路電圧との比較を行ない、回生電圧を出力している時は回生検出を行い、低電圧を出力している時は低電圧検出を行い、これを繰り返して主回路電圧の検出を行ない、主回路電圧が過電圧と回生電圧の中間の電圧まで上昇した場合は、回生検出により回生出力を行うと共に、前記ＣＰＵからの出力電圧は回生電圧と過電圧に比例した電圧を交互に出力して主回路電圧との比較を行ない、回生電圧を出力している時は回生検出を行い、過電圧を出力している時は過電圧検出を行い、これを繰り返し、主回路電圧が過電圧を越して上昇した場合には、過電圧検出により過電圧出力を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源から入力した電力を直流電圧に整流するコンバータ部と、当該コンバータ部の出力電圧を平滑する電解コンデンサと、整流平滑後の主回路電圧が所定電圧以上または所定電圧以下であることを検出するＣＰＵでの電圧検出回路とを備えたインバータ装置の主回路電圧検出方法において、
前記主回路電圧が回生電圧と低電圧の中間の電圧にあった場合には、前記ＣＰＵからの出力電圧は前記回生電圧と前記低電圧に比例した電圧を交互に出力して主回路電圧との比較を行ない、回生電圧を出力している時は回生検出を行い、低電圧を出力している時には低電圧検出を行い、これを繰り返して主回路電圧の検出を行ない、
次に主回路電圧が過電圧と回生電圧の中間の電圧まで上昇した場合には、回生検出により回生出力を行うと共に、前記ＣＰＵからの出力電圧は前記回生電圧と前記過電圧に比例した電圧を交互に出力して主回路電圧との比較を行ない、回生電圧を出力している時は回生検出を行い、過電圧を出力している時には過電圧検出を行い、これを繰り返して主回路電圧の検出を行ない、
更に主回路電圧が過電圧を越して上昇した場合には、過電圧検出により過電圧出力を行うことを特徴とするインバータ装置の主回路電圧検出方法。
【請求項２】
交流電源から入力した電力を直流電圧に整流するコンバータ部と、当該コンバータ部の出力電圧を平滑する電解コンデンサと、整流平滑後の主回路電圧が所定電圧以上または所定電圧以下であることを検出するＣＰＵでの電圧検出回路とを備えたインバータ装置において、
前記ＣＰＵは、前記主回路電圧が回生電圧と低電圧の中間の電圧にあった場合には、前記回生電圧と前記低電圧に比例した電圧を交互に出力して主回路電圧との比較を行ない、回生電圧を出力している時は回生検出を行い、低電圧を出力している時には低電圧検出を行い、これを繰り返して主回路電圧の検出を行ない、
次に主回路電圧が過電圧と回生電圧の中間の電圧まで上昇した場合には、回生検出により回生出力を行うと共に、前記回生電圧と前記過電圧に比例した電圧を交互に出力して主回路電圧との比較を行ない、回生電圧を出力している時は回生検出を行い、過電圧を出力している時には過電圧検出を行い、これを繰り返して主回路電圧の検出を行ない、
更に主回路電圧が過電圧を越して上昇した場合には、過電圧検出により過電圧出力を行うことを特徴とするインバータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インバータ装置主回路電圧検出方法に関し、特に、主回路電圧検出回路の応答性改善に関する。
【背景技術】
【０００２】
インバータ装置等のモータ駆動を目的とした装置で、負荷であるモータの減速時に回生電力が発生する装置の場合、主回路電圧の増減が激しく異常電圧からの装置の保護、或いは装置の性能を満足させるために主回路電圧検出回路が使われている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２４７９９０号公報
【０００４】
特許文献１記載の方法は、交流電動機を負荷とするＰＷＭインバータ装置において、主回路電圧検出回路が停電や、低電圧や、正常電圧を検出するものである。そして、停電を検出すると減速を開始させ、減速中は直流中間電圧が一定となるように演算し、２つの減速レートを乗じた値をＰＩ制御することにより減速時間を制御し、主回路電圧検出回路が停電検出前の電圧を検出するか、減速中に直流中間電圧が上昇すると減速を停止させるようにするものがある。この方法によれば、交流電動機を負荷とするＰＷＭインバータ装置における交流電源の瞬時停電に対処する運転継続方法において、負荷イナーシャが大きいシステムでも瞬停中に過電圧や低電圧保護が動作することなく、運転継続できるようになる、というものである。
ところが、問題点は主回路電圧の変動が急峻な場合、主回路電圧検出回路がこれに追従できないことであった。
【０００５】
同じく、主回路電圧検出回路を用いる従来技術として、ＣＰＵで低電圧検出、回生電圧検出、過電圧検出の3つの主回路電圧検出を行うものがある。これは、実際の主回路電圧にＣＰＵが認識する電圧を追従させて検出するものである。
図３は主回路電圧にＣＰＵが認識する電圧を追従させて検出する主回路電圧検出回路の構成例を示す図である。
図において、ＣＰＵ内の認識電圧１０１（図４）をコンパレータ１０２にて主回路電圧１０３と比較し、ＣＰＵ認識電圧１０１より主回路電圧１０３の方が高い場合（図４の区間ｔ１）は、次のタイミングで、数ボルト（＋α）をＣＰＵ認識電圧に加算してＣＰＵ認識電圧を更新するものであり、またＣＰＵ電圧１０１より主回路電圧１０３の方が低い場合（図４の区間ｔ２）は次のタイミングで、逆に数ボルト（−α）をＣＰＵ認識電圧から減算してＣＰＵ認識電圧を更新するようにしている。
【０００６】
図４は従来の主回路電圧検出回路の動作説明図で、（ａ）は主回路電圧１０３の変化が緩やかでＣＰＵ認識電圧１０１が追従可能な場合、（ｂ）は主回路電圧１０３の変化が急峻でＣＰＵ認識電圧１０１が追従できない場合を示している。
図４（ａ）において、主回路電圧１０３の変化が緩やかであるので、主回路電圧１０３にＣＰＵ認識電圧１０１が追従でき、過電圧検出１０４、回生電圧検出１０５、低電圧検出１０６の３つの主回路電圧検出を行っている。
すなわち、ＣＰＵ認識電圧１０１が低電圧検出１０６より低い場合は低電圧と見なし、低電圧出力を行う。ＣＰＵ認識電圧１０１が低電圧検出１０６より高い場合は、回生検出１０５の比較を行い、ＣＰＵ認識電圧１０１が回生検出１０５より低い場合は、再度、低電圧検出１０６に戻り回生検出１０５と低電圧検出１０６の比較を繰り返す。また、ＣＰＵ認識電圧１０１が回生検出１０５より高い場合は回生と見なし、回生出力を行うと共に過電圧検出１０４を行う。
ＣＰＵ認識電圧１０１が過電圧検出１０４より低い場合は、再度、低電圧検出１０６に戻り、回生検出１０５、低電圧検出１０６と１０４の過電圧検出比較を繰り返す。ＣＰＵ認識電圧が１０４の過電圧検出より高い場合は過電圧と見なし過電圧出力を行う。
ところが、図４（ｂ）のように、主回路電圧１０３の変化が急峻になっても、ＣＰＵ認識電圧１０１は（ａ）と同じように所定の上昇幅でしか上昇できないので、ＣＰＵ認識電圧１０１が主回路電圧１０３を認識するまでに時間がかかり、追従できなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上記従来方法の場合、ＣＰＵ認識電圧の更新処理は数百マイクロ秒毎に数ボルト単位で行っており、問題点は主回路電圧の変動が急峻な場合、ＣＰＵ認識電圧の追従が間に合わず、遅れが生じてしまうことであった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、制御方法の変更により主回路電圧検出応答性改善を図るようにしたインバータ装置における主回路電圧検出回路の応答性改善方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、インバータ装置の制御方法に係り、交流電源から入力した電力を直流電圧に整流するコンバータ部と、当該コンバータ部の出力電圧を平滑する電解コンデンサと、整流平滑後の主回路電圧が所定電圧以上または所定電圧以下であることを検出するＣＰＵでの電圧検出回路とを備えたインバータ装置の制御方法において、前記主回路電圧が回生電圧と低電圧の中間の電圧にあった場合には、前記ＣＰＵからの出力電圧は前記回生電圧と前記低電圧に比例した電圧を交互に出力して主回路電圧との比較を行ない、回生電圧を出力している時は回生検出を行い、低電圧を出力している時には低電圧検出を行い、これを繰り返して主回路電圧の検出を行ない、次に主回路電圧が過電圧と回生電圧の中間の電圧まで上昇した場合には、回生検出により回生出力を行うと共に、前記ＣＰＵからの出力電圧は前記回生電圧と前記過電圧に比例した電圧を交互に出力して主回路電圧との比較を行ない、回生電圧を出力している時は回生検出を行い、過電圧を出力している時には過電圧検出を行い、これを繰り返して主回路電圧の検出を行ない、更に主回路電圧が過電圧を越して上昇した場合には、過電圧検出により過電圧出力を行うことを特徴としている。
【０００９】
請求項２記載の発明は、インバータ装置に係り、交流電源から入力した電力を直流電圧に整流するコンバータ部と、当該コンバータ部の出力電圧を平滑する電解コンデンサと、整流平滑後の主回路電圧が所定電圧以上または所定電圧以下であることを検出するＣＰＵでの電圧検出回路とを備えたインバータ装置において、前記ＣＰＵは、前記主回路電圧が回生電圧と低電圧の中間の電圧にあった場合には、前記回生電圧と前記低電圧に比例した電圧を交互に出力して主回路電圧との比較を行ない、回生電圧を出力している時は回生検出を行い、低電圧を出力している時には低電圧検出を行い、これを繰り返して主回路電圧の検出を行ない、次に主回路電圧が過電圧と回生電圧の中間の電圧まで上昇した場合には、回生検出により回生出力を行うと共に、前記回生電圧と前記過電圧に比例した電圧を交互に出力して主回路電圧との比較を行ない、回生電圧を出力している時は回生検出を行い、過電圧を出力している時には過電圧検出を行い、これを繰り返して主回路電圧の検出を行ない、更に主回路電圧が過電圧を越して上昇した場合には、過電圧検出により過電圧出力を行うことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
このような構成により、ＣＰＵが各検出電圧を直接出力して主回路電圧と比較するので、ＣＰＵの処理時間を気にすることなく、主回路電圧を迅速に検出することができるインバータ装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
図１において、ＣＰＵ出力電圧１０７は、過電圧発生回路１０８の出力電圧（図２）、回生電圧発生回路１０９の出力電圧（図２）、低電圧発生回路１１０の出力電圧（図２）のいずれかを出力し、比較回路１０２に送信する。
ここで仮に、主回路電圧１１４が回生電圧発生回路１０９の出力電圧と低電圧発生回路１１０の出力電圧の中間の電圧にあった場合には、ＣＰＵ出力電圧１０７は回生電圧発生回路１０９の出力電圧と低電圧発生回路１１０の出力電圧を交互に出力し、主回路電圧１１４との比較を行う。回生電圧発生回路１０９の出力電圧を出力している時は、回生検出１１２を行い、低電圧発生回路１１０の出力電圧を出力している時には、低電圧検出１１３を行い、回生検出１１２と低電圧検出１１３のルーチンを繰り返す。
次に、主回路電圧１１４が過電圧発生回路１０８の出力電圧と回生電圧発生回路１０９の出力電圧の中間の電圧まで上昇した場合には、回生検出１１２により回生出力を行うと共に、ＣＰＵ出力電圧１０７は過電圧発生回路１０８の出力電圧と回生電圧発生回路１０９の出力電圧を交互に出力し主回路電圧１１４との比較を行う。
回生電圧発生回路１０９の出力電圧を出力している時は回生検出１１２を行い、過電圧発生回路１０８の出力電圧を出力している時には過電圧検出１１１を行い、回生検出１１２と過電圧検出１１１のルーチンを繰り返す。
更に、主回路電圧１１４が過電圧発生回路１０８の出力電圧の電圧を越して上昇した場合には、過電圧検出１１１により過電圧出力を行う。
【００１２】
図２は本発明の主回路電圧検出回路の動作説明図で、（ａ）は主回路電圧１０３の変化が緩やかな場合、（ｂ）は主回路電圧１０３の変化が急峻な場合を示している。
図２（ａ）において、ＣＰＵ出力電圧１０７は、低電圧発生回路１１０の発生する低電圧と、回生電圧発生回路１０９の発生する回生電圧と、過電圧発生回路１０８の発生する過電圧との３種類を用意して、主回路電圧に応じて、都度交互に切り替えて検出を行っている。例えば、主回路電圧１１４がｔ１区間のように低電圧と回生電圧との間にある場合は、低電圧と回生電圧とを都度交互に切り替えて検出を行ない、主回路電圧１１４がｔ２区間のように回生電圧を超えている場合は、過電圧に切り替えて検出を行なうのである。
そこで、図２（ｂ）のように、主回路電圧が急峻に変動しても、主回路電圧１１４が回生電圧を超えたとき、次にタイミングで過電圧に切り替えるので、主回路電圧１１４の検出が追従できることとなる。
本発明によれば、このような構成により各検出電圧を直接出力して主回路電圧と比較するので、ＣＰＵの処理時間を気にすることなく、主回路電圧を迅速に検出することができるインバータ装置が得られることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の主回路電圧検出回路の構成図である。
【図２】本発明の主回路電圧検出回路の動作説明図で、（ａ）は主回路電圧１０３の変化が緩やかな場合、（ｂ）は主回路電圧１０３の変化が急峻な場合を示している。
【図３】従来の主回路電圧検出回路の構成図である。
【図４】従来の主回路電圧検出回路の動作説明図で、（ａ）は主回路電圧１０３の変化が緩やかでＣＰＵ認識電圧１０１が追従可能な場合、（ｂ）は主回路電圧１０３の変化が急峻でＣＰＵ認識電圧１０１が追従できない場合を示している。
【符号の説明】
【００１４】
１０１ 従来のＣＰＵ認識電圧
１０２ コンパレータ
１０３ 従来の主回路電圧
１０４ 従来の過電圧検出
１０５ 従来の回生電圧検出
１０６ 従来の低電圧検出
１０７ 本発明のＣＰＵ出力電圧
１０８ 本発明で設けた過電圧発生回路の発生する出力電圧
１０９ 本発明で設けた回生電圧発生回路の発生する出力電圧
１１０ 本発明で設けた低電圧発生回路の発生する出力電圧
１１１ 本発明で設けた過電圧検出ルーチン
１１２ 本発明で設けた回生検出ルーチン
１１３ 本発明で設けた低電圧検出ルーチン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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