JP3170368B2 - Inverter device - Google Patents

Inverter device

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JP3170368B2
JP3170368B2 JP33438292A JP33438292A JP3170368B2 JP 3170368 B2 JP3170368 B2 JP 3170368B2 JP 33438292 A JP33438292 A JP 33438292A JP 33438292 A JP33438292 A JP 33438292A JP 3170368 B2 JP3170368 B2 JP 3170368B2
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snubber
capacitor
diode
circuit
positive
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秀夫 岡山
健明 朝枝
弥寿仁 下村
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Mitsubishi Electric Corp
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    • Y02B70/10Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、自己消弧型半導体素子
を適用して構成されるインバータ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inverter device using a self-extinguishing type semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のインバータ装置を構成する自己消
弧型半導体素子に、電圧上昇率及び電流上昇率に制約の
あるもの、例えばGTOサイリスタ(以下GTOと略
す)を適用する場合、電圧、電流上昇率抑制のためのス
ナバ回路を必要とする。そのスナバ回路に蓄積されたエ
ネルギーの損失防止のため、これを直流電源に回生する
手段を備えたインバータ装置が、特開昭59−1659
54号公報に示されている。
2. Description of the Related Art When a self-extinguishing type semiconductor device constituting a conventional inverter device is applied with a device having restrictions on a voltage rising rate and a current rising rate, for example, a GTO thyristor (hereinafter abbreviated as GTO), a voltage and a current are reduced. Requires a snubber circuit to suppress the rise rate. In order to prevent loss of energy stored in the snubber circuit, an inverter device having means for regenerating the energy into a DC power supply has been disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-1659.
No. 54 discloses this.

【0003】図9は、そのような従来のインバータ装置
結線図を示す。この回路は、自己消弧型半導体素子1
A、1Bとして、GTOを適用している。GTO1A、
1Bに逆並列に接続されているのは、フリーホイールダ
イオード2A、2Bである。近年はGTOとフリーホイ
ールダイオードを一体化した逆導通GTOも開発されて
おり、それを適用した場合、フリーホイールダイオード
2A、2Bは省略され得る。
FIG. 9 shows a wiring diagram of such a conventional inverter device. This circuit is a self-extinguishing type semiconductor device 1
GTO is applied as A and 1B. GTO1A,
Connected in anti-parallel to 1B are freewheeling diodes 2A and 2B. In recent years, a reverse conducting GTO in which a GTO and a freewheel diode are integrated has also been developed, and when it is applied, the freewheel diodes 2A and 2B can be omitted.

【0004】直流電源3は、正側に直流母線P、負側に
直流母線Nを接続している。また、出力は出力端子Xよ
り得る。ターンオフ時にGTO1Aに加える電圧につい
ては、スナバコンデンサ4A、スナバダイオード5Aか
らなるスナバ回路に、負荷電流をバイパスさせて、スナ
バコンデンサ4Aを充電させることによりその過大な電
圧上昇率が抑制される。また、ターンオン時にGTO1
Aに流れる電流については、アノードリアクトル6によ
りその過大な電流上昇率が抑制される。GTO1Bにつ
いても全く同様である。また、図9のインバータ装置に
おいては、スナバコンデンサ4Aとアノードリアクトル
6Aに蓄積されたエネルギーは、ダイオード7A、補助
リアクトル8Aを介して補助電源9Aに回収され、スナ
バコンデンサ4Bとアノードリアクトル6Bに蓄積され
たエネルギーは、ダイオード7B、補助リアクトル8B
を介して補助電源9Bに回収される。
The DC power supply 3 has a DC bus P connected to the positive side and a DC bus N connected to the negative side. The output is obtained from the output terminal X. With respect to the voltage applied to the GTO 1A at the time of turn-off, an excessive rate of voltage increase is suppressed by allowing the snubber capacitor 4A and the snubber diode 5A to charge the snubber capacitor 4A by bypassing the load current. GTO1 at turn-on
With respect to the current flowing through A, the excessive current increase rate is suppressed by the anode reactor 6. The same applies to GTO1B. In the inverter device of FIG. 9, the energy stored in snubber capacitor 4A and anode reactor 6A is recovered to auxiliary power supply 9A via diode 7A and auxiliary reactor 8A, and stored in snubber capacitor 4B and anode reactor 6B. The energy that has been consumed is the diode 7B, the auxiliary reactor 8B
Through the auxiliary power supply 9B.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、図9で紹介
した従来のインバータ装置は、補助電源9A、9Bを直
流母線PNの両端に少なくとも2台備える必要があり、
図9には図示されていないが、補助電源9A、9Bに回
収された過剰なエネルギーを直流電源3に回生するため
のエネルギー回生回路をそれらに付随して2台備える必
要がある。しかしながら、損失防止による効率化を図る
とともに、インバータ装置のより一層の小型化も要求さ
れる。また、補助リアクトル8A、8Bがスナバエネル
ギー回収経路に挿入されており、そのためスナバコンデ
ンサ4A、4Bの放電電流やアノードリアクトル6A、
6Bの還流電流の流れを抑制することになる。従って、
スナバエネルギー回収時間が長くなり、インバータ装置
の高周波化を図るためには、より一層の改善が望まれ
る。。
By the way, the conventional inverter device introduced in FIG. 9 needs to have at least two auxiliary power supplies 9A and 9B at both ends of the DC bus PN.
Although not shown in FIG. 9, two energy regeneration circuits for regenerating the excessive energy recovered by the auxiliary power sources 9A and 9B to the DC power source 3 need to be additionally provided. However, it is required to improve efficiency by preventing loss and to further reduce the size of the inverter device. In addition, auxiliary reactors 8A and 8B are inserted in the snubber energy recovery path, so that the discharge current of snubber capacitors 4A and 4B and anode reactor 6A,
This suppresses the flow of the 6B return current. Therefore,
The snubber energy recovery time becomes longer, and further improvement is desired in order to increase the frequency of the inverter device. .

【0006】本発明は以上の点に着目してなされたもの
で、補助電源やエネルギー回生回路を減少させて小型化
を図り、スナバエネルギー回収経路の補助リアクトルを
取り除いて高周波化を図ったインバータ装置を提供する
ことを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and has an inverter device in which an auxiliary power supply and an energy regenerating circuit are reduced to reduce the size, and an auxiliary reactor in a snubber energy recovery path is removed to increase the frequency. The purpose is to provide.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の第1発明は、直
流電源の正負母線間に、互いに直列接続された自己消弧
型半導体素子をそれぞれ正負アームとして接続し、前記
自己消弧型半導体素子の各々に逆並列にダイオードを接
続し、前記正、負アームの接続点を出力端子とするイン
バータ装置において、各自己消弧型半導体素子に並列
に、スナバダイオードとスナバコンデンサを直列に接続
してなるスナバ回路を接続し、正アーム側の前記スナバ
回路を構成するスナバダイオードとスナバコンデンサの
接続点と、前記正側母線とを、ダイオードと回収コンデ
ンサを介して接続し、負アーム側の前記スナバ回路を構
成するスナバダイオードに並列に、補助コンデンサとダ
イオードとリアクトルからなる直列体を接続し、前記直
列体を構成するコンデンサと、前記回収コンデンサと
を、ダイオードを介して接続し、正アームを構成する自
己消弧型半導体素子と前記直流電源の正側母線間に、前
記回収コンデンサを介した閉回路を構成するようにリア
クトルを挿入し、前記回収コンデンサからエネルギーを
取り出して前記直流電源に回生するエネルギー回生回路
を接続したことを特徴とするインバータ装置に関する。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a self-extinguishing type semiconductor device comprising a self-extinguishing type semiconductor device connected in series between positive and negative buses of a DC power supply as positive and negative arms. In an inverter device in which a diode is connected to each of the elements in antiparallel and the connection point of the positive and negative arms is an output terminal, a snubber diode and a snubber capacitor are connected in series with each self-extinguishing type semiconductor element. A snubber circuit is connected, and a connection point between a snubber diode and a snubber capacitor constituting the snubber circuit on the positive arm side and the positive bus are connected via a diode and a recovery capacitor, and the snubber circuit on the negative arm side is connected. A series body consisting of an auxiliary capacitor, a diode and a reactor is connected in parallel with a snubber diode constituting a snubber circuit, and a capacitor constituting the series body is connected. And the recovery capacitor are connected via a diode to form a closed circuit via the recovery capacitor between the self-extinguishing type semiconductor element forming the positive arm and the positive bus of the DC power supply. And an energy regeneration circuit for extracting energy from the recovery capacitor and regenerating the energy to the DC power supply.

【0008】本発明の第2発明は、直流電源の正負母線
間に、互いに直列接続された自己消弧型半導体素子をそ
れぞれ正負アームとして接続し、前記自己消弧型半導体
素子の各々に逆並列にダイオードを接続し、前記正、負
アームの接続点を出力端子とするインバータ装置におい
て、各自己消弧型半導体素子に並列に、スナバダイオー
ドとスナバコンデンサを直列に接続してなるスナバ回路
を接続し、正アーム側の前記スナバ回路を構成するスナ
バダイオードとスナバコンデンサの接続点と、前記負側
母線とを、ダイオードと回収コンデンサを介して接続
し、負アーム側の前記スナバ回路を構成するスナバダイ
オードに並列に、補助コンデンサとダイオードとリアク
トルからなる直列体を接続し、前記直列体を構成するコ
ンデンサと、前記回収コンデンサとを、ダイオードを介
して接続し、正アームを構成する自己消弧型半導体素子
と前記直流電源の正側母線間に、前記直流電源と前記回
収コンデンサを介した閉回路を構成するようにリアクト
ルを挿入し、前記回収コンデンサからエネルギーを取り
出して前記直流電源に回生するエネルギー回生回路を接
続したことを特徴とするインバータ装置に関する。
According to a second aspect of the present invention, self-extinguishing semiconductor elements connected in series are connected as positive and negative arms between positive and negative buses of a DC power supply, respectively, and are connected in antiparallel to each of the self-extinguishing semiconductor elements. And a snubber circuit formed by connecting a snubber diode and a snubber capacitor in series with each self-extinguishing type semiconductor element in an inverter device having a connection point between the positive and negative arms as an output terminal. A connection point between a snubber diode and a snubber capacitor forming the snubber circuit on the positive arm side and the negative bus are connected via a diode and a recovery capacitor to form a snubber forming the snubber circuit on the negative arm side. An auxiliary capacitor and a series body composed of a diode and a reactor are connected in parallel with the diode, and a capacitor constituting the series body is connected to the circuit. A capacitor is connected via a diode to form a closed circuit between the self-extinguishing semiconductor element forming the positive arm and the positive bus of the DC power supply via the DC power supply and the recovery capacitor. The present invention relates to an inverter device, in which a reactor is inserted, an energy regenerating circuit for extracting energy from the recovery capacitor and regenerating the energy to the DC power supply is connected.

【0009】本発明の第3発明は、直流電源の正負母線
間に、互いに直列接続された自己消弧型半導体素子をそ
れぞれ正負アームとして接続し、前記自己消弧型半導体
素子の各々に逆並列にダイオードを接続し、前記正、負
アームの接続点を出力端子とするインバータ装置におい
て、各自己消弧型半導体素子に並列に、スナバダイオー
ドとスナバコンデンサを直列に接続してなるスナバ回路
を接続し、負アーム側の前記スナバ回路を構成するスナ
バダイオードとスナバコンデンサの接続点と、前記負側
母線とを、ダイオードと回収コンデンサを介して接続
し、正アーム側の前記スナバ回路を構成するスナバダイ
オードに並列に、補助コンデンサとダイオードとリアク
トルからなる直列体を接続し、前記直列体を構成するコ
ンデンサと、前記回収コンデンサとを、ダイオードを介
して接続し、負アームを構成する自己消弧型半導体素子
と前記直流電源の負側母線間に、前記回収コンデンサを
介した閉回路を構成するようにリアクトルを挿入し、前
記回収コンデンサからエネルギーを取り出して前記直流
電源に回生するエネルギー回生回路を接続したことを特
徴とするインバータ装置に関する。
According to a third aspect of the present invention, a positive / negative bus of a DC power supply is provided.
A self-extinguishing type semiconductor element connected in series
The self-extinguishing type semiconductors are connected as positive and negative arms, respectively.
Connect a diode in anti-parallel to each of the elements, and
Inverter device with arm connection point as output terminal
And a snubber diode in parallel with each self-extinguishing type semiconductor device.
Snubber circuit consisting of a capacitor and a snubber capacitor connected in series
To form the snubber circuit on the negative arm side.
The connection point between the diode and snubber capacitor and the negative side
Connect to the bus via a diode and a recovery capacitor
And a snubber die constituting the snubber circuit on the positive arm side
Auxiliary capacitor, diode and reactor
To form a series body consisting of
Capacitor and the recovery capacitor via a diode.
Self-extinguishing type semiconductor device that connects and connects to form a negative arm
And the recovery capacitor between the negative bus of the DC power supply.
Insert the reactor to form a closed circuit through
Extract the energy from the recovery capacitor and
The fact that the energy regeneration circuit that regenerates the power is connected
The present invention relates to an inverter device.

【0010】本発明の第4発明は、直流電源の正負母線
間に、互いに直列接続された自己消弧型半導体素子をそ
れぞれ正負アームとして接続し、前記自己消弧型半導体
素子 の各々に逆並列にダイオードを接続し、前記正、負
アームの接続点を出力端子とするインバータ装置におい
て、各自己消弧型半導体素子に並列に、スナバダイオー
ドとスナバコンデンサを直列に接続してなるスナバ回路
を接続し、負アーム側の前記スナバ回路を構成するスナ
バダイオードとスナバコンデンサの接続点と、前記正側
母線とを、ダイオードと回収コンデンサを介して接続
し、正アーム側の前記スナバ回路を構成するスナバダイ
オードに並列に、補助コンデンサとダイオードとリアク
トルからなる直列体を接続し、前記直列体を構成するコ
ンデンサと、前記回収コンデンサとを、ダイオードを介
して接続し、負アームを構成する自己消弧型半導体素子
と前記直流電源の負側母線間に、前記直流電源と前記回
収コンデンサを介した閉回路を構成するようにリアクト
ルを挿入し、前記回収コンデンサからエネルギーを取り
出して前記直流電源に回生するエネルギー回生回路を接
続したことを特徴とするインバータ装置に関する。
According to a fourth aspect of the present invention, a positive / negative bus of a DC power supply is provided.
A self-extinguishing type semiconductor element connected in series
The self-extinguishing type semiconductors are connected as positive and negative arms, respectively.
Connect a diode in anti-parallel to each of the elements , and
Inverter device with arm connection point as output terminal
And a snubber diode in parallel with each self-extinguishing type semiconductor device.
Snubber circuit consisting of a capacitor and a snubber capacitor connected in series
To form the snubber circuit on the negative arm side.
The connection point between the diode and snubber capacitor and the positive side
Connect to the bus via a diode and a recovery capacitor
And a snubber die constituting the snubber circuit on the positive arm side
Auxiliary capacitor, diode and reactor
To form a series body consisting of
Capacitor and the recovery capacitor via a diode.
Self-extinguishing type semiconductor device that connects and connects to form a negative arm
And the DC power supply and the circuit between the negative bus of the DC power supply.
React to form a closed circuit via a collecting capacitor
To remove energy from the recovery capacitor.
Connected to the energy regeneration circuit that
The present invention relates to an inverter device characterized by the following.

【0011】本発明の第5発明は、上記のインバータ装
置を、一組の回収コンデンサおよびエネルギー回生回路
を共有することにより直流電源の正負母線間に複数台並
列接続し、該複数台のインバータ装置のそれぞれに上記
回収コンデンサおよびエネルギー回生回路を共通に接続
したことを特徴とするインバータ装置に関する。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an inverter apparatus comprising : a set of a recovery capacitor and an energy regeneration circuit;
Multiple units between the positive and negative DC power buses
And column connection relates to an inverter apparatus characterized by connecting the <br/> recovery capacitor and the energy recovery circuit in common to each of the plurality few cars of the inverter device.

【0012】[0012]

【作用】この装置においては、スナバダイオードに並列
接続した補助コンデンサを用いることにより、回収コン
デンサを1つだけ設ければよくなっている。この回収コ
ンデンサはスナバコンデンサ及びアノードリアクトルに
蓄積される過剰なエネルギーを一時蓄積する。また、そ
の回収コンデンサに接続される1つのエネルギー回生回
路により、回収コンデンサに蓄積される過剰なエネルギ
ーを直流電源等に回生する。なお、各相に1つ必要な回
収コンデンサ及びエネルギー回生回路は複数の相で共用
することもできる。
In this device, only one recovery capacitor has to be provided by using an auxiliary capacitor connected in parallel with the snubber diode. This recovery capacitor temporarily stores excess energy stored in the snubber capacitor and the anode reactor. Also, one energy regeneration circuit connected to the recovery capacitor regenerates excess energy stored in the recovery capacitor to a DC power supply or the like. It should be noted that the recovery capacitor and the energy regeneration circuit required for each phase can be shared by a plurality of phases.

【0013】[0013]

【実施例】[実施例1] 以下、本発明の第1発明を図の実施例を用いて詳細に説
明する。図1は、本発明の第1発明のインバータ装置実
施例を示す結線図である。この図の実施例においては、
自己消弧型半導体素子1A、1Bの一例としてGTOを
適用している。なお、図1において、図9と対応する回
路素子部分には同一符号を付して説明する。
[Embodiment 1] Hereinafter, a first invention of the present invention will be described in detail using an embodiment shown in the drawings. FIG. 1 is a wiring diagram showing an embodiment of the inverter device according to the first invention of the present invention. In the embodiment of this figure,
GTO is applied as an example of the self-extinguishing type semiconductor elements 1A and 1B. Note that, in FIG. 1, the circuit elements corresponding to those in FIG.

【0014】本実施例では直流電源3の正負母線PN間
に、直列接続されたGTO1A、1Bを配置し、各々を
正負アームとしている。GTO1A、1Bの各々は、逆
並列にフリーホイールダイオード2A、2Bを接続し、
正アームと負アームとの接続点を出力端子Xとするイン
バータ装置を構成している。GTO1A、1Bの直列回
路には、アノードリアクトル6を挿入し、各々のGTO
に並列にスナバ回路を接続している。即ち、例えばGT
O1Aについては、スナバコンデンサ4Aとスナバダイ
オード5Aを直列に接続してなるスナバ回路を接続して
おり、GTO1Bについても同様である。
In this embodiment, GTOs 1A and 1B connected in series are arranged between the positive and negative buses PN of the DC power supply 3, each of which is a positive / negative arm. Each of the GTOs 1A and 1B connects the freewheeling diodes 2A and 2B in anti-parallel,
An inverter device having an output terminal X as a connection point between the positive arm and the negative arm is configured. An anode reactor 6 is inserted into the series circuit of GTOs 1A and 1B,
Are connected to a snubber circuit in parallel. That is, for example, GT
For O1A, a snubber circuit formed by connecting a snubber capacitor 4A and a snubber diode 5A in series is connected, and the same applies to GTO1B.

【0015】スナバダイオード5Bには、並列に補助コ
ンデンサ11、ダイオード12、補助リアクトル13か
らなる直列体が接続されている。スナバコンデンサ4A
と補助コンデンサ11は、各々ダイオード7A、7Bを
介して回収コンデンサ10の一端に接続されている。回
収コンデンサ10の他端は正側母線Pに接続されてい
る。また、回収コンデンサ10からエネルギーを取り出
し、直流電源3に回生するエネルギー回生回路14は、
スイッチ15、ダイオード16、リアクトル17から構
成されている。ここでは、直流電源3の電圧をEとし、
回収コンデンサ10は、エネルギー回生回路14によ
り、正側母線Pの側を負として一定電圧eに制御されて
いる。この一定電圧eの値は、好ましくは直流電源3の
電圧Eの数分の1となるように設定される。出力端子X
には図示されない誘導性負荷が接続されており、負荷電
流のベクトルは各GTOのスイッチング動作中には変化
しないものと仮定する。
A series body including an auxiliary capacitor 11, a diode 12, and an auxiliary reactor 13 is connected in parallel to the snubber diode 5B. Snubber capacitor 4A
And the auxiliary capacitor 11 are connected to one end of the recovery capacitor 10 via diodes 7A and 7B, respectively. The other end of the recovery capacitor 10 is connected to the positive bus P. Further, an energy regeneration circuit 14 that extracts energy from the recovery capacitor 10 and regenerates the energy to the DC power supply 3
It comprises a switch 15, a diode 16, and a reactor 17. Here, the voltage of the DC power supply 3 is E,
The energy recovery circuit 14 controls the recovery capacitor 10 to a constant voltage e with the positive bus P side being negative. The value of the constant voltage e is preferably set to be a fraction of the voltage E of the DC power supply 3. Output terminal X
Is connected to an inductive load (not shown), and the vector of the load current does not change during the switching operation of each GTO.

【0016】次に、図1の装置についてその動作を説明
する。図2は、その動作説明のための電流経路説明図で
ある。まず、GTO1Aのターンオフにより出力端子X
の電圧をEから0に変化させる場合の回路動作を説明す
る。図中、正アームのGTO1Aがオン、負アームのG
TO1Bがオフしていると、経路1により出力端子Xか
ら図中矢印の方向に負荷電流が流れる。スナバコンデン
サ4A、補助コンデンサ11の両端電圧は各々零、スナ
バコンデンサ4Bの両端電圧は、直流電源3の電圧Eと
回収コンデンサ10の電圧eとの和の電圧値に充電され
た状態となっている。
Next, the operation of the apparatus shown in FIG. 1 will be described. FIG. 2 is an explanatory diagram of a current path for explaining the operation. First, the output terminal X is turned off by turning off the GTO1A.
Circuit operation when changing the voltage of E from 0 to E will be described. In the figure, GTO1A of the positive arm is ON, and G
When TO1B is off, a load current flows from output terminal X through path 1 in the direction of the arrow in the figure. The voltage across snubber capacitor 4A and auxiliary capacitor 11 is zero, and the voltage across snubber capacitor 4B is charged to the sum of voltage E of DC power supply 3 and voltage e of recovery capacitor 10. .

【0017】その後、GTO1Aをターンオフさせて負
荷電流を遮断し、ある一定の短絡防止時間後にGTO1
Bをターンオンさせる場合を考える。GTO1Aをター
ンオフさせると、遮断された負荷電流は経路2にバイパ
スされて、スナバコンデンサ4Aは直流電源3の電圧E
と回収コンデンサ10の電圧eとの和の電圧値まで充電
される。このとき、スナバコンデンサ4AはGTO1A
に加わる過大な電圧上昇率を吸収して抑制する。その直
後はアノードリアクトル6にエネルギーが過剰に蓄積さ
れているが、経路3によりそのエネルギーは全て回収コ
ンデンサ10に回収される。
Thereafter, the GTO1A is turned off to cut off the load current, and after a certain short-circuit prevention time, the GTO1A is turned off.
Consider the case where B is turned on. When the GTO 1A is turned off, the interrupted load current is bypassed to the path 2, and the snubber capacitor 4A is connected to the voltage E of the DC power supply 3.
And the voltage e of the recovery capacitor 10. At this time, the snubber capacitor 4A is GTO1A
It absorbs and suppresses the excessive voltage rise rate applied to the power supply. Immediately thereafter, excessive energy is stored in the anode reactor 6, but all of the energy is recovered by the recovery capacitor 10 through the path 3.

【0018】GTO1Aをターンオフした後短絡防止時
間を経過し、GTO1Bをターンオンさせると、スナバ
コンデンサ4Bは経路4により電圧零まで放電される。
このとき、スナバコンデンサ4Bの放電電流によりGT
O1Bに加わる過大な電流上昇率は補助リアクトル13
により抑制される。スナバコンデンサ4Bが放電を終了
しても、補助リアクトル13にエネルギーが過剰に蓄積
されているため、経路5によりそのエネルギーは補助コ
ンデンサ11に移される。従って、この過程でスナバコ
ンデンサ4Bに蓄積されていたエネルギーは補助リアク
トル13を介して補助コンデンサ11に移されることに
なる。この時の補助コンデンサ11の充電電圧をe1と
する。更に、スナバコンデンサ4Aの充電電圧が電圧E
以上になるとフリーホイールダイオード2Bが導通す
る。この全過程を経て負荷電流は経路6により流れるこ
とになり、GTO1Aのターンオフにより出力端子Xの
電圧をEから0に変化させる場合の回路動作が終了す
る。
When the short circuit prevention time elapses after the GTO 1A is turned off and the GTO 1B is turned on, the snubber capacitor 4B is discharged to zero voltage by the path 4.
At this time, GT is generated by the discharge current of snubber capacitor 4B.
The excessive current increase rate applied to O1B is caused by the auxiliary reactor 13
Is suppressed. Even if the snubber capacitor 4B finishes discharging, the energy is transferred to the auxiliary capacitor 11 by the path 5 because the energy is excessively accumulated in the auxiliary reactor 13. Therefore, the energy stored in the snubber capacitor 4B in this process is transferred to the auxiliary capacitor 11 via the auxiliary reactor 13. The charging voltage of the auxiliary capacitor 11 at this time is e1. Further, the charging voltage of the snubber capacitor 4A becomes the voltage E
Then, the freewheel diode 2B conducts. Through this entire process, the load current flows through the path 6, and the circuit operation for changing the voltage of the output terminal X from E to 0 by turning off the GTO 1A ends.

【0019】次に、GTO1Bのターンオフにより出力
端子Xの電圧を0からEに変化させる場合の回路動作を
説明する。図中、正アームのGTO1Aがオフ、負アー
ムのGTO1Bがオンしており、経路6により出力端子
Xから図中矢印の方向に負荷電流が流れているものとす
る。スナバコンデンサ4Bの電圧は零、スナバコンデン
サ4Aの電圧は直流電源3の電圧Eと回収コンデンサ1
0の電圧eとの和の電圧値に充電されている。補助コン
デンサ11が電圧e1に充電された状態から、GTO1
Bをターンオフさせ、ある一定の短絡防止時間後にGT
O1Aをターンオンさせる場合を考える。ここで、GT
O1Bをターンオフさせても経路5により出力端子Xか
ら図中矢印の方向に負荷電流が流れているために回路状
態は変化しない。
Next, a circuit operation when the voltage of the output terminal X is changed from 0 to E by turning off the GTO 1B will be described. In the figure, it is assumed that the GTO 1A of the positive arm is off, the GTO 1B of the negative arm is on, and a load current flows from the output terminal X through the path 6 in the direction of the arrow in the figure. The voltage of the snubber capacitor 4B is zero, the voltage of the snubber capacitor 4A is
It has been charged to the sum of the voltage e and 0. From the state where the auxiliary capacitor 11 is charged to the voltage e1, GTO1
B is turned off, and after a certain short-circuit prevention time, GT
Consider the case where O1A is turned on. Where GT
Even if O1B is turned off, the circuit state does not change because the load current flows from the output terminal X in the direction of the arrow in FIG.

【0020】GTO1Aをターンオンさせると、アノー
ドリアクトル6には直流電源3の電圧Eが印加されて、
GTO1Aに加わる過大な電流上昇率がアノードリアク
トル6に抑制されつつ、負荷電流は経路1により供給さ
れ始める。その後、GTO1Aに流れる電流が負荷電流
以上になるが、その過剰な電流は、スナバコンデンサ4
Bの充電電流となり、スナバコンデンサ4Bは直流電源
3の電圧Eと回収コンデンサ10の電圧eとの和の電圧
値まで、経路7により充電される。また、経路8により
スナバコンデンサ4Aは放電し、スナバコンデンサ4A
に蓄積されていたエネルギーはこの経路8により回収コ
ンデンサ10に回収される。このとき、スナバコンデン
サ4Aが電圧e1まで放電されると、ダイオード7Bが
導通状態となるため、スナバコンデンサ4Aの放電と同
時に補助コンデンサ11の放電が経路9により行なわれ
る。
When the GTO 1A is turned on, the voltage E of the DC power supply 3 is applied to the anode reactor 6,
The load current starts to be supplied through the path 1 while the excessive current increase rate applied to the GTO 1A is suppressed by the anode reactor 6. After that, the current flowing through the GTO 1A exceeds the load current.
The charging current becomes B, and the snubber capacitor 4B is charged by the path 7 up to the sum of the voltage E of the DC power supply 3 and the voltage e of the recovery capacitor 10. Further, the snubber capacitor 4A is discharged by the path 8, and the snubber capacitor 4A is discharged.
The energy stored in the recovery capacitor 10 is recovered by the recovery capacitor 10 through the path 8. At this time, when the snubber capacitor 4A is discharged to the voltage e1, the diode 7B becomes conductive, so that the auxiliary capacitor 11 is discharged through the path 9 simultaneously with the discharge of the snubber capacitor 4A.

【0021】スナバコンデンサ4Aと補助コンデンサ1
1の放電が終了した直後は、アノードリアクトル6にエ
ネルギーが過剰に蓄えられているが、経路3によりその
エネルギーは全て回収コンデンサ10に回収される。な
お、この回路で従来の図9と異なる点は、この経路3、
経路8、経路9にアノードリアクトル6以外の追加的な
リアクトルを含まない点である。従って、スナバエネル
ギーの回収コンデンサ10への回収時間が短縮されるこ
とになる。以上の過程を経て負荷電流は経路1により流
れることになり、GTO1Bのターンオフにより出力端
子Xの電圧を0からEに変化させる場合の回路動作が終
了する。なお、負荷電流が出力端子Xにおいて図中矢印
の逆方向に流れている場合の、各GTO1A、1Bのス
イッチング動作は、図中矢印の方向に負荷電流が流れて
いる場合のスイッチング動作と全く対称なため説明を省
略する。
Snubber capacitor 4A and auxiliary capacitor 1
Immediately after the completion of the discharge of No. 1, excess energy is stored in the anode reactor 6, but the entire energy is recovered by the recovery capacitor 10 through the path 3. The difference between this circuit and the conventional circuit shown in FIG.
The other point is that the route 8 and the route 9 do not include additional reactors other than the anode reactor 6. Therefore, the time for collecting the snubber energy to the recovery condenser 10 is reduced. The load current flows through the path 1 through the above process, and the circuit operation when the voltage at the output terminal X changes from 0 to E by turning off the GTO 1B is completed. Note that the switching operation of each of the GTOs 1A and 1B when the load current flows in the output terminal X in the direction opposite to the arrow in the figure is completely symmetric with the switching operation when the load current flows in the direction of the arrow in the figure. Therefore, the description is omitted.

【0022】続いて、エネルギー回生回路14の動作に
ついて説明する。本発明の装置において、エネルギー回
生回路14の構成自体はこれに限定されるものではない
が、実用的な回路例として説明を行う。図に示したよう
に、スイッチ15、ダイオード16、リアクトル17に
よりエネルギー回生回路14が構成されている。この回
路は、回収コンデンサ10からエネルギーを取り出して
直流電源3に回生し、回収コンデンサ10の充電電圧を
一定値eに制御するという機能を持つ。
Next, the operation of the energy regeneration circuit 14 will be described. In the device of the present invention, the configuration itself of the energy regeneration circuit 14 is not limited to this, but will be described as a practical circuit example. As shown in the drawing, the energy regeneration circuit 14 is configured by the switch 15, the diode 16, and the reactor 17. This circuit has a function of extracting energy from the recovery capacitor 10 and regenerating it to the DC power supply 3 to control the charging voltage of the recovery capacitor 10 to a constant value e.

【0023】以下、この回路動作を説明する。まず、ス
イッチ15をオンさせて、経路10により回収コンデン
サ10に蓄積されているエネルギーをリアクトル17に
放電させる。次に、放電電流を遮断するためスイッチ1
5をオフすると、リアクトル17に蓄積されたエネルギ
ーにより経路11に電流が流れ、そのエネルギーが直流
電源3に回生されることになる。このスイッチ15のオ
ン、オフ期間あるいはその周期を回収コンデンサ10の
電圧により制御することで、回収コンデンサ10の充電
電圧を一定値に保ちつつ、直流電源3にエネルギーを回
生することができる。もちろん、図1に示した回路以外
にも、公知な直流−直流電力変換回路を適用することに
より同様の効果が得られることは明らかである。なお、
アノードリアクトル6や補助リアクトル13は、必ずし
も構成要素として独立して存在させる必要はなく、自己
消弧型半導体素子の性能等により、場合によっては配線
インダクタンスによる代用が可能である。
Hereinafter, the operation of this circuit will be described. First, the switch 15 is turned on, and the energy stored in the recovery capacitor 10 through the path 10 is discharged to the reactor 17. Next, switch 1 is used to cut off the discharge current.
When the switch 5 is turned off, a current flows through the path 11 due to the energy stored in the reactor 17, and the energy is regenerated to the DC power supply 3. By controlling the ON / OFF period or the cycle of the switch 15 by the voltage of the recovery capacitor 10, it is possible to regenerate energy to the DC power supply 3 while keeping the charging voltage of the recovery capacitor 10 constant. Of course, it is apparent that similar effects can be obtained by applying a known DC-DC power conversion circuit other than the circuit shown in FIG. In addition,
The anode reactor 6 and the auxiliary reactor 13 do not necessarily need to be independently provided as constituent elements, and can be replaced by wiring inductance depending on the performance of the self-extinguishing type semiconductor element in some cases.

【0024】[実施例2] 以下、この発明の第2発明の実施例を図によって説明す
る。図3は、この発明の第2発明によるインバータ装置
の実施例を示す結線図である。この実施例においては、
自己消弧型半導体素子1A、1Bの一例としてGTOを
適用している。なお、図3において、図1、図9と対応
する回路素子部分には同一符号を付して説明する。
Embodiment 2 Hereinafter, an embodiment of the second invention of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a connection diagram showing an embodiment of the inverter device according to the second invention of the present invention. In this example,
GTO is applied as an example of the self-extinguishing type semiconductor elements 1A and 1B. In FIG. 3, circuit elements corresponding to those in FIGS. 1 and 9 are denoted by the same reference numerals and described.

【0025】本実施例では、直流電源3の正負母線PN
間に、直列接続されたGTO1A、1Bを配置し、各々
を正負アームとしている。GTO1A、1Bの各々に
は、逆並列にフリーホイールダイオード2A、2Bを接
続し、正アームと負アームとの接続点を出力端子Xとす
るインバータ装置を接続している。GTO1A、1Bの
直列回路にはアノードリアクトル6を挿入し、各々のG
TOに並列にスナバ回路を接続している。即ち例えばG
TO1Aについては、スナバコンデンサ4Aとスナバダ
イオード5Aを直列に接続してなるスナバ回路を接続し
ており、GTO1Bについても同様である。
In this embodiment, the positive / negative bus PN of the DC power supply 3
GTOs 1A and 1B connected in series are arranged between them, each of which is a positive / negative arm. Each of the GTOs 1A and 1B is connected to an inverter device having anti-parallel freewheel diodes 2A and 2B connected thereto and having a connection point between the positive arm and the negative arm as an output terminal X. An anode reactor 6 is inserted in the series circuit of GTOs 1A and 1B, and each G
A snubber circuit is connected in parallel with TO. That is, for example, G
For TO1A, a snubber circuit formed by connecting a snubber capacitor 4A and a snubber diode 5A in series is connected, and the same applies to GTO1B.

【0026】スナバダイオード5Bには、並列に補助コ
ンデンサ11、ダイオード12、補助リアクトル13か
らなる直列体が接続されている。スナバコンデンサ4A
と補助コンデンサ11は、各々ダイオード7A、7Bを
介して回収コンデンサ10の一端に接続されている。回
収コンデンサ10の一端は負側母線Nに接続されてい
る。回収コンデンサ10からエネルギーを取り出し、直
流電源3に回生するエネルギー回生回路14は、スイッ
チ15、ダイオード16、リアクトル17から構成され
ている。ここでは、直流電源3の電圧をEとし、回収コ
ンデンサ10は、エネルギー回生回路14により正側母
線P側を負として一定電圧eに制御されている。出力端
子Xには図示されない誘導性負荷が接続されており、負
荷電流のベクトルは各GTOのスイッチング動作中には
変化しないものと仮定する。一定電圧eの値は好ましく
は直流電源3の電圧Eと直流電源3の電圧Eの数分の1
との和の電圧値となるように設定される。
The snubber diode 5B is connected in parallel with a series body composed of an auxiliary capacitor 11, a diode 12, and an auxiliary reactor 13. Snubber capacitor 4A
And the auxiliary capacitor 11 are connected to one end of the recovery capacitor 10 via diodes 7A and 7B, respectively. One end of the recovery capacitor 10 is connected to the negative bus N. An energy regeneration circuit 14 that extracts energy from the recovery capacitor 10 and regenerates the energy to the DC power supply 3 includes a switch 15, a diode 16, and a reactor 17. Here, the voltage of the DC power supply 3 is E, and the recovery capacitor 10 is controlled by the energy regenerating circuit 14 to a constant voltage e with the positive bus P side being negative. It is assumed that an inductive load (not shown) is connected to the output terminal X, and the vector of the load current does not change during the switching operation of each GTO. The value of the constant voltage e is preferably a voltage E of the DC power supply 3 and a fraction of the voltage E of the DC power supply 3.
Is set so as to be the sum of the voltage values.

【0027】次に、図3の装置についてその動作を説明
する。図4は回路動作説明図で、図3の説明中に示す経
路をまとめて記載している。まず、GTO1Aのターン
オフにより出力端子Xの電圧をEから0に変化させる場
合の回路動作を説明する。図中、正アームのGTO1A
がオン、負アームのGTO1Bがオフしており、経路1
により出力端子Xから図中矢印の方向に負荷電流が流れ
ているものとする。スナバコンデンサ4A、補助コンデ
ンサ11の電圧は各々零、スナバコンデンサ4Bの電圧
は回収コンデンサ10の電圧eに充電されている。GT
O1Aをターンオフさせて負荷電流を遮断し、ある一定
の短絡防止時間後にGTO1Bをターンオンさせる場合
を考える。
Next, the operation of the apparatus shown in FIG. 3 will be described. FIG. 4 is an explanatory diagram of the circuit operation, in which the paths shown in the description of FIG. 3 are collectively described. First, a circuit operation when the voltage at the output terminal X is changed from E to 0 by turning off the GTO 1A will be described. In the figure, GTO1A of the positive arm
Is on, the GTO1B of the negative arm is off, and path 1
It is assumed that a load current flows from the output terminal X in the direction of the arrow in the figure. The voltage of each of the snubber capacitor 4A and the auxiliary capacitor 11 is zero, and the voltage of the snubber capacitor 4B is charged to the voltage e of the recovery capacitor 10. GT
Consider a case where O1A is turned off to cut off the load current, and GTO1B is turned on after a certain short-circuit prevention time.

【0028】GTO1Aをターンオフさせると、遮断さ
れた負荷電流は経路2にバイパスされて、スナバコンデ
ンサ4Aは回収コンデンサ10の電圧eまで充電され
る。このとき、スナバコンデンサ4AはGTO1Aに加
わる過大な電圧上昇率を抑制する。その直後はアノード
リアクトル6にエネルギーが過剰に蓄積されているが、
経路3によりそのエネルギーは全て回収コンデンサ10
に回収される。GTO1Aをターンオフして短絡防止時
間後にGTO1Bをターンオンさせると、スナバコンデ
ンサ4Bは経路4により電圧零まで放電される。このと
き、スナバコンデンサ4Bの放電電流によりGTO1B
に加わる過大な電流上昇率は補助リアクトル13により
抑制される。
When the GTO 1A is turned off, the interrupted load current is bypassed to the path 2, and the snubber capacitor 4A is charged to the voltage e of the recovery capacitor 10. At this time, snubber capacitor 4A suppresses an excessive voltage increase rate applied to GTO 1A. Immediately after that, excessive energy is stored in the anode reactor 6,
All the energy is recovered by the path 3 through the recovery condenser
Will be collected. When the GTO 1A is turned off and the GTO 1B is turned on after the short circuit prevention time, the snubber capacitor 4B is discharged to zero voltage by the path 4. At this time, GTO1B is generated by the discharge current of snubber capacitor 4B.
The excessive current increase rate applied to the power supply is suppressed by the auxiliary reactor 13.

【0029】スナバコンデンサ4Bが放電を終了しても
補助リアクトル13にエネルギーが過剰に蓄積されてい
るため、経路5によりそのエネルギーは補助コンデンサ
11に移される。従って、この過程でスナバコンデンサ
4Bに蓄積されていたエネルギーは補助リアクトル13
を介して補助コンデンサ11に移されることになる。こ
のときの補助コンデンサ11の充電電圧をe1とする。
更に、スナバコンデンサ4Aの充電電圧が電圧E以上に
なると、フリーホイールダイオード2Bが導通する。こ
の全過程を経て負荷電流は経路6により流れることにな
り、GTO1Aのターンオフにより出力端子Xの電圧を
Eから0に変化させる場合の回路動作が終了する。
Even if the snubber capacitor 4B finishes discharging, the energy is excessively stored in the auxiliary reactor 13, and the energy is transferred to the auxiliary capacitor 11 through the path 5. Therefore, the energy stored in the snubber capacitor 4B in this process is reduced to the auxiliary reactor 13B.
To the auxiliary capacitor 11 via the The charging voltage of the auxiliary capacitor 11 at this time is e1.
Further, when the charging voltage of the snubber capacitor 4A becomes equal to or higher than the voltage E, the freewheel diode 2B conducts. Through this entire process, the load current flows through the path 6, and the circuit operation for changing the voltage of the output terminal X from E to 0 by turning off the GTO 1A ends.

【0030】次に、GTO1Bのターンオフにより出力
端子電圧を0からEに変化させる場合の回路動作を説明
する。図中、正アームのGTO1Aがオフ、負アームの
GTO1Bがオンしており、経路6により出力端子Xか
ら図中矢印の方向に負荷電流が流れているものとする。
スナバコンデンサ4Bの電圧は零、スナバコンデンサ4
Aの電圧は回収コンデンサ10の電圧eに充電されてい
る。補助コンデンサ11が電圧e1に充電された状態か
ら、GTO1Bをターンオフさせ、ある一定の短絡防止
時間後にGTO1Aをターンオンさせる場合を考える。
ここで、GTO1Bをターンオフさせても経路5により
出力端子Xから図中矢印の方向に負荷電流が流れている
ために回路状態は変化しない。
Next, a circuit operation when the output terminal voltage is changed from 0 to E by turning off the GTO 1B will be described. In the figure, it is assumed that the GTO 1A of the positive arm is off, the GTO 1B of the negative arm is on, and a load current flows from the output terminal X through the path 6 in the direction of the arrow in the figure.
The voltage of the snubber capacitor 4B is zero,
The voltage of A is charged to the voltage e of the recovery capacitor 10. Consider a case where the GTO 1B is turned off from the state where the auxiliary capacitor 11 is charged to the voltage e1, and the GTO 1A is turned on after a certain short-circuit prevention time.
Here, even if the GTO 1B is turned off, the circuit state does not change because the load current flows from the output terminal X through the path 5 in the direction of the arrow in the figure.

【0031】GTO1Aをターンオンさせると、アノー
ドリアクトル6には直流電源3の電圧Eが印加されてG
TO1Aにかかる過大な電流上昇率がアノードリアクト
ル6に抑制されつつ、負荷電流は経路1により供給され
始める。その後、GTO1Aに流れる電流が負荷電流以
上になるが、その過剰な電流はスナバコンデンサ4Bの
充電電流となり、スナバコンデンサ4Bは回収コンデン
サ10の電圧eまで経路7により充電される。また、経
路8によりスナバコンデンサ4Aは放電し、スナバコン
デンサ4Aに蓄積されていたエネルギーはこの経路8に
より回収コンデンサ10に回収される。このとき、スナ
バコンデンサ4Aが電圧e1まで放電されるとダイオー
ド7Bが導通状態となるため、スナバコンデンサ4Aの
放電と同時に補助コンデンサ11の放電が経路9により
行われる。
When the GTO 1A is turned on, the voltage E of the DC power supply 3 is applied to the anode
The load current starts to be supplied through the path 1 while the excessive current increase rate of the TO1A is suppressed by the anode reactor 6. Thereafter, the current flowing through the GTO 1A becomes equal to or more than the load current, but the excess current becomes the charging current of the snubber capacitor 4B, and the snubber capacitor 4B is charged by the path 7 to the voltage e of the recovery capacitor 10. Further, the snubber capacitor 4A is discharged through the path 8, and the energy stored in the snubber capacitor 4A is recovered by the recovery capacitor 10 through the path 8. At this time, when the snubber capacitor 4A is discharged to the voltage e1, the diode 7B becomes conductive, so that the auxiliary capacitor 11 is discharged through the path 9 simultaneously with the discharge of the snubber capacitor 4A.

【0032】スナバコンデンサ4Aと補助コンデンサ1
1の放電が終了した直後は、アノードリアクトル6にエ
ネルギーが過剰に蓄えられているが、経路3によりその
エネルギーは全て回収コンデンサ10に回収される。な
お、この回路で従来の図9と異なる点は、この経路3、
経路8、経路9にアノードリアクトル6以外の追加的な
リアクトルを含まない点である。従って、スナバエネル
ギーの回収コンデンサ10への回収時間が短縮されるこ
とになる。
Snubber capacitor 4A and auxiliary capacitor 1
Immediately after the completion of the discharge of No. 1, excess energy is stored in the anode reactor 6, but the entire energy is recovered by the recovery capacitor 10 through the path 3. The difference between this circuit and the conventional circuit shown in FIG.
The other point is that the route 8 and the route 9 do not include additional reactors other than the anode reactor 6. Therefore, the time for collecting the snubber energy to the recovery condenser 10 is reduced.

【0033】以上の過程を経て負荷電流は経路1により
流れることになり、GTO1Bのターンオフにより出力
端子Xの電圧を0からEに変化させる場合の回路動作が
終了する。なお、負荷電流が出力端子Xにおいて図中矢
印の逆方向に流れている場合の、各GTO1A、1Bの
スイッチング動作は、図中矢印の方向に負荷電流が流れ
ている場合のスイッチング動作と全く対称なため説明を
省略する。エネルギー回生回路14の構成は図1に示し
たものと同様である。
The load current flows through the path 1 through the above process, and the circuit operation for changing the voltage of the output terminal X from 0 to E by turning off the GTO 1B ends. Note that the switching operation of each of the GTOs 1A and 1B when the load current flows in the output terminal X in the direction opposite to the arrow in the figure is completely symmetric with the switching operation when the load current flows in the direction of the arrow in the figure. Therefore, the description is omitted. The configuration of the energy regeneration circuit 14 is the same as that shown in FIG.

【0034】[実施例3] 図5及び図6は、本発明の第3発明のインバータ装置の
実施例を示す結線図である。図5においては、図1に示
したインバータ装置を2個組み合わせて、多相インバー
タを構成している。この場合に、回収コンデンサ10及
びそれに接続されるエネルギー回生回路14を複数の相
について共通に接続している。回路の基本的な動作は実
施例1、実施例2において詳細に記述したものと全く同
じであるためここでは省略する。このように、多相化し
ても回収コンデンサ10やエネルギー回生回路14を共
有できるので、インバータの大型化を防止しつつエネル
ギー損失の防止を図ることができる。図6は図3のイン
バータ装置を2個組み合わせたもので、これも同様の機
能を持つ。
Embodiment 3 FIGS. 5 and 6 are connection diagrams showing an embodiment of the inverter device according to the third invention of the present invention. In FIG. 5, a polyphase inverter is configured by combining two inverter devices shown in FIG. In this case, the recovery capacitor 10 and the energy recovery circuit 14 connected to the recovery capacitor 10 are commonly connected to a plurality of phases. The basic operation of the circuit is exactly the same as that described in detail in the first and second embodiments, and a description thereof will be omitted. As described above, since the recovery capacitor 10 and the energy regenerating circuit 14 can be shared even when the number of phases is increased, it is possible to prevent an increase in the size of the inverter and prevent energy loss. FIG. 6 shows a combination of two inverter devices shown in FIG. 3, which also has the same function.

【0035】[実施例4] 図7、図8はそれぞれ図1、図3の装置の変形例結線図
である。図7は図1の装置に設けられたアノードリアク
トル6の挿入位置を、負側母線Nの側とした場合を示
す。また、図8は図3の装置に設けられたアノードリア
クトル6の挿入位置を、負側母線Nの側とした場合を示
す。回路構成としては、正負対称となっており、回路の
基本的な動作は実施例1、実施例2において詳細に記述
したものと全く同様であるため、ここでは省略する。な
お、実施例3の図5、図6に示したように、図7、図8
の回収コンデンサ10を複数の相について共通に接続で
きることは言うまでもない。
Embodiment 4 FIGS. 7 and 8 are connection diagrams of modified examples of the apparatus shown in FIGS. 1 and 3, respectively. FIG. 7 shows a case where the insertion position of the anode reactor 6 provided in the apparatus of FIG. 1 is on the side of the negative bus N. FIG. 8 shows a case where the insertion position of the anode reactor 6 provided in the apparatus of FIG. 3 is on the side of the negative bus N. The circuit configuration is symmetrical in positive and negative directions, and the basic operation of the circuit is exactly the same as that described in detail in the first and second embodiments, and a description thereof will be omitted. As shown in FIGS. 5 and 6 of the third embodiment, FIGS.
It is needless to say that the recovery capacitor 10 can be connected in common for a plurality of phases.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明した本発明のインバータ装置
は、スナバダイオードに並列接続した補助コンデンサを
用いることにより回収コンデンサを1つ備えるだけでよ
く、そのためにアノードリアクトルを1つにでき、また
回収コンデンサから過剰なエネルギーを直流電源に回生
するためのエネルギー回生回路をも1つ備えるだけでよ
くなった。従って、構成部品を少なくでき、インバータ
装置を小型化できる効果がある。また、回収コンデンサ
及びエネルギー回生回路を複数の相で共通に接続できる
ため、多相化した場合の装置の小型化が可能になるとい
う効果がある。
The inverter device according to the present invention described above requires only one recovery capacitor by using an auxiliary capacitor connected in parallel with a snubber diode. Therefore, only one anode reactor can be used. It is sufficient to provide only one energy regenerating circuit for regenerating excessive energy to the DC power supply. Therefore, the number of components can be reduced, and the size of the inverter device can be reduced. Further, since the recovery capacitor and the energy regeneration circuit can be connected in common in a plurality of phases, there is an effect that the device can be miniaturized in the case of multi-phase.

【0037】また、スナバエネルギーを回収コンデンサ
に回収する経路に追加的にリアクトルを挿入する必要が
ないため、スナバエネルギー回収時間が短縮でき、イン
バータ装置の高周波化が可能となる効果がある。しか
も、このようなインバータ装置をコンバータ装置に適用
し、コンバータ・インバータシステムとして誘導電動機
を駆動した場合、損失が少なくランニングコストが減少
し、システム全体の省エネルギーを図る効果もある。
Further, since it is not necessary to insert an additional reactor into the path for recovering the snubber energy to the recovery condenser, the snubber energy recovery time can be shortened, and the frequency of the inverter can be increased. In addition, when such an inverter device is applied to a converter device and an induction motor is driven as a converter / inverter system, there is an effect that loss is small, running cost is reduced, and energy saving of the entire system is achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の第1発明のインバータ装置実施例を
示す結線図である。
FIG. 1 is a connection diagram showing an embodiment of an inverter device according to the first invention of the present invention.

【図2】 第1発明の動作を示す電流経路説明図であ
る。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a current path showing an operation of the first invention.

【図3】 本発明の第2発明のインバータ装置実施例を
示す結線図である。
FIG. 3 is a connection diagram showing an embodiment of the inverter device according to the second invention of the present invention.

【図4】 第2発明の動作を示す電流経路説明図であ
る。
FIG. 4 is a current path explanatory diagram showing the operation of the second invention.

【図5】 本発明の第3発明のインバータ装置実施例を
示す結線図である。
FIG. 5 is a connection diagram showing an embodiment of the inverter device according to the third invention of the present invention.

【図6】 本発明の第3発明のインバータ装置の他の実
施例を示す結線図である。
FIG. 6 is a connection diagram showing another embodiment of the inverter device according to the third invention of the present invention.

【図7】 本発明の第1発明のインバータ装置の他の実
施例を示す結線図である。
FIG. 7 is a connection diagram showing another embodiment of the inverter device according to the first invention of the present invention.

【図8】 本発明の第2発明のインバータ装置の他の実
施例を示す結線図である。
FIG. 8 is a connection diagram showing another embodiment of the inverter device according to the second invention of the present invention.

【図9】 従来のインバータ装置を示す結線図である。FIG. 9 is a connection diagram showing a conventional inverter device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1A,1B GTO(自己消弧型半導体素子)、2A,
2B フリーホイールダイオード、3 直流電源、4
A,4B スナバコンデンサ、5A,5B スナバダイ
オード、6 アノードリアクトル、7A,7B ダイオ
ード、10 回収コンデンサ、11 補助コンデンサ、
12 ダイオード、13 補助リアクトル、14 エネ
ルギー回生回路、15 スイッチ、16 ダイオード、
17 リアクトル、P 正側直流母線、N 負側直流母
線、X 出力端子。
1A, 1B GTO (self-extinguishing type semiconductor element), 2A,
2B freewheel diode, 3 DC power supply, 4
A, 4B snubber capacitor, 5A, 5B snubber diode, 6 anode reactor, 7A, 7B diode, 10 recovery capacitor, 11 auxiliary capacitor,
12 diode, 13 auxiliary reactor, 14 energy regeneration circuit, 15 switch, 16 diode,
17 Reactor, P Positive DC bus, N Negative DC bus, X output terminal.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−351473(JP,A) 特開 昭64−60265(JP,A) 特開 昭61−100023(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 7/42 - 7/98 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-4-351473 (JP, A) JP-A-64-60265 (JP, A) JP-A-61-100023 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 7 , DB name) H02M 7 /42-7/98

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 直流電源の正負母線間に、互いに直列接
続された自己消弧型半導体素子をそれぞれ正負アームと
して接続し、前記自己消弧型半導体素子の各々に逆並列
にダイオードを接続し、前記正、負アームの接続点を出
力端子とするインバータ装置において、 各自己消弧型半導体素子に並列に、スナバダイオードと
スナバコンデンサを直列に接続してなるスナバ回路を接
続し、 正アーム側の前記スナバ回路を構成するスナバダイオー
ドとスナバコンデンサの接続点と、前記正側母線とを、
ダイオードと回収コンデンサを介して接続し、 負アーム側の前記スナバ回路を構成するスナバダイオー
ドに並列に、補助コンデンサとダイオードとリアクトル
からなる直列体を接続し、 前記直列体を構成するコンデンサと、前記回収コンデン
サとを、ダイオードを介して接続し、 正アームを構成する自己消弧型半導体素子と前記直流電
源の正側母線間に、前記回収コンデンサを介した閉回路
を構成するようにリアクトルを挿入し、 前記回収コンデンサからエネルギーを取り出して前記直
流電源に回生するエネルギー回生回路を接続したことを
特徴とするインバータ装置。
1. A self-extinguishing semiconductor device connected in series as a positive / negative arm between positive and negative buses of a DC power supply, and a diode connected in antiparallel to each of the self-extinguishing semiconductor devices. In the inverter device having a connection point of the positive and negative arms as an output terminal, a snubber circuit in which a snubber diode and a snubber capacitor are connected in series is connected in parallel with each self-extinguishing type semiconductor element, and a positive arm side is connected. The connection point between the snubber diode and the snubber capacitor constituting the snubber circuit, and the positive bus,
A capacitor connected to a series body including an auxiliary capacitor, a diode, and a reactor, connected in parallel with a snubber diode forming the snubber circuit on the negative arm side, and a capacitor forming the series body; A recovery capacitor is connected via a diode, and a reactor is inserted between the self-extinguishing type semiconductor element forming the positive arm and the positive bus of the DC power supply so as to form a closed circuit via the recovery capacitor. And an energy regeneration circuit for extracting energy from the recovery capacitor and regenerating the energy to the DC power supply.
【請求項2】 直流電源の正負母線間に、互いに直列接
続された自己消弧型半導体素子をそれぞれ正負アームと
して接続し、前記自己消弧型半導体素子の各々に逆並列
にダイオードを接続し、前記正、負アームの接続点を出
力端子とするインバータ装置において、 各自己消弧型半導体素子に並列に、スナバダイオードと
スナバコンデンサを直列に接続してなるスナバ回路を接
続し、 正アーム側の前記スナバ回路を構成するスナバダイオー
ドとスナバコンデンサの接続点と、前記負側母線とを、
ダイオードと回収コンデンサを介して接続し、 負アーム側の前記スナバ回路を構成するスナバダイオー
ドに並列に、補助コンデンサとダイオードとリアクトル
からなる直列体を接続し、 前記直列体を構成するコンデンサと、前記回収コンデン
サとを、ダイオードを介して接続し、 正アームを構成する自己消弧型半導体素子と前記直流電
源の正側母線間に、前記直流電源と前記回収コンデンサ
を介した閉回路を構成するようにリアクトルを挿入し、 前記回収コンデンサからエネルギーを取り出して前記直
流電源に回生するエネルギー回生回路を接続したことを
特徴とするインバータ装置。
2. A self-extinguishing type semiconductor device connected in series as a positive / negative arm between positive and negative buses of a DC power supply, and a diode connected in anti-parallel to each of the self-extinguishing type semiconductor devices. In the inverter device having a connection point of the positive and negative arms as an output terminal, a snubber circuit in which a snubber diode and a snubber capacitor are connected in series is connected in parallel with each self-extinguishing type semiconductor element, and a positive arm side is connected. A connection point between a snubber diode and a snubber capacitor constituting the snubber circuit, and the negative bus,
A capacitor connected to a series body including an auxiliary capacitor, a diode, and a reactor, connected in parallel with a snubber diode forming the snubber circuit on the negative arm side, and a capacitor forming the series body; A recovery capacitor is connected via a diode to form a closed circuit between the self-extinguishing semiconductor element forming the positive arm and the positive bus of the DC power supply via the DC power supply and the recovery capacitor. An energy recovery circuit for extracting an energy from the recovery capacitor and regenerating the energy to the DC power supply.
【請求項3】 直流電源の正負母線間に、互いに直列接
続された自己消弧型半導体素子をそれぞれ正負アームと
して接続し、前記自己消弧型半導体素子の各々に逆並列
にダイオードを接続し、前記正、負アームの接続点を出
力端子とするインバータ装置において、 各自己消弧型半導体素子に並列に、スナバダイオードと
スナバコンデンサを直列に接続してなるスナバ回路を接
続し、 負アーム側の前記スナバ回路を構成するスナバダイオー
ドとスナバコンデンサの接続点と、前記負側母線とを、
ダイオードと回収コンデンサを介して接続し、 正アーム側の前記スナバ回路を構成するスナバダイオー
ドに並列に、補助コンデンサとダイオードとリアクトル
からなる直列体を接続し、 前記直列体を構成するコンデンサと、前記回収コンデン
サとを、ダイオードを介して接続し、 負アームを構成する自己消弧型半導体素子と前記直流電
源の負側母線間に、前記回収コンデンサを介した閉回路
を構成するようにリアクトルを挿入し、 前記回収コンデンサからエネルギーを取り出して前記直
流電源に回生するエネルギー回生回路を接続したことを
特徴とするインバータ装置。
3. A series connection between the positive and negative buses of a DC power supply.
The connected self-extinguishing type semiconductor elements are
And connected in anti-parallel to each of the self-extinguishing semiconductor elements.
To the positive and negative arm connection points.
In the inverter device as a power terminal, a snubber diode is connected in parallel with each self-turn-off type semiconductor element.
Connect a snubber circuit consisting of a series connection of snubber capacitors.
And a snubber diode constituting the snubber circuit on the negative arm side.
And the connection point of the snubber capacitor and the negative bus,
A snubber diode connected to a diode and a recovery capacitor to constitute the snubber circuit on the positive arm side.
In parallel with the auxiliary capacitor, diode and reactor
A capacitor connected in series body, constituting the series body comprising the recovery capacitor
The self-extinguishing type semiconductor element forming a negative arm is connected to the DC power supply
Closed circuit between the negative bus of the source via the recovery capacitor
Insert the reactor so as to constitute the said extracts energy from the recovery capacitor straight
Power regeneration circuit connected to the power supply
Features inverter device.
【請求項4】 直流電源の正負母線間に、互いに直列接
続された自己消弧型半導体素子をそれぞれ正負アームと
して接続し、前記自己消弧型半導体素子の各々に逆並列
にダイオードを接続し、前記正、負アームの接続点を出
力端子とするインバータ装置において、 各自己消弧型半導体素子に並列に、スナバダイオードと
スナバコンデンサを直列に接続してなるスナバ回路を接
続し、 負アーム側の前記スナバ回路を構成するスナバダイオー
ドとスナバコンデンサの接続点と、前記正側母線とを、
ダイオードと回収コンデンサを介して接続し、 正アーム側の前記スナバ回路を構成するスナバダイオー
ドに並列に、補助コンデンサとダイオードとリアクトル
からなる直列体を接続し、 前記直列体を構成するコンデンサと、前記回収コンデン
サとを、ダイオードを介して接続し、 負アームを構成する自己消弧型半導体素子と前記直流電
源の負側母線間に、前記直流電源と前記回収コンデンサ
を介した閉回路を構成するようにリアクトルを挿入し、 前記回収コンデンサからエネルギーを取り出して前記直
流電源に回生するエネルギー回生回路を接続したことを
特徴とするインバータ装置。
4. A series connection between the positive and negative buses of the DC power supply.
The connected self-extinguishing type semiconductor elements are
And connected in anti-parallel to each of the self-extinguishing semiconductor elements.
To the positive and negative arm connection points.
In the inverter device as a power terminal, a snubber diode is connected in parallel with each self-turn-off type semiconductor element.
Connect a snubber circuit consisting of a series connection of snubber capacitors.
And a snubber diode constituting the snubber circuit on the negative arm side.
And the connection point of the snubber capacitor and the positive-side bus,
A snubber diode connected to a diode and a recovery capacitor to constitute the snubber circuit on the positive arm side.
In parallel with the auxiliary capacitor, diode and reactor
A capacitor connected in series body, constituting the series body comprising the recovery capacitor
The self-extinguishing type semiconductor element forming a negative arm is connected to the DC power supply
The DC power supply and the recovery capacitor between the negative bus of the source
Insert the reactor so as to constitute a closed circuit through the extracts energy from the recovery capacitor straight
Power regeneration circuit connected to the power supply
Features inverter device.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載のインバ
ータ装置を、一組の回収コンデンサおよびエネルギー回
生回路を共有することにより直流電源の正負母線間に複
数台並列接続し、該複数台のインバータ装置のそれぞれ
に上記回収コンデンサおよびエネルギー回生回路を共
に接続したことを特徴とするインバータ装置。
5. The inverter device according to any one of claims 1-4, a set of recovery capacitor and the energy dose
By sharing the raw circuit, the DC power supply
Several units are connected in parallel, and each of the plurality of inverter units
Inverter apparatus characterized by connecting the recovery capacitor and the energy recovery circuit in common to.
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