(57)【要約】【課題】インバータモジュール内部のDCリンク電圧を検出し、安全電圧でない場合にインバータ盤の扉を施錠する扉施錠機構を提供する。【解決手段】複数のインバータモジュールを備えたインバータ盤の扉施錠機構であって、インバータモジュール内部のDCリンク電圧を検出し、DCリンク電圧が安全電圧となった場合にインバータ盤の扉を開放可能とするインターロック機構であることを特徴とするインバータ盤の扉施錠機構。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のインバータモジュールを備えたインバータ盤の扉施錠機構であって、
前記インバータモジュール内部のDCリンク電圧を検出し、前記DCリンク電圧が安全電圧となった場合にインバータ盤の扉を開放可能とするインターロック機構であることを特徴とするインバータ盤の扉施錠機構。
【請求項２】
前記インターロック機構は、ＤＣソレノイドを備えることを特徴とする請求項１記載のインバータ盤の扉施錠機構。
【請求項３】
前記ＤＣソレノイドは、プッシュ型ソレノイドであることを特徴とする請求項２記載のインバータ盤の扉施錠機構。
【請求項４】
前記インターロック機構は、モータ駆動によるリンク機構から成ることを特徴とする請求項１記載のインバータ盤の扉施錠機構。
【請求項５】
前記インターロック機構は、鍵状のロック機構から成ることを特徴とする請求項１記載のインバータ盤の扉施錠機構。
【請求項６】
前記安全電圧は、ユーザーが設定可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のインバータ盤の扉施錠機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インバータ盤の扉施錠機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数のインバータモジュールを組み込んだインバータ盤では、定期・不定期を問わず、保守点検等が欠かせない。塵埃等の浸入を避けるだけでなく、安全性等の確保の観点から、通常、インバータ盤の扉は施錠されている。
【０００３】
従来、インバータ盤の扉施錠の開放は手動で行われてきた。自動で扉を施錠あるいは施錠の開放をする装置もあるが、上位主電源をオフした後、タイマーでインバータモジュール内のDC リンク電圧がゼロとなるまでの所定時間を計時して、開放動作を許可するものであった。
【０００４】
そのため、インバータモジュールの仕様が異なる場合、タイマーによる所定時間の設定をインバータモジュール毎に行う必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１１７１１３号公報
【特許文献２】特開２０１３−１２６３７１号公報
【特許文献３】特開２００７−３０６７６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
タイマー管理による手法では、例え、既に安全な状態になっているとしても、インバータ盤の保守点検等に従事する保守要員は、タイマーで設定された時間は待機する必要がある。さらに、インバータ盤の扉施錠を開放する際の危険要因を、直接的には監視していない。
【０００７】
一般的に、インバータモジュールの内部には、DCリンク部に大容量のコンデンサが備えられている。そのため、インバータモジュールの上位主電源をオフしても、瞬時にはDCリンク電圧はゼロとはならない。その際、保守点検等に従事する保守要員が誤ってDCリンク電圧が残ったままの状態の高圧インバータ盤の扉を開けると、充電部が露出しているので、作業者が感電する恐れがあった。
【０００８】
本発明では、DCリンク電圧が安全電圧以上の場合にはインバータ盤の扉を自動で施錠することにより、インバータモジュール毎のタイマーの設定を行うことなく現場作業者の安全を確保する。
【０００９】
そこで、本発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、インバータモジュール内部のDCリンク電圧を検出し、安全電圧でない場合にインバータ盤の扉を施錠する扉施錠機構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】
【００１０】
本発明の一態様によれば、複数のインバータモジュールを備えたインバータ盤の扉施錠機構であって、前記インバータモジュール内部のDCリンク電圧を検出し、前記DCリンク電圧が安全電圧となった場合にインバータ盤の扉を開放可能とするインターロック機構であることを特徴とするインバータ盤の扉施錠機構が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、インバータモジュール内部のDC リンク電圧を検出し、DC リンク電圧が所定の安全電圧以下になった場合に、インバータ盤の扉の施錠が開放可能となり、確実に現場作業者の安全を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一般的なインバータモジュールの回路構成を示す概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係るインバータ盤の扉施錠機構が適用されるインバータ盤の外観を示す図である。
【図３】ソレノイドのON、OFF信号演算回路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。尚、各図において同一箇所については同一の符号を付す。
【００１４】
本発明に係るインバータ盤の扉施錠機構は、複数のインバータモジュールを内部に配設したインバータ盤の扉の施錠機構である。
【００１５】
インバータモジュールは、例えば、電動機の速度とトルクを制御するものである。外部から受電した３相交流電源は、整流部により直流に整流され、平滑部によりリップルが低減されて、インバータモジュールに印加される。このとき、電圧検出部は、平滑部のリンク電圧で瞬間停電の有無を判断する。DCリンク電圧の判断の結果、DCリンク電圧が停電基準電圧以上の場合、周波数発生部は低電圧状態でないことを認識し、速度指令にしたがって周波数可変信号をインバータモジュールに出力する。インバータモジュールは、周波数可変信号によってスイッチングされてDCリンク電圧を３相交流電圧に変換して誘導電動機に印加する。
【００１６】
本実施形態に係るインバータ盤では、例えば、９〜３０台のインバータモジュールを搭載する。
【００１７】
図１は、一般的なインバータモジュールの回路構成を示す概略図である。図１に示すように、インバータモジュール１００の回路は、ダイオードコンバータ１と、DCリンクコンデンサ２と、DCリンク放電抵抗３と、半導体スイッチ４を備えている。
【００１８】
ダイオードコンバータ１で整流された電圧をDCリンクコンデンサ２で平滑にし、半導体スイッチ４でAC出力する。ダイオードコンバータ１の上位主電源をオフした場合、DCリンクコンデンサ２およびDCリンク放電抵抗３を備えているので、チャージされた電荷が放電を完了するまでには時間を要する。
【００１９】
回路の一出力端はDCリンク電圧検出基板１０に接続し、DCリンク電圧検出基板１０からはDCリンク電圧が出力している。
【００２０】
システムのメンテナンス等の際には、主電源を落として、インバータモジュール１００への入力電源を遮断する。入力電源を遮断した後、インバータモジュール１００からの出力が遮断される時間は、負荷量およびインバータモジュール１００のDCリンクコンデンサ２の容量、DCリンク放電抵抗３に応じて決定される。
【００２１】
例えば、タイマーを備え、主電源を断ってから１０分経過後には十分放電し、DCリンクコンデンサ２の両端子間の電圧であるDCリンク電圧が低下しているだろうと推測しても、正確性に欠けることになる。
【００２２】
図２は、本発明の実施形態に係るインバータ盤の扉施錠機構が適用されるインバータ盤の外観を示す図である。図２に示すように、インバータ盤２００には、扉２１０の開閉用のドアノブ２２０が設けられている。扉２１０の裏側であってドアノブ２２０の近傍には、扉２１０の施錠機構を成すインターロック機構２３０が配設されている。
【００２３】
インターロック機構２３０は、インバータ盤２００の扉２１０の施錠を「開」にしたり「閉」にするものである。インターロック機構２３０として、例えば、ＤＣソレノイドが好適である。ＤＣソレノイドは、電磁エネルギーを機械的な経位変化に置き替える電磁部品で、銅線に電流を流すことにより磁界を発生させ、磁性体の可動鉄芯（プランジャー）を吸い寄せる（吸引）電気部品である。銅線に電流を流したとき、可動鉄芯は銅線内の固定鉄芯方向に吸い寄せられ、通電している間は常に吸い寄せられているが、電流を断てば吸引力は消滅する。この動作を応用して、一般的なプル（吸引）型ソレノイド、プッシュバーを装着し「吸引=押し」動作にするプッシュ（押し）型ソレノイド、永久磁石を組込むことによりそれぞれの動作を保持している自己保持ソレノイドなどがある。
【００２４】
本実施形態における扉２１０の施錠を行うインターロック機構２３０としては、プッシュ型ソレノイドが好適である。プッシュ形ソレノイドをインバータ盤２００の扉２１０の内側に取り付け、DCリンク電圧が安全電圧でない時には励磁し、インバータ盤２００の扉２１０を施錠する機構を具備する。プッシュ型ソレノイドは、可動鉄芯（プランジャー）にプッシュバーを装着することによって、可動鉄芯（プランジャー）の吸引動作とは反対にプッシュバーが本体より突出動作するもので、無通電（ＯＦＦ）時には可動鉄芯（プランジャー）はフリー状態で、通電時には、磁束が発生し、可動鉄芯（プランジャー）を吸引する。この動作をリンクの方向転換機構に利用するものである。無通電（ＯＦＦ）時にはプッシュバーは定位置にあり、通電（ＯＮ）時に、プッシュバーの押し出し動作によりリンクの方向を転換させる。プッシュバーのストローク長が長いものが取扱いやすい。
【００２５】
尚、インターロック機構２３０はプッシュ型ソレノイドに限定されず、例えば、モータ駆動によるリンク機構や鍵状のロック機構でもよい。
【００２６】
図３は、ソレノイドのON、OFF信号演算回路を示す図である。図３に示すように、ソレノイドのON、OFF信号演算回路２４０は、主として、DCリンク電圧検出基板１０と、インバータ盤２００の扉２１０を施錠するプッシュ型ソレノイド２０と、DCリンク電圧検出基板１０から検出したDCリンク電圧Ａを所定の安全電圧Ｂと比較してソレノイド２０のON、OFF信号を出力する制御基板３０から構成されている。DCリンク電圧Ａが所定の安全電圧Ｂよりも大ならば、制御基板３０からはソレノイド２０に対してON信号を出力することにより、励磁したソレノイド２０がインバータ盤２００の扉２１０を施錠する。一方、DCリンク電圧Ａが所定の安全電圧Ｂよりも小さくて安全となった場合には、制御基板３０からはソレノイド２０に対してOFF信号を出力し、施錠を解いて、扉２１０の開放を可能とする。
【００２７】
上述したように、DCリンク電圧の低下速度はDCリンクコンデンサ２の総容量の大きさにも依存し、主電源を断っても、DCリンク電圧は瞬時にゼロとはならない。ここで、安全電圧は、ユーザーが設定可能である。安全電圧は、例えば、５０Ｖ以下とする。尚、インバータモジュール毎に安全電圧を設定することも可能ではあるが、さほど、効果的とはいえないであろう。
【００２８】
本実施形態によれば、インバータモジュール内部のDC リンク電圧を検出し、DC リンク電圧が所定の安全電圧以下になった場合に、インバータ盤の扉の施錠が開放可能となり、確実に現場作業者の安全を図ることができる。また、追加する装置はプッシュ形ソレノイドと扉ロック機構のみとなり、比較的低コストで実現可能となる。
【００２９】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３０】
１００・・・インバータモジュール
１・・・ダイオードコンバータ
２・・・DCリンクコンデンサ
３・・・DCリンク放電抵抗
４・・・半導体スイッチ
２００・・・インバータ盤
２１０・・・扉
２２０・・・ドアノブ
２３０・・・インターロック機構
２４０・・・ソレノイドのON、OFF信号演算回路
１０・・・DCリンク電圧検出基板
２０・・・プッシュ型ソレノイド
３０・・・制御基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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