[發明專利]變頻器裝置

有效

• 申請號: 02124590.8
• 申請日: 2002-06-19
• 公開（公告）號: CN1392660A
• 公開（公告）日: 2003-01-22
• 發明（設計）人: 大村直起;永井一信
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: H02M7/00
• 分類號: H02M7/00;H02P7/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所
• 代理人: 沈昭坤

技術領域

本發明涉及在由直流電源和變頻器部組成的主電路中配置檢測用電阻，根據該檢測用電阻的兩端電壓檢測電流的變頻器裝置。

背景技術

在使用例如變頻器裝置驅動電動機的情況下，為了進行電動機電流的反饋控制和過電流保護控制，需要高精度地檢測電動機電流。日本特開平2-197295號公報或特開平9-229972號公報公開了這樣的電流檢測手段。這些電流檢測手段采用在直流電源與變頻器部之間的直流電源線或者變頻器部的下臂側開關元件與直流電源線之間具有分流電阻(檢測用電阻)，能夠利用運算放大器和絕緣放大器放大該分流電阻兩端電壓后輸入到A/D轉換器的構成。利用這個被檢測出的分流電阻的電流值和處理器自然而然地生成的PWM(脈沖寬度調制)驅動信號，處理器可以計算出電動機電流。

在這一結構中，在分流電阻的兩端電壓的處理電路中使用運算放大器(也包括絕緣放大器)。其理由是因為按照電流的方向在分流電阻的兩個端子之間出現正與負的電壓，在以單一電源進行工作的A/D轉換器或者具備A/D轉換功能的處理器中不能直接輸入該兩端電壓。還有，因為分流電阻的電壓降較小，即使放大該電壓，使其納入A/D轉換器和處理器的輸入電壓范圍也好。

但是，在電流檢測手段中一旦使用運算放大器，則電路構成隨之復雜化，同時需要正負電源，所以電路規模和成本都會上升。還有，因為由于運算放大器自身具有的動作滯后而產生電流的檢測延遲，為確保必要的電流檢測精度，需要使用高速且高精度的(價格貴的)運算放大器。

發明內容

本發明的目的在于提供不使用運算放大器，具備低成本且可以高精度地檢測電流的電流檢測手段的變頻器裝置。

本發明的變頻器裝置具備：直流電源、從該直流電源輸入直流電壓并輸出交流電壓的變頻器部、在連接所述直流電源和所述變頻器部的直流電源線上設置的檢測用電阻、根據該檢測用電阻的兩端電壓來檢測電流的電流檢測手段；該電流檢測手段具備：在具有規定的電平移位電壓的電平移位電源線與所述檢測用電阻的一個端子之間連接的分壓電阻、以及具有一對基準電位端子和輸入端子，所述一個基準電壓端子與所述檢測用電阻的其他端子連接，所述輸入端子與所述分壓電阻的分壓點連接的A/D轉換器。

采用上述構成，相應于直源電源、變頻器部、以及與變頻器部連接的負載(例如電動機)的狀態在檢測用電阻中流過正負電流。此時，如果以A/D轉換器的一個基準電位端子(檢測用電阻的另一端子)為基準電壓，則檢測用電阻的一個端子的電位與上述電流成正比并正負變化。在本手段中，該檢測用電阻的一個端子通過分壓電阻上拉到電平移位電源線上，因此該分壓電阻的分壓點電位隨著電平移位電壓的極性(正或者負)在正方向或者負方向上形成被電平移位的電位。因此，在A/D轉換器的輸入端子上輸入與上述電流成比例的正或者負的單一極性的電壓。

采用本手段，不需要運算放大器及其附屬電路，所以電流檢測手段的電路構簡單，能夠降低成本。還有由于不使用運算放大器，所以不會有因運算放大器的動作滯后而引起的檢測時間的延遲。又，如果檢測用電阻和分壓電阻采用高精度的電阻，就能高精度地檢測電流。

附圖說明

圖1是表示本發明的第1實施例的電流檢測部的電氣構成圖。

圖2是變頻器裝置的簡略電氣構成圖。

圖3是表示在正弦波PWM驅動時各部的波形圖。

圖4是表示電流Ir與A/D轉換器的輸入電壓Vin之間的關系的波形圖。

圖5是表示本發明的第2實施例的相當于圖1的圖。

圖6是相當于圖4的圖。

圖7是表示本發明的第3實施例的相當于圖1的圖。

圖8是相當于圖2的圖。

具體實施方式

第1實施例

下面參照圖1～圖4就本發明的第1實施例進行說明。

圖2是表示驅動無刷電動機的變頻器裝置的簡略電氣構成。在該圖2中，變頻器裝置1由直流電源部2、變頻器部3、電流檢測電阻4、電平移位部5、控制電路6以及位置信號發生部7構成。