JP2858893B2 - インバータ装置の運転方法 - Google Patents
インバータ装置の運転方法Info
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- JP2858893B2 JP2858893B2 JP2174473A JP17447390A JP2858893B2 JP 2858893 B2 JP2858893 B2 JP 2858893B2 JP 2174473 A JP2174473 A JP 2174473A JP 17447390 A JP17447390 A JP 17447390A JP 2858893 B2 JP2858893 B2 JP 2858893B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
- Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
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- Inverter Devices (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
- Ac-Ac Conversion (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は直流を単相交流に変換する二相インバータに
分周形変成器を結合して三相交流を出力するインバータ
装置の運転方法に関する。
分周形変成器を結合して三相交流を出力するインバータ
装置の運転方法に関する。
（従来の技術） 最近、太陽電池等小規模な分散電源による発電システ
ムの開発が進められ、実用化に向けて研究が行われてい
る。このような発電システムを実現する場合、主要な構
成要素として直流を交流に変換するインバータ装置が用
いられる。
ムの開発が進められ、実用化に向けて研究が行われてい
る。このような発電システムを実現する場合、主要な構
成要素として直流を交流に変換するインバータ装置が用
いられる。
従来、かかる発電システムに採用されるインバータ装
置としては種々あるが、その一つとしてインバータ主回
路を単相回路で構成した二相インバータに分周形変成器
を結合して三相交流を得るようにしたものがある。
置としては種々あるが、その一つとしてインバータ主回
路を単相回路で構成した二相インバータに分周形変成器
を結合して三相交流を得るようにしたものがある。
第１図はかかるインバータ装置の回路構成例を示すも
のである。第１図に示すように、太陽電池等の直流電源
１から出力される直流を電解コンデンサ２を介してトラ
ンジスタS1〜S4からなる二相インバータ３に入力し、こ
の二相インバータ３から出力される単相方形波の交流に
より分周形変圧器４の入力側巻線４−１を励磁し、その
出力側巻線４−２より三相交流を得てこれを力率改善用
コンデンサ５を介して負荷６に供給するようにしてい
る。この場合、二相インバータ３の各トランジスタS1〜
S4は制御回路７によりスイッチング制御され、また制御
回路７によりスイッチSWを介して分周形変圧器４の出力
側巻線４−２のＹ結線回路に設けられたトライアックTR
を二相インバータ３に同期させてスイッチング制御する
ことで、分周形変圧器４より三相交流が出力されるよう
にしてある。
のである。第１図に示すように、太陽電池等の直流電源
１から出力される直流を電解コンデンサ２を介してトラ
ンジスタS1〜S4からなる二相インバータ３に入力し、こ
の二相インバータ３から出力される単相方形波の交流に
より分周形変圧器４の入力側巻線４−１を励磁し、その
出力側巻線４−２より三相交流を得てこれを力率改善用
コンデンサ５を介して負荷６に供給するようにしてい
る。この場合、二相インバータ３の各トランジスタS1〜
S4は制御回路７によりスイッチング制御され、また制御
回路７によりスイッチSWを介して分周形変圧器４の出力
側巻線４−２のＹ結線回路に設けられたトライアックTR
を二相インバータ３に同期させてスイッチング制御する
ことで、分周形変圧器４より三相交流が出力されるよう
にしてある。
なお、図中８は分周形変圧器４の入力側巻線４−１の
オープンΔ結線回路と出力巻線４−２のＹ結線回路との
間に接続されたプリチャージ回路で、このプリチャージ
回路８はインバータ始動時に力率改善用コンデンサ５を
充電するためのものである。
オープンΔ結線回路と出力巻線４−２のＹ結線回路との
間に接続されたプリチャージ回路で、このプリチャージ
回路８はインバータ始動時に力率改善用コンデンサ５を
充電するためのものである。
（発明が解決しようとする課題） このようなインバータ装置において、分周形変成器よ
り三相交流を得る場合、分周形変成器の鉄心中の磁束に
含まれる第３高調波成分が分周機能を持っているため、
通常の三相３巻線変圧器にも見られるようにΔ巻線とし
て第３高調波成分を短絡するものとは異なり、入力巻線
をオープンΔとして利用している。
り三相交流を得る場合、分周形変成器の鉄心中の磁束に
含まれる第３高調波成分が分周機能を持っているため、
通常の三相３巻線変圧器にも見られるようにΔ巻線とし
て第３高調波成分を短絡するものとは異なり、入力巻線
をオープンΔとして利用している。
従って、鉄心中の磁束の第３高調波成分含有率は本イ
ンバータ装置の動作に大きな影響を及ぼすが、インバー
タ装置の変換効率と第３高調波含有率の関係が分かって
いないのが現状である。
ンバータ装置の動作に大きな影響を及ぼすが、インバー
タ装置の変換効率と第３高調波含有率の関係が分かって
いないのが現状である。
一方、鉄心中の磁束の第３高調波成分を調整するため
には、鉄心形状や巻線数を調整することが考えられる
が、これらは設計段階で予め決められることが多く、実
際の装置運転においては殆ど調整し得ない。
には、鉄心形状や巻線数を調整することが考えられる
が、これらは設計段階で予め決められることが多く、実
際の装置運転においては殆ど調整し得ない。
このため、インバータ装置を運転した場合、三相交流
の変換効率および出力特性として常に最適な状態で運転
することができないという問題があった。
の変換効率および出力特性として常に最適な状態で運転
することができないという問題があった。
本発明はインバータ装置の運転に際し、分周形変成器
から得られる三相交流の変換効率および出力特性を改善
することができるインバータ装置の運転方法を提供する
ことを目的とする。
から得られる三相交流の変換効率および出力特性を改善
することができるインバータ装置の運転方法を提供する
ことを目的とする。
（課題を解決するための手段） 本発明は上記の目的を達成するため、直流電源から出
力される直流を単相交流に変換する二相インバータに分
周形変成器を結合して三相交流を得るインバータ装置を
運転するに際し、前記分周形変成器の鉄心中に含まれる
第３高調波含有率φ3/φ１（％）が14〜17％になるよう
に前記インバータ装置の出力回路に設けられた力率改善
用コンデンサの容量を調整することを特徴としている。
力される直流を単相交流に変換する二相インバータに分
周形変成器を結合して三相交流を得るインバータ装置を
運転するに際し、前記分周形変成器の鉄心中に含まれる
第３高調波含有率φ3/φ１（％）が14〜17％になるよう
に前記インバータ装置の出力回路に設けられた力率改善
用コンデンサの容量を調整することを特徴としている。
（作用） このようなインバータ装置の運転方法にあっては、イ
ンバータ装置の運転時に力率改善用コンデンサの容量を
調整すれば変成器二次巻線の励磁電流が変化して分周形
変成器の鉄心中に含まれる第３高調波含有率が変化する
ことに着目し、この第３高調波含有率φ3/φ１（％）を
14〜17％になるように調整しておくことにより、三相交
流の変換効率および出力特性を大幅に改善することがで
きる。
ンバータ装置の運転時に力率改善用コンデンサの容量を
調整すれば変成器二次巻線の励磁電流が変化して分周形
変成器の鉄心中に含まれる第３高調波含有率が変化する
ことに着目し、この第３高調波含有率φ3/φ１（％）を
14〜17％になるように調整しておくことにより、三相交
流の変換効率および出力特性を大幅に改善することがで
きる。
（実施例） 以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
本実施例では第１図に示すような回路構成のインバー
タ装置において、鉄心としてアモルファス巻鉄心を使用
した分周形変成器４を対象とし、またインバータ装置の
出力回路に設けられる力率改善用コンデンサ５としては
第２図に示すような構成にして力率改善用コンデンサ５
の容量が調整可能にしてある。第２図はΔ結線された１
相分に相当するコンデンサ回路を示すものである。即
ち、図において複数個（ここでは３個）のコンデンサ要
素Ｃを並列接続し、その各アームのコンデンサＣに対し
てスイッチＳを直列にそれぞれ接続して、これらのスイ
ッチＳを図示しない制御リレー回路により入り、切り制
御できるようになっている。この場合、例えば第１およ
び第２のアームのコンデンサ要素Ｃの容量を25μＦ、第
３のアームのコンデンサ要素Ｃの容量を50μＦとすれ
ば、力率改善用コンデンサ５の１相分の容量としてはス
イッチＳの入り、切り制御により25μＦ、50μＦ、100
μＦの何れかに調整可能になる。
タ装置において、鉄心としてアモルファス巻鉄心を使用
した分周形変成器４を対象とし、またインバータ装置の
出力回路に設けられる力率改善用コンデンサ５としては
第２図に示すような構成にして力率改善用コンデンサ５
の容量が調整可能にしてある。第２図はΔ結線された１
相分に相当するコンデンサ回路を示すものである。即
ち、図において複数個（ここでは３個）のコンデンサ要
素Ｃを並列接続し、その各アームのコンデンサＣに対し
てスイッチＳを直列にそれぞれ接続して、これらのスイ
ッチＳを図示しない制御リレー回路により入り、切り制
御できるようになっている。この場合、例えば第１およ
び第２のアームのコンデンサ要素Ｃの容量を25μＦ、第
３のアームのコンデンサ要素Ｃの容量を50μＦとすれ
ば、力率改善用コンデンサ５の１相分の容量としてはス
イッチＳの入り、切り制御により25μＦ、50μＦ、100
μＦの何れかに調整可能になる。
このような回路条件にあるインバータ装置を試運転し
ながら、各相の各アームのスイッチＳを入り、切り制御
して力率改善用コンデンサ５の容量を調整すると、分周
形変成器４の鉄心中の磁束に含まれる第３高調波成分の
割合、つまり第３高調波含有率φ3/φ１（％）が変化す
る。
ながら、各相の各アームのスイッチＳを入り、切り制御
して力率改善用コンデンサ５の容量を調整すると、分周
形変成器４の鉄心中の磁束に含まれる第３高調波成分の
割合、つまり第３高調波含有率φ3/φ１（％）が変化す
る。
ここで、力率改善用コンデンサ５の容量を調整して第
３高調波含有率φ3/φ１（％）を変化させ、これをパラ
メータとした場合のインバータ装置の出力W2（ｗ）に対
する変換効率η（％）を示すと第３図のような曲線とな
る。この曲線図において、イは第３高調波含有率φ3/φ
１が14％（１相分のコンデンサ容量Ｃが25μＦ）のとき
の変換効率であり、ロは第３高調波含有率φ3/φ１が16
％（１相分のコンデンサ容量Ｃが100μＦ）のときの変
換効率であり、ハは第３高調波含有率φ3/φ１が15％
（１相分のコンデンサ容量Ｃが50μＦ）のときの変換効
率である。
３高調波含有率φ3/φ１（％）を変化させ、これをパラ
メータとした場合のインバータ装置の出力W2（ｗ）に対
する変換効率η（％）を示すと第３図のような曲線とな
る。この曲線図において、イは第３高調波含有率φ3/φ
１が14％（１相分のコンデンサ容量Ｃが25μＦ）のとき
の変換効率であり、ロは第３高調波含有率φ3/φ１が16
％（１相分のコンデンサ容量Ｃが100μＦ）のときの変
換効率であり、ハは第３高調波含有率φ3/φ１が15％
（１相分のコンデンサ容量Ｃが50μＦ）のときの変換効
率である。
したがって、これらの曲線イ〜ハから明らかなように
コンデンサ容量を調整することにより、高調波含有率を
変化させることが可能である。
コンデンサ容量を調整することにより、高調波含有率を
変化させることが可能である。
一方、力率改善用コンデンサ５の容量を調整して第３
高調波含有率φ3/φ１（％）を変化させ、そのときの実
験および解析結果をもとにインバータ装置の変換効率η
（％）との関係を示すと第４図の実線に示すような曲線
となることが判明した。この図からも分かるようにイン
バータ装置の変換効率が最大（95％）となる点を中心に
実用に供し得るようにするには、第３高調波含有率を14
〜17％になるようにすれば良い。
高調波含有率φ3/φ１（％）を変化させ、そのときの実
験および解析結果をもとにインバータ装置の変換効率η
（％）との関係を示すと第４図の実線に示すような曲線
となることが判明した。この図からも分かるようにイン
バータ装置の変換効率が最大（95％）となる点を中心に
実用に供し得るようにするには、第３高調波含有率を14
〜17％になるようにすれば良い。
因みに、第３高調波含有率φ3/φ１（％）が14〜17％
を外れると次のような現象が現れる。
を外れると次のような現象が現れる。
（１）φ3/φ１＜14％の場合には、分周形変成器の分周
機能が不完全となり、インバータ装置の出力電圧が負荷
により大きく変動する。
機能が不完全となり、インバータ装置の出力電圧が負荷
により大きく変動する。
（２）φ3/φ１＞17％の場合には、インバータ装置の出
力電圧に含まれる高調波含有率が顕著になる。
力電圧に含まれる高調波含有率が顕著になる。
このように本実施例ではアモルファス巻鉄心を使用し
た分周形変成器の鉄心形状や巻線等予め設計段階で決定
されている条件下で、力率改善用コンデンサの容量を第
３高調波含有率φ3/φ１（％）が14〜17％になるように
調整することにより、三相交流の変換効率および出力特
性を大幅に改善することができる。
た分周形変成器の鉄心形状や巻線等予め設計段階で決定
されている条件下で、力率改善用コンデンサの容量を第
３高調波含有率φ3/φ１（％）が14〜17％になるように
調整することにより、三相交流の変換効率および出力特
性を大幅に改善することができる。
なお、上記実施例では分周形変成器４の鉄心としてア
モルファス巻鉄心を用いた場合について述べたが、方向
性珪素鋼板を積層した鉄心を用いた分周変成器を対象に
前述と同様の方法により第３高調波含有率φ3/φ
１（％）を変化させ、そのときのインバータ装置の変換
効率ηとの関係を示すと第４図の点線のような曲線が得
られた。この曲線からも明らかなように第３高調波含有
率φ3/φ１（％）が14〜17％の範囲でインバータ装置の
変換効率ηが改善されていることが分かる。
モルファス巻鉄心を用いた場合について述べたが、方向
性珪素鋼板を積層した鉄心を用いた分周変成器を対象に
前述と同様の方法により第３高調波含有率φ3/φ
１（％）を変化させ、そのときのインバータ装置の変換
効率ηとの関係を示すと第４図の点線のような曲線が得
られた。この曲線からも明らかなように第３高調波含有
率φ3/φ１（％）が14〜17％の範囲でインバータ装置の
変換効率ηが改善されていることが分かる。
（発明の効果） 以上述べたように本発明によれば、インバータ装置の
運転に際し、分周形変成器から得られる三相交流の変換
効率および出力特性を改善することができるインバータ
装置の運転方法を提供できる。
運転に際し、分周形変成器から得られる三相交流の変換
効率および出力特性を改善することができるインバータ
装置の運転方法を提供できる。
第１図はインバータ装置の構成例を示す回路図、第２図
は第１図の力率改善用コンデンサの容量調整手段を示す
回路図、第３図は本発明方法により得られたインバータ
装置の変換効率η（％）と出力W2（ｗ）との関係を第３
高調波含有率φ3/φ１（％）をパラメータとして示す曲
線図、第４図は同じく第３高調波含有率φ3/φ１（％）
に対するインバータ装置の変換効率η（％）の関係を示
す曲線図である。 １……直流電源、３……二相インバータ、41……分周形
変圧器、41a,41b,41c……環状鉄心、41−１……入力巻
線、41−２……出力巻線、５……力率改善用コンデン
サ、６……負荷、７……制御回路、Ｓ……スイッチ、Ｃ
……コンデンサ要素。
は第１図の力率改善用コンデンサの容量調整手段を示す
回路図、第３図は本発明方法により得られたインバータ
装置の変換効率η（％）と出力W2（ｗ）との関係を第３
高調波含有率φ3/φ１（％）をパラメータとして示す曲
線図、第４図は同じく第３高調波含有率φ3/φ１（％）
に対するインバータ装置の変換効率η（％）の関係を示
す曲線図である。 １……直流電源、３……二相インバータ、41……分周形
変圧器、41a,41b,41c……環状鉄心、41−１……入力巻
線、41−２……出力巻線、５……力率改善用コンデン
サ、６……負荷、７……制御回路、Ｓ……スイッチ、Ｃ
……コンデンサ要素。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H02M 5/00 - 5/18 H02M 7/42 - 7/5395
Claims (1)
- 【請求項１】直流電源から出力される直流を単相交流に
変換する二相インバータに分周形変成器を結合して三相
交流を得るインバータ装置を運転するに際し、前記分周
形変成器の鉄心中に含まれる第３高調波含有率φ3/φ１
（％）が14〜17％になるように前記インバータ装置の出
力回路に設けられた力率改善用コンデンサの容量を調整
することを特徴とするインバータ装置の運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2174473A JP2858893B2 (ja) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | インバータ装置の運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2174473A JP2858893B2 (ja) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | インバータ装置の運転方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0469062A JPH0469062A (ja) | 1992-03-04 |
| JP2858893B2 true JP2858893B2 (ja) | 1999-02-17 |
Family
ID=15979098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2174473A Expired - Fee Related JP2858893B2 (ja) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | インバータ装置の運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2858893B2 (ja) |
-
1990
- 1990-07-03 JP JP2174473A patent/JP2858893B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0469062A (ja) | 1992-03-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |