JP3106841B2 - 多重インバータ系の高調波成分検出回路 - Google Patents

多重インバータ系の高調波成分検出回路

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JP3106841B2 JP06035124A JP3512494A JP3106841B2 JP 3106841 B2 JP3106841 B2 JP 3106841B2 JP 06035124 A JP06035124 A JP 06035124A JP 3512494 A JP3512494 A JP 3512494A JP 3106841 B2 JP3106841 B2 JP 3106841B2
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、PWM制御される複
数の電圧形インバータの多重接続系を対象とし、何れか
のインバータにおける出力異常状態の発生を検出するイ
ンバータ入力側の特定高調波成分検出回路に関する。
【0002】
【従来の技術】先ず複数インバータの多重接続より成る
多重インバータ系に関し、2組の単位インバータから成
る場合を例として、図2により一般的な回路構成を、ま
た図3により各インバータの入力電流波形を説明する。
図2において、1は交流電源とその整流装置等からなる
直流電源、LFLとCFLとはフィルタを構成するリアクト
ルとコンデンサ、2のINV1 と3のINV2とは相互
に所定の位相差を有して位相制御される電圧形PWMイ
ンバータ、4は前記両インバータの出力合成を行う結合
変圧器である。またCT1 とCT2 とはそれぞれ前記の
INV1 とINV2 とにおける各入力電流の検出器であ
り各入力電流I1 とI2 とに対応してi1 とi2 とを出
力し、CT3 は前記両電流I1 とI2 との和である総合
入力電流I3 の検出器でありこの電流I3 に対応してi
3を出力するものである。
【0003】次に図3は、前記のINV1 とINV2
が相互に180度の位相差を有して位相制御されている
場合の各インバータ入力電流の波形を前記両検出電流i
1 ,i2 に関し示すものであり、前記両検出電流は前記
各インバータのスイッチング動作に対応して180HZ
で変化するものとなる。従来の多重インバータ系の高調
波成分検出回路は、前記図2,図3両図を対象例とし、
前記総合入力電流I3 の検出電流i3 に関しその特定高
調波成分の有無を検出判定するものであった。
【0004】ここに前記電流i3 は図3に示す両電流i
1 とi2 との和であり、前記両インバータの正常動作時
には、即ち前記のi1 とi2 とが同一の大きさと180
度の位相差とを有するものであれば、前記電流i3 にお
ける180HZ 成分は略消滅し360HZ 成分が発生す
る。逆に、若し前記電流i3 がその最大成分として18
0HZ 成分を有するものであれば、前記のINV1 とI
NV2 との何れかがその故障により正常な出力状態にな
いものと判定することが出来る。
【0005】即ち、多重インバータ系における何れかの
インバータの出力異常状態を検出するものとしての高調
波成分検出回路に関して、従来のものは前記電流I3
如きインバー系総合の入力電流における特定の高調波成
分,例えば180HZ 成分の有無の判定をなすものであ
った。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
如き従来の多重インバータ系の高調波成分検出回路にお
いては、その特定高調波成分の有無を判定すべきインバ
ータ系総合の入力電流に含まれる高調波成分自体がイン
バータ入力系のフィルタにより減衰させられるため、前
記高調波成分の検出値もまた小なるものとなり、ノイズ
等により前記検出値のその設定値に対する大小判定が誤
判定となる危険性が大であった。
【0007】上記に鑑みこの発明は、その検出対象とす
る特定高調波成分の減衰を来すことなくその大小判定を
可能とし、運転中の多重インバータ系における出力異常
インバータの発生を正確に検出し得る多重インバータ系
の高調波成分検出回路の提供を目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明の多重インバータ系の高調波成分検出回路に
おいて、 1)請求項1の発明は、相互に所定の位相差を有し制御
されている2組のインバータの出力を、前記位相差を元
に戻す如き巻線接続のなされた結合変圧器を介し1組の
出力に合成する多重インバータ系における直流入力側の
高調波成分検出回路であって、前記両インバータそれぞ
れの入力電流検出値を加算する加算器と、この加算器出
力中の特定高調波成分のみを検出する帯域濾波器と、こ
の濾波器の出力がその設定値以上となれば所定の信号を
出力する比較回路とを備えて成るものとする。
【0009】2)請求項2の発明は、請求項1記載の多
重インバータ系の高調波成分検出回路において、前記帯
域濾波器は前記両インバータの発生する最低次高調波の
周波数を以てその中間周波数となし、且つこの中間周波
数に対して所定の通過帯域幅を有するものとする。
【0010】
【作用】この発明は、その検出値における検出対象高調
波成分の減衰を避けるために、図2に示す総合入力電流
3 の検出に代え、各インバータの入力電流I1 とI2
それぞれ独自の検出を行い、それぞれの検出値i1 とi
2 との加算演算値を以て前記入力電流I3 の検出値i3
と等価なものと見做し、前記加算演算値に関して所定高
調波成分の含有判定を行うものである。即ち、 1)請求項1による如く、前記の多重インバータ系にお
ける直流入力側電流の検出とその特定高調波成分の含有
判定に関し、各インバータそれぞれの入力電流の検出値
を加算する加算器と、この加算器出力中の特定高調波成
分のみを検出する帯域濾波器と、この濾波器の出力がそ
の設定値以上となれば所定の信号を出力する比較回路と
を備えて所要の回路構成をなすものである。
【0011】2)請求項2による如く、前記帯域濾波器
が検出する特定高調波成分を前記両インバータの発生す
る最低次高調波成分となす如く前記帯域濾波器の中間周
波数を決定するものである。従って、前記電流I3 の検
出を行う従来技術による場合の如き前記フィルタによる
高調波成分の減衰を避けることが出来、特定高調波成分
の含有量の大小判定に従う出力異常インバータの発生検
出を正確なものとなすことが出来る。
【0012】
【実施例】以下この発明の実施例を図1に例示する回路
図により説明する。図1は、図2に示す多重インバータ
系を対象とする高調波成分検出回路を示すものである。
図示の如くこの高調波成分検出回路は2組のインバータ
の入力電流I1 ,I2 両者の電流検出器CT1 ,CT2
による検出値i1 ,i2 をその入力とし信号SF をその
出力とするものである。
【0013】図1において、10,11の両I/Vは電
流信号を受けこれを電圧信号に変換し出力する電流/電
圧変換器、12は複数の電圧信号を受けそれらの和を演
算し出力する加算器(ADD)、13はその中間周波数
0 の前後の通過帯域幅内に含まれる入力信号中の特定
周波数成分のみを通過させる帯域濾波器(BPF)、1
4は入力電圧信号がその所定の設定値以上である場合に
前記信号SF を出力する比較回路(CP)である。
【0014】即ち、前記の電流検出値i1 ,i2 はそれ
ぞれI/V10,11の両者により電圧信号v1 ,v2
に変換され、次にこれら両電圧信号は加算器12により
加算された後に前記の帯域濾波器(BPF)13に与え
られ、ここで前記両電圧信号の和においてその周波数を
0 とする成分が電圧信号v0 として濾波され出力され
る。前記電圧信号v0 は比較回路(CP)14において
その設定値と比較され、前記信号v0 がその所定の設定
値以上であれば前記信号SF が出力され、所定の保護動
作用に供される。
【0015】今、前記電流検出値i1 ,i2 が図3に示
す波形列の如くその周波数を180HZ とし且つ相互に
180度の位相差を有して変化するものとし、更に前記
周波数f0 を180HZ に設定しているものとすれば、
この状態において前記のインバータINV1 とINV2
とが共に正常運転中ならば前記の信号v1 とv2 との和
をなす加算器(ADD)12の出力信号中の180HZ
成分は略零となり、その倍の360HZ 成分が発生す
る。このため前記電圧信号v0 も略零となり前記信号S
F は出力されない。
【0016】また前記のインバータINV1 とINV2
の何れか一方が故障状態となりその運転を停止すれば、
即ち前記の電流検出値i1 ,i2 の何れか一方が零とな
れば、前記の如き加算器12の出力中の360HZ 成分
は消滅し、180HZ 成分が優勢となり、前記電圧信号
0 もその設定値よりも大となり前記信号SF が出力さ
れることになる。
【0017】即ち、この発明の高調波成分検出回路は、
前記従来技術による場合の如き前記電流検出値i3 によ
る検出動作を行うことなく、前記両電流検出値i1 ,i
2 に関する所定の演算により特定高調波成分の有無の検
出を行うものである。
【0018】
【発明の効果】この発明によれば、PWM制御される複
数の電圧形インバータの多重接続系における出力異常イ
ンバータの発生検出をその目的としたインバータ入力側
の特定高調波成分の検出回路に関し、請求項1による如
く、前記各インバータそれぞれの入力電流の検出値を加
算する加算器と、この加算器出力中の特定高調波成分の
みを検出する帯域濾波器と、この濾波器の出力がその設
定値以上となれば所定の信号を出力する比較回路とを備
えてその回路構成をなし、また請求項2による如く、前
記濾波器が検出する特定高調波成分を前記両インバータ
の発生する最低次高調波成分となすことにより、簡易且
つ安価な回路構成において、前記出力異常状態検出のた
めの特定高調波成分の信号検出レベルを充分大なるもの
として確実な故障判定をなすことが可能となり、従来技
術による場合の如く所要の信号検出レベルが低いことに
起因する出力異常状態誤判定の危険性を排除すると共に
専用シールド線の設置等の諸ノイズ対策を不要となすこ
とが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例を示す高調波成分検出回路の
回路図
【図2】多重インバータ系の一般的な回路構成を示す回
路図
【図3】インバータ入力電流の波形図
【符号の説明】
1 直流電源 2 (電圧形PWM)インバータ 3 (電圧形PWM)インバータ 4 結合変圧器 10 電流/電圧変換器(I/V) 11 電流/電圧変換器(I/V) 12 加算器(ADD) 13 帯域濾波器(BPF) 14 比較回路(CP) CFL コンデンサ CTn 電流検出器(n=1〜3) LFL リアクトル

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】相互に所定の位相差を有して制御されてい
    る2組のインバータの出力を、前記位相差を元に戻す如
    き巻線接続のなされた結合変圧器を介し1組の出力に合
    成する多重インバータ系における直流入力側の高調波成
    分検出回路であって、前記両インバータそれぞれの入力
    電流検出値を加算する加算器と、この加算器出力中の特
    定高調波成分のみを検出する帯域濾波器と、この濾波器
    の出力がその設定値以上となれば所定の信号を出力する
    比較回路とを備えて成ることを特徴とする多重インバー
    タ系の高調波成分検出回路。
  2. 【請求項2】請求項1記載の多重インバータ系の高調波
    成分検出回路において、前記帯域濾波器は前記両インバ
    ータの発生する最低次高調波の周波数を以てその中間周
    波数となし、且つこの中間周波数に対して所定の通過帯
    域幅を有するものであることを特徴とする多重インバー
    タ系の高調波成分検出回路。
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