JPH11196578A - Multiplex inverter device - Google Patents

Multiplex inverter device

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JPH11196578A
JPH11196578A JP9366818A JP36681897A JPH11196578A JP H11196578 A JPH11196578 A JP H11196578A JP 9366818 A JP9366818 A JP 9366818A JP 36681897 A JP36681897 A JP 36681897A JP H11196578 A JPH11196578 A JP H11196578A
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JP
Japan
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inverter
unit
unit inverter
abnormality
rectifier
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Application number
JP9366818A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuto Kawakami
和人 川上
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/483Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
    • H02M7/4835Converters with outputs that each can have more than two voltages levels comprising two or more cells, each including a switchable capacitor, the capacitors having a nominal charge voltage which corresponds to a given fraction of the input voltage, and the capacitors being selectively connected in series to determine the instantaneous output voltage
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H02M1/325Means for protecting converters other than automatic disconnection with means for allowing continuous operation despite a fault, i.e. fault tolerant converters

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a multiplex inverter device which, even if a short circuit failure, etc., occurs in at least one unit inverter among a plurality of unit inverters, can keep on operating an AC load while the operations of the remaining nondefective inverter units are not discontinued. SOLUTION: A multiplex inverter device converts the DC power of a rectifier 2 into an AC power and has a plurality of voltage-type unit inverters 9 whose input sides are connected in parallel to the rectifier 2 respectively with smoothing capacitors 3 therebetween and whose output sides are connected in series to each other and, further, connected to an AC load 10. In the multiplex inverter device, a bypass switch control means 15 which, if both an operation abnormality detecting means 13 and a DC abnormality detecting means 14 detect an abnormality, gives a closing command to a bypass switch 11 corresponding to the unit inverter 9 in question to fuse down a fuse 4 corresponding to the unit inverter 9 in question is provided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の単位インバ
ータの出力側を直列接続して得られる高電圧出力を、交
流負荷に供給する多重式インバータ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multiplex inverter device for supplying a high voltage output obtained by connecting the output sides of a plurality of unit inverters in series to an AC load.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、交流電動機、例えば誘導電動機の
可変速運転運転による省エネルギー化のニーズは多くあ
る。特に、既設の高電圧の電動機を、例えば3KV系、
6KV系、海外では4.2KV系や2.4KV系へその
まま適用できる駆動装置が必要とされている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a need for energy saving by variable speed operation of an AC motor, for example, an induction motor. In particular, an existing high-voltage motor is replaced with, for example, a 3KV system.
There is a need for a drive device that can be directly applied to 6KV systems and 4.2KV systems and 2.4KV systems overseas.

【0003】従来、このような用途に使用される多重式
インバータ装置として、USP.5,625,545が
公知であり、これは複数の単位インバータの出力を直列
接続したものである。
Conventionally, as a multiplex type inverter device used for such an application, USP. No. 5,625,545 are known in which the outputs of a plurality of unit inverters are connected in series.

【0004】図13は、この種従来の多重式インバータ
装置を使用した具体的な回路の一例を示すものである。
以下図13について説明する。すなわち、交流電源1の
交流電圧を直流電圧に変換する整流器2と、整流器2の
直流電力を交流電力に変換するものであって、整流器2
に並列に平滑コンデンサ3に介して接続され、例えば4
個のIGBT等の半導体素子5、6、7、8がブリッジ
接続された単位インバータ9と、単位インバータ9を構
成している半導体素子5〜8を所定の順序で点弧指令を
与えるゲート制御手段40を備えている。
FIG. 13 shows an example of a specific circuit using such a conventional multiplex type inverter device.
Hereinafter, FIG. 13 will be described. That is, the rectifier 2 converts the AC voltage of the AC power supply 1 into a DC voltage, and converts the DC power of the rectifier 2 into AC power.
Are connected in parallel via a smoothing capacitor 3, for example, 4
Gate control means for giving a firing command in a predetermined order to a unit inverter 9 in which semiconductor elements 5, 6, 7, 8 such as IGBTs are bridge-connected, and semiconductor elements 5 to 8 constituting unit inverter 9 40 is provided.

【0005】図13では示されていないが、以上述べた
構成と同一の平滑コンデンサ3を含んだ単位インバータ
9を複数個準備し、各単位インバータ9の入力側を整流
器2に並列に接続すると共に、各単位インバータ9の出
力側を直列に接続し、このように接続された多重式イン
バータの出力側に交流負荷10例えば誘導電動機を接続
したものである。
Although not shown in FIG. 13, a plurality of unit inverters 9 including the same smoothing capacitor 3 as the above-described configuration are prepared, and the input side of each unit inverter 9 is connected to the rectifier 2 in parallel. The output side of each unit inverter 9 is connected in series, and an AC load 10 such as an induction motor is connected to the output side of the multiplexed inverter connected in this way.

【0006】単位インバータ9には、以下に述べるバイ
パス回路を設け、単位インバータ9を保護するようにし
たものである。バイパス回路は、交流負荷10の入力側
の母線間に接続され、例えばサイリスタからなるバイパ
ススイッチ41と、バイパススイッチ41と交流負荷1
0の間に接続されたダイオード42、43、44、45
からなるダイオードブリッジと、負荷電流を検出する電
流検出回路46と、電流検出回路46により検出された
電流値が所定値を越えたときバイパススイッチ41に対
してオン指令を与えるスイッチ動作回路47から構成さ
れている。
The unit inverter 9 is provided with a bypass circuit described below to protect the unit inverter 9. The bypass circuit is connected between the input-side buses of the AC load 10 and includes, for example, a bypass switch 41 composed of a thyristor, a bypass switch 41 and the AC load 1.
Diodes 42, 43, 44, 45 connected between zero
, A current detection circuit 46 for detecting a load current, and a switch operation circuit 47 for giving an ON command to the bypass switch 41 when the current value detected by the current detection circuit 46 exceeds a predetermined value. Have been.

【0007】以上述べたバイパス回路は、図示した単位
インバータ9以外の他の図示しない単位インバータにも
それぞれ同様に構成されている。
The above-described bypass circuit is similarly configured in other unit inverters (not shown) other than the unit inverter 9 shown.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】図13において、単位
インバータ9が短絡事故等しない正常状態のときは、バ
イパススイッチ41はオフ状態のままであるので、バイ
パス回路は何等動作しない。
In FIG. 13, when the unit inverter 9 is in a normal state in which no short-circuit accident or the like occurs, the bypass circuit 41 does not operate at all because the bypass switch 41 remains off.

【0009】ところが、単位インバータ9のうち、例え
ば1個の単位インバータ9の半導体素子5,8が完全に
短絡ではなく、半導体素子例えばIGBTのボンディン
グワイヤが残存した状態での短絡の場合には、電流検出
回路46により検出される電流値が所定値を越えるの
で、スイッチ動作回路47が動作してバイパススイッチ
41がオン状態となる。この結果、負荷10に流れる短
絡電流がバイパス回路の矢印の方向に流れる。
However, among the unit inverters 9, for example, when the semiconductor elements 5 and 8 of one unit inverter 9 are not completely short-circuited but short-circuited with the semiconductor elements such as IGBT bonding wires remaining, Since the current value detected by the current detection circuit 46 exceeds a predetermined value, the switch operation circuit 47 operates and the bypass switch 41 is turned on. As a result, the short-circuit current flowing through the load 10 flows in the direction of the arrow of the bypass circuit.

【0010】以上の動作は、電流検出回路46が単位イ
ンバータ9の異常を検出してバイパススイッチ41する
まで間に動作遅れがない理想的な回路の場合であり、実
際には動作遅れが生ずる。このため、単位インバータ9
の短絡故障により、交流負荷10に短絡電流が流れるの
で、短絡故障した単位インバータ9の運転を一旦停止し
なければ、交流負荷10が焼損される可能性がある。
The above operation is an ideal circuit in which there is no operation delay until the current detection circuit 46 detects the abnormality of the unit inverter 9 and turns on the bypass switch 41, and an operation delay actually occurs. Therefore, the unit inverter 9
The short-circuit fault causes a short-circuit current to flow through the AC load 10. Therefore, if the operation of the unit inverter 9 having the short-circuit fault is not stopped once, the AC load 10 may be burned.

【0011】本発明は、このような事情に基づいてなさ
れたもので、複数の単位インバータのうちの少なくとも
1個に短絡故障等が発生しても、残りの健全な単位イン
バータの運転を停止させることなく、交流負荷の運転が
継続できる多重式インバータ装置を提供することを目的
とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and even if a short-circuit failure or the like occurs in at least one of a plurality of unit inverters, the operation of the remaining sound unit inverters is stopped. It is an object of the present invention to provide a multiplex type inverter device that can continue the operation of an AC load without any operation.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】前記目的を実現するた
め、請求項1に対応する発明は、交流電力を直流電力に
変換する整流器と、前記整流器の直流電力を交流電力に
変換するものであって、複数の半導体素子をブリッジ接
続してなる電圧形単位インバータを複数個設け、該各単
位インバータの入力側をそれぞれ平滑コンデンサを介し
て前記整流器に並列に接続され、該各単位インバータの
出力側を直列接続し、かつ交流負荷に接続するインバー
タ群と、前記整流器と前記単位インバータの間に直列接
続したヒューズと、前記整流器と前記単位インバータの
間であって、前記単位インバータに並列に接続され、電
気的に閉路したとき負荷電流を循環させる流路を形成す
るバイパススイッチと、前記単位インバータを構成して
いる半導体素子に対して所定の順序で点弧指令を与える
単位インバータ制御手段と、前記単位インバータの交流
出力に基づき前記単位インバータの運転異常状態を検出
する運転異常検出手段と、前記単位インバータの直流入
力の異常を検出する直流異常検出手段と、前記運転異常
検出手段及び直流異常検出手段が共に異常を検出したと
き、該当する単位インバータに対応する前記バイパスス
イッチに閉路指令を与えることにより、この閉路指令の
与えられた単位インバータに該当する前記ヒューズを溶
断させるバイパススイッチ制御手段を具備した多重式イ
ンバータ装置である。
In order to achieve the above object, an invention corresponding to claim 1 includes a rectifier for converting AC power to DC power and a DC power for converting the DC power of the rectifier to AC power. A plurality of voltage-type unit inverters each comprising a plurality of semiconductor elements bridge-connected, and the input side of each unit inverter is connected in parallel to the rectifier via a smoothing capacitor, and the output side of each unit inverter. Series, and an inverter group connected to an AC load, a fuse connected in series between the rectifier and the unit inverter, between the rectifier and the unit inverter, and connected in parallel to the unit inverter. A bypass switch that forms a flow path for circulating a load current when electrically closed, and a semiconductor element that constitutes the unit inverter. A unit inverter control unit for giving a firing command in a predetermined order, an operation abnormality detection unit for detecting an abnormal operation state of the unit inverter based on an AC output of the unit inverter, and detecting an abnormality of the DC input of the unit inverter. When both the DC abnormality detecting means and the operation abnormality detecting means and the DC abnormality detecting means detect an abnormality, the closing instruction is given to the bypass switch corresponding to the corresponding unit inverter by giving the closing instruction. A multiplex inverter device including bypass switch control means for blowing the fuse corresponding to a unit inverter.

【0013】前記目的を実現するため、請求項2に対応
する発明は、前記直流異常検出手段は、前記ヒューズの
溶断に伴って直流異常を検出するものである請求項1記
載の多重式インバータ装置である。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 2 is the multiplex inverter device according to claim 1, wherein the DC abnormality detecting means detects a DC abnormality accompanying the blowing of the fuse. It is.

【0014】前記目的を実現するため、請求項3に対応
する発明は、前記直流異常検出手段は、前記単位インバ
ータに印加される直流電圧が基準値に対して過電圧ある
いは不足電圧になったことを検出するものである請求項
1記載の多重式インバータ装置である。
According to a third aspect of the present invention, the DC abnormality detecting means determines that the DC voltage applied to the unit inverter is an overvoltage or an undervoltage with respect to a reference value. 2. The multiplex type inverter device according to claim 1, wherein the multiplex type inverter device detects.

【0015】前記目的を実現するため、請求項4に対応
する発明は、前記運転異常検出手段は、前記単位インバ
ータの出力交流電圧を検出すると共に、この検出電圧が
基準値に対して所定範囲を越えたとき単位インバータの
異常を検出するものである請求項1記載の多重式インバ
ータ装置である。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 4 is characterized in that the operation abnormality detecting means detects an output AC voltage of the unit inverter and the detected voltage falls within a predetermined range with respect to a reference value. 2. The multiplex inverter device according to claim 1, wherein an abnormality of the unit inverter is detected when the number exceeds the threshold.

【0016】前記目的を実現するため、請求項5に対応
する発明は、交流電力を直流電力に変換する整流器と、
前記整流器の直流電力を交流電力に変換するものであっ
て、複数の半導体素子をブリッジ接続してなる電圧形単
位インバータを複数個設け、該各単位インバータの入力
側をそれぞれ平滑コンデンサを介して前記整流器に並列
に接続され、該各単位インバータの出力側を直列接続
し、かつ交流負荷に接続するインバータ群と、前記整流
器と前記単位インバータの間に直列接続したヒューズ
と、前記整流器と前記単位インバータの間であって、前
記単位インバータに並列に接続され、電気的に閉路した
とき負荷電流を循環させる流路を形成するバイパススイ
ッチと、前記単位インバータを構成している半導体素子
に対して所定の順序で点弧指令を与えるパルス幅変調方
式の単位インバータ制御手段と、前記単位インバータ制
御手段に関連する故障と判断する異常判定手段と、前記
異常判定手段が異常と判定したとき、該当する単位イン
バータのバイパススイッチに閉路指令を与えることによ
り、前記ヒューズを溶断させるバイパススイッチ制御手
段を具備した多重式インバータ装置である。
To achieve the above object, an invention according to claim 5 includes a rectifier for converting AC power to DC power,
The DC power of the rectifier is converted into AC power, a plurality of voltage-type unit inverters are provided by bridging a plurality of semiconductor elements, and the input side of each of the unit inverters is respectively connected via a smoothing capacitor. An inverter group connected in parallel to a rectifier, the output side of each unit inverter is connected in series, and connected to an AC load; a fuse connected in series between the rectifier and the unit inverter; the rectifier and the unit inverter A bypass switch that is connected in parallel with the unit inverter and forms a flow path that circulates a load current when electrically closed, and a predetermined switch for a semiconductor element constituting the unit inverter. Pulse width modulation unit inverter control means for giving a firing command in order, and a failure related to the unit inverter control means A multiplex inverter device comprising an abnormality determining means for determining, and a bypass switch control means for blowing the fuse by giving a closing command to a bypass switch of a corresponding unit inverter when the abnormality determining means determines an abnormality. is there.

【0017】前記目的を実現するため、請求項6に対応
する発明は、前記異常判定手段は、前記単位インバータ
の出力電圧と前記単位インバータ制御手段の出力電圧の
関連、前記単位インバータ制御手段の出力電圧の波形、
前記単位インバータ制御手段の電源異常のいずれかに基
づき判定することを特徴とする請求項5記載の多重式イ
ンバータ装置である。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 6 is characterized in that the abnormality determining means is configured to determine a relation between an output voltage of the unit inverter and an output voltage of the unit inverter control means, and an output of the unit inverter control means. Voltage waveform,
6. The multiplex inverter device according to claim 5, wherein the determination is made based on any one of a power supply abnormality of the unit inverter control means.

【0018】前記目的を実現するため、請求項7に対応
する発明は、交流電力を直流電力に変換する整流器と、
前記整流器の直流電力を交流電力に変換するものであっ
て、複数の半導体素子をブリッジ接続してなる電圧形単
位インバータを複数個設け、該各単位インバータの入力
側をそれぞれ平滑コンデンサを介して前記整流器に並列
に接続され、該各単位インバータの出力側を直列接続
し、かつ交流負荷に接続するインバータ群と、前記整流
器と前記単位インバータの間に直列接続したヒューズ
と、前記整流器と前記単位インバータの間であって、前
記単位インバータに並列に接続され、電気的に閉路した
とき負荷電流を循環させる流路を形成するバイパススイ
ッチと、前記単位インバータを構成している半導体素子
に対して所定の順序で点弧指令を与えるパルス幅変調方
式の単位インバータ制御手段と、前記単位インバータの
交流出力に基づき前記単位インバータの運転異常状態を
検出する運転異常検出手段と、前記単位インバータの直
流入力の異常を検出する直流異常検出手段と、前記運転
異常検出手段及び直流異常検出手段が共に異常を検出し
たとき、該当する単位インバータに対応する前記バイパ
ススイッチに閉路指令を与えることにより、前記ヒュー
ズを溶断させるバイパススイッチ制御手段を具備し、前
記単位インバータ制御手段により前記インバータ群のう
ち異常が発生した相の単位インバータの変調率を1倍以
上として運転するようにした多重式インバータ装置であ
る。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 7 comprises a rectifier for converting AC power to DC power,
The DC power of the rectifier is converted into AC power, a plurality of voltage-type unit inverters are provided by bridging a plurality of semiconductor elements, and the input side of each of the unit inverters is respectively connected via a smoothing capacitor. An inverter group connected in parallel to a rectifier, the output side of each unit inverter is connected in series, and connected to an AC load; a fuse connected in series between the rectifier and the unit inverter; the rectifier and the unit inverter A bypass switch that is connected in parallel with the unit inverter and forms a flow path that circulates a load current when electrically closed, and a predetermined switch for a semiconductor element constituting the unit inverter. A pulse width modulation type unit inverter control means for giving a firing command in order; and Operation abnormality detection means for detecting an abnormal operation state of the inverter, DC abnormality detection means for detecting an abnormality of the DC input of the unit inverter, and when the operation abnormality detection means and the DC abnormality detection means have both detected abnormality, A bypass switch control means for blowing the fuse by giving a closing command to the bypass switch corresponding to the corresponding unit inverter, wherein the unit inverter of the inverter group in which an abnormality has occurred in the inverter group by the unit inverter control means Is a multiplex type inverter device operated at a modulation factor of 1 or more.

【0019】前記目的を実現するため、請求項8に対応
する発明は、交流電力を直流電力に変換する整流器と、
前記整流器の直流電力を交流電力に変換するものであっ
て、複数の半導体素子をブリッジ接続してなる電圧形単
位インバータを複数個設け、該各単位インバータの入力
側をそれぞれ平滑コンデンサを介して前記整流器に並列
に接続され、該各単位インバータの出力側を直列接続
し、かつ交流負荷に接続するインバータ群と、前記整流
器と前記単位インバータの間に直列接続したヒューズ
と、前記整流器と前記単位インバータの間であって、前
記単位インバータに並列に接続され、電気的に閉路した
とき負荷電流を循環させる流路を形成するバイパススイ
ッチと、前記単位インバータを構成している半導体素子
に対して所定の順序で点弧指令を与えるパルス幅変調方
式の単位インバータ制御手段と、前記単位インバータの
交流出力に基づき前記単位インバータの運転異常状態を
検出する運転異常検出手段と、前記単位インバータの直
流入力の異常を検出する直流異常検出手段と、前記運転
異常検出手段及び直流異常検出手段が共に異常を検出し
たとき、該当する単位インバータに対応する前記バイパ
ススイッチに閉路指令を与えることにより、前記ヒュー
ズを溶断させるバイパススイッチ制御手段を具備し、前
記運転異常検出手段により検出された相のインバータ群
の数に合せ、健全相のインバータ群の運転数を運転する
ようにした多重式インバータ装置である。
To achieve the above object, an invention according to claim 8 comprises a rectifier for converting AC power to DC power,
The DC power of the rectifier is converted into AC power, a plurality of voltage-type unit inverters are provided by bridging a plurality of semiconductor elements, and the input side of each of the unit inverters is respectively connected via a smoothing capacitor. An inverter group connected in parallel to a rectifier, the output side of each unit inverter is connected in series, and connected to an AC load; a fuse connected in series between the rectifier and the unit inverter; the rectifier and the unit inverter A bypass switch that is connected in parallel with the unit inverter and forms a flow path that circulates a load current when electrically closed, and a predetermined switch for a semiconductor element constituting the unit inverter. A pulse width modulation type unit inverter control means for giving a firing command in order; and Operation abnormality detection means for detecting an abnormal operation state of the inverter, DC abnormality detection means for detecting an abnormality of the DC input of the unit inverter, and when the operation abnormality detection means and the DC abnormality detection means have both detected abnormality, By providing a bypass command to the bypass switch corresponding to the corresponding unit inverter, a bypass switch control means for blowing the fuse is provided. This is a multiplex inverter device that operates the number of operations of the inverter group of the phase.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】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。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0021】<第1の実施形態>図1は本発明が適用さ
れる多重式インバータ(インバータ群)の主回路を示す
もので、三相構成でかつ各相V,V,Wの単位インバー
タを、24U1,24U2,24U3、24V1,24
V2,24V3、24W1,24W2,24W3と3個
ずつ組み合わせ接続したものである。具体的には、単位
インバータ24U1,24U2,24U3、24V1,
24V2,24V3、24W1,24W2,24W3の
入力側にそれぞれヒューズ4U1,4U2,4U3、4
V1,4V2,4V3、4W1,4W2,4W3を直列
に接続して整流器2に並列に接続し、かつ該単位インバ
ータの出力側を各相毎に直列接続して交流負荷10例え
ば誘導電動機に接続したものである。
<First Embodiment> FIG. 1 shows a main circuit of a multiplex type inverter (inverter group) to which the present invention is applied. , 24U1, 24U2, 24U3, 24V1, 24
V2, 24V3, 24W1, 24W2, and 24W3 are connected in combination of three each. Specifically, the unit inverters 24U1, 24U2, 24U3, 24V1,
The fuses 4U1, 4U2, 4U3, 4 are connected to the input sides of 24V2, 24V3, 24W1, 24W2, 24W3, respectively.
V1, 4V2, 4V3, 4W1, 4W2, 4W3 were connected in series and connected in parallel to the rectifier 2, and the output side of the unit inverter was connected in series for each phase and connected to an AC load 10, for example, an induction motor. Things.

【0022】図2は本発明の第1の実施形態を説明する
ためのブロック図であり、これは図1のインバータ群
(多重式インバータ)のうちの1個の単位インバータ9
と、この単位インバータ9の半導体素子5,6,7,8
を点弧制御する単位インバータ制御手段12と、後述す
るバイパススイッチ11、運転異常検出手段13、直流
異常検出手段14、バイパススイッチ制御手段15から
なるバイパス回路のみを示しているが、実際の構成は単
位インバータ9が複数個あって、各単位インバータ9に
それぞれ該バイパス回路が設けられている。
FIG. 2 is a block diagram for explaining the first embodiment of the present invention, which is one unit inverter 9 of the inverter group (multiplex inverter) of FIG.
And the semiconductor elements 5, 6, 7, 8 of the unit inverter 9
Only a unit inverter control means 12 for controlling the ignition of the motor and a bypass circuit including a bypass switch 11, an operation abnormality detection means 13, a DC abnormality detection means 14, and a bypass switch control means 15, which will be described later, are shown. There are a plurality of unit inverters 9, and each unit inverter 9 is provided with the bypass circuit.

【0023】図3は単位インバータ制御手段12の一例
を説明するための図であり、これは交流電動機68の回
転速度を検出して速度フィードバックを行い、トルク指
令に応じたすべり周波数となるように、インバータ周波
数を制御し、電流制御ループを併せて備えている。具体
的には、交流電動機68の回転速度を回転検出器69及
び速度検出器70により検出し、この速度検出値と速度
設定器60の設定値とを比較器61により比較し、この
偏差を速度制御増幅器62により増幅し、この増幅値が
すべり周波数パターン発生器71により所定の周波数に
変換され、この変換された周波数と速度検出器70によ
り検出された速度検出値が比較器72により比較され、
これにより得られるインバータ周波数f指令がPWM制
御回路67に与えられる。
FIG. 3 is a diagram for explaining an example of the unit inverter control means 12. The unit inverter control means 12 detects the rotational speed of the AC motor 68 and performs speed feedback so that the slip frequency becomes a slip frequency according to the torque command. , The inverter frequency is controlled, and a current control loop is additionally provided. Specifically, the rotation speed of the AC motor 68 is detected by the rotation detector 69 and the speed detector 70, and the detected speed value is compared with the set value of the speed setting device 60 by the comparator 61. Amplified by the control amplifier 62, the amplified value is converted to a predetermined frequency by the slip frequency pattern generator 71, and the converted frequency is compared with the detected speed value detected by the speed detector 70 by the comparator 72.
The obtained inverter frequency f command is supplied to the PWM control circuit 67.

【0024】速度制御増幅器62の出力は、電流パター
ン発生器63に入力され、ここで電流に変換され、この
変換された電流と電流検出器64により検出された検出
電流が比較器65により比較され、この偏差が電流制御
増幅器66に入力され、ここで得られる電動機一次端子
電圧V1指令がPWM制御回路67に与えられる。PW
M制御回路67は、インバータ周波数f指令と電動機一
次端子電圧V1指令の比に応じたゲート指令が各単位イ
ンバータのゲートに与えられる。
The output of the speed control amplifier 62 is input to a current pattern generator 63, where it is converted into a current. The converted current is compared with a detected current detected by a current detector 64 by a comparator 65. The deviation is input to the current control amplifier 66, and the obtained motor primary terminal voltage V1 command is supplied to the PWM control circuit 67. PW
The M control circuit 67 gives a gate command corresponding to the ratio between the inverter frequency f command and the motor primary terminal voltage V1 command to the gate of each unit inverter.

【0025】以上のように構成された多重式インバータ
装置において、複数の単位インバータ9のうち全てが正
常に動作可能な状態にあるとき、単位インバータ制御手
段12により単位インバータ9の半導体素子5〜8を点
弧制御することにより、交流負荷10に高電圧の交流電
力が供給される。
In the multiplex type inverter device configured as described above, when all of the plurality of unit inverters 9 are in a normally operable state, the unit inverter control means 12 controls the semiconductor elements 5 to 8 of the unit inverter 9. Is controlled to fire, thereby supplying a high-voltage AC power to the AC load 10.

【0026】この場合、各単位インバータ9が正常であ
るため、運転異常検出手段13から異常検出信号が出力
されず、また整流器2側の直流異常検出手段14から異
常検出信号が出力されないので、バイパススイッチ制御
手段15からバイパススイッチ11に対して閉路指令が
与えられない。このため、バイパススイッチ11はオフ
状態のままである。
In this case, since each unit inverter 9 is normal, no abnormality detection signal is output from the operation abnormality detection means 13 and no abnormality detection signal is output from the DC abnormality detection means 14 on the rectifier 2 side. No closing command is given from the switch control means 15 to the bypass switch 11. For this reason, the bypass switch 11 remains off.

【0027】このように各単位インバータ9が正常に動
作している状態で、例えば1個の単位インバータ9の半
導体素子5、8が短絡(ただし、単位インバータを構成
しているIGBT内のボンディングワイヤは残存してい
る状態)すると、次のような動作が行われる。この場
合、単位インバータ9の交流出力電流が増大したり、交
流出力電圧が低下したりすることから、運転異常検出手
段13は異常検出信号を出力し、これがバイパススイッ
チ制御手段15に与えられる。
In a state where each unit inverter 9 is operating normally, for example, the semiconductor elements 5 and 8 of one unit inverter 9 are short-circuited (however, the bonding wires in the IGBT constituting the unit inverter are not connected). Then, the following operation is performed. In this case, since the AC output current of the unit inverter 9 increases or the AC output voltage decreases, the operation abnormality detection means 13 outputs an abnormality detection signal, which is given to the bypass switch control means 15.

【0028】一方、インバータブリッジ9の直流入力電
流が増大することから、直流異常検出手段14から異常
検出信号が出力され、これがバイパススイッチ制御手段
15に与えられる。この結果、バイパススイッチ制御手
段15からバイパイスイッチ11に対して閉路指令つま
りゲートオン信号が与えられるので、バイパイスイッチ
11がオンすることから、今まで交流負荷10に半導体
素子5、8を介して流れていた短絡電流が、バイパイス
イッチ11、ヒューズ4、平滑コンデンサ3の経路に流
れることから、これによりヒューズ4が溶断する。この
ヒューズ4が溶断した時点で、自動的に出力バイパスモ
ードになる。この結果、短絡故障等の発生しない健全な
単位インバータ9は、単位インバータ制御手段12によ
り各半導体素子が所定の順序で点弧制御され、交流負荷
10には電力が供給され、交流負荷10を継続して運転
することができる。
On the other hand, since the DC input current of the inverter bridge 9 increases, an abnormality detection signal is output from the DC abnormality detection means 14, and is supplied to the bypass switch control means 15. As a result, a closing command, that is, a gate-on signal is given to the bypass switch 11 from the bypass switch control means 15, and the bypass switch 11 is turned on. Since the short-circuit current that has flowed flows through the path of the bypass switch 11, the fuse 4, and the smoothing capacitor 3, the fuse 4 is blown. When the fuse 4 is blown, the mode automatically switches to the output bypass mode. As a result, in the healthy unit inverter 9 in which a short-circuit failure or the like does not occur, each semiconductor element is controlled to be fired in a predetermined order by the unit inverter control means 12, power is supplied to the AC load 10, and the AC load 10 is maintained. You can drive.

【0029】このようなことから、従来単位インバータ
の短絡事故により交流負荷を過大電流から保護するため
一旦多重式インバータの運転を停止する必要はなく、健
全な単位インバータ9により交流負荷10の運転を継続
できる。
Therefore, it is not necessary to temporarily stop the operation of the multiplex inverter to protect the AC load from an excessive current due to a short circuit accident of the conventional unit inverter. Can continue.

【0030】<第2の実施形態>図4は本発明の第2の
実施形態の一部を示すブロック図であり、これは図1と
同様に、1個の単位インバータ9と、この単位インバー
タ9の半導体素子5,6,7,8を点弧制御する単位イ
ンバータ制御手段12と、後述するバイパススイッチ1
1、運転異常検出手段13、直流異常検出手段14、バ
イパススイッチ制御手段15からなるバイパス回路のみ
を示しているが、実際の構成は単位インバータ9が複数
個あって、各単位インバータ9にそれぞれ該バイパス回
路が設けられている。
<Second Embodiment> FIG. 4 is a block diagram showing a part of a second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, a unit inverter control means 12 for controlling the ignition of the semiconductor elements 5, 6, 7, and 8;
1, only a bypass circuit composed of an operation abnormality detection means 13, a DC abnormality detection means 14, and a bypass switch control means 15 is shown, but the actual configuration has a plurality of unit inverters 9 and each unit inverter 9 has a corresponding one. A bypass circuit is provided.

【0031】図4は、図2の直流異常検出手段14の入
力側に、ヒューズ4の溶断に伴って閉じる動作接点4a
を、設けた点のみが図2と異なる。
FIG. 4 shows an operating contact 4a which is closed on the input side of the DC abnormality detecting means 14 in FIG.
2 is different from FIG.

【0032】<第3の実施形態>図5は本発明の第3の
実施形態の一部を示すブロック図であり、これは図2と
同様に、1個の単位インバータ9と、この単位インバー
タ9の半導体素子5,6,7,8を点弧制御する単位イ
ンバータ制御手段12と、後述するバイパススイッチ1
1、運転異常検出手段13、レベル判定手段17、バイ
パススイッチ制御手段15からなるバイパス回路のみを
示しているが、実際の構成は単位インバータ9が複数個
あって、各単位インバータ9にそれぞれ該バイパス回路
が設けられている。
<Third Embodiment> FIG. 5 is a block diagram showing a part of a third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, a unit inverter control means 12 for controlling the ignition of the semiconductor elements 5, 6, 7, and 8;
1, only the bypass circuit comprising the operation abnormality detection means 13, the level determination means 17, and the bypass switch control means 15 is shown. However, the actual configuration has a plurality of unit inverters 9, and each unit inverter 9 has its own bypass circuit. A circuit is provided.

【0033】単位インバータ9に印加される直流電圧を
電圧検出手段16により検出し、レベル判定手段17
は、電圧検出手段16による検出値をが基準値に対して
過電圧あるいは不足電圧になったことを持って検出する
ものである。レベル判定手段17から出力が生じ、かつ
運転異常検出手段13から検出信号が生じたとき、バイ
パススイッチ制御手段15が動作する点は、図2と同一
である。
The DC voltage applied to the unit inverter 9 is detected by the voltage detecting means 16 and the level determining means 17
Is to detect that the value detected by the voltage detecting means 16 has become overvoltage or undervoltage with respect to the reference value. The point that the bypass switch control means 15 operates when an output is generated from the level determination means 17 and a detection signal is generated from the operation abnormality detection means 13 is the same as in FIG.

【0034】<第4の実施形態>図6は本発明の第4の
実施形態の一部を示すブロック図であり、これは図2と
同様に、1個の単位インバータ9と、この単位インバー
タ9の半導体素子5,6,7,8を点弧制御する単位イ
ンバータ制御手段12と、後述するバイパススイッチ1
1、直流異常検出手段14、レベル判定手段18、バイ
パススイッチ制御手段15からなるバイパス回路のみを
示しているが、実際の構成は単位インバータ9が複数個
あって、各単位インバータ9にそれぞれ該バイパス回路
が設けられている。
<Fourth Embodiment> FIG. 6 is a block diagram showing a part of a fourth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, a unit inverter control means 12 for controlling the ignition of the semiconductor elements 5, 6, 7, and 8;
1, only a bypass circuit comprising DC abnormality detecting means 14, level judging means 18 and bypass switch control means 15 is shown, but the actual configuration is that there are a plurality of unit inverters 9 and each unit inverter 9 has a corresponding bypass circuit. A circuit is provided.

【0035】レベル判定手段18は、単位インバータ9
の出力交流電圧を電圧検出手段25により検出し、この
検出電圧が基準値に対して所定範囲を越えたとき単位イ
ンバータの異常を検出するものである。レベル判定手段
18から判定信号が得られたときであって、直流異常検
出手段14から検出信号が生じたとき、バイパススイッ
チ制御手段15からバイパイスイッチ11に閉路指令が
出力される点は、図2と同一である。
The level judging means 18 includes the unit inverter 9
Is detected by the voltage detecting means 25, and when the detected voltage exceeds a predetermined range with respect to the reference value, an abnormality of the unit inverter is detected. The point at which the bypass command is output from the bypass switch control means 15 to the bypass switch 11 when the determination signal is obtained from the level determination means 18 and the detection signal is generated from the DC abnormality detection means 14 is shown in FIG. Same as 2.

【0036】<第5の実施形態>図7は本発明の第5の
実施形態の一部を示すブロック図であり、これは図2と
同様に、1個の単位インバータ9と、この単位インバー
タ9の半導体素子5,6,7,8を点弧制御する単位イ
ンバータ制御手段12と、後述するバイパススイッチ1
1、出力検出手段35,36,37,38、インバータ
出力検出器19、異常判定手段20からなるバイパス回
路のみを示しているが、実際の構成は単位インバータ9
が複数個あって、各単位インバータ9にそれぞれ該バイ
パス回路が設けられている。
<Fifth Embodiment> FIG. 7 is a block diagram showing a part of a fifth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, a unit inverter control means 12 for controlling the ignition of the semiconductor elements 5, 6, 7, and 8;
1, only a bypass circuit comprising output detection means 35, 36, 37, 38, an inverter output detector 19, and an abnormality determination means 20 is shown.
, And each unit inverter 9 is provided with the bypass circuit.

【0037】異常判定手段20は、インバータ出力検出
器19により検出される出力電圧と、単位インバータ制
御手段12の出力検出器35〜38のいずれか一つに検
出される電圧を入力し、両者の関連により、単位インバ
ータ制御手段12の異常すなわち外部要因による故障を
検出する点が図2とは異なる点である。
The abnormality judging means 20 inputs the output voltage detected by the inverter output detector 19 and the voltage detected by any one of the output detectors 35 to 38 of the unit inverter control means 12, and outputs The difference from FIG. 2 is that an abnormality of the unit inverter control means 12, that is, a failure due to an external factor is detected.

【0038】<第6の実施形態>図8は本発明の第6の
実施形態の一部を示すブロック図であり、これは図2と
同様に、1個の単位インバータ9と、この単位インバー
タ9の半導体素子5,6,7,8を点弧制御する単位イ
ンバータ制御手段12と、後述するバイパススイッチ1
1、出力検出器35,36,37,38、異常判定手段
21からなるバイパス回路のみを示しているが、実際の
構成は単位インバータ9が複数個あって、各単位インバ
ータ9にそれぞれ該バイパス回路が設けられている。
<Sixth Embodiment> FIG. 8 is a block diagram showing a part of a sixth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, a unit inverter control means 12 for controlling the ignition of the semiconductor elements 5, 6, 7, and 8;
1, only a bypass circuit composed of the output detectors 35, 36, 37, 38 and the abnormality determining means 21 is shown, but the actual configuration is that there are a plurality of unit inverters 9 and each unit inverter 9 has its own bypass circuit. Is provided.

【0039】単位インバータ制御手段12の出力検出器
35〜38に検出された電圧波形を異常判定手段21に
入力し、該電圧波形と基準電圧波形の比較により、外部
要因による異常を判別する点が図7とは異なる。
The voltage waveforms detected by the output detectors 35 to 38 of the unit inverter control means 12 are input to the abnormality determination means 21, and the voltage waveform is compared with the reference voltage waveform to determine an abnormality due to an external factor. It is different from FIG.

【0040】<第7の実施形態>図9は本発明の第7の
実施形態の一部を示すブロック図であり、これは図2と
同様に、1個の単位インバータ9と、この単位インバー
タ9の半導体素子5,6,7,8を点弧制御する単位イ
ンバータ制御手段12と、後述するバイパススイッチ1
1、異常判定手段21、電源異常検出手段22からなる
バイパス回路のみを示しているが、実際の構成は単位イ
ンバータ9が複数個あって、各単位インバータ9にそれ
ぞれ該バイパス回路が設けられている。
<Seventh Embodiment> FIG. 9 is a block diagram showing a part of a seventh embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, a unit inverter control means 12 for controlling the ignition of the semiconductor elements 5, 6, 7, and 8;
1, only a bypass circuit including the abnormality determination unit 21 and the power supply abnormality detection unit 22 is shown. However, the actual configuration includes a plurality of unit inverters 9 and each unit inverter 9 is provided with the bypass circuit. .

【0041】電源異常検出手段22は単位インバータ制
御手段12の電源異常を検出するもので、この検出出力
を異常判定手段21に入力し、これと基準電圧と比較し
て外部要因による異常を判別する点が図7とは異なる。
The power supply abnormality detecting means 22 detects a power supply abnormality of the unit inverter control means 12, inputs the detection output to the abnormality determination means 21 and compares it with a reference voltage to determine an abnormality due to an external factor. This is different from FIG.

【0042】<第8の実施形態>図1は多重インバータ
の構成として、三相構成でかつ各相V,V,Wの単位イ
ンバータを、24U1,24U2,24U3、24V
1,24V2,24V3、24W1,24W2,24W
3と3個ずつ組み合わせ接続し、各単位単位インバータ
にそれぞれ前述の各実施形態と同様に、ヒューズ4U
1,4U2,4U3、4V1,4V2,4V3、4W
1,4W2,4W3を接続することはいうまでもなく、
それ以外に各単位単位インバータにそれぞれ前述した各
実施形態と同様な構成のバイパス回路を設けることは言
うまでもない。
<Eighth Embodiment> FIG. 1 shows a multiplexed inverter having a three-phase unit and unit inverters of each phase V, V, W, each having 24U1, 24U2, 24U3, 24V.
1,24V2,24V3,24W1,24W2,24W
3 and 3 in combination, and each unit inverter has a fuse 4U in the same manner as in the above-described embodiments.
1,4U2,4U3,4V1,4V2,4V3,4W
Needless to say, connect 1,4W2,4W3,
In addition, it goes without saying that a bypass circuit having a configuration similar to that of each of the above-described embodiments is provided in each unit inverter.

【0043】<第9の実施形態>図10及び図11は本
発明の第9の実施形態を説明するための図であり、図1
0は、主回路が図1のような三相回路であって、図3の
PWM制御回路67の一部を示すもので、29は逆dq
変換器を示し、30,31,32は比例演算器を示すも
のである。
<Ninth Embodiment> FIGS. 10 and 11 are views for explaining a ninth embodiment of the present invention.
0 indicates a part of the PWM control circuit 67 of FIG. 3 in which the main circuit is a three-phase circuit as shown in FIG.
Converters are shown, and reference numerals 30, 31, and 32 denote proportional calculators.

【0044】このような構成により、多重式インバータ
において、単位インバータの例えば1個が短絡等の故障
により、残りの健全な単位インバータにより運転を継続
する際に、該異常が発生した相の単位インバータの変調
率を1倍以上となるように構成するようにしたものであ
る。
With such a configuration, in a multiplex inverter, for example, when one of the unit inverters continues to operate with the remaining healthy unit inverter due to a fault such as a short circuit, the unit inverter of the phase in which the abnormality has occurred Is configured to be 1 or more.

【0045】この場合の多重式インバータの各相の出力
の電圧波形を図11に示しており、このようにして、単
位インバータ数の減少による各相インバータ群の出力電
圧低下を補償することができる。
FIG. 11 shows the voltage waveform of the output of each phase of the multiplex type inverter in this case. In this way, it is possible to compensate for the decrease in the output voltage of each phase inverter group due to the decrease in the number of unit inverters. .

【0046】<第10の実施形態>図1の主回路で、第
9の実施形態と同様に構成された多重式インバータ装置
において、例えば前述の各運転異常検出手段13により
検出された相の単位インバータの数に合せ、健全相の単
位インバータの運転数を運転するようにしたものであ
る。
<Tenth Embodiment> In the multiplex type inverter device constructed in the same manner as the ninth embodiment in the main circuit of FIG. 1, for example, the unit of the phase detected by each of the operation abnormality detecting means 13 described above. In accordance with the number of inverters, the number of operating unit inverters in the healthy phase is operated.

【0047】<変形例>前述の実施形態では、バイパス
スイッチ11としてサイリスタのごとき半導体スイッチ
を使用した場合について説明したが、半導体スイッチの
代りに、機械的スイッチを用いてもよい。機械的スイッ
チは、半導体スイッチに比べて熱損失が小さい反面、半
導体スイッチに比べて動作が遅いので、運転しながら保
護させて運転継続することはできない。
<Modification> In the above embodiment, the case where a semiconductor switch such as a thyristor is used as the bypass switch 11 has been described, but a mechanical switch may be used instead of the semiconductor switch. A mechanical switch has a smaller heat loss than a semiconductor switch, but has a slower operation than a semiconductor switch. Therefore, it is impossible to protect and continue operation while driving.

【0048】また、前述の実施形態では、インバータブ
リッジが正常の時は各相毎のすべて単位インバータ群を
運転する場合について説明したが、インバータブリッジ
が正常の時は各相毎の複数の単位インバータのうちの少
なくとも1個を予備として使用する場合であってもよ
い。この場合には、各相毎の単位インバータ群のうちの
運転するものと運転しない予備は自動的に切り換える
か、またはオペレータが例えば銅バーを用いて手動で行
ってもよい。
In the above-described embodiment, a case has been described where all the unit inverter groups for each phase are operated when the inverter bridge is normal. However, when the inverter bridge is normal, a plurality of unit inverters for each phase are operated. At least one of them may be used as a spare. In this case, the operation of the unit inverter group for each phase and the standby which is not operated may be automatically switched, or may be manually performed by an operator using, for example, a copper bar.

【0049】さらに、単位インバータを構成する半導体
素子は、前述の実施形態ではIGBTを例にあげて説明
したが、図12(a)のようにサイリスタを逆並列に接
続した、また図12(b)に示すようにGTOを逆並列
に接続したものでもよい。また、前述の実施形態の整流
器2として、図12(c)に示すようにダイオードブリ
ッジの出力側に短絡用制御極付き半導体素子S1と可飽
和リアクトルL1の直列回路を接続してもよい。さらに
図12(d)に示すように、単位インバータ9の出力を
バイパスするバイパススイッチとしてダイオードD1,
D2と制御極付き半導体素子S1,S2を用いてブリッ
ジ接続し、その直流出力を短絡するように構成してもよ
い。
Further, in the above embodiment, the semiconductor element constituting the unit inverter has been described using an IGBT as an example, but a thyristor is connected in anti-parallel as shown in FIG. ), The GTOs may be connected in anti-parallel. Further, as the rectifier 2 of the above-described embodiment, as shown in FIG. 12C, a series circuit of a semiconductor element S1 with a control electrode for short-circuit and a saturable reactor L1 may be connected to the output side of the diode bridge. Further, as shown in FIG. 12D, the diodes D1 and D1 serve as bypass switches for bypassing the output of the unit inverter 9.
A bridge connection may be made using D2 and the semiconductor elements S1 and S2 with control poles to short-circuit the DC output.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上述べた本発明によれば、複数の単位
インバータのうちの少なくとも1個に短絡故障等が発生
しても、残りの健全な単位インバータの運転を停止させ
ることなく、交流負荷の運転が継続できる多重式インバ
ータ装置を提供することができる。
According to the present invention described above, even if a short circuit fault or the like occurs in at least one of the plurality of unit inverters, the operation of the remaining healthy unit inverters is not stopped, and the AC load is maintained. Can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明が適用される多重式インバータの主回路
を示す回路図。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a main circuit of a multiplex type inverter to which the present invention is applied.

【図2】本発明の多重式インバータ装置の第1の実施形
態を説明するための要部のみを示す回路図。
FIG. 2 is a circuit diagram showing only essential parts for describing a first embodiment of the multiplex type inverter device of the present invention.

【図3】図2の単位インバータ制御手段の一例を説明す
るための図。
FIG. 3 is a diagram for explaining an example of a unit inverter control unit of FIG. 2;

【図4】本発明の多重式インバータ装置の第2の実施形
態を説明するための要部のみを示す回路図。
FIG. 4 is a circuit diagram showing only essential parts for describing a second embodiment of the multiplex inverter device of the present invention.

【図5】本発明の多重式インバータ装置の第3の実施形
態を説明するための要部のみを示す回路図。
FIG. 5 is a circuit diagram showing only a main part for explaining a third embodiment of the multiplex type inverter device of the present invention.

【図6】本発明の多重式インバータ装置の第4の実施形
態を説明するための要部のみを示す回路図。
FIG. 6 is a circuit diagram showing only essential parts for explaining a fourth embodiment of the multiplex inverter device of the present invention.

【図7】本発明の多重式インバータ装置の第5の実施形
態を説明するための要部のみを示す回路図。
FIG. 7 is a circuit diagram showing only essential parts for describing a multiplex inverter device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の多重式インバータ装置の第6の実施形
態を説明するための要部のみを示す回路図。
FIG. 8 is a circuit diagram showing only a main part for describing a sixth embodiment of the multiplex inverter device of the present invention.

【図9】本発明の多重式インバータ装置の第7の実施形
態を説明するための要部のみを示す回路図。
FIG. 9 is a circuit diagram showing only main parts for describing a multiplex inverter device according to a seventh embodiment of the present invention.

【図10】本発明の多重式インバータ装置の第9の実施
形態を説明するための要部のみを示す回路図。
FIG. 10 is a circuit diagram showing only essential parts for explaining a ninth embodiment of a multiplex inverter device of the present invention.

【図11】本発明の多重式インバータ装置の第9の実施
形態を説明するための要部のみを示す回路図。
FIG. 11 is a circuit diagram showing only a main part for describing a ninth embodiment of the multiplex inverter device of the present invention.

【図12】本発明の多重式インバータ装置の実施形態の
変形例を説明するための図。
FIG. 12 is a view for explaining a modification of the embodiment of the multiplex inverter device of the present invention.

【図13】従来の多重式インバータ装置を説明するため
の要部のみを示す回路図。
FIG. 13 is a circuit diagram showing only main parts for explaining a conventional multiplex type inverter device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…交流電源 2…整流器 3…平滑コンデンサ 4…ヒューズ 5〜8…半導体素子例えばIGBT 10…交流負荷 11…バイパススイッチ例えばサイリスタ 12…単位インバータ制御手段 13…運転異常検出手段 14…直流異常検出手段 15…バイパススイッチ制御手段 16…直流電圧検出手段 17,18…レベル判定手段 19…交流電圧検出手段 20,21…異常判定手段 22…電源異常検出手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... AC power supply 2 ... Rectifier 3 ... Smoothing capacitor 4 ... Fuse 5-8 ... Semiconductor element such as IGBT 10 ... AC load 11 ... Bypass switch such as thyristor 12 ... Unit inverter control means 13 ... Operation abnormality detection means 14 ... DC abnormality detection means 15: bypass switch control means 16: DC voltage detection means 17, 18 ... level determination means 19 ... AC voltage detection means 20, 21 ... abnormality determination means 22 ... power supply abnormality detection means

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 交流電力を直流電力に変換する整流器
と、 前記整流器の直流電力を交流電力に変換するものであっ
て、複数の半導体素子をブリッジ接続してなる電圧形単
位インバータを複数個設け、該各単位インバータの入力
側をそれぞれ平滑コンデンサを介して前記整流器に並列
に接続され、該各単位インバータの出力側を直列接続
し、かつ交流負荷に接続するインバータ群と、 前記整流器と前記単位インバータの間に直列接続したヒ
ューズと、 前記整流器と前記単位インバータの間であって、前記単
位インバータに並列に接続され、電気的に閉路したとき
負荷電流を循環させる流路を形成するバイパススイッチ
と、 前記単位インバータを構成している半導体素子に対して
所定の順序で点弧指令を与える単位インバータ制御手段
と、 前記単位インバータの交流出力に基づき前記単位インバ
ータの運転異常状態を検出する運転異常検出手段と、 前記単位インバータの直流入力の異常を検出する直流異
常検出手段と、 前記運転異常検出手段及び直流異常検出手段が共に異常
を検出したとき、該当する単位インバータに対応する前
記バイパススイッチに閉路指令を与えることにより、こ
の閉路指令の与えられた単位インバータに該当する前記
ヒューズを溶断させるバイパススイッチ制御手段と、 を具備した多重式インバータ装置。
1. A rectifier for converting AC power into DC power, and a plurality of voltage-type unit inverters for converting the DC power of the rectifier into AC power, wherein a plurality of semiconductor elements are bridge-connected. An inverter group in which the input side of each unit inverter is connected in parallel to the rectifier via a smoothing capacitor, and the output side of each unit inverter is connected in series and connected to an AC load; and the rectifier and the unit A fuse connected in series between the inverters, a bypass switch between the rectifier and the unit inverter, connected in parallel with the unit inverter, and forming a flow path for circulating a load current when electrically closed. A unit inverter control means for giving a firing command in a predetermined order to the semiconductor elements constituting the unit inverter; Operating abnormality detecting means for detecting an abnormal operating state of the unit inverter based on an AC output of the inverter, DC abnormal detecting means for detecting an abnormal DC input of the unit inverter, operating abnormal detecting means and DC abnormal detecting means When both detect an abnormality, by providing a closing command to the bypass switch corresponding to the corresponding unit inverter, bypass switch control means for blowing the fuse corresponding to the unit inverter given the closing command, Multiplexed inverter device equipped.
【請求項2】 前記直流異常検出手段は、前記ヒューズ
の溶断に伴って直流異常を検出するものである請求項1
記載の多重式インバータ装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein the DC abnormality detecting means detects a DC abnormality in accordance with a blow of the fuse.
A multiplex inverter device as described in the above.
【請求項3】 前記直流異常検出手段は、前記単位イン
バータに印加される直流電圧が基準値に対して過電圧あ
るいは不足電圧になったことを検出するものである請求
項1記載の多重式インバータ装置。
3. The multiplex inverter device according to claim 1, wherein said DC abnormality detecting means detects that a DC voltage applied to said unit inverter has become an overvoltage or an undervoltage with respect to a reference value. .
【請求項4】 前記運転異常検出手段は、前記単位イン
バータの出力交流電圧を検出すると共に、この検出電圧
が基準値に対して所定範囲を越えたとき単位インバータ
の異常を検出するものである請求項1記載の多重式イン
バータ装置。
4. The operation abnormality detecting means detects an output AC voltage of the unit inverter and detects an abnormality of the unit inverter when the detected voltage exceeds a predetermined range with respect to a reference value. Item 2. The multiplex inverter device according to Item 1.
【請求項5】 交流電力を直流電力に変換する整流器
と、 前記整流器の直流電力を交流電力に変換するものであっ
て、複数の半導体素子をブリッジ接続してなる電圧形単
位インバータを複数個設け、該各単位インバータの入力
側をそれぞれ平滑コンデンサを介して前記整流器に並列
に接続され、該各単位インバータの出力側を直列接続
し、かつ交流負荷に接続するインバータ群と、 前記整流器と前記単位インバータの間に直列接続したヒ
ューズと、 前記整流器と前記単位インバータの間であって、前記単
位インバータに並列に接続され、電気的に閉路したとき
負荷電流を循環させる流路を形成するバイパススイッチ
と、 前記単位インバータを構成している半導体素子に対して
所定の順序で点弧指令を与えるパルス幅変調方式の単位
インバータ制御手段と、 前記単位インバータ制御手段に関連する故障と判断する
異常判定手段と、 前記異常判定手段が異常と判定したとき、該当する単位
インバータのバイパススイッチに閉路指令を与えること
により、前記ヒューズを溶断させるバイパススイッチ制
御手段と、 を具備した多重式インバータ装置。
5. A rectifier for converting AC power to DC power, and a plurality of voltage type unit inverters for converting the DC power of the rectifier to AC power, wherein a plurality of semiconductor elements are bridge-connected. An inverter group in which the input side of each unit inverter is connected in parallel to the rectifier via a smoothing capacitor, and the output side of each unit inverter is connected in series and connected to an AC load; and the rectifier and the unit A fuse connected in series between the inverters, a bypass switch between the rectifier and the unit inverter, connected in parallel with the unit inverter, and forming a flow path for circulating a load current when electrically closed. A pulse width modulation unit inverter for giving a firing command in a predetermined order to semiconductor elements constituting the unit inverter. Control means, abnormality determination means for determining a failure related to the unit inverter control means, and when the abnormality determination means determines an abnormality, by giving a closing command to a bypass switch of the corresponding unit inverter, to fuse the fuse A multiplex inverter device comprising: a bypass switch control means for fusing;
【請求項6】 前記異常判定手段は、前記単位インバー
タの出力電圧と前記単位インバータ制御手段の出力電圧
の関連、前記単位インバータ制御手段の出力電圧の波
形、前記単位インバータ制御手段の電源異常のいずれか
に基づき判定することを特徴とする請求項5記載の多重
式インバータ装置。
6. The abnormality judging means includes any one of a relation between an output voltage of the unit inverter and an output voltage of the unit inverter control means, a waveform of an output voltage of the unit inverter control means, and a power supply abnormality of the unit inverter control means. 6. The multiplex inverter device according to claim 5, wherein the determination is made based on the following.
【請求項7】 交流電力を直流電力に変換する整流器
と、 前記整流器の直流電力を交流電力に変換するものであっ
て、複数の半導体素子をブリッジ接続してなる電圧形単
位インバータを複数個設け、該各単位インバータの入力
側をそれぞれ平滑コンデンサを介して前記整流器に並列
に接続され、該各単位インバータの出力側を直列接続
し、かつ交流負荷に接続するインバータ群と、 前記整流器と前記単位インバータの間に直列接続したヒ
ューズと、 前記整流器と前記単位インバータの間であって、前記単
位インバータに並列に接続され、電気的に閉路したとき
負荷電流を循環させる流路を形成するバイパススイッチ
と、 前記単位インバータを構成している半導体素子に対して
所定の順序で点弧指令を与えるパルス幅変調方式の単位
インバータ制御手段と、 前記単位インバータの交流出力に基づき前記単位インバ
ータの運転異常状態を検出する運転異常検出手段と、 前記単位インバータの直流入力の異常を検出する直流異
常検出手段と、 前記運転異常検出手段及び直流異常検出手段が共に異常
を検出したとき、該当する単位インバータに対応する前
記バイパススイッチに閉路指令を与えることにより、前
記ヒューズを溶断させるバイパススイッチ制御手段と、 を具備し、前記単位インバータ制御手段により前記イン
バータ群のうち異常が発生した相の単位インバータの変
調率を1倍以上として運転するようにした多重式インバ
ータ装置。
7. A rectifier for converting AC power to DC power, and a plurality of voltage-type unit inverters for converting the DC power of the rectifier to AC power, wherein a plurality of semiconductor elements are bridge-connected. An inverter group in which the input side of each unit inverter is connected in parallel to the rectifier via a smoothing capacitor, and the output side of each unit inverter is connected in series and connected to an AC load; and the rectifier and the unit A fuse connected in series between the inverters, a bypass switch between the rectifier and the unit inverter, connected in parallel with the unit inverter, and forming a flow path for circulating a load current when electrically closed. A pulse width modulation unit inverter for giving a firing command in a predetermined order to semiconductor elements constituting the unit inverter. Control means; operation abnormality detection means for detecting an operation abnormality state of the unit inverter based on an AC output of the unit inverter; DC abnormality detection means for detecting an abnormality of a DC input of the unit inverter; and the operation abnormality detection means And a bypass switch control means for blowing the fuse by giving a closing command to the bypass switch corresponding to the corresponding unit inverter when both the DC abnormality detection means and the DC abnormality detection means detect an abnormality. A multiplex inverter device, wherein the unit is operated by setting the modulation factor of the unit inverter of the phase in which an abnormality has occurred in the inverter group to be 1 or more.
【請求項8】 交流電力を直流電力に変換する整流器
と、 前記整流器の直流電力を交流電力に変換するものであっ
て、複数の半導体素子をブリッジ接続してなる電圧形単
位インバータを複数個設け、該各単位インバータの入力
側をそれぞれ平滑コンデンサを介して前記整流器に並列
に接続され、該各単位インバータの出力側を直列接続
し、かつ交流負荷に接続するインバータ群と、 前記整流器と前記単位インバータの間に直列接続したヒ
ューズと、 前記整流器と前記単位インバータの間であって、前記単
位インバータに並列に接続され、電気的に閉路したとき
負荷電流を循環させる流路を形成するバイパススイッチ
と、 前記単位インバータを構成している半導体素子に対して
所定の順序で点弧指令を与えるパルス幅変調方式の単位
インバータ制御手段と、 前記単位インバータの交流出力に基づき前記単位インバ
ータの運転異常状態を検出する運転異常検出手段と、 前記単位インバータの直流入力の異常を検出する直流異
常検出手段と、 前記運転異常検出手段及び直流異常検出手段が共に異常
を検出したとき、該当する単位インバータに対応する前
記バイパススイッチに閉路指令を与えることにより、前
記ヒューズを溶断させるバイパススイッチ制御手段と、 を具備し、前記運転異常検出手段により検出された相の
インバータ群の数に合せ、健全相のインバータ群の運転
数を運転するようにした多重式インバータ装置。
8. A rectifier for converting AC power into DC power, and a plurality of voltage source unit inverters for converting the DC power of the rectifier into AC power, wherein a plurality of semiconductor elements are bridge-connected. An inverter group in which the input side of each unit inverter is connected in parallel to the rectifier via a smoothing capacitor, and the output side of each unit inverter is connected in series and connected to an AC load; and the rectifier and the unit A fuse connected in series between the inverters, a bypass switch between the rectifier and the unit inverter, connected in parallel with the unit inverter, and forming a flow path for circulating a load current when electrically closed. A pulse width modulation unit inverter for giving a firing command in a predetermined order to semiconductor elements constituting the unit inverter. Control means; operation abnormality detection means for detecting an operation abnormality state of the unit inverter based on an AC output of the unit inverter; DC abnormality detection means for detecting an abnormality of a DC input of the unit inverter; and the operation abnormality detection means And a bypass switch control means for blowing the fuse by giving a closing command to the bypass switch corresponding to the corresponding unit inverter when both the DC abnormality detection means and the DC abnormality detection means detect an abnormality. A multiplex inverter device in which the number of operation of the inverter group of the healthy phase is operated according to the number of the inverter group of the phase detected by the means.
JP9366818A 1997-10-09 1997-12-26 Multiplex inverter device Pending JPH11196578A (en)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100786696B1 (en) 2002-10-21 2007-12-21 현대중공업 주식회사 H-bridge inverter system using serial communication
JP2015192545A (en) * 2014-03-28 2015-11-02 株式会社デンソー abnormality detection device
KR20170050605A (en) * 2015-10-30 2017-05-11 현대모비스 주식회사 Controlling circuit for multilevel inverter and controlling method thereof
JP2018023253A (en) * 2016-08-05 2018-02-08 富士電機株式会社 Inverter device
WO2018087891A1 (en) * 2016-11-11 2018-05-17 東芝三菱電機産業システム株式会社 Power conversion device
WO2019145044A1 (en) * 2018-01-26 2019-08-01 Abb Schweiz Ag Protection of switching cells for a voltage source converter

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100786696B1 (en) 2002-10-21 2007-12-21 현대중공업 주식회사 H-bridge inverter system using serial communication
JP2015192545A (en) * 2014-03-28 2015-11-02 株式会社デンソー abnormality detection device
KR20170050605A (en) * 2015-10-30 2017-05-11 현대모비스 주식회사 Controlling circuit for multilevel inverter and controlling method thereof
JP2018023253A (en) * 2016-08-05 2018-02-08 富士電機株式会社 Inverter device
WO2018087891A1 (en) * 2016-11-11 2018-05-17 東芝三菱電機産業システム株式会社 Power conversion device
WO2019145044A1 (en) * 2018-01-26 2019-08-01 Abb Schweiz Ag Protection of switching cells for a voltage source converter

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