JP2737218B2 - 電力交換装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、同じ周波数で異なる電圧出力を得る電力変
換装置に関する。

B.発明の概要 本発明は、コンバータとインバータによって同じ周波
数かつ異なる電圧の交流出力を得る電力変換装置におい
て、 インバータの共通アームと個別アームの組合わせで構
成することにより、 アーム数の低減によりインバータの簡単化と低コスト
化を図るものである。

C.従来の技術 商用電源等の交流電源から任意周波数の交流電力を得
る電力変換装置は、最近では半導体をスイッチ素子とす
るコンバータとインバータで構成されることが多い。こ
のような電力変換装置において、電力を供給する負荷状
況によって、同じ周波数にも異なる電圧を必要とする場
合があり、このためには第３図（Ａ）又は第３図（Ｂ）
で示す装置構成にされている。

第３図（Ａ）では交流電源１から夫々コンバータ2,3
で異なる電圧の直流電力を得、両コンバータ2,3の直流
電力から夫々インバータ4,5が同じ周波数の交流電力に
変換し、異なる電圧でかつ同じ周波数の交流出力A,Bを
得るようにしている。

第３図（Ｂ）では、コンバータ2,3を共通の１つのコ
ンバータ６とし、このコンバータ６から両コンバータ4,
5に同じ電圧の直流電力を供給する。このとき、インバ
ータ4,5の出力電圧を互いに異なるものとするのに、該
インバータに電圧制御機能を持たせる。

D.発明が解決しようとする課題 従来の電力変換装置は、異なる電圧出力を得るために
夫々専用のインバータさらにはコンバータを用意する必
要があり、大型化及びコスト高になる問題があった。

本発明の目的は、複数の異種電圧で同じ周波数になる
交流電力を得るのにインバータの簡単化及びコスト化を
図ることができる電力変換装置を提供することにある。

E.課題を解決するための手段と作用 本発明は、上記目的を達成するため、コンバータから
の直流電力から複数のインバータによって同じ周波数か
つ異なる電圧の交流出力を得る電力変換装置において、
前記インバータは一定周波数でオン・オフ制御される共
通アームと、一定周波数かつ該共通アームに対して位相
制御されてオン・オフ制御される複数の個別アームとを
備え、前記共通アームと個別アームの出力端との間に夫
々前記位相制御に応じた電圧の交流出力を得るように
し、インバータ動作に必要なアームのうち共通にできる
アームを共通アームとして個別アームとの間でインバー
タ動作を得る。

F.実施例 第１図は本発明の一実施例を示す回路図である。コン
バータ11は交流電源１から交流電力が供給されて整流に
よって直流電力を得る。リアクトル12とコンデンサ13は
コンバータ11の直流出力を平滑する直流フイルタにされ
る。インバータ主回路は、Ｕ−Ｘ相の共通アーム14とV₁
−Y₁相の個別アーム15とV₂−Y₂相の個別アーム16を有
し、共通アーム14の出力端と個別アーム15,16の出力端
との間に夫々出力トランス17,18が設けられる。

共通アーム14は制御部19によって一定周波数（インバ
ータ出力周波数）でＵ相とＸ相が交互にオン制御され、
個別アーム15,16は制御部20,21によって夫々V₁相とY₁相
及びV₂相とY₂相が交互にオン制御される。この個別アー
ム15,16の制御において、周波数は制御部19からのタイ
ミング信号に従った同じ周波数にされ、位相は設定電圧
と出力トランス17,18の夫々の出力検出電圧との比較に
従ったフィードバック制御で行われる。

こうした構成において、共通アーム14と個別アーム15
で１組の単相インバータとして動作し、共通アーム14と
個別アーム16で１組の単相インバータとして動作し、両
インバータの出力周波数が同じで出力電圧が異なる値に
制御される。

第２図はインバータ部のタイムチャートを示す。共通
アーム14ではＵ相とＸ相が周波数を決定する周期Ｔでオ
ン・オフ制御され、この共通アーム14に対して個別アー
ム15,16のV₁,Y₁,V₂,Y₂相の位相制御によって出力トラン
ス17,18の出力電圧A,Bがパルス幅制御量として調整され
る。同図では出力Ａに対して出力Ｂが低い電圧に制御さ
れている。

本実施例によれば、コンバータ11は共通にされると共
に、インバータ部も共通アーム14を有して主回路スイッ
チ数を低減することができる。

なお、実施例において、２種類の異なる電圧出力を得
る場合を示すが、これは３種類以上にする場合にも個別
アーム側を増設することで実現される。また各インバー
タ部の出力電圧は制御部20,21の設定電圧を可変にする
ことで可変出力・固定周波数の出力を得ることができ
る。

また、実施例は単相インバータを示すが、これは３相
インバータに適用することもできる。

G.発明の効果 以上のとおり、本発明によれば、インバータを共通ア
ームと個別アームの組合わせで構成するようにしたた
め、インバータ主回路のアーム数を低減して装置の小型
化及び低コスト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は実施
例のタイムチャート、第３図（Ａ）及び第３図（Ｂ）は
従来の構成図である。 11……コンバータ、14……共通アーム、15,16……個別
アーム、17,18……出力トランス、19,20,21……制御
部。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コンバータからの直流電力から複数のイン
   バータによって同じ周波数かつ異なる電圧の交流出力を
   得る電力変換装置において、前記インバータは一定周波
   数でオン・オフ制御される共通アームと、一定周波数か
   つ該共通アームに対して位相制御されてオン・オフ制御
   される複数の個別アームとを備え、前記共通アームと個
   別アームの出力端との間に夫々前記位相制御に応じた電
   圧の交流出力を得ることを特徴とする電力変換装置。