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JP2019205288A - Inverter device - Google Patents

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JP2019205288A JP2018099697A JP2018099697A JP2019205288A JP 2019205288 A JP2019205288 A JP 2019205288A JP 2018099697 A JP2018099697 A JP 2018099697A JP 2018099697 A JP2018099697 A JP 2018099697A JP 2019205288 A JP2019205288 A JP 2019205288A
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規央 鈴木
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Abstract

【課題】負荷が地絡した状態でインバータ装置が起動された場合においても、過電流が半導体スイッチング素子などに流れないようにすることができるインバータ装置を得ること。【解決手段】インバータ装置100は、3相交流の各相の電圧波形をそれぞれ検出する入力電圧検出回路8と、入力電圧検出回路8で検出された電圧波形に基づいて、回転電機7の地絡による地絡電流がインバータ装置100内に流れないタイミングで、U相下段スイッチング素子5Un、V相下段スイッチング素子5Vn、およびW相下段スイッチング素子5Wnを導通させる制御回路9とを備える。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an inverter device capable of preventing an overcurrent from flowing to a semiconductor switching element or the like even when the inverter device is started in a state where a load is grounded. An inverter device (100) detects an input voltage detection circuit (8) that detects a voltage waveform of each phase of a three-phase alternating current, and a ground fault of a rotating electric machine (7) based on the voltage waveform detected by the input voltage detection circuit (8). And a control circuit 9 for conducting the U-phase lower-stage switching element 5Un, the V-phase lower-stage switching element 5Vn, and the W-phase lower-stage switching element 5Wn at a timing at which the ground fault current due to does not flow into the inverter device 100. [Selection diagram] Figure 1

Description

本発明は、交流電力で負荷を駆動するインバータ装置に関する。   The present invention relates to an inverter device that drives a load with AC power.

回転電機を駆動するインバータ装置には、半導体スイッチング素子を用いて構成されたインバータ回路が備えられていることが多い。このようなインバータ装置では、インバータ回路を収容するケースとインバータ回路との接触などにより、半導体スイッチング素子に過電流が流れることがある。このような過電流が流れると、半導体素子の破壊、およびインバータ装置の寿命の低下を招くことがある。特許文献1に記載のインバータ装置には、過電流を検出してインバータ回路への電力供給を遮断するようにしたインバータ回路の保護機構が備えられている。   An inverter device that drives a rotating electrical machine is often provided with an inverter circuit configured using a semiconductor switching element. In such an inverter device, an overcurrent may flow through the semiconductor switching element due to contact between the inverter circuit case and the inverter circuit. When such an overcurrent flows, the semiconductor element may be destroyed and the life of the inverter device may be shortened. The inverter device described in Patent Document 1 includes an inverter circuit protection mechanism that detects an overcurrent and cuts off power supply to the inverter circuit.

特開2014−165956号公報JP 2014-165957 A

上述した特許文献1に記載の技術では、負荷として接続された回転電機が地絡した状態でインバータ装置が起動された場合、当該起動時に過電流検出回路のブートストラップ電源を構成するブートストラップコンデンサの充電が完了していないため、当該起動時に過電流検出回路が機能しない、という問題があった。   In the technique described in Patent Document 1 described above, when the inverter device is started in a state where the rotating electrical machine connected as a load is grounded, the bootstrap capacitor constituting the bootstrap power source of the overcurrent detection circuit at the time of the start-up Since charging has not been completed, there is a problem that the overcurrent detection circuit does not function at the time of startup.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、負荷が地絡した状態でインバータ装置が起動された場合においても、過電流が半導体スイッチング素子などに流れないようにすることができるインバータ装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an inverter device capable of preventing an overcurrent from flowing to a semiconductor switching element or the like even when the inverter device is started in a state where a load is grounded. The purpose is to obtain.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる、3相交流入力電源から供給される交流電力を電力変換して負荷を駆動するインバータ装置は、3相交流入力電源から供給される3相交流の整流用のダイオード群と、母線電圧平滑用のコンデンサと、U相上段スイッチング素子と、V相上段スイッチング素子と、W相上段スイッチング素子と、U相下段スイッチング素子と、V相下段スイッチング素子と、W相下段スイッチング素子とを備える3相インバータモジュールとを備える。インバータ装置は、U相上段スイッチング素子とU相下段スイッチング素子との接続点である第1の接続点と、負荷のU相端子との間に設けられるU相出力電流検出抵抗と、V相上段スイッチング素子とV相下段スイッチング素子との接続点である第2の接続点と、負荷のV相端子との間に設けられるV相出力電流検出抵抗と、W相上段スイッチング素子とW相下段スイッチング素子との接続点である第3の接続点と、負荷のW相端子との間に設けられるW相出力電流検出抵抗とを備える。インバータ装置は、プラス入力端がU相出力電流検出抵抗の一端に接続され、マイナス入力端がU相出力電流検出抵抗の他端に接続され、出力電圧検出側の電源入力端子が、ダイオード群の負側の直流出力部と3相インバータモジュールの陰極部との接続点である第4の接続点の電位を基準電位とした出力電源に接続され、出力電圧検出側のグランド端子が第1の接続点に接続されるU相絶縁アンプと、プラス入力端がV相出力電流検出抵抗の一端に接続され、マイナス入力端がV相出力電流検出抵抗の他端に接続され、出力電圧検出側の電源入力端子が出力電源に接続され、出力電圧検出側のグランド端子が第2の接続点に接続されるV相絶縁アンプと、プラス入力端がW相出力電流検出抵抗の一端に接続され、マイナス入力端がW相出力電流検出抵抗の他端に接続され、出力電圧検出側の電源入力端子が出力電源に接続され、出力電圧検出側のグランド端子が第3の接続点に接続されるW相絶縁アンプとを備える。インバータ装置は、出力電源と、U相絶縁アンプの出力電圧検出側の電源入力端子との間に設けられる第1の抵抗器と、出力電源と、U相絶縁アンプの出力電圧検出側の電源入力端子との間に設けられ、アノードが第1の抵抗器に接続され、カソードがU相絶縁アンプの出力電圧検出側の電源入力端子に接続される第1のダイオードと、一端がU相絶縁アンプの出力電圧検出側の電源入力端子と第1のダイオードとの間に接続され、他端がU相絶縁アンプの出力電圧検出側のグランド端子と第1の接続点との間に接続される第1のブートストラップコンデンサとを備える。インバータ装置は、出力電源と、V相絶縁アンプの出力電圧検出側の電源入力端子との間に設けられる第2の抵抗器と、出力電源と、V相絶縁アンプの出力電圧検出側の電源入力端子との間に設けられ、アノードが第2の抵抗器に接続され、カソードがV相絶縁アンプの出力電圧検出側の電源入力端子に接続される第2のダイオードと、一端がV相絶縁アンプの出力電圧検出側の電源入力端子と第2のダイオードとの間に接続され、他端がV相絶縁アンプの出力電圧検出側のグランド端子と第2の接続点との間に接続される第2のブートストラップコンデンサとを備える。インバータ装置は、出力電源と、W相絶縁アンプの出力電圧検出側の電源入力端子との間に設けられる第3の抵抗器と、出力電源と、W相絶縁アンプの出力電圧検出側の電源入力端子との間に設けられ、アノードが第3の抵抗器に接続され、カソードがW相絶縁アンプの出力電圧検出側の電源入力端子に接続される第3のダイオードと、一端がW相絶縁アンプの出力電圧検出側の電源入力端子と第3のダイオードとの間に接続され、他端がW相絶縁アンプの出力電圧検出側のグランド端子と第3の接続点との間に接続される第3のブートストラップコンデンサとを備える。インバータ装置は、3相交流の各相の電圧波形をそれぞれ検出する入力電圧検出回路と、入力電圧検出回路で検出された電圧波形に基づいて、負荷の地絡による地絡電流がインバータ装置内に流れないタイミングで、U相下段スイッチング素子、V相下段スイッチング素子、およびW相下段スイッチング素子を導通させる制御回路とを備える。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, an inverter device for driving a load by converting AC power supplied from a three-phase AC input power supply according to the present invention is supplied from the three-phase AC input power supply. Three-phase AC rectifying diodes, a bus voltage smoothing capacitor, a U-phase upper switching element, a V-phase upper switching element, a W-phase upper switching element, a U-phase lower switching element, V A three-phase inverter module including a lower phase switching element and a W phase lower switching element. The inverter device includes a U-phase output current detection resistor provided between a first connection point, which is a connection point between the U-phase upper stage switching element and the U-phase lower stage switching element, and a U-phase terminal of the load; A V-phase output current detection resistor provided between a second connection point, which is a connection point between the switching element and the V-phase lower-stage switching element, and the V-phase terminal of the load; a W-phase upper-stage switching element and a W-phase lower-stage switching; A W-phase output current detection resistor provided between a third connection point that is a connection point with the element and a W-phase terminal of the load is provided. In the inverter device, the positive input terminal is connected to one end of the U-phase output current detection resistor, the negative input terminal is connected to the other end of the U-phase output current detection resistor, and the power input terminal on the output voltage detection side is connected to the diode group. Connected to the output power source with the potential at the fourth connection point, which is the connection point between the negative side DC output section and the cathode section of the three-phase inverter module, as the reference potential, and the ground terminal on the output voltage detection side is the first connection The U-phase isolation amplifier connected to the point, the positive input terminal is connected to one end of the V-phase output current detection resistor, the negative input terminal is connected to the other end of the V-phase output current detection resistor, and the power supply on the output voltage detection side A V-phase isolation amplifier whose input terminal is connected to the output power supply and whose ground terminal on the output voltage detection side is connected to the second connection point, and the positive input terminal is connected to one end of the W-phase output current detection resistor, and the negative input End is W phase output Is connected to the other end of the flow detection resistance, a power supply input terminal of the output voltage detection side is connected to the output power, and a W-phase insulating amplifier ground terminal of the output voltage detection side is connected to the third connection point. The inverter device includes a first resistor provided between an output power supply and a power input terminal on the output voltage detection side of the U-phase insulation amplifier, an output power supply, and a power supply input on the output voltage detection side of the U-phase insulation amplifier. A first diode having an anode connected to the first resistor, a cathode connected to the power input terminal on the output voltage detection side of the U-phase insulation amplifier, and one end of the U-phase insulation amplifier Connected between the power input terminal on the output voltage detection side and the first diode, and the other end is connected between the ground terminal on the output voltage detection side of the U-phase isolation amplifier and the first connection point. 1 bootstrap capacitor. The inverter device includes a second resistor provided between an output power supply and a power input terminal on the output voltage detection side of the V-phase insulation amplifier, an output power supply, and a power supply input on the output voltage detection side of the V-phase insulation amplifier. A second diode having an anode connected to the second resistor, a cathode connected to the power input terminal on the output voltage detection side of the V-phase insulation amplifier, and one end of the V-phase insulation amplifier Connected between the power input terminal on the output voltage detection side and the second diode, and the other end connected between the ground terminal on the output voltage detection side of the V-phase isolation amplifier and the second connection point. 2 bootstrap capacitors. The inverter device includes a third resistor provided between the output power supply and the power input terminal on the output voltage detection side of the W-phase insulation amplifier, the output power supply, and the power supply input on the output voltage detection side of the W-phase insulation amplifier. A third diode having an anode connected to the third resistor, a cathode connected to the power input terminal on the output voltage detection side of the W-phase insulation amplifier, and one end of the W-phase insulation amplifier Connected between the power input terminal on the output voltage detection side and the third diode, and the other end connected between the ground terminal on the output voltage detection side of the W-phase isolation amplifier and the third connection point. 3 bootstrap capacitors. The inverter device includes an input voltage detection circuit that detects a voltage waveform of each phase of the three-phase alternating current, and a ground fault current due to a ground fault of the load in the inverter device based on the voltage waveform detected by the input voltage detection circuit. And a control circuit that causes the U-phase lower switching element, the V-phase lower switching element, and the W-phase lower switching element to conduct at a timing that does not flow.

本発明によれば、負荷が地絡した状態でインバータ装置が起動された場合においても、過電流が半導体スイッチング素子などに流れないようにすることができるという効果を奏する。   According to the present invention, it is possible to prevent overcurrent from flowing to a semiconductor switching element or the like even when the inverter device is started in a state where the load is grounded.

本発明の実施の形態1にかかるインバータ装置の概略構成を説明するための図The figure for demonstrating schematic structure of the inverter apparatus concerning Embodiment 1 of this invention. 図1に示すインバータ装置の制御回路および駆動回路などに電力を供給する制御電源部の概略構成を説明するための図The figure for demonstrating schematic structure of the control power supply part which supplies electric power to the control circuit, drive circuit, etc. of the inverter apparatus shown in FIG. 図1に示すインバータ装置の電流検出回路の概略構成を説明するための図The figure for demonstrating schematic structure of the electric current detection circuit of the inverter apparatus shown in FIG. 図1に示す3相交流入力電源のS相が接地された状態で、回転電機のW相が地絡した場合を説明するための図The figure for demonstrating the case where the W phase of a rotary electric machine carries out a ground fault in the state which grounded the S phase of the three-phase alternating current input power supply shown in FIG. 図1に示すインバータ装置の下段スイッチング素子を導通させるタイミングを説明するための図The figure for demonstrating the timing which makes the lower stage switching element of the inverter apparatus shown in FIG. 本発明の実施の形態2にかかるインバータ装置の概略構成を説明するための図The figure for demonstrating schematic structure of the inverter apparatus concerning Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3にかかるインバータ装置の概略構成を説明するための図The figure for demonstrating schematic structure of the inverter apparatus concerning Embodiment 3 of this invention.

以下に、本発明の実施の形態にかかるインバータ装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。   Below, an inverter device concerning an embodiment of the invention is explained in detail based on a drawing. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

実施の形態1.
まず、本発明の実施の形態1にかかるインバータ装置について説明する。図1は、本発明の実施の形態1にかかるインバータ装置の概略構成を説明するための図である。図2は、図1に示すインバータ装置の制御回路および駆動回路などに電力を供給する制御電源部の概略構成を説明するための図である。図3は、図1に示すインバータ装置の電流検出回路の概略構成を説明するための図である。図3では、W相の電流検出回路の概略構成のみが図示されており、U相の電流検出回路、およびV相の電流検出回路の概略構成の図示は省略されている。
Embodiment 1 FIG.
First, the inverter apparatus concerning Embodiment 1 of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a diagram for explaining a schematic configuration of the inverter device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram for explaining a schematic configuration of a control power supply unit that supplies power to a control circuit, a drive circuit, and the like of the inverter device shown in FIG. FIG. 3 is a diagram for explaining a schematic configuration of the current detection circuit of the inverter device shown in FIG. 1. In FIG. 3, only the schematic configuration of the W-phase current detection circuit is illustrated, and the schematic configuration of the U-phase current detection circuit and the V-phase current detection circuit is not illustrated.

図1に示す、3相交流入力電源1は、インバータ装置100の電力供給源である。本実施の形態では、3相交流入力電源1はY結線であり、S相が接地されている。3相交流入力の整流用のダイオード群2は、R相、S相およびT相の交流入力部と、直流出力部P1およびN1とを備える。ダイオード群2の交流入力部は、3相交流入力電源1のR相、T相およびS相と、入力電圧検出回路8とに接続される。入力電圧検出回路8の検出結果である出力は、制御回路9に入力される。制御回路9は、駆動回路10を介して、3相インバータモジュール5を制御する。   A three-phase AC input power source 1 shown in FIG. 1 is a power supply source of the inverter device 100. In the present embodiment, the three-phase AC input power supply 1 is Y-connected, and the S phase is grounded. The three-phase AC input rectifying diode group 2 includes R-phase, S-phase, and T-phase AC input sections, and DC output sections P1 and N1. The AC input unit of the diode group 2 is connected to the R phase, the T phase, and the S phase of the three-phase AC input power source 1 and the input voltage detection circuit 8. An output that is a detection result of the input voltage detection circuit 8 is input to the control circuit 9. The control circuit 9 controls the three-phase inverter module 5 via the drive circuit 10.

遮断器3aの一端には、ダイオード群2の直流出力部P1が接続される。直流出力部P1は、正側の直流出力部に対応する。遮断器3aの他端は、接続点Pに接続する。遮断器3aは、第1の遮断器に対応する。遮断器3aの他端には、母線電圧平滑用のコンデンサ4の一端と、3相インバータモジュール5の陽極部P2と、図2に示す制御電源平滑用のコンデンサ16の一端と、制御電源トランス19の1次側巻線19np1の巻き終わり端とが接続される。   The DC output part P1 of the diode group 2 is connected to one end of the circuit breaker 3a. The DC output unit P1 corresponds to a positive DC output unit. The other end of the circuit breaker 3a is connected to the connection point P. The circuit breaker 3a corresponds to a first circuit breaker. At the other end of the circuit breaker 3a, one end of the bus voltage smoothing capacitor 4, the anode part P2 of the three-phase inverter module 5, one end of the control power supply smoothing capacitor 16 shown in FIG. Is connected to the winding end of the primary winding 19np1.

ダイオード群2の直流出力部N1は、接続点Nに接続する。接続点Nは、第4の接続点に対応する。直流出力部N1は、負側の直流出力部に対応する。直流出力部N1には、コンデンサ4の他端と、3相インバータモジュール5の陰極部N2と、図2に示すコンデンサ16の他端と、制御電源用のスイッチング素子18のソース端子と、制御電源トランス19の2次側巻線19np2の巻き終わり端と、2次側巻線平滑用のコンデンサ21cの他端とが接続される。   The DC output unit N1 of the diode group 2 is connected to the connection point N. The connection point N corresponds to the fourth connection point. The DC output unit N1 corresponds to a negative DC output unit. The DC output unit N1 includes the other end of the capacitor 4, the cathode unit N2 of the three-phase inverter module 5, the other end of the capacitor 16 shown in FIG. 2, the source terminal of the switching element 18 for control power, and the control power The winding end of the secondary winding 19np2 of the transformer 19 is connected to the other end of the secondary winding smoothing capacitor 21c.

W相上段スイッチング素子5Wpのエミッタ端は、接続点Wpに接続する。接続点Wpは、第3の接続点に対応する。W相上段スイッチング素子5Wpのエミッタ端は、W相出力電流検出抵抗6cの一端と、図3に示す電流検出回路11を構成するW相絶縁アンプ15のプラス入力端とに接続される。同様に、U相上段スイッチング素子5Upのエミッタ端は、接続点Upに接続する。接続点Upは、第1の接続点に対応する。U相上段スイッチング素子5Upのエミッタ端は、U相出力電流検出抵抗6aの一端と、電流検出回路11を構成する図示しないU相絶縁アンプのプラス入力端とに接続される。同様に、V相上段スイッチング素子5Vpのエミッタ端は、接続点Vpに接続する。接続点Vpは、第2の接続点に対応する。V相上段スイッチング素子5Vpのエミッタ端は、V相出力電流検出抵抗6bの一端と、電流検出回路11を構成する図示しないV相絶縁アンプのプラス入力端とに接続される。   The emitter end of W-phase upper switching element 5Wp is connected to connection point Wp. The connection point Wp corresponds to the third connection point. The emitter end of W-phase upper switching element 5Wp is connected to one end of W-phase output current detection resistor 6c and the positive input end of W-phase insulation amplifier 15 constituting current detection circuit 11 shown in FIG. Similarly, the emitter end of the U-phase upper switching element 5Up is connected to the connection point Up. The connection point Up corresponds to the first connection point. The emitter end of the U-phase upper switching element 5Up is connected to one end of the U-phase output current detection resistor 6a and a positive input end of a U-phase insulation amplifier (not shown) constituting the current detection circuit 11. Similarly, the emitter end of the V-phase upper stage switching element 5Vp is connected to the connection point Vp. The connection point Vp corresponds to the second connection point. The emitter end of the V-phase upper switching element 5Vp is connected to one end of the V-phase output current detection resistor 6b and a positive input end of a V-phase insulation amplifier (not shown) that constitutes the current detection circuit 11.

W相出力電流検出抵抗6cの他端は、W相絶縁アンプ15のマイナス入力端と、回転電機7のW相端子W1とに接続される。同様に、U相出力電流検出抵抗6aの他端は、図示しないU相絶縁アンプのマイナス入力端と、回転電機7のU相端子U1とに接続される。同様に、V相出力電流検出抵抗6bの他端は、図示しないV相絶縁アンプのマイナス入力端と、回転電機7のV相端子V1とに接続される。   The other end of the W-phase output current detection resistor 6c is connected to the negative input end of the W-phase insulation amplifier 15 and the W-phase terminal W1 of the rotating electrical machine 7. Similarly, the other end of the U-phase output current detection resistor 6a is connected to a negative input end of a U-phase insulation amplifier (not shown) and a U-phase terminal U1 of the rotating electrical machine 7. Similarly, the other end of the V-phase output current detection resistor 6b is connected to a negative input end of a V-phase insulation amplifier (not shown) and a V-phase terminal V1 of the rotating electrical machine 7.

図2に示すように、スイッチング素子18のゲート端子に入力されるゲート電圧は、電源制御回路17によって制御される。制御電源トランス19の2次側巻線19ns1の巻き始め端には、2次側巻線整流用のダイオード20aのアノードが接続される。ダイオード20aのカソードには、2次側巻線平滑用のコンデンサ21aの一端と、出力電源Va1とが接続される。2次側巻線19ns1の巻き終わり端には、コンデンサ21aの他端と、出力電源Va1の基準電位とが接続される。   As shown in FIG. 2, the gate voltage input to the gate terminal of the switching element 18 is controlled by the power supply control circuit 17. An anode of a secondary winding rectifier diode 20a is connected to a winding start end of the secondary winding 19ns1 of the control power transformer 19. One end of a secondary winding smoothing capacitor 21a and an output power supply Va1 are connected to the cathode of the diode 20a. The other end of the capacitor 21a and the reference potential of the output power supply Va1 are connected to the winding end of the secondary winding 19ns1.

制御電源トランス19の2次側巻線19nsnの巻き始め端には、2次側巻線整流用のダイオード20bのアノードが接続される。ダイオード20bのカソードには、2次側巻線平滑用のコンデンサ21bの一端と、出力電源Vanとが接続される。2次側巻線19nsnの巻き終わり端には、コンデンサ21bの他端と、出力電源Vanの基準電位とが接続される。   The anode of the secondary winding rectifier diode 20b is connected to the winding start end of the secondary winding 19nsn of the control power transformer 19. One end of a secondary winding smoothing capacitor 21b and an output power supply Van are connected to the cathode of the diode 20b. The other end of the capacitor 21b and the reference potential of the output power source Van are connected to the winding end of the secondary winding 19nsn.

2次側巻線19np2の巻き始め端には、2次側巻線整流用のダイオード20cのアノードが接続される。ダイオード20cのカソードには、2次側巻線平滑用のコンデンサ21cの一端と、出力電源VNとが接続される。2次側巻線19np2の巻き終わり端には、コンデンサ21cの他端と、接続点Nとが接続される。   The anode of the secondary winding rectification diode 20c is connected to the winding start end of the secondary winding 19np2. One end of a secondary winding smoothing capacitor 21c and an output power supply VN are connected to the cathode of the diode 20c. The other end of the capacitor 21c and the connection point N are connected to the winding end of the secondary winding 19np2.

図3に示すように、出力電源VNには、電流制限用の抵抗器12の一端が接続される。抵抗器12は、第3の抵抗器に対応する。抵抗器12の他端には、ブートストラップ用のダイオード13のアノードが接続される。ダイオード13は、第3のダイオードに対応する。ダイオード13のカソードには、ブートストラップコンデンサ14の一端と、W相絶縁アンプ15の出力電圧検出側の電源入力端子とが接続される。ブートストラップコンデンサ14は、第3のブートストラップコンデンサに対応する。W相絶縁アンプ15の出力電圧検出側のグランド端子には、ブートストラップコンデンサ14の他端と、接続点Wpとが接続される。   As shown in FIG. 3, one end of a current limiting resistor 12 is connected to the output power supply VN. The resistor 12 corresponds to a third resistor. The other end of the resistor 12 is connected to the anode of a bootstrap diode 13. The diode 13 corresponds to a third diode. One end of the bootstrap capacitor 14 and the power input terminal on the output voltage detection side of the W-phase insulation amplifier 15 are connected to the cathode of the diode 13. The bootstrap capacitor 14 corresponds to a third bootstrap capacitor. The other end of the bootstrap capacitor 14 and the connection point Wp are connected to the ground terminal on the output voltage detection side of the W-phase insulation amplifier 15.

W相絶縁アンプ15の絶縁出力側の電源入力端子には、出力電源VNとは絶縁された出力電源Vanが接続される。W相絶縁アンプ15の絶縁出力側のグランド端子は、出力電源Vanの基準電位に接続される。   An output power supply Van that is insulated from the output power supply VN is connected to the power input terminal on the insulated output side of the W-phase insulation amplifier 15. The ground terminal on the insulated output side of the W-phase insulated amplifier 15 is connected to the reference potential of the output power supply Van.

U相の電流検出回路は、W相の電流検出回路の構成と同様であり、U相絶縁アンプの出力電圧検出側のグランド端子には、接続点Upが接続される。V相の電流検出回路も、W相の電流検出回路の構成と同様であり、V相絶縁アンプの出力電圧検出側のグランド端子には、接続点Vpが接続される。   The U-phase current detection circuit has the same configuration as that of the W-phase current detection circuit, and the connection point Up is connected to the ground terminal on the output voltage detection side of the U-phase insulation amplifier. The V-phase current detection circuit has the same configuration as the W-phase current detection circuit, and the connection point Vp is connected to the ground terminal on the output voltage detection side of the V-phase insulation amplifier.

上述したインバータ装置100において、3相交流入力電源1から供給される3相交流電圧はダイオード群2によって直流電圧に整流され、コンデンサ4によって平滑される。なお、ダイオード群2の直流出力部P1と、コンデンサ4および3相インバータモジュール5の陽極部P2との間には遮断器3aが挿入されている。インバータ装置100の異常時に遮断器3aを開放することにより直流出力部P1と接続点Pとの間の電路を遮断し、3相交流入力電源1との接続を切り離す。   In the inverter device 100 described above, the three-phase AC voltage supplied from the three-phase AC input power source 1 is rectified to a DC voltage by the diode group 2 and smoothed by the capacitor 4. A circuit breaker 3 a is inserted between the DC output part P <b> 1 of the diode group 2 and the anode part P <b> 2 of the capacitor 4 and the three-phase inverter module 5. When the inverter device 100 is abnormal, the circuit breaker 3a is opened to cut off the electric circuit between the DC output unit P1 and the connection point P, and the connection with the three-phase AC input power supply 1 is disconnected.

コンデンサ4およびコンデンサ16がある電位まで充電されると、電源制御回路17が起動し、スイッチング素子18がスイッチング動作を開始する。スイッチング素子18がオンになると、制御電源トランス19の2次側巻線に電圧が発生する。2次側巻線19ns1に発生した電圧は、ダイオード20aで整流され、コンデンサ21aで平滑される。2次側巻線19nsnに発生した電圧は、ダイオード20bで整流され、コンデンサ21bで平滑される。2次側巻線19np2に発生した電圧は、ダイオード20cで整流され、コンデンサ21cで平滑される。出力電源VNの基準電位は、接続点Nの電位であり、フローティング状態とはならない。このようにして制御電源が確立される。   When the capacitor 4 and the capacitor 16 are charged to a certain potential, the power supply control circuit 17 is activated and the switching element 18 starts a switching operation. When the switching element 18 is turned on, a voltage is generated in the secondary winding of the control power transformer 19. The voltage generated in the secondary winding 19ns1 is rectified by the diode 20a and smoothed by the capacitor 21a. The voltage generated in the secondary winding 19nsn is rectified by the diode 20b and smoothed by the capacitor 21b. The voltage generated in the secondary winding 19np2 is rectified by the diode 20c and smoothed by the capacitor 21c. The reference potential of the output power supply VN is the potential at the connection point N and does not enter a floating state. In this way, a control power supply is established.

制御電源の確立後、コンデンサ4によって平滑された直流電圧を3相インバータモジュール5が任意の周波数成分を有する交流電圧に変換し、回転電機7が駆動される。3相インバータモジュール5の内部は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT:Insulated Gate Bipolar Transistor)または電界効果トランジスタ(FET:Field Effect Transistor)などのスイッチング用の半導体素子で構成されている。なお、本実施の形態においては、3相インバータモジュール5は、スイッチング用の半導体素子のみで構成されたモジュール構成としたが、同一パッケージ内に、3相整流用のダイオード、制動回路用のダイオード、およびIGBTが内蔵されたモジュール構成であってもよい。   After the control power supply is established, the three-phase inverter module 5 converts the DC voltage smoothed by the capacitor 4 into an AC voltage having an arbitrary frequency component, and the rotating electrical machine 7 is driven. The interior of the three-phase inverter module 5 is composed of semiconductor elements for switching, such as insulated gate bipolar transistors (IGBTs) or field effect transistors (FETs). In the present embodiment, the three-phase inverter module 5 has a module configuration composed of only switching semiconductor elements. However, in the same package, a three-phase rectifier diode, a braking circuit diode, And a module configuration in which an IGBT is built in.

インバータ装置100では、3相インバータモジュール5のU相、V相およびW相の出力端子と、回転電機7のU相端子U1、V相端子V1およびW相端子W1との間に挿入されたU相出力電流検出抵抗6a、V相出力電流検出抵抗6bおよびW相出力電流検出抵抗6cを用いて、各相の電流を検出し、制御回路9に検出した電流の情報をフィードバックし、制御回路9が駆動回路10を介して3相インバータモジュール5を制御して、回転電機7を駆動している。   In the inverter device 100, U inserted between the U-phase, V-phase and W-phase output terminals of the three-phase inverter module 5 and the U-phase terminal U1, V-phase terminal V1 and W-phase terminal W1 of the rotating electrical machine 7. Using the phase output current detection resistor 6a, the V phase output current detection resistor 6b, and the W phase output current detection resistor 6c, the current of each phase is detected, and the detected current information is fed back to the control circuit 9. Controls the three-phase inverter module 5 via the drive circuit 10 to drive the rotating electrical machine 7.

3相インバータモジュール5のU相上段スイッチング素子5Up、V相上段スイッチング素子5VpおよびW相上段スイッチング素子5Wpに関しては、基準電位が接続点Nの電位とは異なるため、接続点Up、接続点Vpおよび接続点Wpを基準電位としたゲート駆動用電源が必要となる。3相インバータモジュール5のU相下段スイッチング素子5Un、V相下段スイッチング素子5VnおよびW相下段スイッチング素子5Wnに関しては、基準電位が接続点Nの電位であるため、ゲート駆動用電源としての出力電源VNに接続する。   Regarding the U-phase upper switching element 5Up, the V-phase upper switching element 5Vp, and the W-phase upper switching element 5Wp of the three-phase inverter module 5, the reference potential is different from the potential at the connection point N, so the connection point Up, the connection point Vp, and A gate driving power source using the connection point Wp as a reference potential is required. Regarding the U-phase lower switching element 5Un, V-phase lower switching element 5Vn, and W-phase lower switching element 5Wn of the three-phase inverter module 5, the reference potential is the potential at the connection point N. Therefore, the output power supply VN as the gate driving power supply Connect to.

上段スイッチング素子の1つ目のゲート駆動用電源の構成としては、多出力の絶縁型制御電源を用い、接続点Up、接続点Vpおよび接続点Wpのそれぞれの基準電位に対応したトランスの2次側巻線を各々用意することが挙げられる。   The first gate drive power supply of the upper stage switching element uses a multi-output isolated control power supply, and the secondary of the transformer corresponding to the respective reference potentials at the connection point Up, the connection point Vp, and the connection point Wp. One example is to prepare side windings.

上段スイッチング素子の2つ目のゲート駆動用電源の構成としては、ブートストラップ方式が挙げられる。ブートストラップ方式では、接続点Up、接続点Vpおよび接続点Wpのそれぞれの基準電位に対応したトランスの2次側巻線を各々用意せずに、上段スイッチング素子のゲート駆動用電源として下段スイッチング素子と同様に基準電位が接続点Nの電位である出力電源VNを使用する。接続点Up、接続点Vpおよび接続点Wpの電位と、接続点Nの電位は異なる。たとえば接続点Upと出力電源VNとの間に直列に電流制限用の抵抗器と、ブートストラップ用のダイオードと、ブートストラップコンデンサとを挿入する。   As the configuration of the second gate driving power source of the upper switching element, a bootstrap system can be cited. In the bootstrap system, the lower-side switching element is used as a power source for driving the gate of the upper-stage switching element without preparing the secondary windings of the transformers corresponding to the reference potentials of the connection point Up, the connection point Vp, and the connection point Wp. The output power supply VN whose reference potential is the potential at the connection point N is used in the same manner as in FIG. The potential at the connection point Up, the connection point Vp, and the connection point Wp is different from the potential at the connection point N. For example, a current limiting resistor, a bootstrap diode, and a bootstrap capacitor are inserted in series between the connection point Up and the output power supply VN.

制御電源が確立し、出力電源VNが確立された段階では3相インバータモジュール5のU相下段スイッチング素子5Unがスイッチングしていないため、接続点Upの電位はフローティング状態となる。このため、出力電源VNが抵抗器およびダイオードを介してブートストラップコンデンサを充電する経路が存在せず、上段スイッチング素子のゲート駆動用電源は確立されない。この状態において、U相下段スイッチング素子5Unを一定のキャリア周波数でスイッチングすることで、接続点Upの電位が周期的に接続点Nの電位となる。U相下段スイッチング素子5Unの導通毎にブートストラップコンデンサが充電され、上段スイッチング素子のゲート駆動用電源が確立する。V相およびW相についても同様の動作を行う。制御電源の確立後に下段スイッチング素子のみをスイッチングさせることで、回転電機7を駆動する前に上段スイッチング素子のゲート駆動用電源を確立することが可能である。   At the stage where the control power supply is established and the output power supply VN is established, the U-phase lower switching element 5Un of the three-phase inverter module 5 is not switched, so that the potential at the connection point Up is in a floating state. For this reason, there is no path for the output power supply VN to charge the bootstrap capacitor via the resistor and the diode, and the power supply for driving the gate of the upper switching element is not established. In this state, by switching the U-phase lower switching element 5Un at a constant carrier frequency, the potential at the connection point Up periodically becomes the potential at the connection point N. Each time the U-phase lower switching element 5Un is turned on, the bootstrap capacitor is charged to establish a power source for driving the gate of the upper switching element. The same operation is performed for the V phase and the W phase. By switching only the lower switching element after the control power supply is established, it is possible to establish a gate driving power supply for the upper switching element before driving the rotating electrical machine 7.

本実施の形態によれば、ダイオード群2に入力されるR相、S相およびT相の各々の交流電圧が入力電圧検出回路8で検出される。R相、S相およびT相の各々の交流電圧は、3相交流入力電源1の商用周波数50Hzまたは60Hzで各相120°ずつ位相がずれている。入力電圧検出回路8で検出された電圧波形は制御回路9に入力される。   According to the present embodiment, each of the R-phase, S-phase, and T-phase AC voltages input to diode group 2 is detected by input voltage detection circuit 8. The AC voltages of the R phase, the S phase, and the T phase are out of phase by 120 ° for each phase at a commercial frequency of 50 Hz or 60 Hz of the three-phase AC input power source 1. The voltage waveform detected by the input voltage detection circuit 8 is input to the control circuit 9.

3相インバータモジュール5のU相、V相およびW相の出力端子にはU相出力電流検出抵抗6a、V相出力電流検出抵抗6bおよびW相出力電流検出抵抗6cが接続されており、各検出抵抗6a,6b,6cの両端には各検出抵抗6a,6b,6cの両端に発生する電圧を検出する絶縁アンプがそれぞれ接続される。U相、V相およびW相ともに同一の回路構成であるため、W相の回路構成にて説明を行う。   A U-phase output current detection resistor 6a, a V-phase output current detection resistor 6b, and a W-phase output current detection resistor 6c are connected to the U-phase, V-phase, and W-phase output terminals of the three-phase inverter module 5, and each detection is performed. Insulation amplifiers that detect voltages generated at both ends of the detection resistors 6a, 6b, and 6c are connected to both ends of the resistors 6a, 6b, and 6c, respectively. Since the U-phase, V-phase, and W-phase have the same circuit configuration, the description will be made with the W-phase circuit configuration.

W相絶縁アンプ15の出力電圧検出側の電源入力端子には、制御電源より生成された出力電源VNが抵抗器12とダイオード13を介して接続される。ダイオード13のカソードには、ブートストラップコンデンサ14の一端と、W相絶縁アンプ15の出力電圧検出側の電源入力端子とが接続される。W相絶縁アンプ15の出力電圧検出側のグランド端子には、ブートストラップコンデンサ14の他端と、接続点Wpとが接続される。上述した3相インバータモジュール5の各相上段スイッチング素子のゲート駆動用電源と同様に、ブートストラップ方式にて電流検出回路11の電源を生成する。制御電源の確立後に下段スイッチング素子のみをスイッチングさせることで、回転電機7を駆動する前に上段スイッチング素子のゲート駆動用電源を確立するとともに、電流検出回路11の電源を確立することが可能である。   The power supply input terminal on the output voltage detection side of the W-phase insulation amplifier 15 is connected to the output power supply VN generated from the control power supply via the resistor 12 and the diode 13. One end of the bootstrap capacitor 14 and the power input terminal on the output voltage detection side of the W-phase insulation amplifier 15 are connected to the cathode of the diode 13. The other end of the bootstrap capacitor 14 and the connection point Wp are connected to the ground terminal on the output voltage detection side of the W-phase insulation amplifier 15. The power source for the current detection circuit 11 is generated by the bootstrap system in the same manner as the gate driving power source for each phase upper switching element of the three-phase inverter module 5 described above. By switching only the lower switching element after the establishment of the control power supply, it is possible to establish the power supply for driving the gate of the upper switching element and the power supply for the current detection circuit 11 before driving the rotating electrical machine 7. .

図4は、図1に示す3相交流入力電源のS相が接地された状態で、回転電機のW相が地絡した場合を説明するための図である。図4に示すように、3相交流入力電源1のS相が接地された状態で、回転電機7のW相が絶縁破壊によって地絡した場合を想定し、インバータ装置100の動作を説明する。当該地絡した状態で、制御電源の確立後、3相インバータモジュール5の各相上段スイッチング素子のゲート駆動用電源と、電流検出回路11の電源とをブートストラップ方式にて確立するため、下段スイッチング素子のスイッチングを開始すると、3相交流入力電源1のS相から大地を介して、W相出力電流検出抵抗6cを通り、導通したW相下段スイッチング素子5Wnを通り、接続点Nを通り、ダイオード群2を通り、3相交流入力電源1のT相に戻る経路で地絡電流が流れる。当該地絡電流が流れる経路上にW相出力電流検出抵抗6cがあるため、定常動作中における地絡発生であれば電流検出回路11にて過電流を検出することが可能であり、3相インバータモジュール5のスイッチングを停止するといった処置が可能である。しかしながら、電流検出回路11の電源生成は3相インバータモジュール5のスイッチングを利用したブートストラップ方式としているため、インバータ装置100の起動時には電流検出回路11が機能しない、という問題があった。   FIG. 4 is a diagram for explaining a case where the W phase of the rotating electrical machine is grounded in a state where the S phase of the three-phase AC input power source shown in FIG. 1 is grounded. As shown in FIG. 4, the operation of the inverter device 100 will be described assuming a case where the S phase of the three-phase AC input power supply 1 is grounded and the W phase of the rotating electrical machine 7 is grounded due to dielectric breakdown. In the grounded state, after the control power supply is established, the gate drive power supply of each phase upper switching element of the three-phase inverter module 5 and the power supply of the current detection circuit 11 are established by the bootstrap method. When switching of the element is started, from the S phase of the three-phase AC input power source 1 through the ground, through the W phase output current detection resistor 6c, through the conductive W phase lower switching element 5Wn, through the connection point N, the diode A ground fault current flows through the group 2 along the path returning to the T phase of the three-phase AC input power source 1. Since the W-phase output current detection resistor 6c is on the path through which the ground fault current flows, it is possible to detect an overcurrent with the current detection circuit 11 if a ground fault occurs during steady operation. A measure such as stopping the switching of the module 5 is possible. However, since the power generation of the current detection circuit 11 is a bootstrap system using the switching of the three-phase inverter module 5, there is a problem that the current detection circuit 11 does not function when the inverter device 100 is started.

本実施の形態では、制御回路9は、入力電圧検出回路8で検出された電圧波形に基づいて、地絡電流が流れないタイミングで下段スイッチング素子を導通させる。図5は、図1に示すインバータ装置の下段スイッチング素子を導通させるタイミングを説明するための図である。図5の上段には、入力電圧検出回路8で検出されたR相の電圧波形Vrs、S相の電圧波形Vst、およびT相の電圧波形Vtrが示されている。具体的には、3相交流入力電源1のS相が接地された状態で、回転電機7のW相が地絡した場合を想定して、制御回路9は、図5の下段に示す期間tのタイミングでW相下段スイッチング素子5Wnを導通させる。期間tのタイミングでW相下段スイッチング素子5Wnが導通した場合には、3相交流入力電源1のS相から大地を介して、W相出力電流検出抵抗6cを通り、導通したW相下段スイッチング素子5Wnを通り、接続点Nを通り、ダイオード群2を通り、3相交流入力電源1のT相に戻る経路で地絡電流は流れない。期間tのタイミング以外の期間では、ダイオード群2が導通するため、地絡電流が流れる経路が発生するが、期間tのタイミングでは、ダイオード群2のカソードからアノードに対して地絡電流を流そうとする電流方向となり、ダイオード群2が導通しないため、地絡電流が流れる経路が発生しない。期間tは、R相の電圧波形Vrsが負から正となる時点からS相の電圧波形Vstが負から正となる時点までの間の期間である。同様に、3相交流入力電源1のS相が接地された状態で、回転電機7のU相が地絡した場合を想定して、制御回路9は、地絡電流が流れないタイミングでU相下段スイッチング素子5Unを導通させる。同様に、3相交流入力電源1のS相が接地された状態で、回転電機7のV相が地絡した場合を想定して、制御回路9は、地絡電流が流れないタイミングでV相下段スイッチング素子5Vnを導通させる。   In the present embodiment, the control circuit 9 causes the lower switching element to conduct at a timing at which no ground fault current flows based on the voltage waveform detected by the input voltage detection circuit 8. FIG. 5 is a diagram for explaining the timing at which the lower switching element of the inverter device shown in FIG. 1 is turned on. The upper part of FIG. 5 shows an R-phase voltage waveform Vrs, an S-phase voltage waveform Vst, and a T-phase voltage waveform Vtr detected by the input voltage detection circuit 8. Specifically, assuming that the S phase of the three-phase AC input power supply 1 is grounded and the W phase of the rotating electrical machine 7 is grounded, the control circuit 9 performs the period t shown in the lower part of FIG. The W-phase lower switching element 5Wn is turned on at the timing of When the W-phase lower switching element 5Wn is turned on at the timing of the period t, the W-phase lower switching element is turned on through the W-phase output current detection resistor 6c from the S phase of the three-phase AC input power supply 1 through the ground. A ground fault current does not flow through a path passing through 5Wn, passing through the connection point N, passing through the diode group 2, and returning to the T phase of the three-phase AC input power source 1. In a period other than the timing of the period t, the diode group 2 is conductive, and thus a path through which the ground fault current flows is generated. At the timing of the period t, let the ground fault current flow from the cathode of the diode group 2 to the anode. Since the diode group 2 is not conductive, a path through which a ground fault current flows does not occur. The period t is a period from the time when the R-phase voltage waveform Vrs changes from negative to positive to the time when the S-phase voltage waveform Vst changes from negative to positive. Similarly, assuming that the S phase of the three-phase AC input power supply 1 is grounded and the U phase of the rotating electrical machine 7 is grounded, the control circuit 9 controls the U phase at a timing at which no ground fault current flows. The lower switching element 5Un is turned on. Similarly, assuming that the S-phase of the three-phase AC input power supply 1 is grounded and the V-phase of the rotating electrical machine 7 is grounded, the control circuit 9 controls the V-phase at a timing at which no ground-fault current flows. The lower switching element 5Vn is turned on.

本実施の形態によれば、負荷として接続された回転電機7が地絡した状態でインバータ装置100が起動された場合においても、地絡電流が半導体スイッチング素子などに流れないようにすることができる。地絡電流が流れない周期で下段スイッチング素子を導通させることができ、電流検出回路11のブートストラップ電源を確立することが可能となるため、電流検出回路11が機能せずに、地絡電流が流れることがなくなる。電流検出回路11が機能することにより、電流検出回路11の検出結果に基づいて制御回路9は3相インバータモジュール5を停止させることが可能である。これにより、地絡電流などの過電流による半導体素子の破壊、およびインバータ装置の寿命の低下を防ぐことが可能となる。   According to the present embodiment, even when the inverter device 100 is started in a state where the rotating electrical machine 7 connected as a load is grounded, the ground fault current can be prevented from flowing to the semiconductor switching element or the like. . Since the lower-stage switching element can be turned on at a period in which the ground fault current does not flow, and the bootstrap power supply of the current detection circuit 11 can be established, the current detection circuit 11 does not function and the ground fault current is generated. It will not flow. When the current detection circuit 11 functions, the control circuit 9 can stop the three-phase inverter module 5 based on the detection result of the current detection circuit 11. Thereby, it becomes possible to prevent the destruction of the semiconductor element due to the overcurrent such as the ground fault current and the decrease in the life of the inverter device.

本実施の形態によれば、電流検出回路11の電源生成をブートストラップ方式としたため、制御電源トランスに要求される巻線数およびトランスボビンのピン数を削減することが可能となり、トランスの小型化およびインバータ装置100の小型化が可能となる。   According to the present embodiment, since the power generation of the current detection circuit 11 is the bootstrap system, it is possible to reduce the number of windings and the number of pins of the transbobbin required for the control power transformer, and the transformer can be downsized. Further, the inverter device 100 can be downsized.

実施の形態2.
次に、本発明の実施の形態2にかかるインバータ装置について説明する。図6は、本発明の実施の形態2にかかるインバータ装置の概略構成を説明するための図である。本発明の実施の形態2にかかるインバータ装置100Aは、遮断器3bを備える点が、上述した実施の形態1と異なる。実施の形態1と重複した構成および作用については説明を省略し、以下に異なる構成および作用についての説明を行う。
Embodiment 2. FIG.
Next, the inverter apparatus concerning Embodiment 2 of this invention is demonstrated. FIG. 6 is a diagram for explaining a schematic configuration of the inverter device according to the second embodiment of the present invention. The inverter device 100A according to the second embodiment of the present invention is different from the above-described first embodiment in that the circuit breaker 3b is provided. The description of the same configuration and operation as those in the first embodiment will be omitted, and a description of the different configuration and operation will be given below.

図6に示す、インバータ装置100Aでは、ダイオード群2の直流出力部N1と、コンデンサ4および3相インバータモジュール5の陰極部N2との間には遮断器3bが挿入されている。遮断器3bは、第2の遮断器に対応する。   In the inverter device 100 </ b> A shown in FIG. 6, a circuit breaker 3 b is inserted between the DC output unit N <b> 1 of the diode group 2 and the capacitor 4 and the cathode unit N <b> 2 of the three-phase inverter module 5. The circuit breaker 3b corresponds to a second circuit breaker.

上述したインバータ装置100Aにおいて、3相交流入力電源1から供給される3相交流電圧はダイオード群2によって直流電圧に整流され、コンデンサ4によって平滑される。なお、ダイオード群2の直流出力部P1と、コンデンサ4および3相インバータモジュール5の陽極部P2との間には遮断器3aが挿入されている。インバータ装置100Aの異常時に遮断器3aおよび遮断器3bを開放することにより直流出力部P1と接続点Pとの間の電路、および直流出力部N1と接続点Nとの間の電路を遮断し、3相交流入力電源1との接続を切り離す。   In the inverter device 100A described above, the three-phase AC voltage supplied from the three-phase AC input power source 1 is rectified to a DC voltage by the diode group 2 and smoothed by the capacitor 4. A circuit breaker 3 a is inserted between the DC output part P <b> 1 of the diode group 2 and the anode part P <b> 2 of the capacitor 4 and the three-phase inverter module 5. By disconnecting the circuit breaker 3a and the circuit breaker 3b when the inverter device 100A is abnormal, the circuit between the DC output unit P1 and the connection point P and the circuit between the DC output unit N1 and the connection point N are interrupted. Disconnect from the 3-phase AC input power supply 1.

本実施の形態によれば、電流検出回路11が機能することにより、制御回路9は地絡電流を検出することが可能となり、遮断器3aおよび遮断器3bを開放することにより、直流出力部P1と接続点Pとの間の電路、および直流出力部N1と接続点Nとの間の電路を遮断し、地絡電流が流れる経路をなくすことができる。これにより、インバータ装置100Aにおける負荷の地絡に対する保護をさらに確実なものとすることができる。   According to the present embodiment, when the current detection circuit 11 functions, the control circuit 9 can detect the ground fault current, and the DC output unit P1 is opened by opening the circuit breaker 3a and the circuit breaker 3b. And the circuit between the DC output unit N1 and the connection point N can be cut off, and the path through which the ground fault current flows can be eliminated. Thereby, the protection against the ground fault of the load in the inverter device 100A can be further ensured.

実施の形態3.
次に、本発明の実施の形態3にかかるインバータ装置について説明する。図7は、本発明の実施の形態3にかかるインバータ装置の概略構成を説明するための図である。本発明の実施の形態3にかかるインバータ装置100Bは、3相インバータモジュール5A内部のU相、V相およびW相の各相に、ブートストラップ用のスイッチング素子、およびブロッキング用のダイオードがそれぞれ追加され、入力電圧検出回路8が削除されている点が、上述した実施の形態1と異なる。実施の形態1と重複した構成および作用については説明を省略し、以下に異なる構成および作用についての説明を行う。
Embodiment 3 FIG.
Next, the inverter apparatus concerning Embodiment 3 of this invention is demonstrated. FIG. 7 is a diagram for explaining a schematic configuration of the inverter device according to the third embodiment of the present invention. In the inverter device 100B according to the third embodiment of the present invention, a bootstrap switching element and a blocking diode are added to each of the U phase, the V phase, and the W phase inside the three-phase inverter module 5A. The point that the input voltage detection circuit 8 is deleted is different from the first embodiment described above. The description of the same configuration and operation as those in the first embodiment will be omitted, and a description of the different configuration and operation will be given below.

図7に示す、インバータ装置100Bは、3相インバータモジュール5A内部のU相、V相およびW相の各相に、ブートストラップ用のスイッチング素子22a,22b,22c、およびブロッキング用のダイオード23a,23b,23cがそれぞれ追加されている。スイッチング素子22aは、第1のスイッチング素子に対応する。スイッチング素子22bは、第2のスイッチング素子に対応する。スイッチング素子22cは、第3のスイッチング素子に対応する。ダイオード23aは、第1のブロッキングダイオードに対応する。ダイオード23bは、第2のブロッキングダイオードに対応する。ダイオード23cは、第3のブロッキングダイオードに対応する。インバータ装置100Bは、入力電圧検出回路8を備えない。   Inverter device 100B shown in FIG. 7 includes bootstrap switching elements 22a, 22b, and 22c and blocking diodes 23a and 23b in each of the U phase, V phase, and W phase inside three-phase inverter module 5A. , 23c are respectively added. The switching element 22a corresponds to the first switching element. The switching element 22b corresponds to the second switching element. The switching element 22c corresponds to a third switching element. The diode 23a corresponds to a first blocking diode. The diode 23b corresponds to a second blocking diode. The diode 23c corresponds to a third blocking diode. The inverter device 100B does not include the input voltage detection circuit 8.

ブートストラップ用のスイッチング素子22a,22b,22cのそれぞれの機能、およびブロッキング用のダイオード23a,23b,23cのそれぞれの機能は、同様であるため、以下では、3相インバータモジュール5A内部のU相についての説明のみ行う。   Since the functions of the bootstrap switching elements 22a, 22b, and 22c and the functions of the blocking diodes 23a, 23b, and 23c are the same, the U phase in the three-phase inverter module 5A will be described below. Only the explanation is given.

上述したインバータ装置100Bにおいて、制御電源より生成された出力電源VNには、電流制限用の抵抗器12aの一端が接続される。抵抗器12aは、第1の抵抗器に対応する。抵抗器12aの他端には、ブートストラップ用のダイオード13aのアノードが接続される。ダイオード13aは、第1のダイオードに対応する。ダイオード13aのカソードには、ブートストラップコンデンサ24aの一端と、U相絶縁アンプの出力電圧検出側の電源入力端子とが接続される。ブートストラップコンデンサ24aは、第1のブートストラップコンデンサに対応する。U相絶縁アンプの出力電圧検出側のグランド端子には、ブートストラップコンデンサ24aの他端と、ダイオード23aのアノードと、スイッチング素子22aのコレクタ端子とが接続される。スイッチング素子22aのエミッタ端子は、接続点Nに接続される。スイッチング素子22aのゲート端子に入力されるゲート電圧は、駆動回路10を介して、制御回路9によって制御される。ダイオード23aのカソードには、接続点Upが接続される。   In the inverter device 100B described above, one end of the current limiting resistor 12a is connected to the output power supply VN generated from the control power supply. The resistor 12a corresponds to the first resistor. The other end of the resistor 12a is connected to the anode of a bootstrap diode 13a. The diode 13a corresponds to the first diode. One end of the bootstrap capacitor 24a and the power input terminal on the output voltage detection side of the U-phase insulation amplifier are connected to the cathode of the diode 13a. The bootstrap capacitor 24a corresponds to the first bootstrap capacitor. The other end of the bootstrap capacitor 24a, the anode of the diode 23a, and the collector terminal of the switching element 22a are connected to the ground terminal on the output voltage detection side of the U-phase insulation amplifier. The emitter terminal of the switching element 22a is connected to the connection point N. The gate voltage input to the gate terminal of the switching element 22 a is controlled by the control circuit 9 via the drive circuit 10. A connection point Up is connected to the cathode of the diode 23a.

U相絶縁アンプの絶縁出力側の電源入力端子には、出力電源VNとは絶縁された出力電源Vanが接続される。U相絶縁アンプの絶縁出力側のグランド端子は、出力電源Vanの基準電位に接続される。   An output power supply Van that is insulated from the output power supply VN is connected to the power input terminal on the insulated output side of the U-phase insulation amplifier. The ground terminal on the insulated output side of the U-phase insulated amplifier is connected to the reference potential of the output power supply Van.

インバータ装置100Bでは、3相インバータモジュール5A内部のV相およびW相の回路構成は、図7に示すように、U相の回路構成と同様であるため、V相およびW相の回路構成の説明については省略する。   In the inverter device 100B, the V-phase and W-phase circuit configurations inside the three-phase inverter module 5A are the same as the U-phase circuit configurations as shown in FIG. Is omitted.

インバータ装置100Bにおいて、制御電源の確立後に、各相のブートストラップ用のスイッチング素子22a,22b,22cを一定の周波数でスイッチングすることにより、電流検出回路11の各相の絶縁アンプ用の電源となるブートストラップコンデンサ24a,24b,24cの充電を行う。3相交流入力電源1のS相が接地された状態で、回転電機7のW相が絶縁破壊によって地絡した場合においても、各相に挿入されたダイオード23a,23b,23cによって、地絡電流が流れる経路が遮断される。したがって、任意のタイミングでスイッチング素子22a,22b,22cをスイッチングすることが可能となる。   In the inverter device 100B, after the control power supply is established, the bootstrap switching elements 22a, 22b, and 22c of each phase are switched at a constant frequency, thereby providing a power source for the insulation amplifier of each phase of the current detection circuit 11. The bootstrap capacitors 24a, 24b, and 24c are charged. Even when the S phase of the three-phase AC input power supply 1 is grounded and the W phase of the rotating electrical machine 7 is grounded due to a dielectric breakdown, the ground fault current is caused by the diodes 23a, 23b, and 23c inserted in the respective phases. The path that flows is blocked. Therefore, the switching elements 22a, 22b, and 22c can be switched at an arbitrary timing.

本実施の形態によれば、上述した実施の形態1とは異なり、任意のタイミングでブートストラップ用のスイッチング素子22a,22b,22cをスイッチングすることによって、電流検出回路11の電源を確立することが可能となる。このため、3相交流入力電源1の各相の電圧波形を考慮したシーケンスが不要となる。   According to the present embodiment, unlike the above-described first embodiment, the power supply of the current detection circuit 11 can be established by switching the bootstrap switching elements 22a, 22b, and 22c at an arbitrary timing. It becomes possible. For this reason, the sequence which considered the voltage waveform of each phase of the three-phase alternating current input power supply 1 becomes unnecessary.

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略および変更することも可能である。   The configuration described in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and can be combined with other configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit and change the part.

1 3相交流入力電源、2 ダイオード群、3a,3b 遮断器、4,16,21a,21b,21c コンデンサ、5,5A 3相インバータモジュール、5Un U相下段スイッチング素子、5Up U相上段スイッチング素子、5Vn V相下段スイッチング素子、5Vp V相上段スイッチング素子、5Wn W相下段スイッチング素子、5Wp W相上段スイッチング素子、6a U相出力電流検出抵抗、6b V相出力電流検出抵抗、6c W相出力電流検出抵抗、7 回転電機、8 入力電圧検出回路、9 制御回路、10 駆動回路、11 電流検出回路、12,12a,12b,12c 抵抗器、13,13a,13b,13c,20a,20b,20c,23a,23b,23c ダイオード、14,24a,24b,24c ブートストラップコンデンサ、15 W相絶縁アンプ、18,22a,22b,22c スイッチング素子、19 制御電源トランス、19np1 1次側巻線、19np2,19ns1,19nsn 2次側巻線、100,100A,100B インバータ装置。   1 3-phase AC input power supply, 2 diode group, 3a, 3b circuit breaker, 4, 16, 21a, 21b, 21c capacitor, 5, 5A 3-phase inverter module, 5Un U-phase lower switching element, 5Up U-phase upper switching element, 5Vn V-phase lower switching element, 5Vp V-phase upper switching element, 5Wn W-phase lower switching element, 5Wp W-phase upper switching element, 6a U-phase output current detection resistor, 6b V-phase output current detection resistor, 6c W-phase output current detection Resistance, 7 Rotating electrical machine, 8 Input voltage detection circuit, 9 Control circuit, 10 Drive circuit, 11 Current detection circuit, 12, 12a, 12b, 12c Resistor, 13, 13a, 13b, 13c, 20a, 20b, 20c, 23a , 23b, 23c Diode, 14, 24a, 24b, 24c Boot Trap capacitor, 15 W-phase insulating amplifier, 18,22a, 22b, 22c switching element 19 controls the power supply transformer, 19Np1 1 primary winding, 19Np2,19ns1,19nsn 2 windings, 100, 100A, 100B inverter device.

Claims (4)

3相交流入力電源から供給される交流電力を電力変換して負荷を駆動するインバータ装置であって、
前記3相交流入力電源から供給される3相交流の整流用のダイオード群と、
母線電圧平滑用のコンデンサと、
U相上段スイッチング素子と、V相上段スイッチング素子と、W相上段スイッチング素子と、U相下段スイッチング素子と、V相下段スイッチング素子と、W相下段スイッチング素子とを備える3相インバータモジュールと、
前記U相上段スイッチング素子と前記U相下段スイッチング素子との接続点である第1の接続点と、前記負荷のU相端子との間に設けられるU相出力電流検出抵抗と、
前記V相上段スイッチング素子と前記V相下段スイッチング素子との接続点である第2の接続点と、前記負荷のV相端子との間に設けられるV相出力電流検出抵抗と、
前記W相上段スイッチング素子と前記W相下段スイッチング素子との接続点である第3の接続点と、前記負荷のW相端子との間に設けられるW相出力電流検出抵抗と、
プラス入力端が前記U相出力電流検出抵抗の一端に接続され、マイナス入力端が前記U相出力電流検出抵抗の他端に接続され、出力電圧検出側の電源入力端子が、前記ダイオード群の負側の直流出力部と前記3相インバータモジュールの陰極部との接続点である第4の接続点の電位を基準電位とした出力電源に接続され、出力電圧検出側のグランド端子が前記第1の接続点に接続されるU相絶縁アンプと、
プラス入力端が前記V相出力電流検出抵抗の一端に接続され、マイナス入力端が前記V相出力電流検出抵抗の他端に接続され、出力電圧検出側の電源入力端子が前記出力電源に接続され、出力電圧検出側のグランド端子が前記第2の接続点に接続されるV相絶縁アンプと、
プラス入力端が前記W相出力電流検出抵抗の一端に接続され、マイナス入力端が前記W相出力電流検出抵抗の他端に接続され、出力電圧検出側の電源入力端子が前記出力電源に接続され、出力電圧検出側のグランド端子が前記第3の接続点に接続されるW相絶縁アンプと、
前記出力電源と、前記U相絶縁アンプの出力電圧検出側の電源入力端子との間に設けられる第1の抵抗器と、
前記出力電源と、前記U相絶縁アンプの出力電圧検出側の電源入力端子との間に設けられ、アノードが前記第1の抵抗器に接続され、カソードが前記U相絶縁アンプの出力電圧検出側の電源入力端子に接続される第1のダイオードと、
一端が前記U相絶縁アンプの出力電圧検出側の電源入力端子と前記第1のダイオードとの間に接続され、他端が前記U相絶縁アンプの出力電圧検出側のグランド端子と前記第1の接続点との間に接続される第1のブートストラップコンデンサと、
前記出力電源と、前記V相絶縁アンプの出力電圧検出側の電源入力端子との間に設けられる第2の抵抗器と、
前記出力電源と、前記V相絶縁アンプの出力電圧検出側の電源入力端子との間に設けられ、アノードが前記第2の抵抗器に接続され、カソードが前記V相絶縁アンプの出力電圧検出側の電源入力端子に接続される第2のダイオードと、
一端が前記V相絶縁アンプの出力電圧検出側の電源入力端子と前記第2のダイオードとの間に接続され、他端が前記V相絶縁アンプの出力電圧検出側のグランド端子と前記第2の接続点との間に接続される第2のブートストラップコンデンサと、
前記出力電源と、前記W相絶縁アンプの出力電圧検出側の電源入力端子との間に設けられる第3の抵抗器と、
前記出力電源と、前記W相絶縁アンプの出力電圧検出側の電源入力端子との間に設けられ、アノードが前記第3の抵抗器に接続され、カソードが前記W相絶縁アンプの出力電圧検出側の電源入力端子に接続される第3のダイオードと、
一端が前記W相絶縁アンプの出力電圧検出側の電源入力端子と前記第3のダイオードとの間に接続され、他端が前記W相絶縁アンプの出力電圧検出側のグランド端子と前記第3の接続点との間に接続される第3のブートストラップコンデンサと、
前記3相交流の各相の電圧波形をそれぞれ検出する入力電圧検出回路と、
前記入力電圧検出回路で検出された電圧波形に基づいて、前記負荷の地絡による地絡電流が前記インバータ装置内に流れないタイミングで、前記U相下段スイッチング素子、前記V相下段スイッチング素子、および前記W相下段スイッチング素子を導通させる制御回路と
を備えることを特徴とするインバータ装置。
An inverter device that converts AC power supplied from a three-phase AC input power to drive a load,
A three-phase AC rectifying diode group supplied from the three-phase AC input power source;
A capacitor for smoothing the bus voltage;
A three-phase inverter module comprising a U-phase upper switching element, a V-phase upper switching element, a W-phase upper switching element, a U-phase lower switching element, a V-phase lower switching element, and a W-phase lower switching element;
A U-phase output current detection resistor provided between a first connection point, which is a connection point between the U-phase upper switching element and the U-phase lower switching element, and a U-phase terminal of the load;
A V-phase output current detection resistor provided between a second connection point, which is a connection point between the V-phase upper stage switching element and the V-phase lower stage switching element, and a V-phase terminal of the load;
A W-phase output current detection resistor provided between a third connection point, which is a connection point between the W-phase upper switching element and the W-phase lower switching element, and a W-phase terminal of the load;
The positive input terminal is connected to one end of the U-phase output current detection resistor, the negative input terminal is connected to the other end of the U-phase output current detection resistor, and the power input terminal on the output voltage detection side is the negative terminal of the diode group. Connected to an output power source having a potential at a fourth connection point, which is a connection point between the DC output portion on the side and the cathode portion of the three-phase inverter module, as a reference potential, and a ground terminal on the output voltage detection side A U-phase isolation amplifier connected to the connection point;
The positive input terminal is connected to one end of the V-phase output current detection resistor, the negative input terminal is connected to the other end of the V-phase output current detection resistor, and the power input terminal on the output voltage detection side is connected to the output power supply. A V-phase isolation amplifier having a ground terminal on the output voltage detection side connected to the second connection point;
The positive input terminal is connected to one end of the W-phase output current detection resistor, the negative input terminal is connected to the other end of the W-phase output current detection resistor, and the power input terminal on the output voltage detection side is connected to the output power supply. A W-phase isolation amplifier having a ground terminal on the output voltage detection side connected to the third connection point;
A first resistor provided between the output power supply and a power input terminal on the output voltage detection side of the U-phase insulation amplifier;
Provided between the output power supply and the power input terminal on the output voltage detection side of the U-phase insulation amplifier, the anode is connected to the first resistor, and the cathode is the output voltage detection side of the U-phase insulation amplifier A first diode connected to the power input terminal of
One end is connected between the power input terminal on the output voltage detection side of the U-phase isolation amplifier and the first diode, and the other end is connected to the ground terminal on the output voltage detection side of the U-phase isolation amplifier and the first A first bootstrap capacitor connected between the connection points;
A second resistor provided between the output power supply and a power input terminal on the output voltage detection side of the V-phase isolation amplifier;
Provided between the output power supply and the power input terminal on the output voltage detection side of the V-phase insulation amplifier, the anode is connected to the second resistor, and the cathode is the output voltage detection side of the V-phase insulation amplifier A second diode connected to the power input terminal of
One end is connected between the power input terminal on the output voltage detection side of the V-phase isolation amplifier and the second diode, and the other end is connected to the ground terminal on the output voltage detection side of the V-phase isolation amplifier and the second A second bootstrap capacitor connected between the connection points;
A third resistor provided between the output power supply and a power input terminal on the output voltage detection side of the W-phase insulation amplifier;
Provided between the output power supply and the power input terminal on the output voltage detection side of the W-phase insulation amplifier, the anode is connected to the third resistor, and the cathode is the output voltage detection side of the W-phase insulation amplifier A third diode connected to the power input terminal of
One end is connected between the power supply input terminal on the output voltage detection side of the W-phase insulation amplifier and the third diode, and the other end is connected to the ground terminal on the output voltage detection side of the W-phase insulation amplifier and the third diode. A third bootstrap capacitor connected between the connection points;
An input voltage detection circuit for detecting a voltage waveform of each phase of the three-phase alternating current;
Based on the voltage waveform detected by the input voltage detection circuit, the U-phase lower stage switching element, the V-phase lower stage switching element, and the timing at which the ground fault current due to the ground fault of the load does not flow into the inverter device, An inverter device comprising: a control circuit for conducting the W-phase lower switching element.
前記ダイオード群の正側の直流出力部と、前記コンデンサおよび前記3相インバータモジュールの陽極部との間に設けられる第1の遮断器を備える
ことを特徴とする請求項1に記載のインバータ装置。
2. The inverter device according to claim 1, further comprising: a first circuit breaker provided between a positive DC output unit of the diode group and the capacitor and an anode unit of the three-phase inverter module.
前記ダイオード群の前記負側の直流出力部と、前記コンデンサおよび前記3相インバータモジュールの前記陰極部との間に設けられる第2の遮断器を備える
ことを特徴とする請求項2に記載のインバータ装置。
The inverter according to claim 2, further comprising: a second circuit breaker provided between the negative-side DC output unit of the diode group and the capacitor and the cathode unit of the three-phase inverter module. apparatus.
3相交流入力電源から供給される交流電力を電力変換して負荷を駆動するインバータ装置であって、
前記3相交流入力電源から供給される3相交流の整流用のダイオード群と、
母線電圧平滑用のコンデンサと、
U相上段スイッチング素子と、V相上段スイッチング素子と、W相上段スイッチング素子と、U相下段スイッチング素子と、V相下段スイッチング素子と、W相下段スイッチング素子とを備える3相インバータモジュールと、
前記U相上段スイッチング素子と前記U相下段スイッチング素子との接続点である第1の接続点と、前記負荷のU相端子との間に設けられるU相出力電流検出抵抗と、
前記V相上段スイッチング素子と前記V相下段スイッチング素子との接続点である第2の接続点と、前記負荷のV相端子との間に設けられるV相出力電流検出抵抗と、
前記W相上段スイッチング素子と前記W相下段スイッチング素子との接続点である第3の接続点と、前記負荷のW相端子との間に設けられるW相出力電流検出抵抗と、
プラス入力端が前記U相出力電流検出抵抗の一端に接続され、マイナス入力端が前記U相出力電流検出抵抗の他端に接続され、出力電圧検出側の電源入力端子が、前記ダイオード群の負側の直流出力部と前記3相インバータモジュールの陰極部との接続点である第4の接続点の電位を基準電位とした出力電源に接続され、出力電圧検出側のグランド端子が前記第1の接続点に接続されるU相絶縁アンプと、
プラス入力端が前記V相出力電流検出抵抗の一端に接続され、マイナス入力端が前記V相出力電流検出抵抗の他端に接続され、出力電圧検出側の電源入力端子が前記出力電源に接続され、出力電圧検出側のグランド端子が前記第2の接続点に接続されるV相絶縁アンプと、
プラス入力端が前記W相出力電流検出抵抗の一端に接続され、マイナス入力端が前記W相出力電流検出抵抗の他端に接続され、出力電圧検出側の電源入力端子が前記出力電源に接続され、出力電圧検出側のグランド端子が前記第3の接続点に接続されるW相絶縁アンプと、
前記出力電源と、前記U相絶縁アンプの出力電圧検出側の電源入力端子との間に設けられる第1の抵抗器と、
前記出力電源と、前記U相絶縁アンプの出力電圧検出側の電源入力端子との間に設けられ、アノードが前記第1の抵抗器に接続され、カソードが前記U相絶縁アンプの出力電圧検出側の電源入力端子に接続される第1のダイオードと、
一端が前記U相絶縁アンプの出力電圧検出側の電源入力端子と前記第1のダイオードとの間に接続され、他端が前記U相絶縁アンプの出力電圧検出側のグランド端子と前記第1の接続点との間に接続される第1のブートストラップコンデンサと、
アノードが前記U相絶縁アンプの出力電圧検出側のグランド端子および前記第1のブートストラップコンデンサの前記他端に接続され、カソードが前記第1の接続点に接続される第1のブロッキングダイオードと、
前記U相絶縁アンプの出力電圧検出側のグランド端子、前記第1のブートストラップコンデンサの前記他端、および前記第1のブロッキングダイオードの前記カソードと、前記第4の接続点との間に設けられる第1のスイッチング素子と、
前記出力電源と、前記V相絶縁アンプの出力電圧検出側の電源入力端子との間に設けられる第2の抵抗器と、
前記出力電源と、前記V相絶縁アンプの出力電圧検出側の電源入力端子との間に設けられ、アノードが前記第2の抵抗器に接続され、カソードが前記V相絶縁アンプの出力電圧検出側の電源入力端子に接続される第2のダイオードと、
一端が前記V相絶縁アンプの出力電圧検出側の電源入力端子と前記第2のダイオードとの間に接続され、他端が前記V相絶縁アンプの出力電圧検出側のグランド端子と前記第2の接続点との間に接続される第2のブートストラップコンデンサと、
アノードが前記V相絶縁アンプの出力電圧検出側のグランド端子および前記第2のブートストラップコンデンサの前記他端に接続され、カソードが前記第2の接続点に接続される第2のブロッキングダイオードと、
前記V相絶縁アンプの出力電圧検出側のグランド端子、前記第2のブートストラップコンデンサの前記他端、および前記第2のブロッキングダイオードの前記カソードと、前記第4の接続点との間に設けられる第2のスイッチング素子と、
前記出力電源と、前記W相絶縁アンプの出力電圧検出側の電源入力端子との間に設けられる第3の抵抗器と、
前記出力電源と、前記W相絶縁アンプの出力電圧検出側の電源入力端子との間に設けられ、アノードが前記第3の抵抗器に接続され、カソードが前記W相絶縁アンプの出力電圧検出側の電源入力端子に接続される第3のダイオードと、
一端が前記W相絶縁アンプの出力電圧検出側の電源入力端子と前記第3のダイオードとの間に接続され、他端が前記W相絶縁アンプの出力電圧検出側のグランド端子と前記第3の接続点との間に接続される第3のブートストラップコンデンサと、
アノードが前記W相絶縁アンプの出力電圧検出側のグランド端子および前記第3のブートストラップコンデンサの前記他端に接続され、カソードが前記第3の接続点に接続される第3のブロッキングダイオードと、
前記W相絶縁アンプの出力電圧検出側のグランド端子、前記第3のブートストラップコンデンサの前記他端、および前記第3のブロッキングダイオードの前記カソードと、前記第4の接続点との間に設けられる第3のスイッチング素子と
を備えることを特徴とするインバータ装置。
An inverter device that converts AC power supplied from a three-phase AC input power to drive a load,
A three-phase AC rectifying diode group supplied from the three-phase AC input power source;
A capacitor for smoothing the bus voltage;
A three-phase inverter module comprising a U-phase upper switching element, a V-phase upper switching element, a W-phase upper switching element, a U-phase lower switching element, a V-phase lower switching element, and a W-phase lower switching element;
A U-phase output current detection resistor provided between a first connection point, which is a connection point between the U-phase upper switching element and the U-phase lower switching element, and a U-phase terminal of the load;
A V-phase output current detection resistor provided between a second connection point, which is a connection point between the V-phase upper stage switching element and the V-phase lower stage switching element, and a V-phase terminal of the load;
A W-phase output current detection resistor provided between a third connection point, which is a connection point between the W-phase upper switching element and the W-phase lower switching element, and a W-phase terminal of the load;
The positive input terminal is connected to one end of the U-phase output current detection resistor, the negative input terminal is connected to the other end of the U-phase output current detection resistor, and the power input terminal on the output voltage detection side is the negative terminal of the diode group. Connected to an output power source having a potential at a fourth connection point, which is a connection point between the DC output portion on the side and the cathode portion of the three-phase inverter module, as a reference potential, and a ground terminal on the output voltage detection side A U-phase isolation amplifier connected to the connection point;
The positive input terminal is connected to one end of the V-phase output current detection resistor, the negative input terminal is connected to the other end of the V-phase output current detection resistor, and the power input terminal on the output voltage detection side is connected to the output power supply. A V-phase isolation amplifier having a ground terminal on the output voltage detection side connected to the second connection point;
The positive input terminal is connected to one end of the W-phase output current detection resistor, the negative input terminal is connected to the other end of the W-phase output current detection resistor, and the power input terminal on the output voltage detection side is connected to the output power supply. A W-phase isolation amplifier having a ground terminal on the output voltage detection side connected to the third connection point;
A first resistor provided between the output power supply and a power input terminal on the output voltage detection side of the U-phase insulation amplifier;
Provided between the output power supply and the power input terminal on the output voltage detection side of the U-phase insulation amplifier, the anode is connected to the first resistor, and the cathode is the output voltage detection side of the U-phase insulation amplifier A first diode connected to the power input terminal of
One end is connected between the power input terminal on the output voltage detection side of the U-phase isolation amplifier and the first diode, and the other end is connected to the ground terminal on the output voltage detection side of the U-phase isolation amplifier and the first A first bootstrap capacitor connected between the connection points;
A first blocking diode having an anode connected to the ground terminal on the output voltage detection side of the U-phase isolation amplifier and the other end of the first bootstrap capacitor, and a cathode connected to the first connection point;
Provided between the ground terminal on the output voltage detection side of the U-phase isolation amplifier, the other end of the first bootstrap capacitor, the cathode of the first blocking diode, and the fourth connection point. A first switching element;
A second resistor provided between the output power supply and a power input terminal on the output voltage detection side of the V-phase isolation amplifier;
Provided between the output power supply and the power input terminal on the output voltage detection side of the V-phase insulation amplifier, the anode is connected to the second resistor, and the cathode is the output voltage detection side of the V-phase insulation amplifier A second diode connected to the power input terminal of
One end is connected between the power input terminal on the output voltage detection side of the V-phase isolation amplifier and the second diode, and the other end is connected to the ground terminal on the output voltage detection side of the V-phase isolation amplifier and the second A second bootstrap capacitor connected between the connection points;
A second blocking diode having an anode connected to the ground terminal on the output voltage detection side of the V-phase insulation amplifier and the other end of the second bootstrap capacitor, and a cathode connected to the second connection point;
Provided between the ground terminal on the output voltage detection side of the V-phase isolation amplifier, the other end of the second bootstrap capacitor, the cathode of the second blocking diode, and the fourth connection point. A second switching element;
A third resistor provided between the output power supply and a power input terminal on the output voltage detection side of the W-phase insulation amplifier;
Provided between the output power supply and the power input terminal on the output voltage detection side of the W-phase insulation amplifier, the anode is connected to the third resistor, and the cathode is the output voltage detection side of the W-phase insulation amplifier A third diode connected to the power input terminal of
One end is connected between the power supply input terminal on the output voltage detection side of the W-phase insulation amplifier and the third diode, and the other end is connected to the ground terminal on the output voltage detection side of the W-phase insulation amplifier and the third diode. A third bootstrap capacitor connected between the connection points;
A third blocking diode having an anode connected to the ground terminal on the output voltage detection side of the W-phase insulation amplifier and the other end of the third bootstrap capacitor, and a cathode connected to the third connection point;
Provided between the ground terminal on the output voltage detection side of the W-phase isolation amplifier, the other end of the third bootstrap capacitor, the cathode of the third blocking diode, and the fourth connection point. An inverter device comprising: a third switching element.
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