发明名称 脉宽调变循环转换器及电源异常检测电路
摘要 本发明旨在公开一种脉宽调变循环转换器,在发生了电源异常之情况,也不会中断运转的切换电源。在三相交流电源1发生电源异常时,利用电源异常检测电路30输出电源异常检测信号120。因而,电源切换器20选择不停电电源10之输出电压后输出。相位检测电路切换器43选择自电源电压资讯产生电路41输出之相位资讯后输出。在电源电压资讯产生电路41,因自电源异常发生前检测不停电电源10之相位,在相位检测电路切换器43刚切换输出之相位资讯后,也可输出不停电电源10之正确之相位资讯。因此,在电源切换时不会中断运转。
申请公布号 TW513848 申请公布日期 2002.12.11
申请号 TW090105476 申请日期 2001.03.07
申请人 安川电机股份有限公司 发明人 山本荣治;石井佐田夫;原英则;渡边英司;山崎哲也;田中耕次
分类号 H02M5/27 主分类号 H02M5/27
代理机构 代理人 周良谋 新竹巿东大路一段一一八号十楼
主权项 1.一种脉宽调变循环转换器,具备双向开关模组,由各自连接三相交流电源之交流电压和三相之输出电压之间之9个双向开关构成;及输入电源相位检测电路,输入该双向开关模组所输入之三相交流电压之中之二相后检测其相位;其特征为具有:不停电电源,系单相交流电源;电源异常检测电路,在检测到该三相交流电源之电源异常之情况输出电源异常检测信号;电源切换器,在未输入该电源异常检测信号之情况向该双向开关模组输出来自该三相交流电源之三相输出电压,而在输入该电源异常检测信号之情况向该双向开关模组输出来自该不停电电源之单相交流电压,替代来自该三相交流电源之三相输出电压之中之该输入电源相位检测电路检测相位之二相之输出电压;及控制部,依照该输入电源相位检测电路所检测之相位资讯控制该双向开关模组,在未输入该电源异常检测信号之情况,对该双向开关模组进行三相输入运转之控制,而输入该电源异常检测信号时,将该双向开关模组之控制方式自三相输入运转切换为单相输入运转。2.一种脉宽调变循环转换器,具备:双向开关模组,由各自连接三相交流电源之交流电压和三相之输出电压间之9个双向开关构成;及输入电源相位检测电路,输入该双向开关模组所输入之三相交流电压之中之二相后检测其相位;其特征为具有:不停电电源,系单相交流电源;电源异常检测电路,在检测到该三相交流电源之电源异常之情况输出电源异常检测信号;电源切换器,在未输入该电源异常检测信号之情况向该双向开关模组输出来自该三相交流电源之三相输出电压,而在输入该电源异常检测信号之情况向该双向开关模组输出来自该不停电电源之单相交流电压,替代来自该三相交流电源之三相输出电压之中之该输入电源相位检测电路检测相位之二相之输出电压;不停电电源相位检测电路,检测该不停电电源之相位;相位检测电路切换器,在输入该电源异常检测信号之情况,选择自该不停电电源相位检测电路输出之相位资讯后输出,而在未输入该电源异常检测信号之情况,选择自该输入电源相位检测电路输出之相位资讯后输出;及控制部,依照自该相位检测电路切换器输出之相位资讯控制该双向开关模组,在未输入该电源异常检测信号之情况,对该双向开关模组进行三相输入运转之控制,而输入该电源异常检测信号时,将该双向开关模组之控制方式自三相输入运转切换为单相输入运转。3.一种脉宽调变循环转换器,具备:双向开关模组,由各自连接三相交流电源之交流电压和三相之输出电压之间之9个双向开关构成;及输入电源相位检测电路,输入该双向开关模组所输入之三相交流电压之中之二相后检测其相位;其特征为具有:直流电源;电源异常检测电路,在检测到该三相交流电源之电源异常之情况输出电源异常检测信号;电源切换器,在未输入该电源异常检测信号之情况向该双向开关模组输出来自该三相交流电源之三相输出电压,而在输入该电源异常检测信号之情况向该双向开关模组输出来自该直流电源之直流电压,替代来自该三相交流电源之三相输出电压之中之该输入电源相位检测电路检测相位之二相之输出电压;固定相位资讯产生电路;相位检测电路切换器,在输入该电源异常检测信号之情况,选择自该固定相位资讯产生电路输出之固定相位资讯后输出,而在未输入该电源异常检测信号之情况,选择自该输入电源相位检测电路输出之相位资讯后输出;及控制部,依照自该相位检测电路切换器输出之相位资讯控制该双向开关模组,在未输入该电源异常检测信号之情况,对该双向开关模组进行三相输入运转之控制,而输入该电源异常检测信号时,将该双向开关模组之控制方式自三相输入运转切换为单相输入运转。4.一种脉宽调变循环转换器,具备双向开关模组,由各自连接三相交流电源之交流电压和三相之输出电压之间之9个双向开关构成;输入电源相位检测电路,输入该双向开关模组所输入之三相交流电压之中之二相后检测其相位;以及控制部,依照该输入电源相位检测电路所检测之相位资讯控制该双向开关模组;其特征为具有:电源异常检测电路,在检测到该三相交流电源之电源异常之情况输出电源异常检测信号及切换控制信号,而在电源异常复归之情况,停止输出该电源异常检测信号,然后,经过固定时间后,停止输出该切换控制信号;不停电电源模组,藉着一直检测该三相交流电源之相位,产生和该三相交流电源之输出电压同步之三相电压,输入该电源异常检测信号时,按照固定周期输出依照输入该电源异常检测信号正前之相位资讯之三相电压;及电源切换器,在未输入该切换控制信号之情况向该双向开关模组输出来自该三相交流电源之三相输出电压,而在输入该切换控制信号之情况向该双向开关模组输出来自该不停电电源模组之三相输出电压。5.如申请专利范围第4项之脉宽调变循环转换器,其中,该不停电电源模组由PWM变频器构成。6.一种升降机用驱动装置,由脉宽调变循环转换器构成,该脉宽调变循环转换器具备:双向开关模组,由各自连接三相交流电源之交流电压和三相之输出电压之间之9个双向开关构成;及输入电源相位检测电路,输入该双向开关模组所输入之三相交流电压之中之二相后检测其相位;其特征为具有:电源异常检测电路,在检测到该三相交流电源之电源异常之情况输出电源异常检测信号;电源切换器,在未输入该电源异常检测信号之情况向该双向开关模组输出来自该三相交流电源之三相输出电压,而在输入该电源异常检测信号之情况向该双向开关模组输出设为紧急用电源之电源之输出电压;紧急用电源相位检测电路,检测该紧急用电源之相位;固定相位资讯产生电路,产生固定相位资讯后输出;相位检测电路切换设定器,按照预先之设定选择来自该紧急用电源相位检测电路之相位资讯或来自该固定相位资讯产生电路之固定相位资讯后输出;相位检测电路切换器,在输入该电源异常检测信号之情况,选择自该相位检测电路切换设定器输出之相位资讯后输出,而在未输入该电源异常检测信号之情况,选择自该输入电源相位检测电路输出之相位资讯后输出;及控制部,依照自该相位检测电路切换器输出之相位资讯控制该双向开关模组,在未输入该电源异常检测信号之情况,对该双向开关模组进行三相输入运转之控制,而输入该电源异常检测信号时,将该双向开关模组之控制方式自三相输入运转切换为按照自该相位检测电路切换器输出之相位资讯之控制方式之运转。7.一种升降机用驱动装置,由脉宽调变循环转换器构成,该脉宽调变循环转换器具备:双向开关模组,由各自连接利用和外部连接之电源切换器所选择之三相交流电源之交流电压或来自紧急用电源之输出电压和三相之输出电压之间之9个双向开关构成;及输入电源相位检测电路,输入该双向开关模组所输入之三相交流电压之中之二相后检测其相位;其特征为具有:电源异常检测电路,在检测到该三相交流电源之电源异常之情况输出电源异常检测信号;紧急用电源相位检测电路,检测该紧急用电源之相位;固定相位资讯产生电路,产生固定相位资讯后输出;相位检测电路切换设定器,按照预先之设定选择来自该紧急用电源相位检测电路之相位资讯或来自该固定相位资讯产生电路之固定相位资讯后输出;相位检测电路切换器,在输入该电源异常检测信号之情况,选择自该相位检测电路切换设定器输出之相位资讯后输出,而在未输入该电源异常检测信号之情况,选择自该输入电源相位检测电路输出之相位资讯后输出;及控制部,依照自该相位检测电路切换器输出之相位资讯控制该双向开关模组,在未输入该电源异常检测信号之情况,对该双向开关模组进行三相输入运转之控制,而输入该电源异常检测信号时,将该双向开关模组之控制方式自三相输入运转切换为按照自该相位检测电路切换器输出之相位资讯之控制方式之运转。8.如申请专利范围第6或7项之升降机用驱动装置,其中,该紧急用电源系自三相交流电源、单相交流电源或直流电源之中选择之其中一种电源。9.一种升降机用驱动装置,由脉宽调变循环转换器构成,该脉宽调变循环转换器具备:双向开关模组,由各自连接三相交流电源之交流电压和三相之输出电压之间之9个双向开关构成;及输入电源相位检测电路,输入该双向开关模组所输入之三相交流电压之中之二相后检测其相位;其特征为具有:电源异常检测电路,在检测到该三相交流电源之电源异常之情况输出电源异常检测信号;电源切换器,在未输入该电源异常检测信号之情况向该双向开关模组输出来自该三相交流电源之三相输出电压,而在输入该电源异常检测信号之情况向该双向开关模组输出设为紧急用电源之紧急用三相交流电源之输出电压;紧急用电源相位检测电路,检测该紧急用三相交流电源之相位;相位检测电路切换器,在输入该电源异常检测信号之情况,选择自该紧急用电源相位检测电路输出之相位资讯后输出,而在未输入该电源异常检测信号之情况,选择自该输入电源相位检测电路输出之相位资讯后输出;及控制部,依照自该相位检测电路切换器输出之相位资讯对该双向开关模组进行三相输入运转。10.一种电源异常检测电路,用以检侧三相交流电源之电源电压之异常,具备:电源电压资讯产生电路,检测按照该三相交流电源之各相之电压値之大小关系之资讯后,将该资讯作为电源电压资讯信号输出;异常检测用信号产生电路,预先储存依照该三相交流电源系正常之情况之各相之电压値之大小关系之资讯,将该资讯作为异常检测用信号令和该三相交流电源之输出电压同步的输出;及判定电路,按照固定时间间隔比较该电源电压资讯信号和异常检测用信号,在这些信号不同之情况输出电源异常信号。11.如申请专利范围第10项之电源异常检测电路,其中,该判定电路由如下构件所构成,多个互斥或电路,各自进行该异常检测用信号和该电源电压资讯信号之间之互斥或运算后,输出其运算结果;或电路,进行该多个互斥或电路之各输出间之或运算后,输出其运算结果;及正反器电路,按照固定时间间隔保持该或电路之输出値,作为电源异常检测信号输出。12.如申请专利范围第10项之电源异常检测电路,其中,该电源电压资讯信号所表示之资讯系表示各相之电压之中那一相之电压値最高之资讯和表示各相之电压之中那一相之电压値最低之资讯。13.一种电源异常检测方法,用以检侧三相交流电源之电源电压之异常,包括:预先储存依照该三相交流电源系正常之情况之各相之电压値之大小关系之资讯,作为异常检测用资讯;检测按照该三相交流电源之各相之电压値之大小关系之资讯,作为电源电压资讯;及按照固定时间间隔比较该电源电压资讯信号和该异常检测用信号之中在得到该电源电压资讯之时刻之异常检测用资讯,在这些资讯不同之情况判定发生了电源电压异常。14.一种交流/交流直接型电力转换装置,具备:输入用滤波器,将三相交流电源之三相之输出波形整形;多个双向开关,和用该输入用滤波器波形整形后之三相信号连接,用以利用导通/不导通转换电力;PWM控制电路,依照所下指令之电压和所下指令之频率控制该双向开关之导通/不导通;换向控制电路,控制该双向开关之换向;电压检测电路,检测该三相交流电源之3个线间电压后输出;最大电压产生电路,自该线间电压产生最大电压;及控制电路,向该PWM控制电路下电压指令成三相输出总是变成该线间最大电压以下。15.如申请专利范围第14项之交流/交流直接型电力转换装置,其中:该最大电压产生电路由将该线间电压整流之整流电路和将该整流电路之输出放大既定倍之倍数器构成;该控制电路由下所要之电压指令之电压指令器及比较该倍数器之输出和该电压指令器之指令后输出小的之比较器构成。16.一种交流/交流直接型电力转换装置,具备:输入用滤波器,将三相交流电源之三相之输出波形整形;多个双向开关,和用该输入用滤波器波形整形后之三相信号连接,用以利用导通/不导通转换电力;PWM控制电路,依照所下指令之电压和所下指令之频率控制该双向开关之导通/不导通;换向控制电路,控制该双向开关之换向;电压检测电路,检测该三相交流电源之3个线间电压后输出;最大电压产生电路,自该线间电压产生最大电压;及控制电路,向该PWM控制电路下电压及频率之指令成输出总是变成该线间最大电压以下。17.如申请专利范围第16项之交流/交流直接型电力转换装置,其中:该最大电压产生电路由将该线间电压整流之整流电路和将该整流电路之输出放大既定倍之倍数器构成;该控制电路由下所要之电压指令之电压指令器、比较该倍数器之输出电压和该电压指令器之指令后输出小的之第一比较器、下所要之频率指令之频率指令器、自该倍数器之输出计算三相输出上可得到之最高频率之函数产生器以及比较该函数产生器所计算之频率和该频率指令器之指令后输出小的之第二比较器构成。18.一种交流/交流直接型电力转换装置,具备:输入用滤波器,将三相交流电源之三相之输出波形整形;多个双向开关,和用该输入用滤波器波形整形后之三相信号连接,用以利用导通/不导通转换电力;PWM控制电路,依照所下指令之电压和所下指令之频率控制该双向开关之导通/不导通;换向控制电路,控制该双向开关之换向;电压检测电路,检测该三相交流电源之3个线间电压后输出;最大电压产生电路,自该线间电压产生最大电压;及控制电路,向该PWM控制电路下速度及磁通之指令成和输出连接之马达之端子电压总是变成该线间最大电压以下。19.如申请专利范围第18项之交流/交流直接型电力转换装置,其中:该最大电压产生电路由将该线间电压整流之整流电路和将该整流电路之输出放大既定倍之倍数器构成;该控制电路由下所要之速度指令之速度指令器、自该倍数器之输出计算三相输出上可得到之最高速度之第一函数产生器、比较该最高速度和该速度指令器之指令后输出小的之第一比较器、下所要之磁通指令之磁通指令器、自该倍数器之输出计算三相输出可供给该马达之最大磁通之第二函数产生器以及比较该最大磁通和该磁通指令器之指令后输出小的之第二比较器构成。20.如申请专利范围第19项之交流/交流直接型电力转换装置,其中:该第一函数产生器在该线间最大电压低于既定値时下预定之下限値之速度指令;该第二函数产生器在该线间最大电压低于既定値时下预定之下限値之磁通指令。图式简单说明:图1系表示习知之脉宽调变循环转换器之构造之方块图。图2系表示图1之脉宽调变循环转换器中之输入电源相位检测电路40之构造之方块图。图3系表示PWM变频器之构造之方块图。图4系表示应用PWM变频器之紧急用电源系三相交流电源之习知之升降机系统之构造之方块图。图5系表示应用PWM变频器之紧急用电源系三相交流电源之习知之升降机系统之构造之方块图。图6系表示应用PWM变频器之紧急用电源系单相交流电源之习知之升降机系统之构造之方块图。图7系表示应用PWM变频器之紧急用电源系蓄电池之习知之升降机系统之构造之方块图。图8系表示应用PWM变频器之紧急用电源系大容量电容器之习知之升降机系统之构造之方块图。图9系表示本发明之实施例1之脉宽调变循环转换器之构造之方块图。图10系表示本发明之实施例2之脉宽调变循环转换器之构造之方块图。图11系表示本发明之实施例43之脉宽调变循环转换器之构造之方块图。图12系表示本发明之实施例4之脉宽调变循环转换器之构造之方块图。图13系表示图12之脉宽调变循环转换器中之不停电电源模组90之构造之方块图。图14系表示图12之脉宽调变循环转换器之动作之时序图。图15系表示应用了脉宽调变循环转换器之本发明之实施例5之升降机系统之构造之方块图。图16系表示在本发明之实施例6之电源异常检测电路340之构造之方块图。图17系表示图16中之电源电压资讯产生电路41之构造之电路图。图18系用以说明电源电压资讯产生电路41之动作之时序图。图19系表示电源电压资讯信号群Rmax~Tmin和异常检测用信号群Rmax*~Tmin*之关系之时序图。图20系表示图16中之判定电路之构造之电路图。图21系表示发生了电源异常之情况之电源电压资讯信号群Rmax~Tmin和异常检测用信号群Rmax*~Tmin*之关系之时序图。图22系表示本发明之实施例7之脉宽调变循环转换器之构造之方块图。图23系表示本发明之实施例8之脉宽调变循环转换器之构造之方块图。图24系表示本发明之实施例9之脉宽调变循环转换器之构造之方块图。图25系表示函数产生器430之函数之一例之图形。图26系表示函数产生器430之函数之一例之图形。
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