專利名稱：逆變器裝置、防漏電裝置及防止逆變器驅(qū)動負(fù)載漏電的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在由逆變器驅(qū)動的、帶有負(fù)載的系統(tǒng)中所用的防漏電裝置及方法。
圖34是例如實(shí)開昭62-88484號公報(bào)中所示的先有防漏電裝置的電路結(jié)構(gòu)圖。它與交流伺服有關(guān)。
防漏電變壓器的一次繞組群U、V、W是三相交流電機(jī)115的驅(qū)動線，流過它們的電流和在理想情況下通常為0。但由于通過晶體管的開關(guān)103進(jìn)行脈寬調(diào)制，所以通常在正負(fù)電壓間變化，雜散電容106重復(fù)充放電，該充放電電流成為防漏電變壓器的一次繞組群的綜合輸入。
并且，防漏電變壓器的二次繞組群通過電機(jī)115的外部(大地E)和直流絕緣回路電容108與電源單元相連。在防漏電變壓器的一次繞組群和二次繞組群上加的“·”標(biāo)記表示繞組的起始端。
這樣，電機(jī)15的雜散電容的充放電電流從防漏電變壓器107的二次繞組群強(qiáng)制地返回到電源單元，使通過大地E返回到電源100的電流減少。
在上述那樣的現(xiàn)有的防漏電裝置中需要防漏電變壓器。由于該防漏變壓器要插入到負(fù)載的電流線間，所以與負(fù)載同樣，需要電流容量。另外，因?yàn)榱鬟^雜散電容的電流是高頻電流，所以在防漏電變壓器中需要使用高頻特性好的變壓器。因此，相應(yīng)的裝置變得昂貴。而且防漏電變壓器還有所謂要在大型場所安裝的場所制約的缺點(diǎn)。
特別是在逆變器驅(qū)動的壓縮機(jī)中，壓縮機(jī)的容器內(nèi)裝有電機(jī)，并且在電機(jī)中進(jìn)行冷凍循環(huán)的冷卻劑和壓縮機(jī)的冷凍機(jī)油通常是氣體和液體等狀態(tài)，很容易使漏電量變大。而在替代的氟隆(フロン)新冷卻劑的情況下，經(jīng)常會發(fā)生冷卻劑的特性惡化且產(chǎn)生的水分變多的情況。因此，通過導(dǎo)入以氟代烴(ハィドロフルォロカ-ボン)作為主要成分的替代氟隆新冷卻劑，估計(jì)漏電量會增加，希望能有價(jià)廉省空間的解決辦法。
這是因?yàn)樘娲姆〉慕殡姵?shù)和導(dǎo)電率都比目前所用的高，另外還有新冷卻劑和冷凍機(jī)油的配合性的問題，可以估計(jì)在同樣的絕緣設(shè)計(jì)的壓縮機(jī)中漏電量會增加。另外，要改變這樣的絕緣設(shè)計(jì)需要設(shè)計(jì)變更的費(fèi)用和長期的開發(fā)時(shí)間。
另外，即使能得到可靠性高的絕緣設(shè)計(jì)，在產(chǎn)品制造過程中對水分等品質(zhì)的控制措施也變得復(fù)雜。
本發(fā)明系為解決上述問題而做，目的在于提供價(jià)廉、小型、通用性好的防漏電裝置，另外還提供了可靠性高、易于操作的壓縮等電機(jī)裝置。
有關(guān)本發(fā)明的第一方面的逆變器裝置，包括把直流切換成交流的逆變器；施加由該逆變器產(chǎn)生的交流電壓的驅(qū)動負(fù)載；通過該驅(qū)動負(fù)載的泄漏阻抗的電容成分進(jìn)行大地漏電流接地的驅(qū)動負(fù)載主體；產(chǎn)生與逆變器產(chǎn)生的交流電壓同步但反相的電壓的切換裝置；具有與驅(qū)動負(fù)載的泄漏阻抗等效的阻抗、施加來自上述切換裝置的電壓時(shí)有電流流過驅(qū)動負(fù)載主體的接地單元或其他接地單元的等效阻抗單元。
有關(guān)本發(fā)明的第二方面的逆變器裝置，包括把直流切換成交流的逆變器；與由該逆變器驅(qū)動負(fù)載的大地泄漏阻抗等效的、一端接地的等效阻抗單元；與該等效阻抗單元的另一端相連、施加與由該交換器產(chǎn)生的交流電壓同步但反相的交流的反相電壓施加裝置。
有關(guān)本發(fā)明的第三方面的逆變器裝置，包括產(chǎn)生把直流切換成交流的逆變器的交流電壓、輸入切換控制信號、產(chǎn)生與該交流電壓反相的信號的驅(qū)動信號發(fā)生裝置；輸入來自驅(qū)動信號發(fā)生裝置的反相信號、把直流電源的直流變換為與交流電壓反相的電壓的切換裝置；一端施加由切換裝置產(chǎn)生的交流電壓、另一端接地、具有與逆變器驅(qū)動負(fù)載的大地泄漏阻抗等效的阻抗的等效阻抗單元。
有關(guān)本發(fā)明的第四方面的逆變器裝置，等效阻抗單元是為了產(chǎn)生抵消逆變器驅(qū)動負(fù)載工作時(shí)泄漏到大地的電流的阻抗，它由至少包括電容的元件構(gòu)成。
有關(guān)本發(fā)明的第五方面的逆變器裝置，施加到切換裝置的直流電源的電壓值與逆變器切換的直流電壓值不同。
有關(guān)本發(fā)明的第六方面的逆變器裝置，輸入逆變器施加到驅(qū)動負(fù)載上的電壓值信號，改變施加到等效阻抗單元的電壓值。
有關(guān)本發(fā)明的第七方面的逆變器裝置，檢測從逆變器驅(qū)動負(fù)載泄漏到大地的漏電流，改變施加到等效阻抗單元的電壓。
有關(guān)本發(fā)明的第八方面的逆變器裝置，把施加到等效阻抗單元的電壓的產(chǎn)生時(shí)間與逆變器的交流電壓錯開。
有關(guān)本發(fā)明的第九方面的逆變器裝置，檢測逆變器驅(qū)動負(fù)載泄漏到大地的漏電流值和電流變化的變化時(shí)間，改變等效阻抗單元的阻抗值。
有關(guān)本發(fā)明的第十方面的逆變器裝置，設(shè)有在驅(qū)動控制向等效阻抗單元施加交流的切換裝置時(shí)，把施加電壓從逆變器的交流電壓錯開來產(chǎn)生的反向電壓的延遲裝置。
有關(guān)本發(fā)明的第十一方面的防漏電裝置，包括逆變器的直流電源或另外設(shè)置的直流電源；切換該直流電源的直流、變換成交流的切換裝置；一端施加由切換裝置產(chǎn)生的交流、另一端接地的等效阻抗單元；與產(chǎn)生逆變器施加到驅(qū)動負(fù)載的交流電壓信號的控制裝置相連、驅(qū)動用于產(chǎn)生與該交流電壓同步反相的電壓信號的切換裝置的控制裝置；等效阻抗單元具有產(chǎn)生與逆變器驅(qū)動的負(fù)載的大地漏電流反相的等效電流的阻抗值。
本發(fā)明的第十二方面的防漏電裝置，包括該等效阻抗單元具有等效于把直流切換成交流的逆變器的驅(qū)動負(fù)載的大地泄漏阻抗的阻抗；切換逆變器的直流電源或其他直流電源的直流并向等效阻抗通電的切換單元；驅(qū)動切換單元的驅(qū)動單元；根據(jù)逆變器的控制單元的控制信息產(chǎn)生切換單元的切換模式并將其供給驅(qū)動單元的控制裝置。
有關(guān)本發(fā)明的第十三方面的防漏電裝置，由切換單元的切換模式產(chǎn)生與負(fù)載的大地漏電流反相的電流。
有關(guān)本發(fā)明的第十四方面的防漏電裝置，具有檢測逆變器驅(qū)動負(fù)載的大地泄漏信息的漏電流檢測單元，根據(jù)該信息改變產(chǎn)生交流電壓的控制操作或改變等效阻抗單元的等效阻抗值。
有關(guān)本發(fā)明的第十五方面的防漏電裝置，具有檢測逆變器驅(qū)動負(fù)載的大地泄漏信息的漏電流檢測單元，向控制單元提供漏電信息，并改變切換單元的操作。
有關(guān)本發(fā)明的第十六方面的防漏電裝置，具有檢測逆變器驅(qū)動負(fù)載的大地泄漏信息的漏電流檢測單元，向控制單元提供漏電信息，并改變切換單元的操作。
有關(guān)本發(fā)明的第十七方面的防漏電裝置，具有檢測逆變器驅(qū)動負(fù)載的大地泄漏信息的漏電流檢測單元，向等效阻抗單元提供漏電信息，并改變等效阻抗值。
有關(guān)本發(fā)明第十八方面的防漏電裝置，切換單元的電源可視為可變電源，具有檢測大地泄漏信息的漏電流檢測單元，向可變電源提供漏電信息，并改變切換單元的母線電壓。
有關(guān)本發(fā)明的第十九方面的防漏電裝置，包括與逆變器驅(qū)動負(fù)載的大地泄漏阻抗等效的等效阻抗單元；切換直流電源并向等效阻抗通電的切換單元；驅(qū)動切換單元的驅(qū)動單元；根據(jù)逆變器驅(qū)動單元的驅(qū)動信息產(chǎn)生單元的切換模式并將其供給驅(qū)動單元的控制裝置。
有關(guān)本發(fā)明的第二十方面的防漏電裝置，包括與逆變器驅(qū)動負(fù)載的大地泄漏阻抗等效的等效阻抗單元；切換直流電源、向等效阻抗通電的切換單元；驅(qū)動切換單元的驅(qū)動單元；根據(jù)逆變器切換單元的切換信息產(chǎn)生切換單元的切換方式并將其供給驅(qū)動單元的控制裝置。
有關(guān)本發(fā)明的第二十一方面的防漏電裝置，在控制單元有延遲裝置。
有關(guān)本發(fā)明的第二十二方面的防漏電裝置，在驅(qū)動單元有延遲裝置。
有關(guān)本發(fā)明的第二十三方面的防漏電裝置，在等效阻抗單元的各相和大地間至少串聯(lián)有電容，另外在各相和各相的中性點(diǎn)之間至少串聯(lián)有電阻和電感。
有關(guān)本發(fā)明的第二十四方面的防漏電裝置，有從直流電源開始中間介有切換裝置的第一泄漏阻抗回路和從直流電源開始的第二泄漏阻抗回路，第一泄漏阻抗回路和第二泄漏阻抗回路共用一部分元件。
有關(guān)本發(fā)明的第二十五方面的防漏電裝置，在切換單元的各相上有晶體管，在等效阻抗單元的各相與大地間有與電阻并聯(lián)的二極管，它至少與電容串聯(lián)，另外在各相與切換單元的母線間有電阻。
有關(guān)本發(fā)明的第二十方面的防漏電裝置，在等效阻抗單元的各相與大地間串聯(lián)有電阻、電容和電感。
有關(guān)本發(fā)明的第二十七方面的防漏電裝置，在等效阻抗單元的各相與大地間及母線間串聯(lián)的電阻、電感和二極管是共有的。
有關(guān)本發(fā)明的第二十八方面的防漏電裝置在驅(qū)動單元使用了積分電路。
有關(guān)本發(fā)明的第二十九方面的防漏電裝置的等效阻抗單元的各元件的值是可變的。
有關(guān)本發(fā)明的第三十方面的防漏電裝置，對N相負(fù)載來說，切換單元的切換總數(shù)小于N。
有關(guān)本發(fā)明的第三十一方面的防漏電裝置，等效阻抗單元和驅(qū)動控制向該等效阻抗單元施加電壓的切換單元的控制裝置集成在同一片集成電路上。
有關(guān)本發(fā)明的第三十二方面的逆變器裝置，驅(qū)動控制向該等效阻抗單元施加電壓的切換單元的控制裝置和驅(qū)動控制逆變器的控制裝置集成在同一片集成電路上。
有關(guān)本發(fā)明的第三十三方面的防止逆變器驅(qū)動負(fù)載漏電的方法，包括向驅(qū)動負(fù)載施加逆變器產(chǎn)生的交流電壓的步驟；產(chǎn)生與該交流電壓同步但反相的電壓的步驟；設(shè)定在施加反向電壓時(shí)有與施加交流電壓時(shí)流過驅(qū)動負(fù)載的大地漏電流等效的電流流過的等效阻抗的步驟；把驅(qū)動負(fù)載和等效阻抗負(fù)載接地使大地漏電流和等效電流抵消的步驟。
有關(guān)本發(fā)明的第三十四方面的防止逆變器驅(qū)動負(fù)載漏電的方法，包括使施加在等效阻抗上的電壓跟蹤從逆變器驅(qū)動負(fù)載泄漏到大地的漏電流的變換的步驟。
有關(guān)本發(fā)明的第三十五方面的逆變器驅(qū)動負(fù)載的逆變器裝置，逆變器負(fù)載是壓縮以氟代烴或烴作為主要成分的冷卻劑的壓縮機(jī)的電機(jī)。
有關(guān)本發(fā)明的第三十六方面的防漏電裝置，從直流電源的一端和另一端與大地之間介有切換裝置，設(shè)有泄漏阻抗電路，各個泄漏阻抗電路至少有一部分是相同的。
有關(guān)本發(fā)明的第三十七方面的防漏電裝置，設(shè)有從與直流電源的一端和另一端相連的PNP、NPN切換元件的元件間至大地的泄漏阻抗電路。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1中的防止逆變器驅(qū)動負(fù)載漏電的防漏電裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明的實(shí)施例1的防止逆變器驅(qū)動負(fù)載漏電的防漏電裝置的各單元的波形圖；圖3是本發(fā)明的實(shí)施例2的防止逆變器驅(qū)動負(fù)載漏電的防漏電裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖4是本發(fā)明的實(shí)施例3的防止逆變器驅(qū)動負(fù)載漏電的防漏電裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖5是本發(fā)明中的漏電流檢測單元的說明圖；圖6是表示本發(fā)明的驅(qū)動信號和漏電流時(shí)序的說明圖；圖7是表示本發(fā)明的信號校正的流程圖；圖8是本發(fā)明的實(shí)施例4中的防止逆變器驅(qū)動負(fù)載漏電的防漏電裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖9是進(jìn)行本發(fā)明的校正的電路結(jié)構(gòu)圖；圖10是本發(fā)明的實(shí)施例5中防止逆變器驅(qū)動負(fù)載漏電的防漏電裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖11是本發(fā)明的抵消電流波形的說明圖；圖12是表示本發(fā)明的漏電流的說明圖；圖13是表示與本發(fā)明的校正有關(guān)的算法的流程圖；圖14是本發(fā)明的實(shí)施例6的防止逆變器驅(qū)動負(fù)載漏電的防漏電裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖15是表示與本發(fā)明的校正有關(guān)的算法的流程圖；圖16是本發(fā)明的實(shí)施例7的防止逆變器驅(qū)動負(fù)載漏電的防漏電裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖17是本發(fā)明的交叉接線的說明圖；圖18是本發(fā)明的實(shí)施例8的防止逆變器驅(qū)動負(fù)載漏電的防漏電裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖19是表示本發(fā)明的信息和輸出的時(shí)序說明圖；圖20是本發(fā)明的實(shí)施例9的防漏電裝置的控制單元的流程圖；圖21是本發(fā)明的實(shí)施例10的防漏電裝置的驅(qū)動單元和切換單元的電路圖；圖22是本發(fā)明的延遲時(shí)間的說明圖；圖23是本發(fā)明的實(shí)施例11的防漏電裝置的切換單元和等效阻抗電路及其操作的說明圖；圖24是本發(fā)明的實(shí)施例12的防漏電裝置的切換單元和等效阻抗電路及其操作的說明圖；圖25是本發(fā)明的實(shí)施例13的防漏電裝置的切換單元和主體泄漏阻抗的等效阻抗的電路圖；圖26是本發(fā)明的實(shí)施例14的防漏電裝置的切換單元和主體泄漏阻抗的等效阻抗的電路圖；圖27是表示本發(fā)明的操作波形的說明圖；圖28是本發(fā)明的實(shí)施例15的防漏電裝置的切換單元和主體泄漏阻抗的等效阻抗的電路圖；圖29是本發(fā)明的實(shí)施例16的防漏電裝置的驅(qū)動單元和切換單元的電路圖；圖30是表示本發(fā)明的操作波形的說明圖；圖31是本發(fā)明的實(shí)施例17的防漏電裝置的切換單元和主體泄漏阻抗的等效阻抗的電路圖；圖32是本發(fā)明的實(shí)施例18的防漏電裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖33是本發(fā)明的實(shí)施例18的防漏電裝置的各個部分的波形圖；圖34是本發(fā)明的實(shí)施例19的防漏電裝置的切換單元及與負(fù)載等效的大地泄漏阻抗的電路圖；圖35是本發(fā)明的實(shí)施例19的防漏電裝置的操作時(shí)序圖；圖36是本發(fā)明的實(shí)施例19的防漏電裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖37是本發(fā)明的實(shí)施例19的防漏電裝置的切換單元和與負(fù)載等效的大地泄漏阻抗的電路圖；圖38是本發(fā)明的實(shí)施例19中的防漏電裝置的各個部分的操作時(shí)序圖；圖39是本發(fā)明的實(shí)施例20中的防漏電裝置的切換單元和與負(fù)載等效的大地泄漏阻抗的電路圖。
圖40是本發(fā)明的實(shí)施例20中的防漏電裝置的各個部分的操作時(shí)序圖；圖41是先有的防漏電裝置的電路結(jié)構(gòu)圖。
1防漏電裝置的結(jié)構(gòu) 2主體結(jié)構(gòu)4與負(fù)載泄漏阻抗等效的等效阻抗5防漏電裝置的切換單元 6防漏電裝置的驅(qū)動單元7防漏電裝置的控制單元 8主體負(fù)載泄漏阻抗9主體控制單元 10主體驅(qū)動單元 11主體切換單元12轉(zhuǎn)換器 15直流電源 16漏電流檢測單元17可變電源 20可變電阻 21電容 22反向電路30，31晶體管 32，33二極管 34，37電阻
35，38電感 36電容 40晶體管 41，43電阻42二極管 44電感 45，46電容 50，53電容54二極管 51，55電阻 52，56電感70，73，76可變電阻 71，74可變電感72，75可變電容 80中性點(diǎn)125，143，164電容120，121，140，141，160晶體管122，161二極管123，124，142，162，163電阻126，144，165電感圖1是本發(fā)明的一個實(shí)施例中的防漏電裝置的結(jié)構(gòu)圖，1是防漏電裝置的結(jié)構(gòu)，2是包括轉(zhuǎn)換器/逆變器裝置和電機(jī)的主體結(jié)構(gòu)，3是工業(yè)電源。在防漏電裝置1中，4是與主體的負(fù)載泄漏阻抗8等效的等效阻抗，5是與負(fù)載泄漏阻抗4等效的等效阻抗提供電壓的切換單元，6是驅(qū)動切換單元5的驅(qū)動單元，7是產(chǎn)生切換模式的控制單元。防漏電裝置的切換單元5的電源使用主體轉(zhuǎn)換器12的輸出。本實(shí)施例中，主體的控制單元9和防漏電裝置的控制單元7在同一個微機(jī)上實(shí)現(xiàn)，該控制在微機(jī)內(nèi)裝的程序上進(jìn)行。驅(qū)動單元6和切換單元5由低電流容量(小于500mA)的電子部件構(gòu)成。該實(shí)施例是在三相壓縮機(jī)電機(jī)中實(shí)施的例子。11是由驅(qū)動單元10驅(qū)動重復(fù)通斷的逆變裝置的切換單元，12是把來自電源3的交流電切換成直流的轉(zhuǎn)換器，13是電機(jī)，由該電機(jī)和轉(zhuǎn)換器/逆變器裝置構(gòu)成主體2。
在圖1的實(shí)施例中主體2內(nèi)裝了控制裝置和電機(jī)，來自該主體殼體(未圖示)的接地端子與大地相連。來自電機(jī)13的漏電流從電機(jī)13的繞組通電單元通過鐵芯和絕緣表面?zhèn)鞯诫姍C(jī)的外殼。有直接從電機(jī)外殼取出接地端子的情況和象壓縮機(jī)那樣發(fā)生有漏電流流過固定電機(jī)的密閉容器和機(jī)架接地即有漏電流從密閉容器流向大地的情況。特別是將氟代烴或?qū)N作為主成分或混合其他種類的冷卻劑時(shí)，漏電量容易增多，因此圖1的抵消電流也變大。
圖1的電機(jī)泄漏阻抗8是用來表示分別存在于三相繞組上的阻抗的等效電路，并不意味著中性點(diǎn)接地。實(shí)際上，泄漏阻抗由于繞線的絕緣材料、制造狀態(tài)、電機(jī)使用中變臟和粘水等而變化，并且在繞線絕緣差的部分容易產(chǎn)生泄漏。
另外，圖1的抵消電流與接地線可以在同一位置連接、相互抵消，當(dāng)然也可以連大地(地)的任何地萬。
圖2是本實(shí)施例的各部分的電壓電流波形，(a)是主體的U相的輸出電壓，是切換單元的U相端子和直流“地”間的電壓U，(b)是U的電壓變化產(chǎn)生的漏電流，(c)是施加到防漏電裝置的阻抗4的U相單元上的電壓Uanti，(d)是Uanti的電壓變化產(chǎn)生的抵消電流。橫軸是時(shí)間軸。
使用圖1、圖2說明本實(shí)施例的防漏電裝置的操作。探究U相來說明。如(a)、(b)所示，來自壓縮機(jī)電機(jī)的漏電流是通過切換相電壓泄漏的對負(fù)載泄漏阻抗9的電容成分充電的電荷。對此，在本實(shí)施例中所示的防漏電裝置中，根據(jù)主體的控制信息驅(qū)動切換電路，產(chǎn)生如(c)所示的與主體相電壓反相的電壓，并將其加到與負(fù)載漏電阻抗等效的阻抗4，使等效阻抗4流過與如(d)所示的主體漏電流反向的電流，這樣就可防止漏電。
等效阻抗4在向電機(jī)繞組U、V、W施加電壓有電流流過時(shí)起作用，通過測量此時(shí)的漏電流就可以求出負(fù)載泄漏阻抗?？梢杂秒娮?電感/電容部件預(yù)先設(shè)定與該求得的負(fù)載泄漏阻抗相同的等效阻抗。主體電壓U是在控制單元9控制的驅(qū)動單元10產(chǎn)生切換信號來切換成的。另一方面，在控制單元7控制的驅(qū)動單元6產(chǎn)生與該信號反相的信號，在切換單元5產(chǎn)生反相電壓。由于轉(zhuǎn)換器12的輸出原樣供給切換單元5，產(chǎn)生能夠產(chǎn)生與U相電壓完全反相的電壓Uanti。
分別向等效泄漏阻抗施加圖2(a)的U電壓和Vanti電壓，產(chǎn)生從電機(jī)13到大地的U漏電流，流向如箭頭的方向。
另一方面，從防漏電裝置1的等效阻抗4流出與漏電流完全反相的Vanti抵消電流，流向如圖1的箭頭的方向，作為負(fù)電流相互抵消。
對控制單元9和7以及驅(qū)動單元10和6，可以是只產(chǎn)生對應(yīng)于阻抗單元11的晶體管的通斷的相電壓相同的反向電壓，當(dāng)然也可以用簡單的電路，根據(jù)來自一個控制單元的信號在驅(qū)動單元6產(chǎn)生反向信號。
并且，在切換單元5和等效阻抗4中只流過漏電流，用小容量的切換元件、R、L、C等部件就可以實(shí)現(xiàn)，并可以實(shí)現(xiàn)IC電路化。
通過這樣向與泄漏阻抗等效的阻抗施加反向電壓，由于結(jié)構(gòu)只用簡單的電子部件和微機(jī)內(nèi)的軟件來構(gòu)成，不使用防漏電變壓器等昂貴的大型部件就可以實(shí)現(xiàn)，所以得到了價(jià)廉的小型防漏電裝置。
并且，由于是小容量的部件來構(gòu)成，可以實(shí)現(xiàn)以前結(jié)構(gòu)中不可能實(shí)現(xiàn)的IC化，如果IC化，則可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步價(jià)廉的小型化。
圖3是本發(fā)明的實(shí)施例二中的防漏電裝置的另一結(jié)構(gòu)圖。15是為切換單元5提供直流電壓的恒壓電源。在實(shí)施例一中，防漏電裝置的切換單元5的電源使用主體轉(zhuǎn)換器12的輸出，但使用主體和以外的另一個直流電源來構(gòu)成也可以進(jìn)行同樣的操作。再者，主體在轉(zhuǎn)換器的輸出電壓為高壓時(shí)，若用其他低壓直流電源構(gòu)成防漏電裝置的切換單元5的電源，則可以使用比轉(zhuǎn)換器輸出電壓小的多的電壓，可以降低切換單元5的構(gòu)成元件和等效電路部件的耐壓。
因?yàn)槭沁@樣不使用防漏電變壓器等昂貴的大型部件就可以實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)，所以可以得到價(jià)廉的小型防漏電裝置。
另外，在等效阻抗設(shè)定錯誤或在長期運(yùn)行中發(fā)生變化時(shí)，可以簡單地調(diào)整施加電流使電壓15來適應(yīng)變化，得到了操作便利的裝置。
圖4是本發(fā)明的實(shí)施例三中的防漏電裝置的另一結(jié)構(gòu)圖。16是檢測主體的漏電流并輸出該信息的漏電流檢測單元，把漏電流的情況傳給控制單元7。在實(shí)施例一和二中產(chǎn)生抵消電流沒有考慮實(shí)際的漏電流的情況，但本實(shí)施例檢測漏電流信息并將其反映給控制，因?yàn)樵诼╇娏骱偷窒娏鳟a(chǎn)生時(shí)間偏移時(shí)進(jìn)行校正，所以，可以適應(yīng)由于長年變化而產(chǎn)生的主體負(fù)載泄漏阻抗8和與防漏電裝置的負(fù)載泄漏的等效阻抗不同和各個單元的時(shí)間延遲導(dǎo)致的U、V、W和Uanti、Vanti、Wanti電壓變化時(shí)間的不同。
圖5中說明了漏電流檢測單元結(jié)構(gòu)的一個例子。把電機(jī)13的機(jī)殼80和切換單元11的一端通過電容81和電阻82連起來。對高頻率的漏電壓，通過電容81在高電阻82可以檢測出幾乎沒有電流流的狀態(tài)。
也就是說，有關(guān)漏電流的檢測方法是通過檢測電機(jī)機(jī)殼80和切換單元11的母線，例如在負(fù)載側(cè)間插入電阻，檢測電阻兩端的電壓。該電壓與漏電流相關(guān)。若只要求檢測功能，則只要有電阻就可以了，但為了保持直流絕緣性，還包括通常為串聯(lián)的電容。
認(rèn)為電阻值為數(shù)千歐姆大小、電容為數(shù)千到數(shù)百PF大小是合適的。這時(shí)主要問題不是Uanti的大小而是時(shí)間，用于得到相應(yīng)電流的切換電壓Uanti在無源元件LCR規(guī)定的短時(shí)間間隔(相對于切換時(shí)間而言)下得到相同的電壓波形，所以認(rèn)為在本實(shí)施例中電流大小可變、漏電流可以減少。
在實(shí)際的制品中，在控制單元9產(chǎn)生的切換時(shí)間和切換單元11的輸出的電壓變化時(shí)間存在延遲。特別是切換單元的延遲受元件的離散度及輸出電流量的影響。
在本實(shí)施例中，漏電檢測單元16檢測主體的時(shí)間延遲信息，在防漏電裝置的控制單元7進(jìn)行時(shí)間延遲的校正，因此能夠適應(yīng)時(shí)間偏移。
這樣，得到了特別是能克服切換元件的離散度和動作電流變化的防漏電裝置。另外，本實(shí)施例在控制單元中進(jìn)行校正，因此若控制單元在主體的微機(jī)中實(shí)現(xiàn)，則能夠用軟件，可以價(jià)廉地構(gòu)成。
圖6表示驅(qū)動信號和漏電流的時(shí)序圖，圖7表示說明其操作的流程圖。
在本實(shí)施例中，與所得的漏電流相關(guān)的電壓波形的峰值電壓的時(shí)間定時(shí)的變化(圖6的實(shí)線箭頭)做為防漏電裝置的驅(qū)動信號的信號變化定時(shí)校正值。然而，為測量時(shí)間需要瞬時(shí)切斷抵消電流。校正方法是把圖6的常規(guī)驅(qū)動信號變化引起的峰值延遲時(shí)間作為保持值，計(jì)算該值與實(shí)際延遲時(shí)間之差，使防止裝置的驅(qū)動信號的變化時(shí)間只移動該時(shí)間差。圖7是用流程圖表示該操作。圖7的處理在定期中斷處理時(shí)進(jìn)行。
在圖7中，控制單元7在為進(jìn)行校正操作而進(jìn)行定期中斷處理時(shí)，首先斷開加給等效阻抗的電壓，使抵消電流不再發(fā)生(ST02)。然后檢測檢測單元16的電阻82的兩端電壓，得到切換單元的通電時(shí)間與實(shí)際漏電流(即測量電壓)的延遲時(shí)間1(ST03)。
對該延遲時(shí)間1，減去作為初值而存儲的時(shí)間1′(ST04)，校正驅(qū)動單元6產(chǎn)生的信號的定時(shí)，向等效阻抗4施加電壓(ST05)。
這樣結(jié)束中斷處理(ST06)。
因?yàn)槭沁@樣不使用防漏電變壓器等昂貴的大型部件在運(yùn)行中可實(shí)現(xiàn)校正的結(jié)構(gòu)，所以得到了價(jià)廉的小型防漏電裝置，得到了能克服對經(jīng)年變化、操作狀況變化、制造上的離散差的可靠性高的防漏電裝置。
圖8是本發(fā)明的實(shí)施例四的防漏電裝置的結(jié)構(gòu)圖。16是檢測主體的漏電流并輸出該信息的漏電流檢測單元，把漏電流的情況傳給驅(qū)動單元6。在實(shí)施例一和二中產(chǎn)生抵消電流沒有考慮實(shí)際的漏電流的情況，但本實(shí)施例檢測漏電流信息并反映在控制中，所以在漏電流和抵消電流產(chǎn)生偏移時(shí)就進(jìn)行校正，因此能克服經(jīng)年變化產(chǎn)生的主體負(fù)載泄漏阻抗8與防漏電裝置的負(fù)載泄漏阻抗的等效阻抗的偏移和各單元的時(shí)間延遲產(chǎn)生的U、V、W與Uanti、Vanti、Wanti電壓變化時(shí)間的偏移。
在實(shí)際的制品中，控制單元9引起的切換時(shí)間和切換單元11輸出的電壓變化時(shí)間存在延遲。特別是切換單元的延遲受元件的離散度及輸出電流量的影響。
在本實(shí)施例中，在漏電檢測單元16檢測主體的時(shí)間延遲信息，在防漏電裝置的驅(qū)動單元6進(jìn)行時(shí)間延遲的校正，因?yàn)槟軌蚩朔r(shí)間偏移。
這樣，得到了特別是能克服切換元件的離散度和動作電流變化的防漏電裝置。另外，因?yàn)楸緦?shí)施例在驅(qū)動單元進(jìn)行校正，所以得到了與現(xiàn)有的負(fù)載相對應(yīng)的、以后可變動的、通用性高的漏電防止裝置。
圖6和圖7中，用軟件即控制單元7的程序進(jìn)行校正，而在本實(shí)施例中用驅(qū)動單元6的電路上的結(jié)構(gòu)來進(jìn)行校正。
圖9示出了進(jìn)行校正的電路結(jié)構(gòu)。
在接受來自控制單元7的信號后，驅(qū)動電路84上產(chǎn)生切換信號，但在此期間，在時(shí)間差測量電路85測量來自漏電流檢測單元的實(shí)際時(shí)間與來自控制單元7的信號的時(shí)間、將該時(shí)間差切換為頻率(86)，在可變信號延遲電路83校正對切換單元5的定時(shí)，在驅(qū)動單元84產(chǎn)生驅(qū)動信號。
若結(jié)構(gòu)上主體的微機(jī)處理能力存在裕量，則用微機(jī)上的軟件實(shí)現(xiàn)時(shí)成本可最小化；然而在微機(jī)處理能力沒有裕量時(shí)，對系統(tǒng)來說，再搭載一臺微機(jī)還不如用電路結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)更為廉價(jià)。
因?yàn)槭沁@樣不使用防漏電變壓器等昂貴的大型部件就可以實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)，所以得到了價(jià)廉的波形防漏電裝置，得到了能克服對經(jīng)年變化、操作狀況變化、制造上的離散差的可靠性高的防漏電裝置。
圖10是本發(fā)明的實(shí)施例五的防漏電裝置的結(jié)構(gòu)圖。16是檢測主體的漏電流并輸出該信息的漏電流檢測單元，把漏電流的情況傳給與負(fù)載泄漏阻抗等效的等效阻抗4。
在實(shí)施例一和二中沒有考慮實(shí)際的漏電流的情況來產(chǎn)生抵消電流，但本實(shí)施例檢測漏電流信息進(jìn)行阻抗調(diào)整，在漏電流和抵消電流產(chǎn)生偏移時(shí)可以進(jìn)行校正，因此能克服經(jīng)年變化產(chǎn)生的主體負(fù)載泄漏阻抗8與防漏電裝置的負(fù)載泄漏阻抗的等效阻抗的偏移和各單元的時(shí)間延遲產(chǎn)生的U、V、W和Uanti、Vanti、Wanti電壓變化時(shí)間的偏移。
發(fā)明的實(shí)施例五是實(shí)施例三和四的變形例，發(fā)明的實(shí)施例五應(yīng)用了校正負(fù)載泄漏阻抗的等效阻抗來進(jìn)行校正，如果在這里進(jìn)行校正則對抵消電流波形整體進(jìn)行了校正，這是它的特點(diǎn)。在等效阻抗單元使用LCR串聯(lián)電路時(shí)，對各自的值，在圖11及圖11中的式子大致表示了抵消電流。
在圖12中示出了泄漏阻抗與漏電流的關(guān)系。
通過用切換元件切換在各元件中設(shè)有的分接抽頭構(gòu)成的電路，可以改變圖10中等效阻抗4的LCR的各值。
參考圖13的流程圖說明與該校正有關(guān)的算法。
通過中斷處理(ST08)停止輸出抵消電流(ST09)，測量電壓E和電流i1、i2，另外測量時(shí)間ta、td。計(jì)算與先有值的差(ST11)，按圖11的式中記載的LCR的值校正等效阻抗的LCR值(ST12)。
在實(shí)際的制品中，壓縮機(jī)中的冷卻劑狀態(tài)導(dǎo)致負(fù)載泄漏阻抗變化，來自壓縮機(jī)的漏電量變化。在實(shí)際的空調(diào)機(jī)等裝置中，起動時(shí)的漏電量很大，與此相應(yīng)，監(jiān)視壓縮機(jī)的漏電量，改變阻抗4，在可變漏電量多時(shí)，減少阻抗使抵消電流增加，在漏電量少時(shí)，使電流減少。
特別是得到了適應(yīng)負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)變化的高性能防漏電裝置。
因?yàn)槭沁@樣不使用防漏電變壓器等昂貴的大型部件就可以實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)，所以得到了價(jià)廉的小型防漏電裝置。得到了克服經(jīng)年變化、操作狀況變化、制造上的離散差的可靠性高的防漏電裝置。
圖14是本發(fā)明的實(shí)施例六中的防漏電裝置的結(jié)構(gòu)圖。17是可變壓電源，用于供給切換單元5直流電壓。16是檢測主體的漏電流并輸出該信息的漏電流檢測單元，把漏電流的狀況傳給可變電壓源。在實(shí)施例一和二中產(chǎn)生抵消電流沒有考慮實(shí)際的漏電流的情況，但本實(shí)施例檢測漏電流信息并將其反映在電源電壓中，因此能夠克服經(jīng)年變化產(chǎn)生的主體負(fù)載泄漏阻抗8與防漏電裝置的負(fù)載泄漏阻抗的等效阻抗的偏移。
上述圖11的例子中LCR可變，而此例中，LCR作為定值，使施加電壓E可變。
在實(shí)際的制品中，壓縮機(jī)中的冷卻劑的狀況導(dǎo)致負(fù)載泄漏阻抗變化，來自壓縮機(jī)的漏電量變化。在實(shí)際的空調(diào)機(jī)等裝置中，起動時(shí)的漏電量很大，與此相應(yīng)，監(jiān)視壓縮機(jī)的漏電量，改變可變電源17的電壓，在可變漏電量多時(shí)，提高電壓使抵消電流增加，在漏電量少時(shí)，降低電壓使電流減少。
特別是得到了對應(yīng)于負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)變化的高性能防漏電裝置。
在圖15中示出了改變電壓進(jìn)行校正的算法的流程圖。在圖13的不同點(diǎn)在于在校正抵消電流時(shí)只檢測漏電流(ST16)就可以了。由于電阻恒定，所以能夠計(jì)算與原來值的差(ST17)，校正施加到等效阻抗4上的電壓值(ST18)，結(jié)束中斷處理，可以輸出漏電流的抵消電流。
因?yàn)槭沁@樣的不使用防漏電變壓器等昂貴的大型部件就可以實(shí)現(xiàn)校正抵消電流的結(jié)構(gòu)，所以得到了價(jià)廉的小型防漏電裝置。得到了能克服經(jīng)年變化、操作狀況變化、制造上的離散差的可靠性高的防漏電裝置。
圖16是本發(fā)明的實(shí)施例七中的防漏電裝置的結(jié)構(gòu)圖。在實(shí)施例一-六中，在同一微處理器內(nèi)把主體的驅(qū)動信息提供給防漏電裝置，但用邏輯電路構(gòu)成的控制單元7得到驅(qū)動單元10的驅(qū)動信息、產(chǎn)生防漏電裝置的切換模式也可以完成同樣的操作。該結(jié)構(gòu)中可以在現(xiàn)有的主體上進(jìn)行添加。
因?yàn)槭沁@樣不使用防漏電變壓器等昂貴的大型部件就可以實(shí)現(xiàn)校正抵消電流的結(jié)構(gòu)，因此得到了價(jià)廉的小型防漏電裝置。在現(xiàn)有的主體上進(jìn)行安裝即作為降低原有設(shè)備的漏電流的方法，由于以后簡單地添加小型的裝置就可以了，所以是通用性好的方法。
即，圖17是把這些添加僅僅用接線來表示的圖。但對于從主體2的驅(qū)動單元輸出布線，只要使至防漏電裝置1的驅(qū)動單元6的信號的通斷顛倒，進(jìn)行接線即可。
發(fā)明的實(shí)施例七是實(shí)施的變形，不同的是，與主體的切換信息即相電壓的變化時(shí)序有關(guān)的信息是從主體的哪一部分得到的問題。
通?？刂撇糠钟晌C(jī)內(nèi)部的軟件來實(shí)現(xiàn)，驅(qū)動單元由低壓電子線路構(gòu)成，切換單元由高壓電子線路構(gòu)成。本發(fā)明的防止裝置至少需要的信息是最終的主體的輸出相電壓的變化信息。為得到該信息，從成本的角度講，合理的順序是實(shí)施例七的順序。但由于在各個單元產(chǎn)生延遲時(shí)間而使信息的精度產(chǎn)生偏差時(shí)，合理的順序是與實(shí)施例7的順序相反的順序，但因?yàn)樵谌魏窝b置中以后添加設(shè)置就可以解決問題，所以交叉接線的方法是自由度高、靈活性好的防漏電的方法。
圖18是本發(fā)明的實(shí)施例八中的防漏電裝置的結(jié)構(gòu)圖。在實(shí)施例一-六中，在同一微處理器內(nèi)把主體的驅(qū)動信息提供給防漏電裝置，但把來自主體的切換單元11的驅(qū)動信息輸入到控制單元7，產(chǎn)生切換模式也可以完成同樣的功能。
因?yàn)槭沁@樣不使用防漏電變壓器等昂貴的大型部件就可以實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)，所以得到了價(jià)廉的小型防漏電裝置。由于可以在現(xiàn)有的主體上進(jìn)行擴(kuò)充，所以通用性好。
圖19示出了在該實(shí)施例中的諸如驅(qū)動信號、相電壓、漏電流等信息和輸出的時(shí)序圖。
檢測如圖所示的相電壓的上升和下降時(shí)間、原樣使用其值在控制裝置中設(shè)定防漏電裝置的時(shí)序，可以使相電壓反向，產(chǎn)生抵消電壓Uanti。
也就是說，在防止裝置的各個單元進(jìn)行無延時(shí)處理的裝置中，不需要了解主體的驅(qū)動單元和控制單元的特性就可產(chǎn)生一致的時(shí)間，因?yàn)閷κ袌錾铣鍪鄣哪孀兤鲬?yīng)用產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)通用的防漏電裝置。
本發(fā)明的實(shí)施例九是在實(shí)施例一的控制單元7上擴(kuò)充了延遲裝置而構(gòu)成。本實(shí)施例用微處理器實(shí)現(xiàn)，所以在圖20中示出了控制單元7的U相的控制流程圖。通過檢測主體的控制單元9的U相的相電壓變化(ST20)、在軟件上加上可能的延遲時(shí)間(ST21)、輸出防漏電裝置的相電壓變化指令(ST22)，可以消除主體和防漏電裝置的各個單元的延遲時(shí)間不匹配引起的時(shí)間偏移。
因?yàn)槭沁@樣不使用防漏電變壓器等昂貴的大型部件就可以實(shí)現(xiàn)校正抵消電流的結(jié)構(gòu)，所以得到了價(jià)廉的小型防漏電裝置。得到了能克服經(jīng)年變化、運(yùn)行狀況變化、制造上的離散差的可靠性高的防漏電裝置。得到了信息精度比發(fā)明的實(shí)施例一還好的裝置。
本發(fā)明的實(shí)施例十是在實(shí)施例一的驅(qū)動單元6上擴(kuò)充了延遲裝置而構(gòu)成。圖21是本實(shí)施例的驅(qū)動單元6和切換單元5的電路圖。20是可變電阻，是可以電子式地控制電阻值的電阻。21是電容，22是反向電路，23是驅(qū)動切換單元的功率管的晶體管，驅(qū)動單元是通過可變電阻20的值加上任意的延遲時(shí)間的驅(qū)動切換單元。通過設(shè)置可調(diào)的延遲裝置能夠消除主體和防漏電裝置的各部分的延遲時(shí)間不相匹配所引起的時(shí)間偏移。圖22示出了延遲時(shí)間的說明圖。通過20和21的交點(diǎn)的閾電平確定延遲時(shí)間。
因?yàn)槭沁@樣不使用防漏電變壓器等昂貴的大型部件、用簡單的結(jié)構(gòu)就可以實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)，所以得到了價(jià)廉的小型防漏電裝置。得到了能夠消除各部分的延遲時(shí)間不同所產(chǎn)生的輸出時(shí)間偏移及能夠消除對經(jīng)年變化、運(yùn)行狀況變化、制造上的離散差的可靠性高且精度好的防漏電裝置。
圖23(a)是本發(fā)明的實(shí)施例十一中的防漏電裝置的切換單元及與主體泄漏阻抗的等效阻抗單元的電路。34、37是電阻，35、38是電感，36是電容。在本實(shí)施例中，通過添加相當(dāng)于實(shí)施例一至十中的主體泄漏阻抗的等效阻抗4的附加阻抗37和38使Uanti、Vanti、Wanti的電壓更接近壓縮機(jī)的相電壓U、V、W的反相電壓。
因此，防漏電效果比實(shí)施例一至十的還好。
也就是說，附加阻抗37、38不是設(shè)在匯總各相的中性點(diǎn)間的泄漏阻抗，而是與預(yù)先設(shè)定的負(fù)載主體的阻抗等效的等效阻抗。另一方面，因?yàn)槁╇娏骱偷刃ё杩?4、35、36中有電容36，所以，在切換單元5的相電壓上升、下降時(shí)才有抵消電流流向主體。通過該附加阻抗能夠總是流過與等效阻抗4對應(yīng)的電流，結(jié)果，得到電流流過電機(jī)13、產(chǎn)生與相電壓相同的反相電壓的防止裝置1，該裝置的精度高。附加阻抗37、38是主體的等效阻抗，另一方面，泄漏阻抗34、35、36是為了流過動態(tài)電流而設(shè)置的LCR電路。
使用圖23(b)說明圖23(a)的操作。圖23(b)在1-2時(shí)晶體管30從通到斷。在2-3時(shí)晶體管3從斷開通。此時(shí)相電壓Uanti根據(jù)流過37和38的電流方向在虛線或?qū)嵕€的時(shí)間由高變低。根據(jù)該電壓變化，抵消電流流過34、35和36。這里，為完全抵消主體漏電流，使各個阻抗的值與主體的完全等效。在室內(nèi)空調(diào)裝置的壓縮機(jī)電機(jī)中的38是幾mH到幾十mH，37是幾歐姆到幾十歐姆、34是幾千歐姆到幾十千歐姆，35是幾到幾十mH、36是幾千到幾萬PF。
3→4→5時(shí)的邏輯相反，晶體管31由通到斷、晶體管30由斷到通。此時(shí)相電壓Uanti根據(jù)流向37和38的電流的方向，在虛線或?qū)嵕€的時(shí)間由低變高。此時(shí)以與前面同樣的大小流過完全相反的抵消電流。其他各相的操作完全相同。
圖24(a)是表示本發(fā)明的實(shí)施例十二的防漏電裝置的切換單元和主體泄漏阻抗的等效阻抗單元的電路。40是晶體管，41、43是電阻，42是二極管，44是電感，45是電容。實(shí)施例一-十一的主體泄漏阻抗的等效阻抗4及切換單元按圖24那樣構(gòu)成，也得到同樣的效果。這樣構(gòu)成時(shí)，切換晶體管使電壓的變化與主體相電壓的變化相反。
根據(jù)這樣的構(gòu)成，得到了切換單元的部件數(shù)減少的、比實(shí)施例一-十一更便宜的防漏電裝置。
即，因?yàn)殡娙?4等的存在而流過如圖11的抵消電流。
主體1的各相端點(diǎn)和等效阻抗的圖23(a)的A點(diǎn)可以是主體的反向電壓。為得到這些電壓，在圖23中設(shè)有37和38。
使用圖24(b)說明圖24(a)的操作。1-2時(shí)晶體管40由斷到通。此時(shí)相電壓Uanti由高變低。根據(jù)該電壓變化，抵消電流接45→44→43→40的順序流過。這里，為完全消除主體漏電流，各個阻抗的值是與主體完全等效的值。在室內(nèi)空調(diào)裝置的壓縮機(jī)電機(jī)中，41、43是幾千到幾千歐姆，44是幾到幾千mH，45是幾千到幾萬PF。
2→3時(shí)的邏輯相反，晶體管40由通變斷。此時(shí)，相電壓Uanti從低變高。此時(shí)有與上述的大小完全相同、方向相反的抵消電流接41→42→44→45的順序流過。其他各相的操作完全相同。在上面的電路中，晶體管40是以規(guī)定的時(shí)序通斷的切換裝置，并且電阻41和43的阻值相同。為改變路徑，設(shè)置了二極管42。
發(fā)明的實(shí)施例一～十二的主體泄漏阻抗的等效阻抗4和切換單元按照圖25那樣來構(gòu)成，也得到了相同的效果。此時(shí)切換單元的各個晶體管的電壓變化變得平滑。
這樣，通過不使用電感、使晶體管的切換平滑地進(jìn)行，得到了切換單元的部件數(shù)減少、比實(shí)施例一～十二更為價(jià)廉的防漏電裝置。
圖25與圖23、24的操作相同，在圖23、24中省略了L44、35的電感。省略了該L的電路，仍有附加阻抗，僅犧牲了很小的效果就能省去昂貴的電感部件。
圖26表示本發(fā)明實(shí)施例十四中的防漏電裝置的切換單元和主體泄漏阻抗的等效阻抗單元的電路。在圖26中，46是電容。實(shí)施例一到十二的主體泄漏阻抗的等效阻抗4和切換單元接圖26那樣來構(gòu)成，也得到同樣的效果。此時(shí)對切換單元的各個晶體管的電壓變化進(jìn)行平滑，母線電壓對主體的母線電壓來講是低電壓。圖27中表示操作波形。
這樣，得到了不使用電感和電阻就能平滑進(jìn)行晶體管的切換操作、并使母線電壓對主體的母線電壓來講是低電壓、使切換單元的部件數(shù)減少、比實(shí)施例一到十三更價(jià)廉的防漏電裝置。在中性點(diǎn)80匯總各相的阻抗37、38。
圖28是表示本發(fā)明的實(shí)施例十五的防漏電裝置的切換單元和主體泄漏阻抗的等效阻抗單元的電路。在本實(shí)施例中，相對于實(shí)施例十一和十二來說，構(gòu)成減少了主體泄漏阻抗的等效阻抗單元的電感和電阻。
這樣通過減少電感和電阻的部件數(shù)，得到了比實(shí)施例十一和十二更為價(jià)廉的防漏電裝置。
圖28共用圖23、24中電容之外的部件，在相電壓不是三相同時(shí)進(jìn)行變化時(shí)，部件54、55、56可以共用。該操作如圖27所示。
圖29是本發(fā)明的實(shí)施例十六的防漏電裝置的切換單元及驅(qū)動單元的電路。60是電容，61是電阻。在這個積分電路中平滑驅(qū)動切換單元。該驅(qū)動單元適用于實(shí)施例一至十五中，若主體泄漏阻抗的等效阻抗單元中有電感時(shí)，降低電感的值也得到同樣的效果。另外，在沒有電感的等效阻抗單元中，由于平滑晶體管的操作，所以抵消電流的波形更接近于漏電流的波形，提高了抵消效果。此時(shí)各個單元的操作如圖30所示。
對有電感的裝置，通過降低電感值，得到了更價(jià)廉的防漏電裝置；對無電感的裝置，得到了有更高的防漏電效果的防漏電裝置。
圖29是對到現(xiàn)在為止的實(shí)施例中進(jìn)行切換操作的切換單元的晶體管進(jìn)行放大操作、在沒有等效阻抗時(shí)也得到相同的抵消電流的裝置，使用該結(jié)構(gòu)，可使驅(qū)動單元、切換單元、等效阻抗單元集成在一塊芯片上而不需外加構(gòu)件，使IC化成為可能。
實(shí)施例十七是使實(shí)施例十一到十六中的主體泄漏阻抗的等效阻抗4的各元件的值可變的裝置。圖31是表示在實(shí)施例十一、十二中的裝置的圖。本實(shí)施例通過使主體泄漏阻抗的等效阻抗可變，能夠訂正由于經(jīng)年變化、制造上的離散度、操作狀況的變化等而使主體泄漏阻抗8與防漏電裝置的負(fù)載泄漏阻抗的等效阻抗4的偏移。
以圖11為參照得到圖31的操作。此時(shí)，認(rèn)為各個元件是可電子控制的可變阻抗。
另外，各單元的值可以在出廠調(diào)整和在調(diào)整壓縮機(jī)的制造精度引起的泄漏阻抗的精度時(shí)確定。如果只在出廠時(shí)調(diào)整，則可使用通常的可變阻抗元件。
這樣，由于是不使用防漏電變壓器等昂貴的大型部件就可以實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)，所以得到了價(jià)廉小型的防漏電裝置。還得到了能克服經(jīng)年變化、操作狀況變化、制造上的離散差的、可靠性高的防漏電裝置。
圖32是本發(fā)明的實(shí)施例十八的防漏電裝置的結(jié)構(gòu)圖。在本實(shí)施例中，負(fù)載13是用三相180°通電方式驅(qū)動的三相直流無刷電機(jī)。
圖33是本實(shí)施例的各個單元的電壓電流波形，(e)是主體的U相的輸出電壓U，(f)是主體的V相輸出電壓V，(g)是主體的W相輸出電壓W，(h)是三相總的漏電流，(i)是施加到防漏電裝置的阻抗M上的電壓Manti，(j)是隨Manti的電壓變化的抵消電流。橫軸為時(shí)間軸。
使用圖32、33說明本實(shí)施例防漏電裝置的操作。如(e)、(f)、(g)、(h)所示，在相電壓切換時(shí)，來自壓縮機(jī)電機(jī)的漏電流泄漏充到負(fù)載泄漏阻抗8中的電容分量中的電荷。在與此對應(yīng)的本實(shí)施例所示的防漏電裝置中，根據(jù)主體的控制信息、用與主體的相電壓反相的電壓驅(qū)動切換電路5，產(chǎn)生如(i)所示的電壓并將其施加到與負(fù)載泄漏阻抗等效的阻抗4，得到如(j)所示的、與流過主體的漏電流反向的電流，由此可防止漏電。
同時(shí)，在相電壓不變化的負(fù)載上，防止裝置的各個單元的相數(shù)可以少于負(fù)載的相數(shù)，得到了部件數(shù)減少的、價(jià)廉的防漏電裝置。
即，如圖33的虛線所示，可以在串連阻抗的等效阻抗上施加外加電壓Manti，得到抵消電流，電路成本可以降低。
電壓Manti的相位可以通過對各相電壓的相電壓變化進(jìn)行“與”操作得到。
同時(shí)，對相電壓不變時(shí)的負(fù)載來講，如圖33所示那樣的沒有調(diào)制的三逆變器基本上不同時(shí)變化。但是，在三相調(diào)制時(shí)，兩相的相電壓同時(shí)變化，在三相調(diào)制時(shí)，三相的相電壓同時(shí)變化。對感應(yīng)電機(jī)和無刷電機(jī)任一個，在以二相調(diào)制為主時(shí)，對三相來說，兩個電路是最優(yōu)的。但為明確本實(shí)施例和其他實(shí)施例的差別，在三相負(fù)載中示出了一個電路。
由上，切換總數(shù)(即晶體管數(shù))、L、C、R元件數(shù)比逆變器總相數(shù)更易于減少。也就是說，因?yàn)橄鄬τ谀孀兤鞯目傁鄶?shù)而言，防止裝置相數(shù)減少，所以可得到價(jià)廉的防漏電裝置。
上述實(shí)施例都示出了三相負(fù)載的情況，但對單相及所有相的負(fù)載來說，如果同時(shí)進(jìn)行切換定時(shí)，則與電機(jī)種類和通電方式無關(guān)，當(dāng)然可以利用。另外，雖然可以進(jìn)行電機(jī)中性點(diǎn)不接地的說明，但中性點(diǎn)不接地時(shí)可以用是理所當(dāng)然的。
上述說明是關(guān)于壓縮機(jī)的防漏電的說明，當(dāng)然可以用在逆變器驅(qū)動的任何負(fù)載的防漏電的情形。
上述實(shí)施例可以在同一IC內(nèi)實(shí)現(xiàn)。在IC內(nèi)含有防漏電裝置時(shí)需要高低壓共同安裝的技術(shù)，但對此作為HVIC已經(jīng)實(shí)用化，因此就容易實(shí)現(xiàn)。
通過在同一IC內(nèi)實(shí)現(xiàn)，得到了非常小的、價(jià)廉的防漏電裝置。如上所述，因?yàn)槿鐖D1的發(fā)明那樣的電源系為逆變器和防漏電裝置共用，所以可以價(jià)廉且產(chǎn)生準(zhǔn)確的反相位。實(shí)施例如以前的一樣，可以不含變壓器等，進(jìn)行小型化。
圖34是防漏電裝置的切換單元和與大地泄漏阻抗等效的等效阻抗單元的電路結(jié)構(gòu)圖。圖34和圖24相同，與發(fā)明的實(shí)施例十二的說明基本相同。
圖35是一相的各個單元的操作時(shí)序圖。
圖36是本發(fā)明的防漏電裝置的整體結(jié)構(gòu)的圖。
圖34中，160是晶體管，161是二極管，162、163是電阻，164是電容，165是電感。
使用圖34、35說明該操作。1→2時(shí)，晶體管160從斷到通。此時(shí)，相電壓Uanti由高變低。此時(shí)，抵消主體漏電流的抵消電流流過165→164→163→160的路徑。這里，為完全抵消主體側(cè)的漏電流，各阻抗是與主體完全等效的值。
2→3時(shí)，邏輯相反，晶體管160從通到斷。此時(shí)相電壓Uanti由低變高。此時(shí)，與1→2時(shí)大小完全相同、方向相反的電流流過162→161→164→165的路徑。其他相的操作與此相同。
這樣，向阻抗施加與主體切換的電壓反相的電壓，產(chǎn)生消除漏電流的電流，可以防止漏電流的發(fā)生。
在該防漏電裝置中，如圖35所示，在晶體管160導(dǎo)通時(shí)，向電阻162施加電源電壓，繼續(xù)流過與抵消電流無關(guān)的電流。當(dāng)主體的泄漏阻抗的電阻分量的阻抗大時(shí)，為了使電阻62上的電能損耗變小、耐發(fā)熱起見，取小的電阻較好。
即把等效阻抗單元與主體的泄漏阻抗(電阻分量)設(shè)計(jì)成一致。主體即壓縮機(jī)的容量變小、使裝置的尺寸變小，使漏電流減少；電阻162可以是小電阻，比較經(jīng)濟(jì)。
然而，如果壓縮機(jī)的尺寸大則相反，電阻162的發(fā)熱變大，電阻變大、不經(jīng)濟(jì)，解決方案如下例所示。
圖30是表示本發(fā)明的實(shí)施例二十的防漏電裝置的結(jié)構(gòu)圖。1是防漏電裝置的結(jié)構(gòu)，2是主體的結(jié)構(gòu)，3是工業(yè)電源。在防漏電裝置1中，4是主體負(fù)載的泄漏阻抗8的等效阻抗，5是提供給與負(fù)載泄漏阻抗的等效的阻抗4的切換單元，6是驅(qū)動切換單元5的驅(qū)動單元，7是產(chǎn)生切換模式的控制單元。防漏電裝置的切換單元5的電源使用主體的轉(zhuǎn)換器12的輸出。在本實(shí)施例中，主體的控制單元9和防漏電裝置的控制單元7在同一微處理器上實(shí)現(xiàn)，該控制在微處理器內(nèi)裝的程序上進(jìn)行。驅(qū)動單元6、切換單元5由低電流容量(小于500mA)的電子部件構(gòu)成。該實(shí)施例是在三相壓縮機(jī)電機(jī)中實(shí)施的例子。
圖37是本實(shí)施例的防漏電裝置的切換單元和與大地泄漏阻抗等效的等效阻抗單元的電路結(jié)構(gòu)圖。在圖37中，120、121是晶體管，122是二極管，123，124是電阻，125是電容，126是電感。
圖38是本實(shí)施例中的各個單元的操作時(shí)序圖，(a)是主體的U相輸出電壓U，(b)是由于U的電壓變化產(chǎn)生的漏電流，(c)是向防漏電裝置的阻抗4的U相單元施加的電壓Uanti，(d)是隨Uanti的電壓變化的抵消電流。(e)(f)分別示出了120、121的通斷狀態(tài)。橫軸為時(shí)間軸。
使用圖36、37、38說明本實(shí)施例的防漏電裝置的操作。考察U相來說明。在圖38(b)的1→2時(shí)，晶體管120由截止到導(dǎo)通。此時(shí)相電壓Uanti由高變低。此時(shí)抵消主體漏電流的抵消電流流過126→125→124→122→120的路徑。這里，為完全抵消主體側(cè)的漏電流，各阻抗是與主體完全等效的值。
2→3時(shí)的邏輯相反，晶體管120由導(dǎo)通變?yōu)榻刂埂＞w管121此時(shí)由截止變?yōu)閷?dǎo)通，抵消電流流過時(shí)，121導(dǎo)通，抵消電流停止時(shí)，121截止，相電Uanti由低變高。此時(shí)與1→2時(shí)完全相反，有大小相同、萬向相反的抵消電流流過121→124→125→126路徑。其他相的操作與此完全相同。
這樣，向阻抗施加與主體的切換電壓反相的電壓，產(chǎn)生抵消漏電流的電流，可防止漏電流的發(fā)生。
這里，電阻123是驅(qū)動晶體管121的電阻，與作為等效阻抗的電阻成分無關(guān)，可以取很大的值。二極管122用于防止晶體管121的基極-發(fā)射極間的反向電壓。
通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，即使對泄漏阻抗的電阻成分小的機(jī)器，在本裝置中不使用產(chǎn)生很大電力損失的部分也能夠構(gòu)成，得到了價(jià)廉、小型、效果高的防漏電裝置。
因?yàn)橛尚∪萘康牟考?gòu)成，所以可以IC化；如果能IC化，可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)價(jià)廉的小型化。
圖36是本發(fā)明的實(shí)施例二十一的防漏電裝置的結(jié)構(gòu)圖。1是防漏電裝置的結(jié)構(gòu)，2是主體的結(jié)構(gòu)，3是工業(yè)電源。在防漏電裝置1中，4是主體的負(fù)載泄漏阻抗8的等效阻抗，5是為負(fù)載泄漏阻抗的等效阻抗4提供電壓的切換單元，6是驅(qū)動切換單元5的驅(qū)動單元，7是產(chǎn)生切換模式的控制單元。防漏電裝置的切換單元5的電源使用主體轉(zhuǎn)換器12的輸出。在本實(shí)施例中，主體的控制單元9和防漏電裝置的控制單元7在同一微處理器上實(shí)現(xiàn)，該控制在微處理器內(nèi)裝的程序上進(jìn)行。驅(qū)動單元6、切換單元5用低電流容量(小于500mA)的電子部件構(gòu)成。該實(shí)施例是在三相壓縮機(jī)電機(jī)中實(shí)施的例子。
圖39是本實(shí)施例的防漏電裝置的切換單元和與大地泄漏阻抗等效的等效阻抗單元的電路結(jié)構(gòu)圖。圖39中，140、141是晶體管，142是電阻，143是電阻，144是電感。
圖40是本實(shí)施例中的各個單元的操作時(shí)序圖。(a)是主體的U相的輸出電壓，(b)是由于U的電壓變化引起的漏電流，(c)是施加到防漏電裝置的阻抗4的U相單元的電壓Uanti，(d)是由于Uanti的電壓變化引起的抵消電流。(g)(h)分別示出了晶體管140、141的導(dǎo)通狀態(tài)和截止?fàn)顟B(tài)。橫軸為時(shí)間軸。
使用圖36、39、40說明本實(shí)施例的防漏電裝置的操作?？疾霼相進(jìn)行說明。1→2時(shí)，晶體管141由截止變?yōu)閷?dǎo)通，晶體管140由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?。此時(shí)，相電壓Uanti由高變低。此時(shí)，抵消主體的漏電流的抵消電流流過144→143→142→141的路徑。這里，為完全消除主體側(cè)的漏電流，各阻抗是與主體等效的值。
2→3時(shí)，邏輯相反，晶體管141由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?。晶體管140此時(shí)由截止變?yōu)閷?dǎo)通，相電壓Uanti由低變高。此時(shí)，與1→2完全相反，有大小不變、方向相反的抵消電流流過120→142→143→144的路徑。其他各相的操作與此相同。
這樣，向阻抗施加與主體切換電壓反相的電壓，產(chǎn)生抵消漏電流的電流，防止漏電流的發(fā)生。切換元件140是NPN型，141是PNP型。
通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，得到了對于泄漏阻抗的電阻成分小的機(jī)器在本裝置中也無耗電大的部分的、價(jià)廉、小型、效率高的防漏電裝置。
另外，由于由PNP和NPN組合來構(gòu)成，并且由于由小容量的部件來構(gòu)成，所以可IC化；若IC化，則可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)價(jià)廉的小型化。
通過上面的說明，有關(guān)本發(fā)明的第一方面，因?yàn)橄蜇?fù)載的泄漏阻抗等效阻抗施加與該逆變器產(chǎn)生的交流電壓同步但反相的電壓抵消接地電流，所以得到了簡單并且能確實(shí)防止漏電的逆變器裝置。
有關(guān)本發(fā)明的第二方面，因?yàn)樵O(shè)置了向等效阻抗單元施加與逆變器產(chǎn)生的交流電壓同步但反相的交流的反向電壓施加裝置，所以得到了簡單并且能確實(shí)能防止漏電的逆變器裝置。
有關(guān)本發(fā)明的第三方面，因?yàn)樵O(shè)置了與逆變器驅(qū)動負(fù)載的大地泄漏阻抗等效的等效阻抗，根據(jù)逆變器的切換信號施加與逆變器的交流電壓反相的電壓，所以得到了通用性高的裝置。另外，因?yàn)槟軌驈尿?qū)動產(chǎn)生裝置產(chǎn)生反向信號，所以漏電流的時(shí)間延遲比從控制單元的信號產(chǎn)生的時(shí)間延遲小，而比從切換單元產(chǎn)生的大，但因信號是低壓并在同一電路(同一程序內(nèi))，所以能夠?qū)︱?qū)動單元的控制時(shí)間的離散度進(jìn)行補(bǔ)償并且價(jià)廉。
有關(guān)本發(fā)明的第四方面，產(chǎn)生抵消電流的、與泄漏阻抗的等效的阻抗單元至少可以用包括電容的元件構(gòu)成，所以制造簡單并能夠靈活性地對應(yīng)改變。
有關(guān)本發(fā)明的第五方面，因?yàn)槟軌蜃杂蛇x擇直流電流的電壓，所以等效阻抗裝置可以小容量化和標(biāo)準(zhǔn)化。特別是因?yàn)榭梢缘蛪弘娫椿?，所以可以使用低耐壓元件，使集成化變得容易并且價(jià)廉。
有關(guān)本發(fā)明的第六方面，因?yàn)槭┘拥降刃ё杩沟鹊碾妷嚎梢允强勺兊?，所以得到了能夠與逆變器的輸出相對應(yīng)、與因長期使用引起的漏電流的變化相對應(yīng)、易于使用的裝置。對等效阻抗來說，可以減少L，可以小型化。
有關(guān)本發(fā)明的第七方面，由于與漏電流相對應(yīng)改變施加到等效阻抗的電壓，所以得到了通用性好、可靠性高、即使負(fù)載由于經(jīng)年變化等而變化也能夠可靠地高精度地防止漏電的逆變器裝置。
有關(guān)本發(fā)明的第八方面，因?yàn)槭┘拥降刃ё杩箚卧碾妷旱漠a(chǎn)生時(shí)間由逆變器的交流電壓來改變，所以能夠價(jià)廉地防止漏電。
有關(guān)本發(fā)明的第九方面，因?yàn)闄z測漏電流、改變阻抗值，所以得到了可以簡單地進(jìn)行各種變更、可靠性好的逆變器裝置。
有關(guān)本發(fā)明的第十方面，設(shè)有通過改變反向電壓來產(chǎn)生的延遲裝置，所以能夠簡單且可靠的防止漏電。
有關(guān)本發(fā)明的第十一方面，得到了價(jià)廉、小型、可靠性高的防漏電裝置。
有關(guān)本發(fā)明的第十二方面，通過在逆變器裝置上添加的小型裝置能夠可靠地防止漏電。另外，因?yàn)楦鶕?jù)控制信息產(chǎn)生切換模式，所以能夠在同一電路(微機(jī))上形成驅(qū)動單元，可靠性高。
有關(guān)本發(fā)明的第十三方面，因?yàn)榇_定切換模式是使之產(chǎn)生與大地漏電流反相的電流，所以能夠產(chǎn)生接近于漏電流的抵消電流，價(jià)廉地得到了更小型的防漏電裝置。
有關(guān)本發(fā)明的第十四方面，因?yàn)闄z測漏電流來進(jìn)行控制，所以得到了能夠更細(xì)地調(diào)整的、可靠性高的防漏電裝置。
有關(guān)本發(fā)明的第十五方面，因?yàn)楦鶕?jù)大地泄漏信息來改變控制信號，所以得到了可在更寬的范圍內(nèi)操作、更可靠的防漏電裝置。
有關(guān)本發(fā)明的第十六方面，因?yàn)楦鶕?jù)大地泄漏信息改變切換驅(qū)動信號，所以得到了切換操作準(zhǔn)確、可靠性高的防漏電裝置。
有關(guān)本發(fā)明的第十七方面，因?yàn)楦鶕?jù)大地泄漏信息調(diào)整阻抗值，所以得到了可靠性高、精度好地抑制電流的防漏電裝置。
有關(guān)本發(fā)明的第十八方面，因?yàn)楦鶕?jù)大地泄漏信息來改變提供給可變電源的外加電壓，所以得到了確實(shí)能防止漏電流的裝置。
有關(guān)本發(fā)明的第十九方面，因?yàn)榈脧哪孀兤黩?qū)動單元得到與切換有關(guān)的信息，所以能夠得到價(jià)廉、通用性好、控制操作準(zhǔn)確的裝置。
有關(guān)本發(fā)明的第二十方面，因?yàn)橹苯永媚孀兤鞯那袚Q信息進(jìn)行切換，所以噪聲等的影響很少，得到了可以可靠地防電的、通用性高的裝置。另外，漏電流容易與抵消電流一致，得到了對經(jīng)年變化具有極高可靠性的裝置。
有關(guān)本發(fā)明的第二十一方面，在控制單元有延遲裝置，可以高精度地防止漏電。特別地，切換元件或延遲光耦合器等信號的元件特性和離散度都可以用延遲來進(jìn)行調(diào)整，所以得到了可以得到更高一級精度的電流的裝置。
有關(guān)本發(fā)明的第二十二方面，由于在驅(qū)動單元有延遲裝置，所以得到了確實(shí)有效地延遲切換的、可靠性高的裝置。
有關(guān)本發(fā)明的第二十三方面，因?yàn)槭窃诘刃ё杩箚卧獌?nèi)設(shè)置了各元件的結(jié)構(gòu)，所以得到了結(jié)構(gòu)上維修簡單的裝置。
有關(guān)本發(fā)明的第二十四方面，由于簡化了泄漏阻抗電路，所以可以實(shí)現(xiàn)裝置的小型化。
有關(guān)本發(fā)明的第二十五方面，得到了可以用簡化的等效電路構(gòu)成的、結(jié)構(gòu)簡單的防漏電裝置。
有關(guān)本發(fā)明的第二十六方面，可以把等效阻抗做得更簡單，能夠得到價(jià)廉的裝置。
有關(guān)本發(fā)明的第二十七方面，通過共用部件可以得到用更少的電子部件組成等效阻抗的價(jià)廉的裝置。
有關(guān)本發(fā)明的第二十八方面，由于在驅(qū)動單元使用了積分電路，所以例如在沒有電感或電感不足時(shí)，對相電壓的急劇變化也能夠?qū)崿F(xiàn)延遲，可以價(jià)廉地得到小型的防漏電裝置。
有關(guān)本發(fā)明的第二十九方面，因?yàn)榈刃ё杩箚卧母髟闹凳强勺兊?，所以得到了可適于漏電特性的變化的、可靠性高的裝置。
有關(guān)本發(fā)明的第三十方面，用少量的部件實(shí)現(xiàn)了防漏電裝置，比較經(jīng)濟(jì)。
有關(guān)本發(fā)明的第三十一方面，裝置的各部分能夠集成化，容易批量生產(chǎn)，價(jià)格便宜，實(shí)現(xiàn)了小型化，在任何地方都可以安裝。
有關(guān)本發(fā)明的第三十二方面，得到了逆變器的控制裝置和漏電防止可以一體化、能夠進(jìn)一步提高可靠性的逆變器裝置。
有關(guān)本發(fā)明的第三十三方面，因?yàn)楫a(chǎn)生等效電流來抵消接地電流，所以可以簡單且價(jià)廉地防止漏電。
有關(guān)本發(fā)明的第三十四方面，因?yàn)槟軌蚋櫬╇娏鞯淖兓?，所以得到了高精度的防止漏電的方法?br> 有關(guān)本發(fā)明的第三十五方面，得到了價(jià)廉的、漏電少的、驅(qū)動壓縮機(jī)用電機(jī)的逆變器，因?yàn)槭褂靡苑鸁N或烴作為主要成分并混合其他成分的冷卻劑，所以能夠在冷凍循環(huán)中促進(jìn)使用不合氯的氟隆，改善環(huán)境的作用很大。
有關(guān)本發(fā)明的第三十六方面，即使例如壓縮機(jī)的尺寸變大、漏電流變大時(shí)，小型的裝置也能防漏電。
有關(guān)本發(fā)明的第三十七方面，因?yàn)槟軌蛴蒔NP、NPN組合構(gòu)成防漏電裝置，所以，可以實(shí)現(xiàn)部件的集成，得到非常小型的裝置。
權(quán)利要求
1.逆變器裝置(9，10，11，12)中使用的防漏電裝置，包括由該逆變器驅(qū)動的、就負(fù)載的接地泄漏而言具有與負(fù)載(13)的阻抗等效的阻抗的、一端接地的等效阻抗單元；與等效阻抗單元(4)的另一端相連、施加與由該逆變器產(chǎn)生的交流電壓(U、V、W)同步但反相的交流電流(Uanti，Vanti，Wanti)的反向電壓施加裝置(5，6，7)。
2.權(quán)利要求1的防漏電裝置，其中，上述反向電壓施加裝置包括與用于產(chǎn)生逆變器中的交流電壓的切換控制信號對應(yīng)、產(chǎn)生交流電壓的反向信號的驅(qū)動信號產(chǎn)生裝置(6，7)；與來自上述驅(qū)動信號產(chǎn)生裝置的反向信號對應(yīng)、把來自直流電源(12，15)的直流電切換成與逆變器的交流電壓反相的電壓的切換裝置(5)。
3.權(quán)利要求1的防漏電裝置，其中，上述反向電壓施加裝置包括切換來自直流電源(12，15)的直流、把直流切換成交流的切換裝置(5)；與產(chǎn)生向驅(qū)動負(fù)載(13)施加的交流電壓的逆變器相連、產(chǎn)生與交流電壓同步但反相的電壓信號以驅(qū)動切換裝置的控制裝置(6、7)。
4.權(quán)利要求3的防漏電裝置，其中上述控制裝置包括驅(qū)動切換單元的驅(qū)動單元(6)；根據(jù)逆變器中的控制信息產(chǎn)生切換單元的切換模式并為驅(qū)動單元提供切換模式的控制單元(7)。
5.權(quán)利要求4的防漏電裝置，其中上述控制信息是施加到逆變器的控制單元(9)的控制信號。
6.權(quán)利要求4的防漏電裝置，其中上述控制信息是施加到逆變器的驅(qū)動單元(10)的驅(qū)動信號。
7.權(quán)利要求4的防漏電裝置，其中上述控制信息是施加到逆變器的切換單元(11)的切換信號。
8.權(quán)利要求3的防漏電裝置，其中直流電源與逆變器的直流電源不同，電壓與逆變器切換的電壓不同。
9.權(quán)利要求3的防漏電裝置，其中上述控制裝置具有延遲裝置。
10.權(quán)利要求3的防漏電裝置，其中上述等效阻抗單元包括產(chǎn)生在每一個切換裝置和地之間提供的動態(tài)電流的第一泄漏阻抗；產(chǎn)生與在直流電源的另一端和地之間提供的動態(tài)電流反相的動態(tài)電流的第二泄漏阻抗；其中構(gòu)成第一泄漏阻抗電路和第二泄漏阻抗電路的一部分元件是共用的。
11.權(quán)利要求3的防漏電裝置，包括與直流電源的一端相連、用于對逆變器驅(qū)動負(fù)載的每一相產(chǎn)生反相電壓的第一切換裝置；用于產(chǎn)生從地流到第一切換裝置的動態(tài)電流的第一泄漏阻抗電路；用于產(chǎn)生從第二切換裝置流向地的動態(tài)電流的反相電流的第二泄漏阻抗電路，其中構(gòu)成第一泄漏阻抗電路和第二泄漏阻抗電路的一部分元件是共用的。
12.權(quán)利要求3的防漏電裝置，包括與直流電源的一端相連的PNP型切換元件；與直流電源的另一端相連的NPN型切換元件；與連接在兩個切換元件間和地之間的逆變器驅(qū)動負(fù)載等效的接地泄漏阻抗電路。
13.一種防漏電方法，包括下述步驟向驅(qū)動負(fù)載施加由轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的交流電壓；產(chǎn)生與交流電壓同步、反相的電壓；設(shè)置等效阻抗以產(chǎn)生與接地漏電流相等的電流、使在施加反向電壓時(shí)有與向驅(qū)動負(fù)載施加交流電壓時(shí)產(chǎn)生的接地漏電流相等的電流流過；使驅(qū)動負(fù)載和等效阻抗接地以便使接地漏電流和等效電流相互抵消。
14.權(quán)利要求13的防漏電方法，還包括下述步驟改變施加到等效阻抗單元上的電壓，使電壓跟隨從轉(zhuǎn)換器驅(qū)動負(fù)載泄漏到地的電流的變化。
全文摘要
防漏電裝置，包括與主體中負(fù)載的負(fù)載泄漏阻抗等效的等效阻抗；為等效阻抗提供電壓的切換單元；驅(qū)動切換單元的驅(qū)動單元；產(chǎn)生切換模式的控制單元。因?yàn)橥ㄟ^向等效阻抗提供反相的電壓消除了接地電流，所以防漏電裝置能夠簡單且確實(shí)地防止漏電流。
文檔編號H02H7/122GK1159675SQ9612325
公開日1997年9月17日 申請日期1996年12月20日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月21日
發(fā)明者山田倫雄, 川口仁 申請人:三菱電機(jī)株式會社