JP2593428B2 - インバータの出力波形改善装置 - Google Patents
インバータの出力波形改善装置Info
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- JP2593428B2 JP2593428B2 JP58147822A JP14782283A JP2593428B2 JP 2593428 B2 JP2593428 B2 JP 2593428B2 JP 58147822 A JP58147822 A JP 58147822A JP 14782283 A JP14782283 A JP 14782283A JP 2593428 B2 JP2593428 B2 JP 2593428B2
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- harmonic
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- output voltage
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
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- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 この発明はインバータの出力に非線形負荷が接続され
た場合などにおけるインバータの出力波形改善装置に関
する。
た場合などにおけるインバータの出力波形改善装置に関
する。
第１図は従来例を示すもので、１はインバータで、こ
のインバータ１には図示省略されているが、インバータ
を構成するトランジスタ又はサイリスタの他、これら各
素子を制御するための制御装置として、電圧設定器によ
って設定された信号と、インバータの出力電圧を検出
し、この出力電圧値を設定値と比較し、その差信号に応
じて位相制御もしくはパルス幅制御するための自動制御
装置が設けられている。（なお、インバータの出力電圧
調整法は、昭和47年２月29日、日刊工業新聞社発行の
「サイリスタ応用ハンドブック」の第289頁以下の記載
において周知である。） なお、インバータ１の出力には、リアクトル２とコン
デンサ３とを介して整流器からなる非線形負荷４が接続
される。この負荷４の入力側にはインダクタンス５とコ
ンデンサ６の直列回路からなるLCフィルタ７が接続され
る。このLCフィルタ７はインバータ１の出力を非線形負
荷４に供給させたときに発生する高調波電流のために、
インバータ１の出力電圧波形歪みを防止するためのもの
である。８はコンデンサである。
のインバータ１には図示省略されているが、インバータ
を構成するトランジスタ又はサイリスタの他、これら各
素子を制御するための制御装置として、電圧設定器によ
って設定された信号と、インバータの出力電圧を検出
し、この出力電圧値を設定値と比較し、その差信号に応
じて位相制御もしくはパルス幅制御するための自動制御
装置が設けられている。（なお、インバータの出力電圧
調整法は、昭和47年２月29日、日刊工業新聞社発行の
「サイリスタ応用ハンドブック」の第289頁以下の記載
において周知である。） なお、インバータ１の出力には、リアクトル２とコン
デンサ３とを介して整流器からなる非線形負荷４が接続
される。この負荷４の入力側にはインダクタンス５とコ
ンデンサ６の直列回路からなるLCフィルタ７が接続され
る。このLCフィルタ７はインバータ１の出力を非線形負
荷４に供給させたときに発生する高調波電流のために、
インバータ１の出力電圧波形歪みを防止するためのもの
である。８はコンデンサである。
上記のように非線形負荷４の入力側にLCフィルタ７を
設けると、LCフィルタ７はインバータ１から見たときに
進み回路になる。このため、進み電流が流れてインバー
タ電流が増大する欠点を持っている。そこで、インバー
タ１の負荷力率を調整して進み電流を抑制するために、
LCフィルタ７と並列にインダクタンスＬ（図示省略）を
接続すればその調整が可能であるけれども、LCフィルタ
７の容量がさらに増大する欠点を伴う。従って、非線形
負荷４の入力側にLCフィルタ７を設け、高調波電流を抑
制することは好ましくない。
設けると、LCフィルタ７はインバータ１から見たときに
進み回路になる。このため、進み電流が流れてインバー
タ電流が増大する欠点を持っている。そこで、インバー
タ１の負荷力率を調整して進み電流を抑制するために、
LCフィルタ７と並列にインダクタンスＬ（図示省略）を
接続すればその調整が可能であるけれども、LCフィルタ
７の容量がさらに増大する欠点を伴う。従って、非線形
負荷４の入力側にLCフィルタ７を設け、高調波電流を抑
制することは好ましくない。
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、LCフ
ィルタを使用しないにもかかわらず、非線形負荷によっ
て発生する高調波電流によるインバータの出力電圧波形
歪みの改善を図ることができるインバータの出力波形改
善装置を提供すること目的とする。
ィルタを使用しないにもかかわらず、非線形負荷によっ
て発生する高調波電流によるインバータの出力電圧波形
歪みの改善を図ることができるインバータの出力波形改
善装置を提供すること目的とする。
以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明する
に、第１図と同一部分には同一符号を付して示す。第２
図において、インバータ１の出力はリアクトル２とコン
デンサ３を介して整流器からなる非線形負荷４に供給さ
れる。９はインバータ１の出力電圧を検出するトランス
で、このトランス９の１次側はインバータ１の出力端と
負荷４との電路に接続される。トランス９の２次側出力
の一つはインバータ１の自動制御装置にフィードバック
用の検出信号として印加される。すなわち、自動制御装
置内において前以て設定された電圧設定信号と比較さ
れ、その差信号に応じてインバータは位相制御もしくは
パルス幅制御されて設定された出力電圧となるよう制御
される。一方、トランス９の２次出力の他方は高調波フ
ィルタ10にも与えられる。
に、第１図と同一部分には同一符号を付して示す。第２
図において、インバータ１の出力はリアクトル２とコン
デンサ３を介して整流器からなる非線形負荷４に供給さ
れる。９はインバータ１の出力電圧を検出するトランス
で、このトランス９の１次側はインバータ１の出力端と
負荷４との電路に接続される。トランス９の２次側出力
の一つはインバータ１の自動制御装置にフィードバック
用の検出信号として印加される。すなわち、自動制御装
置内において前以て設定された電圧設定信号と比較さ
れ、その差信号に応じてインバータは位相制御もしくは
パルス幅制御されて設定された出力電圧となるよう制御
される。一方、トランス９の２次出力の他方は高調波フ
ィルタ10にも与えられる。
高調波フィルタ10はインバータ１の出力電圧の高調波
分（以下、高調波電圧と表示する）を検出するもので、
このフィルタ10の出力に得られる高調波電圧に比例した
電圧を、この高調波電圧によってインバータ１の出力電
圧の歪みを抑制するために高調波電圧抑制信号としてイ
ンバータ１の自動制御装置に印加される。自動制御装置
では、検出した高調波電圧に対して反転した極性でピー
ク値の等しい電圧を前述のフィードバック制御によって
設定されて出力される出力電圧に加算（重畳）するよう
に出力する。
分（以下、高調波電圧と表示する）を検出するもので、
このフィルタ10の出力に得られる高調波電圧に比例した
電圧を、この高調波電圧によってインバータ１の出力電
圧の歪みを抑制するために高調波電圧抑制信号としてイ
ンバータ１の自動制御装置に印加される。自動制御装置
では、検出した高調波電圧に対して反転した極性でピー
ク値の等しい電圧を前述のフィードバック制御によって
設定されて出力される出力電圧に加算（重畳）するよう
に出力する。
したっがて、インバータ１の出力電圧の高調波分が設
定電圧に対して正方向の場合には、その電圧を抑制する
方向に、また負方向の場合には持ち上げる方向で出力電
圧は制御され、高調波分が抑制される。
定電圧に対して正方向の場合には、その電圧を抑制する
方向に、また負方向の場合には持ち上げる方向で出力電
圧は制御され、高調波分が抑制される。
なお、上記実施例において、高調波電圧はインバータ
１の出力電圧より基本波分を取り除いてもよく、また各
次調波別に検出して合成してもよい。すなわち、インバ
ータ１から出力する高調波電圧の精度は、インバータ１
のスイッチング周波数により制限を受ける。つまり、出
力しようとする高調波電圧とインバータ１のスイッチン
グ周波数が近接すると誤差が大きくなってしまう。従っ
て、個別にフィルタを設けて、上限の次数を限定するこ
とにより精度よく高調波の抑制が可能となる。
１の出力電圧より基本波分を取り除いてもよく、また各
次調波別に検出して合成してもよい。すなわち、インバ
ータ１から出力する高調波電圧の精度は、インバータ１
のスイッチング周波数により制限を受ける。つまり、出
力しようとする高調波電圧とインバータ１のスイッチン
グ周波数が近接すると誤差が大きくなってしまう。従っ
て、個別にフィルタを設けて、上限の次数を限定するこ
とにより精度よく高調波の抑制が可能となる。
次に第２図の回路を高調波分だけに着目して等価回路
を考えると第３図のように表されるが、上に示したイン
バータ１の高調波分の抑制制御を同図の等価回路を用い
て以下に詳述する。
を考えると第３図のように表されるが、上に示したイン
バータ１の高調波分の抑制制御を同図の等価回路を用い
て以下に詳述する。
第３図において、ZLは負荷インピーダンス、VSはイン
バータ１の出力電圧、ZSはインバータ１の出力インピー
ダンスであり、等価高調波電流源20の高調波電流IHによ
って高調波電圧V0が発生する。この電圧V0は次のように
導かれる。第３図からVS,ILは次式のようになる。な
お、30は電圧源である。
バータ１の出力電圧、ZSはインバータ１の出力インピー
ダンスであり、等価高調波電流源20の高調波電流IHによ
って高調波電圧V0が発生する。この電圧V0は次のように
導かれる。第３図からVS,ILは次式のようになる。な
お、30は電圧源である。
VS＝ISZS＋ILZL ……（１） IL＝IS＋IH ……（２） 上記（１）、（２）式より VS＝（IL−IH）ZS＋ILZL ＝IL（ZS＋ZL）−IHZS よって、IL＝（VS＋IHZS）／（ZS＋ZL）となる。V0＝
ZL×ILであるから、ILをこの式に代入すると、次に示す
V0の式が得られる。なお、IHは負荷側から発生する高調
波電流を等価電流源として表したものである。IS,IH,IL
は上記（２）式の関係となる。
ZL×ILであるから、ILをこの式に代入すると、次に示す
V0の式が得られる。なお、IHは負荷側から発生する高調
波電流を等価電流源として表したものである。IS,IH,IL
は上記（２）式の関係となる。
V0＝ZL（VS＋ZSIS）／（ZS＋ZL） ここで、VS＝−ｋV0、すなわち高調波電圧V0に対して
逆極性で係数ｋ倍の電圧をインバータ１が出力するとす
れば、高調波電圧V0は次式のようになる。
逆極性で係数ｋ倍の電圧をインバータ１が出力するとす
れば、高調波電圧V0は次式のようになる。
V0＝ZSZLIH／（ZS＋（１＋ｋ）ZL） 上記式において、ｋ→∞とするとV0→０となる。
すなわち、インバータの出力電圧VSの高調波分に比例
した（ゲインを大きくとる）電圧V0を畳させることによ
り出力電圧の高調波分を抑制できることがわかる。
した（ゲインを大きくとる）電圧V0を畳させることによ
り出力電圧の高調波分を抑制できることがわかる。
以上述べたように、この発明によれば、インバータの
出力電圧を検出し、この検出電圧をインバータの電圧制
御に用いるとともに、高調波フィルタに与えて高調波電
圧を取り出し、取り出された高調波電圧に比例した電圧
を、インバータの高調波電圧の抑制制御に用いるように
したので、従来方法のように大容量のLCフィルタを必要
としないでも、非線形負荷によるインバータの出力電圧
波形歪みを確実に改善することができ、また進み電流の
増大も生じない等の優れた効果を奏することができる。
出力電圧を検出し、この検出電圧をインバータの電圧制
御に用いるとともに、高調波フィルタに与えて高調波電
圧を取り出し、取り出された高調波電圧に比例した電圧
を、インバータの高調波電圧の抑制制御に用いるように
したので、従来方法のように大容量のLCフィルタを必要
としないでも、非線形負荷によるインバータの出力電圧
波形歪みを確実に改善することができ、また進み電流の
増大も生じない等の優れた効果を奏することができる。
第１図は従来の電圧制御インバータの出力波形改善装置
の概略構成図、第２図はこの発明の一実施例の概略構成
図、第３図は第２図の回路を高調波分だけに着目した等
価回路図である。 １……インバータ ２……リアクトル ３……コンデンサ ４……非線形負荷 ９……トランス 10……高調波フィルタ 20……等価高調波電流源 30……電圧源
の概略構成図、第２図はこの発明の一実施例の概略構成
図、第３図は第２図の回路を高調波分だけに着目した等
価回路図である。 １……インバータ ２……リアクトル ３……コンデンサ ４……非線形負荷 ９……トランス 10……高調波フィルタ 20……等価高調波電流源 30……電圧源
Claims (1)
- 【請求項１】出力電圧を調整するための自動制御装置を
有するインバータに、リアクトルとコンデンサを介して
非線形負荷を接続し、このインバータの出力電圧を検出
器を介して検出し、この検出電圧を前記自動制御装置の
フィードバック用として印加し、前以て設定されたイン
バータの出力設定電圧値と比較し、その偏差値に応じた
信号を出力電圧制御信号としてインバータのゲートに印
加して出力電圧を調整するようにしたものにおいて、 前記検出器の出力側に高調波フィルタを接続し、この高
調波フィルタから取り出された高調波電圧に比例した電
圧を前記インバータの自動制御装置に高調波電圧抑制用
の信号として印加し、同自動制御装置はこの高調波電圧
抑制用の信号については前記高調波電圧とは逆極性で波
高値の等しい電圧に増幅して出力する制御信号として前
記インバータのゲートに印加したことを特徴とするイン
バータの出力電圧波形改善装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58147822A JP2593428B2 (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | インバータの出力波形改善装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58147822A JP2593428B2 (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | インバータの出力波形改善装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6039374A JPS6039374A (ja) | 1985-03-01 |
| JP2593428B2 true JP2593428B2 (ja) | 1997-03-26 |
Family
ID=15439010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58147822A Expired - Lifetime JP2593428B2 (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | インバータの出力波形改善装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2593428B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4639846A (en) * | 1985-08-16 | 1987-01-27 | Bbc Brown, Boveri & Company, Limited | Method and compensating device for compensating current oscillations |
| JPH0767286B2 (ja) * | 1985-08-29 | 1995-07-19 | 株式会社明電舍 | 定電圧、定周波電源装置 |
| JPS6485574A (en) * | 1987-09-28 | 1989-03-30 | Toshiba Corp | Power converting device |
| JPH01222660A (ja) * | 1988-02-26 | 1989-09-05 | Fuji Electric Co Ltd | サイクロコンバータの制御方法 |
| JP2877627B2 (ja) * | 1992-09-04 | 1999-03-31 | ジェーピーイー株式会社 | インバータの制御システム |
| JP2015195656A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
| US9812446B2 (en) | 2016-03-30 | 2017-11-07 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Electronic apparatus with pocket of low permittivity material to reduce electromagnetic interference |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS599172B2 (ja) * | 1977-11-24 | 1984-02-29 | 溝渕 信明 | 食器洗浄機 |
| JPS55103075A (en) * | 1979-02-02 | 1980-08-06 | Hitachi Ltd | Device for measuring current of harmonic filter |
| JPS59106880A (ja) * | 1982-12-09 | 1984-06-20 | Mitsubishi Electric Corp | Ｐｗｍ正弦波近似出力電圧形インバ−タの制御方法 |
-
1983
- 1983-08-12 JP JP58147822A patent/JP2593428B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 「ＳＣＲハンドブック」昭和４１年１１月３０日丸善（株）発行Ｐ．２２１−２２４ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6039374A (ja) | 1985-03-01 |
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