JP3419203B2 - オゾン発生用電流形インバータの制御回路 - Google Patents
オゾン発生用電流形インバータの制御回路Info
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Description
うオゾン発生装置のオゾン発生管の端子電圧のピーク値
を一定に制御するオゾン発生用電流形インバータの制御
回路に関する。 【０００２】 【従来の技術】図２は、この種の従来のオゾン発生用電
流形インバータとその制御回路のブロック構成図を示
す。図２に示した電流形インバータ１の回路において
は、商用電源２からの交流を順変換器３と直流リアクト
ル４と逆変換器５とにより高周波の矩形波交流に変換
し、この矩形波交流を昇圧変圧器６で高周波高電圧の交
流に変換し、この電圧をオゾン発生管７に印加する構成
である。 【０００３】オゾン発生管７で発生するオゾンの量は電
流形インバータ１の出力電力に比例し、この電流形イン
バータの制御回路では、以下に詳述するように電流形イ
ンバータ１の出力電圧のピーク値を一定にしつつ、出力
電流を調整している。そこで電流形インバータ１の出力
側に設置した電流検出器１１と電圧検出器１２とによ
り、オゾン発生管７への注入電流に対応するインバータ
出力電流（Ｉ）とインバータ出力電圧（Ｖ）を検出し、
出力電力演算器１３はこれら検出値からインバータ出力
電力（Ｐ）を演算する。電力調整器１４はこのインバー
タ出力電力演算値（Ｐ）を出力電力設定器１５の電力設
定値（Ｐ＊）に一致させるように制御をし、その結果と
して電流設定値（Ｉ＊）を出力する。この電流設定値
（Ｉ＊）に前記インバータ出力電流（Ｉ）が一致するよ
うに電流調整器１６が制御を行い、順変換器制御回路１
７では図示しない商用電源２からの同期信号と電流調整
器１６の出力である位相角指令値（Φ＊）とに基づいて
順変換器３のそれぞれの電力用半導体素子の点弧位相の
制御を行ったゲート信号を出力し、このゲート信号によ
り順変換器３と直流タアクトル４とで電流形インバータ
１の中間直流電流を所望の値に制御する。 【０００４】ところで、オゾン発生管７の端子電圧のピ
ーク値（ＶP ）は、オゾン発生管７への注入電流に対応
する前記インバータ出力電流をＩとし、逆変換器５の出
力周波数をｆとし、オゾン発生管７を構成する誘電体部
等価容量をＣとし、オゾン発生管７の放電維持電圧をＶ
Z とすると式（１）で表される。 【０００５】 【数１】ＶP ＝Ｉ／（４・ｆ・Ｃ）＋ＶZ …（１） 前記式（１）において、誘電体部等価容量Ｃは不変であ
り前記注入電流としての前記電流設定値Ｉ* と逆変換器
５の出力周波数ｆとを比例関係にしてこの電流形インバ
ータ１を制御する。 【０００６】そこで電圧検出器１２の検出値からピーク
電圧検出器２１によりインバータ出力電圧のピーク値
（ＶPI）が前記ＶP に対応するピーク値設定器２２の設
定値（ＶPI * ）と一致するようにピーク電圧調整器２３
で制御を行い、ピーク電圧調整器２３の出力信号と比例
ゲイン２４を介して得られる電力調整器１４の出力信号
との割り算演算が除算演算器２５で行われ、この割り算
結果が逆変換器５の出力周波数の指令値（ｆ* ）として
逆変換器制御回路２６に出力され、逆変換器制御回路２
６ではこの指令値（ｆ* ）に基づいて逆変換器５のそれ
ぞれの電力用半導体素子の点弧周期の制御を行ったゲー
ト信号を出力し、このゲート信号により逆変換器５の出
力の周波数が所望の値になる。 【０００７】例えば前記式（１）における放電維持電圧
ＶZ が増大したとすると、前記ピーク値（ＶPI）も増大
するが、この値が前記設定値（ＶPI * ）を上回ると、ピ
ーク電圧調整器２３はその出力信号を小さくするので、
除算演算器２５は比例ゲイン２４の出力信号を、小さく
なったピーク電圧調整器２３の出力信号で割り算するか
ら除算演算器２５の出力である出力周波数の指令値（ｆ
* ）は大きくなる。 【０００８】即ち、放電維持電圧ＶＺ（式（１）の右辺
第２項）の増加に対応してインバータ出力周波数ｆがお
おきく（即ち式（１）の右辺第１項が小さく）なり、オ
ゾン発生管７の端子電圧のピーク値（ＶＰ）が一定値を
維持するように制御される。放電維持電圧ＶＺが減少し
た場合は、上述と逆の動作となり前記式（１）の右辺第
１項が増大し、該ピーク値（ＶＰ）が一定値を維持する
ように制御する。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】周知のようにオゾン発
生管の放電維持電圧は、温度，気圧、空気の流量により
大きく変動し、この変動に対して従来の電流形インバー
タの制御回路は前述の如くピーク電圧調整器などを設け
て補償している。しかしながら、商用電源の瞬時変動時
や前記オゾン発生器の負荷急変時の該制御回路の制御遅
れによってオゾン発生管の端子電圧が変動し、オゾン発
生管が異常放電をする恐れがあった。 【００１０】この発明の課題は、上記問題点を解決する
オゾン発生用電流形インバータの制御回路を提供するこ
とにある。 【００１１】 【課題を解決するための手段】この発明は、順変換器と
直流リアクトルと逆変換器とからなる電流形インバータ
に昇圧変圧器を介してオゾン発生管を接続し、該電流形
インバータが出力する電力が所定値を維持するように前
記順変換器の位相制御をし、該オゾン発生管の端子電圧
のピーク値が一定値を維持するように前記逆変換器の周
波数制御をする構成のオゾン発生用電流形インバータの
制御回路において、前記電流形インバータが出力する電
力を所定値に調整する電力調整器と、該電力調整器の出
力である電流指令値に前記電流形インバータの出力電流
の検出値を調整する電流調整器と、該電流調整器の出力
である位相角指令値に基づく点弧位相の制御を行い前記
順変換器のそれぞれの電力用半導体素子へのゲート信号
を出力する順変換器制御回路と、前記オゾン発生管の端
子電圧のピーク値を一定値に調整するピーク電圧調整器
と、前記電流形インバータの出力電流の検出値の所定の
比例ゲイン倍した値を前記ピーク電圧調整器の出力値で
除算演算をする除算演算器と、該除算演算器の出力であ
る周波数指令値に基づく点弧周期の制御を行い前記逆変
換器のそれぞれの電力用半導体素子へのゲート信号を出
力する逆変換器制御回路とを備える。 【００１２】この発明によれば、電流形インバータの出
力電流の検出値により該電流形インバータの出力周波数
を直接調整するようにして該電流形インバータの制御回
路の制御遅れを改善し、オゾン発生管が異常放電をする
のを防止している。 【００１３】 【発明の実施の形態】図１は、この発明の実施例を示す
オゾン発生用電流形インバータの制御回路のブロック構
成図であり、図２に示した従来例の制御回路と同一機能
を有するものには同一符号を付している。図１に示した
電流形インバータ３０の制御回路では、電流検出器１
１，電圧検出器１２，出力電演算器１３，電力調整器１
４，電力設定器１５，電流調整器１６，順変換器制御回
路１７の経路は図２に示した従来例と同一であり、電流
形インバータ１の中間直流電流を所望の値に制御してい
る。 【００１４】また、ピーク電圧検出器２１とピーク値設
定器２２とピーク電圧調整器２３とを介したピーク電圧
調整器２３の出力信号と、比例ゲイン３１を介して得ら
れる電流検出器１１の出力信号との割り算演算が除算演
算器２５で行われ、この割り算結果を逆変換器５の出力
周波数の指令値（ｆ＊）とし、逆変換器制御回路２６を
介した逆変換器５の出力の周波数を所望の値に制御して
いる。 【００１５】上述の構成により、従来は商用電源１の瞬
時変動や前記オゾン発生器の負荷急変が発生すると電流
形インバータの出力電流が変動し、この変動結果の電力
の変動変動を調整する電力調整器１４の出力信号により
前記指令値（ｆ* ）を補正するようにしていたが、この
発明の構成では変動する該出力電流により該指令値（ｆ
* ）を直接補正するようにしているので制御回路の応答
が改善される。 【００１６】 【発明の効果】この発明によれば、オゾン発生管の放電
維持電圧が変動時、商用電源の瞬時変動時、負荷急変時
のいずれにおいても、このオゾン発生管の端子電圧のピ
ーク値を設定値に維持し、オゾン発生管の異常放電を防
止したオゾン発生器を提供することができる。
ンバータの制御回路図 【図２】従来例を示すオゾン発生用電流形インバータの
制御回路図 【符号の説明】 １…電流形インバータ、２…商用電源、３…順変換器、
４…直流リアクトル、５…逆変換器、６…昇圧変圧器、
７…オゾン発生管、１１…電流検出器、１２…電圧検出
器、１３…出力電演算器、１４…電力調整器、１５…電
力設定器、１６…電流調整器、１７…順変換器制御回
路、２１…ピーク電圧検出器、２２…ピーク値設定器、
２３…ピーク電圧調整器、２４…比例ゲイン、２５…除
算演算器、２６…逆変換器制御回路、３０…電流形イン
バータ、３１…比例ゲイン。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】順変換器と直流リアクトルと逆変換器とか
らなる電流形インバータに昇圧変圧器を介してオゾン発
生管を接続し、該電流形インバータが出力する電力が所
定値を維持するように前記順変換器の位相制御をし、該
オゾン発生管の端子電圧のピーク値が一定値を維持する
ように前記逆変換器の周波数制御をする構成のオゾン発
生用電流形インバータの制御回路において、 前記電流形インバータが出力する電力を所定値に調整す
る電力調整器と、 該電力調整器の出力である電流指令値に前記電流形イン
バータの出力電流の検出値を調整する電流調整器と、 該電流調整器の出力である位相角指令値に基づく点弧位
相の制御を行い前記順変換器のそれぞれの電力用半導体
素子へのゲート信号を出力する順変換器制御回路と、 前記オゾン発生管の端子電圧のピーク値を一定値に調整
するピーク電圧調整器と、 前記電流形インバータの出力電流の検出値の所定の比例
ゲイン倍した値を前記ピーク電圧調整器の出力値で除算
演算をする除算演算器と、 該除算演算器の出力である周波数指令値に基づく点弧周
期の制御を行い前記逆変換器のそれぞれの電力用半導体
素子へのゲート信号を出力する逆変換器制御回路とを備
えたことを特徴とするオゾン発生用電流形インバータの
制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14377896A JP3419203B2 (ja) | 1996-06-06 | 1996-06-06 | オゾン発生用電流形インバータの制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14377896A JP3419203B2 (ja) | 1996-06-06 | 1996-06-06 | オゾン発生用電流形インバータの制御回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09327177A JPH09327177A (ja) | 1997-12-16 |
| JP3419203B2 true JP3419203B2 (ja) | 2003-06-23 |
Family
ID=15346801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14377896A Expired - Fee Related JP3419203B2 (ja) | 1996-06-06 | 1996-06-06 | オゾン発生用電流形インバータの制御回路 |
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| JP (1) | JP3419203B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP4501506B2 (ja) * | 2004-04-06 | 2010-07-14 | 富士電機システムズ株式会社 | 放電管負荷を接続した電力変換装置の制御方法 |
| JP2010239736A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Mitsubishi Electric Corp | 電力変換装置 |
-
1996
- 1996-06-06 JP JP14377896A patent/JP3419203B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH09327177A (ja) | 1997-12-16 |
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