JP2008054488A - マトリクスコンバータおよびそれを備えた装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】交流電源の最低電位に基づき直流電圧を提供する直流電源と、交流電源と三相交流負荷との間の双方向通電を制御するスイッチ群であって、一方の方向の通電を制御する第1のスイッチと、その逆方向の通電を制御する第2のスイッチとを有するスイッチ群と、直流電源の直流電圧を用いて第1および第2のスイッチをそれぞれ駆動する第1および第2の駆動回路と、直流電源の正極と交流電源との間に設けられ、直流電源から交流電源への電流により充電され第1のスイッチを駆動する第1の駆動電源と、直流電源の正極と三相交流負荷との間に設けられ、直流電源から三相交流負荷への電流により充電され第2のスイッチを駆動する第2の駆動電源とを備える。
【選択図】図1
Description
(711〜716)と平滑コンデンサ(722、732など)を備えた別々の直流電源として動作する(例えば、特許文献2参照)。
駆動する第2の駆動回路と、前記直流電源から前記交流電源への電流により充電され、前記第1の駆動回路のための電源を提供する第1の駆動電源と、前記直流電源から前記三相交流負荷への電流により充電され、前記第2の駆動回路のための電源を提供する第2の駆動電源とを備えたものである。
図1は、本発明の実施の形態1におけるマトリクスコンバータを示す構成図である。図1に示されるように、双方向の半導体スイッチをマトリクス状に配置して、三相交流電源1および三相交流負荷である三相交流電動機2の各相をそれぞれ接続している。
流電源である直流電源回路101への入力電力により代用することも可能である。
マトリクスコンバータにおける最低電位を基準として動作する。
図4は、図3の回路に、マイクロコンピュータ200が三相交流電源1の電圧を検出できるようにするための回路を追加したものである。図4に示されるように、抵抗901と902とを用いて、三相交流電源1からの電圧が分圧され、分圧された電圧がマイクロコンピュータ200に入力される。
図5は、マトリクスコンバータの制御用電源を、比較的低い電圧である中性点NとR,S,Tいずれかの相との間から供給する場合である。制御用の安定化電源については、供給源を三相交流電源1の線間電圧とするよりも相電圧とするほうが、入力として印加される電圧が57.7%(相電圧/線間電圧の百分率)と低い電圧で済むため、安定化電源において高耐圧の部品を用いる必要がなくなる。
図6は、図1における軽微な負荷(抵抗1003)での消費電力をさらに軽減させるための回路を具備した実施例である。
図7は、三相交流電源の中性点を用いて、制御回路をさらに小型化にするための実施の形態を示す回路図である。図7に示されるように、ダイオード1200R、1200S、1200Tが、三相交流電源1の各相にそれぞれ接続されている。
ッチを減らすことにより、単相の交流電動機にも適用することができ、同様の効果を得ることができる。
2 三相交流電動機(三相交流負荷)
100 三相全波整流回路
101 直流電源回路
111、112、113、114、115、116 整流ダイオード
121、131 駆動回路
122 コンデンサ(第2の駆動電源)
132 コンデンサ(第1の駆動電源)
200 マイクロコンピュータ
1003 抵抗
1101、1201 電流制御回路
1103、1203 電流検出抵抗
Claims (10)
- 単相または三相の交流電源からの交流電力を変換し、所望の交流電力を三相交流負荷に提供するマトリクスコンバータにおいて、前記交流電源の最低電位に基づき直流電圧を提供する直流電源と、前記交流電源と前記三相交流負荷との間の双方向通電を制御するスイッチ群であって、前記三相交流負荷から前記交流電源への通電を制御する第1のスイッチと、前記交流電源から前記三相交流負荷への通電を制御する第2のスイッチとを有するスイッチ群と、前記直流電源からの直流電圧を用いて前記第1のスイッチを駆動する第1の駆動回路と、前記直流電源からの直流電圧を用いて前記第2のスイッチを駆動する第2の駆動回路と、前記直流電源から前記交流電源への電流により充電され、前記第1の駆動回路のための電源を提供する第1の駆動電源と、前記直流電源から前記三相交流負荷への電流により充電され、前記第2の駆動回路のための電源を提供する第2の駆動電源とを備えたマトリクスコンバータ。
- 前記直流電源の正極に接続され、前記交流電源からの電流を阻止する整流ダイオードと、前記直流電源の正極に接続され、前記三相交流負荷からの電流を阻止する整流ダイオードとを備えた請求項1に記載のマトリクスコンバータ。
- 前記直流電源からの電圧を受け、前記第1および第2の駆動回路を制御する制御回路を備えた請求項1に記載のマトリクスコンバータ。
- 前記制御回路は、前記三相交流負荷の運転に先立って、最低電圧である前記交流電源の相に対応する第1のスイッチをオンして、前記第2の駆動電源を充電する請求項3に記載のマトリクスコンバータ。
- 前記交流電源と前記直流電源の負極との間の電圧を分圧した電圧を前記制御回路に提供する請求項3に記載のマトリクスコンバータ。
- 前記直流電源は、前記交流電源からの交流電圧を全波整流する整流回路と、前記整流回路の出力電圧を受け、所定の直流電圧を発生する直流電源回路とを備えた請求項1に記載のマトリクスコンバータ。
- 前記直流電源は、三相を有する前記交流電源の中性点と、前記三相のいずれか1つの相とが1次側に接続されるトランスと、前記交流電源からの交流電圧を全波整流する整流回路と、前記トランスの2次側に接続され前記整流回路の負極を基準として動作する直流電源回路と備えた請求項1記載のマトリクスコンバータ。
- 前記直流電源は、前記交流電源からの交流電圧を半波整流する整流回路と、三相を有する前記交流電源の中性点に接続され前記整流回路の出力電位を基準として動作する直流電源回路とを備えた請求項1に記載のマトリクスコンバータ。
- 前記直流電源は、前記整流回路に流れる電流が所定値以下にならないように制御する電流制御回路を備えた請求項6〜8のいずれか1項に記載のマトリクスコンバータ。
- 三相交流負荷と、請求項1〜9のいずれか1項に記載のマトリクスコンバータとを備えた装置。
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