JP2011004449A - マトリクスコンバータ回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】単相交流電源1を所定の周波数の交流電圧に直接変換して3相モータ3の巻線に供給する3相のマトリクスコンバータ回路であって、通電方向に対応して2個のゲート入力を有し単相交流電源1の端子間に直列に接続され相毎に設けられた複数の双方向スイッチと、単相交流電源1の端子間電圧の大小関係を判別する大小判別手段4と、大小判別手段4により判別された電圧の大小関係に応じて、3相モータ3と回路間で還流させるように複数の双方向スイッチの導通を制御する制御手段5とを備えている。
【選択図】図1
Description
応じて3相モータ側から前記単相交流電源方向に常時導通させることにより、モータを流れる電流の還流が実現され、安定した電流、およびそれによる高効率なマトリクスコンバータ回路が実現される。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
。このシーケンス図は、電源周波数の一周期を示したものであり、実際にはこの一周期のパターンを繰り返すことになる。
チ2aの通電方向の2a−Dの方向への常時導通への切り替え、双方向スイッチ2dの通電方向の2d−Uの方向の非導通への切り替えが実行される。これにより、モータ3に加えられる電圧が過大となることなくスイッチング状態を切り替えることができる。これにより信頼性の高いマトリクスコンバータ回路が実現される。
このことにより、モータ3の回生電流が流れることなく、モータ3の電流が安定するものである。
るような応用に用いられ、高効率、高信頼性の特徴が必要なマトリクスコンバータ回路について有用である。
2a〜2f 双方向スイッチ
3 モータ
4 大小判別手段
5 制御手段
Claims (12)
- 単相交流電源を所定の周波数の交流電圧に直接変換して3相モータの巻線に供給する3相のマトリクスコンバータ回路であって、
正と負の通電方向に対応した2つのゲート入力を有し前記単相交流電源の端子間に直列に接続され相毎に設けられた複数の双方向スイッチと、
前記単相交流電源の端子間電圧の大小関係を判別する大小判別手段と、
前記大小判別手段により判別された電圧の大小関係に応じて、前記3相モータと回路間で還流させるように前記複数の双方向スイッチの導通を制御する制御手段とを備えたマトリクスコンバータ回路。 - 制御手段は、単相交流電源側から3相モータへ電流が流れる相に接続された一対の双方向スイッチのうち電圧が大となる前記単相交流電源の端子側に接続された双方向スイッチの通電を、大小判別手段により判別された電圧の大小関係に応じて制御することを特徴とする請求項1記載のマトリクスコンバータ回路。
- 制御手段は、単相交流電源側から前記3相モータへ電流が流れる相に接続された一対の双方向スイッチのうち電圧が小となる前記単相交流電源の端子側に接続された双方向スイッチを、大小判別手段により判別された電圧の大小関係に応じて前記単相交流電源側から前記3相モータ方向に常時導通させることを特徴とする請求項1記載のマトリクスコンバータ回路。
- 制御手段は、3相モータ側から単相交流電源へ電流が流れる相に接続された一対の双方向スイッチのうち電圧が小となる前記単相交流電源の端子側に接続された双方向スイッチを、大小判別手段により判別された電圧の大小関係に応じて、3相モータ側から前記単相交流電源方向に所定の通電率にて導通させることを特徴とする請求項1記載のマトリクスコンバータ回路。
- 制御手段は、3相モータ側から単相交流電源へ電流が流れる相に接続された一対の双方向スイッチのうち電圧が大となる前記単相交流電源の端子側に接続された双方向スイッチを、大小判別手段により判別された電圧の大小関係に応じて3相モータ側から前記単相交流電源方向に常時導通させることを特徴とする請求項1記載のマトリクスコンバータ回路。
- 制御手段は、単相交流電源側から3相モータへ電流が流れる相に接続された一対の双方向スイッチの両方を、前記単相交流電源側から前記3相モータの方向へ非導通とすることを特徴とする請求項1記載のマトリクスコンバータ回路。
- 制御手段は、3相モータ側から単相交流電源へ電流が流れる相に接続された一対の双方向スイッチの両方を、前記単相交流電源側から前記3相モータの方向へ非導通とすることを特徴とする請求項1記載のマトリクスコンバータ回路。
- 単相交流電源を所定の周波数の交流電圧に直接変換して3相モータの巻線に供給する3相のマトリクスコンバータ回路であって、
通電方向に対応して2個のゲート入力を有し前記単相交流電源の端子間に直列に接続され相毎に設けられた双方向スイッチと、
前記単相交流電源の電圧の大小関係を判別する大小判別手段と、
各相に備えられた一対の双方向スイッチが同じ導通方向に導通しないように非導通時間を設けて制御を行う制御手段とを備えたマトリクスコンバータ回路。 - 制御手段は、単相交流電源の電圧の絶対値が所定の電圧以下である場合、前記単相交流電
源側から3相モータへ電流が流れる相に接続された一対の双方向スイッチのうち電圧が大となる単相交流電源の端子側に接続された双方向スイッチを、前記大小判別手段により判別された電圧の大小関係に応じて双方向に非導通とすることを特徴とする請求項8記載のマトリクスコンバータ回路。 - 制御手段は、単相交流電源の電圧の絶対値が所定の電圧以下である場合、3相モータ側から前記単相交流電源へ電流が流れる相に接続された一対の双方向スイッチのうち電圧が小となる単相交流電源の端子側に接続された双方向スイッチを、前記大小判別手段により判別された電圧の大小関係に応じて双方向に非導通とすることを特徴とする請求項8記載のマトリクスコンバータ回路。
- 前記双方向スイッチは、窒化ガリウム(GaN)半導体により構成されている請求項1〜10記載のマトリクスコンバータ回路。
- 前記双方向スイッチは、炭化ケイ素(SiC)半導体により構成されている請求項1〜10記載のマトリクスコンバータ回路。
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