JP2753900B2 - 多相インバータ装置 - Google Patents
多相インバータ装置Info
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- JP2753900B2 JP2753900B2 JP3123023A JP12302391A JP2753900B2 JP 2753900 B2 JP2753900 B2 JP 2753900B2 JP 3123023 A JP3123023 A JP 3123023A JP 12302391 A JP12302391 A JP 12302391A JP 2753900 B2 JP2753900 B2 JP 2753900B2
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- Japan
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- inverter
- phase
- voltage
- voltages
- inverter device
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は誘導電動機等の電力機器
における高調波の発生を低減できる多相インバータ装置
に関する。
における高調波の発生を低減できる多相インバータ装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、誘導電動機等の電力機器を駆動す
るために使用されるインバータ装置等の電力変換装置に
おいても、半導体応用機器が広く使用される傾向にあ
り、この傾向は今後、ますます強まるものと予測され
る。このような半導体応用機器の使用は、高調波の発生
を伴うことが多く、これら高調波の発生により電圧歪み
が増大して、付帯設備に障害が発生することもある。し
たがって、高調波の発生はできるだけ少ないほうが望ま
しい。この対策として、電力変換装置のコンバータ部か
らの出力電圧波形を１２相乃至２４相のように多相化す
れば、高調波の発生を抑制できることが指摘されてい
る。
るために使用されるインバータ装置等の電力変換装置に
おいても、半導体応用機器が広く使用される傾向にあ
り、この傾向は今後、ますます強まるものと予測され
る。このような半導体応用機器の使用は、高調波の発生
を伴うことが多く、これら高調波の発生により電圧歪み
が増大して、付帯設備に障害が発生することもある。し
たがって、高調波の発生はできるだけ少ないほうが望ま
しい。この対策として、電力変換装置のコンバータ部か
らの出力電圧波形を１２相乃至２４相のように多相化す
れば、高調波の発生を抑制できることが指摘されてい
る。
【０００３】この種の電力変換装置の例として、３相交
流を１２相の整流波形に変換した後、３相交流により誘
導電動機を駆動するインバータ装置がある。このインバ
ータ装置は、３相交流電圧を互いに３０度位相の異なる
第１及び第２の３相交流電圧に変換する２つのトラン
ス、第１及び第２の３相交流電圧をそれぞれ整流し、そ
れぞれ第１及び第２の直流電圧を得る２つのコンバー
タ、及び、第１及び第２の直流電圧を受けて、３相の交
流電圧を生成するインバータとを備え、この３相の交流
電圧は誘導電動機等の電力機器に与えられている。
流を１２相の整流波形に変換した後、３相交流により誘
導電動機を駆動するインバータ装置がある。このインバ
ータ装置は、３相交流電圧を互いに３０度位相の異なる
第１及び第２の３相交流電圧に変換する２つのトラン
ス、第１及び第２の３相交流電圧をそれぞれ整流し、そ
れぞれ第１及び第２の直流電圧を得る２つのコンバー
タ、及び、第１及び第２の直流電圧を受けて、３相の交
流電圧を生成するインバータとを備え、この３相の交流
電圧は誘導電動機等の電力機器に与えられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、多相化
すればするほど、電力変換装置の回路構成は複雑になっ
てしまう。上記したインバータ装置では、２つのトラン
ス及び２つのコンバータが必要であり、構成上の複雑さ
は避けられない。また、前述したように、一つの電力変
換装置によって駆動される電力機器は通常一つであるた
め、多相整流した後、交流出力電圧を得る電力変換装置
は経済性において難点が多く、信頼性の面でも問題があ
った。
すればするほど、電力変換装置の回路構成は複雑になっ
てしまう。上記したインバータ装置では、２つのトラン
ス及び２つのコンバータが必要であり、構成上の複雑さ
は避けられない。また、前述したように、一つの電力変
換装置によって駆動される電力機器は通常一つであるた
め、多相整流した後、交流出力電圧を得る電力変換装置
は経済性において難点が多く、信頼性の面でも問題があ
った。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、３相交
流から互いに位相の異なる第１及び第２の３相交流電圧
を得るための３巻線トランスと、整流部とインバータ部
とを接続点を介して接続した構成を備え、前記整流部に
より第１の３相交流電圧を整流すると共に、前記インバ
ータ部において第１の交流電圧に変換する第１のインバ
ータ手段と、第１のインバータ手段と同一の構成を有
し、前記第２の３相交流電圧を整流すると共に、第２の
交流電圧に変換する第２のインバータ手段とを備え、前
記第１及び第２のインバータ手段における整流部とイン
バータ部の接続点を互いに接続し、且つ、第１及び第２
のインバータ手段と同一の第３のインバータ手段を備え
た多相インバータ装置が得られる。
流から互いに位相の異なる第１及び第２の３相交流電圧
を得るための３巻線トランスと、整流部とインバータ部
とを接続点を介して接続した構成を備え、前記整流部に
より第１の３相交流電圧を整流すると共に、前記インバ
ータ部において第１の交流電圧に変換する第１のインバ
ータ手段と、第１のインバータ手段と同一の構成を有
し、前記第２の３相交流電圧を整流すると共に、第２の
交流電圧に変換する第２のインバータ手段とを備え、前
記第１及び第２のインバータ手段における整流部とイン
バータ部の接続点を互いに接続し、且つ、第１及び第２
のインバータ手段と同一の第３のインバータ手段を備え
た多相インバータ装置が得られる。
【０００６】
【作用】上記したように、本発明では、３巻線トランス
を使用して位相の異なる６相の交流電圧を発生させ、こ
の６相の交流電圧を互いに接続された市販の汎用インバ
ータ手段に与え、このインバータ手段において、１２相
の整流を行った後、３相の交流電圧を各インバータ手段
から発生させている。この構成では、各３相の交流電圧
を互いに異なる電力機器に供給することができる。ま
た、第１乃至第３のインバータ手段に誘導電動機をそれ
ぞれ接続すれば、誘導電動機の回生エネルギーを有効に
利用することができる。
を使用して位相の異なる６相の交流電圧を発生させ、こ
の６相の交流電圧を互いに接続された市販の汎用インバ
ータ手段に与え、このインバータ手段において、１２相
の整流を行った後、３相の交流電圧を各インバータ手段
から発生させている。この構成では、各３相の交流電圧
を互いに異なる電力機器に供給することができる。ま
た、第１乃至第３のインバータ手段に誘導電動機をそれ
ぞれ接続すれば、誘導電動機の回生エネルギーを有効に
利用することができる。
【０００７】
【実施例】図１を参照すると、本発明の一実施例に係る
多相インバータ装置は３相入力交流電圧ＡＣｉを受け
て、３相の交流電圧ＡＣ１、ＡＣ２、及びＡＣ３を３つ
の誘導電動機１１、１２、及び１３に供給するために使
用される。具体的に言えば、多相インバータ装置は、３
相入力交流電圧ＡＣｉを受けて、互いに３０度位相の異
なる第１及び第２の３相交流電圧を出力する３巻線トラ
ンス１５を備えている。図からも明らかな通り、３巻線
トランス１５はデルタ結線された一次巻線と、デルタ結
線及びスター結線された２つの二次巻線とを有し、二次
巻線側には、互いに３０度位相の異なる第１及び第２の
３相交流電圧ａｃ１及びａｃ２が生成される。図では、
３巻線トランス１５の出力電圧としての第１及び第２の
３相交流電圧ａｃ１及びａｃ２が一本の線上に現われる
ように描かれているが、実際には、第１及び第２の３相
交流電圧ａｃ１及びａｃ２は３本の線上に出力される。
多相インバータ装置は３相入力交流電圧ＡＣｉを受け
て、３相の交流電圧ＡＣ１、ＡＣ２、及びＡＣ３を３つ
の誘導電動機１１、１２、及び１３に供給するために使
用される。具体的に言えば、多相インバータ装置は、３
相入力交流電圧ＡＣｉを受けて、互いに３０度位相の異
なる第１及び第２の３相交流電圧を出力する３巻線トラ
ンス１５を備えている。図からも明らかな通り、３巻線
トランス１５はデルタ結線された一次巻線と、デルタ結
線及びスター結線された２つの二次巻線とを有し、二次
巻線側には、互いに３０度位相の異なる第１及び第２の
３相交流電圧ａｃ１及びａｃ２が生成される。図では、
３巻線トランス１５の出力電圧としての第１及び第２の
３相交流電圧ａｃ１及びａｃ２が一本の線上に現われる
ように描かれているが、実際には、第１及び第２の３相
交流電圧ａｃ１及びａｃ２は３本の線上に出力される。
【０００８】第１及び第２の３相交流電圧ａｃ１及びａ
ｃ２はそれぞれ市販されている第１及び第２のインバー
タ装置１６及び１７に供給される。図２をも併せ参照す
ると、第１及び第２のインバータ装置１６及び１７はそ
れぞれ同様な汎用インバータ装置によって構成されてい
る。汎用インバータ装置は図２に示されているように、
６相の整流を行い、交流電圧ａｃを直流電圧ｄｃに変換
するコンバータ部（整流部）２０と、直流電圧ｄｃを３
相交流電圧ＡＣに逆変換するインバータ部２１とを有
し、各汎用インバータ装置のコンバータ部２０とインバ
ータ部２１は図１に示されているように、直流端子Ｄを
介して互いに接続され、具体的には、図２に示すよう
に、一対の直流端子ＤＣ１及びＤＣ２を介して接続され
ている。
ｃ２はそれぞれ市販されている第１及び第２のインバー
タ装置１６及び１７に供給される。図２をも併せ参照す
ると、第１及び第２のインバータ装置１６及び１７はそ
れぞれ同様な汎用インバータ装置によって構成されてい
る。汎用インバータ装置は図２に示されているように、
６相の整流を行い、交流電圧ａｃを直流電圧ｄｃに変換
するコンバータ部（整流部）２０と、直流電圧ｄｃを３
相交流電圧ＡＣに逆変換するインバータ部２１とを有
し、各汎用インバータ装置のコンバータ部２０とインバ
ータ部２１は図１に示されているように、直流端子Ｄを
介して互いに接続され、具体的には、図２に示すよう
に、一対の直流端子ＤＣ１及びＤＣ２を介して接続され
ている。
【０００９】ここで、コンバータ部２０は公知のよう
に、ダイオードを組み合わせることによって構成されて
おり、３相の交流電圧を６相整流することにより、直流
電圧を得ている。他方、インバータ部２１は３つのイン
バータ回路２６、２７、及び２８によって構成され、各
インバータ回路はタイミング制御回路３０によって制御
されている。各インバータ回路は同様な構成を有してい
るので、ここでは、インバータ回路２６についてのみ説
明する。インバータ回路２６は一対の直流端子ＤＣ１と
ＤＣ２の間に直列に接続された一対のトランジスタ３１
及び３２と、このトランジスタ直列回路に並列に接続さ
れた一対のダイオード３３及び３４とを備えている。両
トランジスタ３１と３２の共通接続点及び両ダイオード
３３と３４の共通接続点は３相交流電圧ＡＣ１、ＡＣ
２、ＡＣ３のいずれかを出力するための３本の電源ライ
ンの一つに接続されている。
に、ダイオードを組み合わせることによって構成されて
おり、３相の交流電圧を６相整流することにより、直流
電圧を得ている。他方、インバータ部２１は３つのイン
バータ回路２６、２７、及び２８によって構成され、各
インバータ回路はタイミング制御回路３０によって制御
されている。各インバータ回路は同様な構成を有してい
るので、ここでは、インバータ回路２６についてのみ説
明する。インバータ回路２６は一対の直流端子ＤＣ１と
ＤＣ２の間に直列に接続された一対のトランジスタ３１
及び３２と、このトランジスタ直列回路に並列に接続さ
れた一対のダイオード３３及び３４とを備えている。両
トランジスタ３１と３２の共通接続点及び両ダイオード
３３と３４の共通接続点は３相交流電圧ＡＣ１、ＡＣ
２、ＡＣ３のいずれかを出力するための３本の電源ライ
ンの一つに接続されている。
【００１０】ここで、インバータ回路２６の一対のトラ
ンジスタは互いに異なるタイミングでオン、オフされ
る。この例では、トランジスタ３１及び３２は所定のタ
イミングでオン状態となるものとする。他のインバータ
回路２７及び２８はインバータ回路２６とは異なる電源
ラインに接続されている。このうち、インバータ回路２
７の一対のトランジスタは、インバータ回路２６の一対
のトランジスタに対して１２０度の位相差をもって、オ
ン、オフし、また、インバータ回路２８の一対のトラン
ジスタは２４０度の位相差をもってオン、オフする。こ
の構成では、誘導電動機ＩＭに対して３相交流電圧が供
給されることになる。
ンジスタは互いに異なるタイミングでオン、オフされ
る。この例では、トランジスタ３１及び３２は所定のタ
イミングでオン状態となるものとする。他のインバータ
回路２７及び２８はインバータ回路２６とは異なる電源
ラインに接続されている。このうち、インバータ回路２
７の一対のトランジスタは、インバータ回路２６の一対
のトランジスタに対して１２０度の位相差をもって、オ
ン、オフし、また、インバータ回路２８の一対のトラン
ジスタは２４０度の位相差をもってオン、オフする。こ
の構成では、誘導電動機ＩＭに対して３相交流電圧が供
給されることになる。
【００１１】図１に戻ると、第１及び第２のインバータ
装置１６及び１７の直流端子Ｄは共通に接続されてお
り、前述したように、両インバータ装置のコンバータ部
の出力電圧には３０度の位相差がある。この様な２つの
インバータ装置の直流端子Ｄを接続した場合、直流端子
Ｄには１２相整流された直流電圧が供給される。一方、
このようなコンバータ部からの直流電圧を３相交流電圧
に変換するインバータ回路では、１２相整流された直流
電圧を３相の交流電圧に変換して、各誘導電動機１１、
１２に供給する。
装置１６及び１７の直流端子Ｄは共通に接続されてお
り、前述したように、両インバータ装置のコンバータ部
の出力電圧には３０度の位相差がある。この様な２つの
インバータ装置の直流端子Ｄを接続した場合、直流端子
Ｄには１２相整流された直流電圧が供給される。一方、
このようなコンバータ部からの直流電圧を３相交流電圧
に変換するインバータ回路では、１２相整流された直流
電圧を３相の交流電圧に変換して、各誘導電動機１１、
１２に供給する。
【００１２】更に、図１に示された多相インバータ装置
では、第３のインバータ装置３６の直流端子Ｄが第１及
び第２のインバータ装置１６及び１７の直流端子Ｄに接
続されており、この第３のインバータ装置３６の出力は
第３の誘導電動機１３に供給されている。ここで、第３
のインバータ装置３６は３巻線トランス１５に接続され
ていない。この構成によれば、第１或いは第２のインバ
ータ装置１６、１７に流れる電流の方向が変化して制動
状態になると、第１または第２の誘導電動機１１、１２
から回生電流が流れ、第３の誘導電動機１３を駆動する
ことができる。
では、第３のインバータ装置３６の直流端子Ｄが第１及
び第２のインバータ装置１６及び１７の直流端子Ｄに接
続されており、この第３のインバータ装置３６の出力は
第３の誘導電動機１３に供給されている。ここで、第３
のインバータ装置３６は３巻線トランス１５に接続され
ていない。この構成によれば、第１或いは第２のインバ
ータ装置１６、１７に流れる電流の方向が変化して制動
状態になると、第１または第２の誘導電動機１１、１２
から回生電流が流れ、第３の誘導電動機１３を駆動する
ことができる。
【００１３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明では、単一の
３巻線トランスの使用により、回路構成を簡略化できる
と共に、汎用インバータ装置を使用することができるた
め、専用設備設計のための労力を省くことができる。ま
た、専用設備を要しないことから、設備の占有面積を小
さくでき、且つ、回生エネルギーを使用できることか
ら、省エネに対する要求をも満足させることができる。
３巻線トランスの使用により、回路構成を簡略化できる
と共に、汎用インバータ装置を使用することができるた
め、専用設備設計のための労力を省くことができる。ま
た、専用設備を要しないことから、設備の占有面積を小
さくでき、且つ、回生エネルギーを使用できることか
ら、省エネに対する要求をも満足させることができる。
【図１】本発明の一実施例に係る多相インバータ装置の
概略構成を説明するためのブロック図である。
概略構成を説明するためのブロック図である。
【図２】図１に示される多相インバータ装置に使用され
る汎用インバータ装置を説明するためのブロック図であ
る。 １１、１２、１３ 誘導電動機 １５ ３巻線トランス １６、１７、３６ インバータ装置 Ｄ 直流端子
る汎用インバータ装置を説明するためのブロック図であ
る。 １１、１２、１３ 誘導電動機 １５ ３巻線トランス １６、１７、３６ インバータ装置 Ｄ 直流端子
Claims (1)
- 【請求項１】３相交流から互いに位相の異なる第１及び
第２の３相交流電圧を得るための３巻線トランスと、整
流部とインバータ部とを接続点を介して接続した構成を
備え、前記整流部により第１の３相交流電圧を整流する
と共に、前記インバータ部において第１の交流電圧に変
換する第１のインバータ手段と、第１のインバータ手段
と同一の構成を有し、前記第２の３相交流電圧を整流す
ると共に、第２の交流電圧に変換する第２のインバータ
手段とを備え、前記第１及び第２のインバータ手段にお
ける整流部とインバータ部の接続点を互いに接続し、且
つ、第１及び第２のインバータ手段と同一の第３のイン
バータ手段を備えていることを特徴とする多相インバー
タ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3123023A JP2753900B2 (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 多相インバータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3123023A JP2753900B2 (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 多相インバータ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04331495A JPH04331495A (ja) | 1992-11-19 |
| JP2753900B2 true JP2753900B2 (ja) | 1998-05-20 |
Family
ID=14850311
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3123023A Expired - Lifetime JP2753900B2 (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 多相インバータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2753900B2 (ja) |
-
1991
- 1991-04-26 JP JP3123023A patent/JP2753900B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04331495A (ja) | 1992-11-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980128 |