JP3446793B2 - Power supply - Google Patents

Power supply

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JP3446793B2
JP3446793B2 JP21813996A JP21813996A JP3446793B2 JP 3446793 B2 JP3446793 B2 JP 3446793B2 JP 21813996 A JP21813996 A JP 21813996A JP 21813996 A JP21813996 A JP 21813996A JP 3446793 B2 JP3446793 B2 JP 3446793B2
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cycloconverter
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、商用周波数等の単
相交流電源として使用される電源装置に係り、特に、サ
イクロコンバータを使用し、その入力側を比較的出力電
力の小さい発電機で構成する場合において、負荷特性に
起因する無負荷電圧上昇による変換器の耐電圧対策に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply device used as a single-phase AC power supply of a commercial frequency or the like, and more particularly to a cycloconverter whose input side is a generator with a relatively small output power. In this case, the present invention relates to a measure against withstand voltage of the converter due to an increase in no-load voltage due to load characteristics.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、一定周波数の交流電力を他の異な
る周波数の交流電力に直接変換する装置として、サイク
ロコンバータと呼ばれるものは知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, what is called a cycloconverter is known as a device for directly converting AC power of a constant frequency into AC power of another different frequency.

【0003】かかる従来のサイクロコンバータは、通常
は商用周波数の電源ラインや大出力の発電機の出力を入
力として使用されるものであり(たとえば、特公昭60
−9429号公報参照)、一般的には交流電動機の駆動
用に使用されている。
Such a conventional cycloconverter is usually used as an input for the output of a commercial frequency power supply line or a high-power generator (for example, Japanese Patent Publication No. 60).
No. 9429), generally used for driving an AC motor.

【0004】以下、図6〜11を参照してサイクロコン
バータの動作原理を説明する。
The operating principle of the cycloconverter will be described below with reference to FIGS.

【0005】図6は、従来のサイクロコンバータの構成
の一例を示す電気回路図である。
FIG. 6 is an electric circuit diagram showing an example of the configuration of a conventional cycloconverter.

【0006】同図に示すように、サイクロコンバータ
(Cycloconverter)CCは、12個のサイリスタSCR
k±(k=1,…,6)により構成され、そのうち6個
のサイリスタSCRk+で構成されるブリッジ回路(以
下、「正コンバータ」という)BC1からは正の電流が
出力され、残りの6個のサイリスタSCRk−で構成さ
れるブリッジ回路(以下、「負コンバータ」という)B
C2からは負の電流が出力される。
As shown in the figure, the cycloconverter CC includes 12 thyristors SCRs.
A positive current is output from a bridge circuit (hereinafter, referred to as a “positive converter”) BC1 that is configured by k ± (k = 1, ..., 6) and that includes six thyristors SCRk +. Bridge circuit composed of a thyristor SCRk- (hereinafter referred to as "negative converter") B
A negative current is output from C2.

【0007】たとえば、内燃エンジンにより駆動される
27極(このうち3極は、サイリスタSCRk±の各ゲ
ートを制御する同期信号を生成するために用いられる)
の3相発電機の3相交流出力がサイクロコンバータCC
に入力された場合には、クランク軸1回転につき9サイ
クルの交流が得られる。そして、エンジン回転数の範囲
を、たとえば1200rpm〜4500rpm(すなわ
ち、20Hz〜75Hz)に設定した場合には、上記3
相交流出力の周波数は、エンジン回転数の9倍の180
Hz〜675Hzになる。
For example, 27 poles driven by an internal combustion engine (3 poles of which are used to generate a synchronization signal for controlling each gate of the thyristor SCRk ±)
The three-phase AC output of the three-phase generator is a cycloconverter CC
If the input is to, the alternating current of 9 cycles can be obtained per one rotation of the crankshaft. Then, when the engine speed range is set to, for example, 1200 rpm to 4500 rpm (that is, 20 Hz to 75 Hz), the above 3
The frequency of the phase AC output is 180, which is nine times the engine speed.
Hz to 675 Hz.

【0008】前記3極のコイル(以下、このコイルを
「サブコイル」といい、他のコイルを「メインコイル」
という)から得られる3相電流(U相、V相およびW相
の各電流)は、図7に示すように、6個のフォトカプラ
PCk(k=1,…,6)の各1次側発光ダイオード
(LED)と6個のダイオードDk(k=1,…,6)
とにより構成されるブリッジ型の3相全波整流回路FR
に供給される。この3相全波整流回路FRによって全波
整流された3相電流は、一次側LEDにより光に変換さ
れ、この光出力は、フォトカプラPCkの各2次側光セ
ンサ(図示せず)により電流に変換される。すなわち、
3相全波整流回路FRにより全波整流された3相電流に
応じた電流が2次側光センサにより取り出される。そし
て、この取り出された電流は、後述するように、サイリ
スタSCRk±の各ゲートの導通角を制御する同期信号
(たとえばノコギリ波)を生成するために用いられる。
The three-pole coil (hereinafter, this coil is referred to as a "sub coil", and the other coils are referred to as "main coils").
7), three-phase currents (U-phase, V-phase, and W-phase currents) are obtained from the primary sides of the six photocouplers PCk (k = 1, ..., 6) as shown in FIG. Light emitting diode (LED) and 6 diodes Dk (k = 1, ..., 6)
Bridge type three-phase full-wave rectifier circuit FR
Is supplied to. The three-phase current that is full-wave rectified by the three-phase full-wave rectifier circuit FR is converted into light by the primary side LED, and this light output is a current by each secondary side photosensor (not shown) of the photocoupler PCk. Is converted to. That is,
A current corresponding to the three-phase current that is full-wave rectified by the three-phase full-wave rectifier circuit FR is taken out by the secondary side photosensor. Then, the extracted current is used to generate a synchronization signal (for example, a sawtooth wave) that controls the conduction angle of each gate of the thyristor SCRk ±, as described later.

【0009】図8は、図6または7のU相、V相および
W相間に印加される電圧の推移、およびフォトカプラP
Ckがオンするタイミングを示す図である。
FIG. 8 shows the transition of the voltage applied between the U-phase, V-phase and W-phase of FIG. 6 or 7, and the photocoupler P.
It is a figure which shows the timing which Ck turns on.

【0010】各線間電圧(U−V,U−W,V−W,V
−U,W−U,W−V)が、図8のように変化したとき
に、3相全波整流回路FRにより全波整流された出力波
形は、メインコイルから得られる各線間電圧波形の周期
の1/6となる。たとえば、位相角が60°〜120°
であるとき、すなわちU−V間電圧が他の線間電圧に比
べて最も高いとき、フォトカプラPC1およびPC5は
ペアでオン(他のフォトカプラはオフ)されるため、3
相全波整流回路FRからは、U−V間電圧に応じた電圧
が出力される。すなわち、3相全波整流回路FRから
は、各線間電圧の最大値に応じた電圧が出力されるの
で、この電圧の周期は60°となり、メインコイルの電
圧の周期360°に対して、1/6となる。
Each line voltage (U-V, U-W, V-W, V
-U, W-U, W-V) changes as shown in FIG. 8, the output waveform that is full-wave rectified by the three-phase full-wave rectifying circuit FR is the waveform of each line voltage obtained from the main coil. It becomes 1/6 of the cycle. For example, the phase angle is 60 ° to 120 °
When the voltage between U and V is the highest as compared with the other line voltage, the photocouplers PC1 and PC5 are turned on in pairs (the other photocouplers are turned off).
From the phase full-wave rectifier circuit FR, a voltage corresponding to the voltage between U and V is output. That is, since the voltage corresponding to the maximum value of each line voltage is output from the three-phase full-wave rectification circuit FR, the cycle of this voltage is 60 °, which is 1 with respect to the main coil voltage cycle of 360 °. It becomes / 6.

【0011】また、図8には、サイリスタSCRk±の
各ゲートを点弧(turn on)させるタイミングも示さ
れ、同図には、各ゲートの導通角を120°〜0°の範
囲で点弧させるときのタイミングが示されている。
FIG. 8 also shows the timing at which each gate of the thyristor SCRk ± is turned on. In FIG. 8, the conduction angle of each gate is set within the range of 120 ° to 0 °. The timing when making it is shown.

【0012】このタイミングに従って、サイクロコンバ
ータCCから電流を出力するときには、正コンバータB
C1の各ゲートを点弧する一方、サイクロコンバータC
Cへ電流を吸収(供給)するときには、負コンバータB
C2の各ゲートを点弧する。
According to this timing, when the current is output from the cycloconverter CC, the positive converter B
While igniting each gate of C1, cycloconverter C
When absorbing (supplying) the current to C, the negative converter B
Ignite each gate of C2.

【0013】なお、点弧は、同図に示す範囲に亘って継
続して行う必要はなく、同図の斜線で示すパルスをゲー
トに印加しても、同様の動作が得られる。
It is not necessary to carry out the ignition continuously over the range shown in the figure, and the same operation can be obtained by applying the pulse shown by the hatched line in the figure to the gate.

【0014】図9は、導通角α=120°,60°で正
または負コンバータBC1,BC2の各サイリスタSC
Rk±を点弧したときにサイクロコンバータCCから出
力される波形を示す図である。
FIG. 9 shows the thyristors SC of the positive or negative converters BC1 and BC2 with the conduction angles α = 120 ° and 60 °.
It is a figure which shows the waveform output from the cycloconverter CC when Rk ± is ignited.

【0015】同図において、(a)は、導通角α=12
0°で正コンバータBC1の各サイリスタSCRk+を
点弧したときにサイクロコンバータCCから出力される
波形を示し、(b)は、導通角α=120°で負コンバ
ータBC2の各サイリスタSCRk−を点弧したときに
サイクロコンバータCCから出力される波形を示し、
(c)は、導通角α=60°で正コンバータBC1の各
サイリスタSCRk+を点弧したときにサイクロコンバ
ータCCから出力される波形を示し、(d)は、導通角
α=60°で負コンバータBC2の各サイリスタSCR
k−を点弧したときにサイクロコンバータCCから出力
される波形を示している。
In the figure, (a) shows the conduction angle α = 12.
The waveform output from the cycloconverter CC when each thyristor SCRk + of the positive converter BC1 is ignited at 0 ° is shown in (b), and each thyristor SCRk− of the negative converter BC2 is ignited at the conduction angle α = 120 °. Shows the waveform output from the cycloconverter CC when
(C) shows a waveform output from the cycloconverter CC when each thyristor SCRk + of the positive converter BC1 is fired at a conduction angle α = 60 °, and (d) shows a negative converter at a conduction angle α = 60 °. Each thyristor SCR of BC2
The waveform output from the cycloconverter CC when k-is fired is shown.

【0016】たとえば、導通角α=120°で正コンバ
ータBC1の各サイリスタSCRk+を点弧したとき
に、サイクロコンバータCCから出力される波形は、図
9(a)に示すように、全波整流波形となる。また、導
通角α=60°で正コンバータBC1の各サイリスタS
CRk+を点弧したときに、サイクロコンバータCCか
ら出力される波形は、図9(c)に示すように、多量の
高調波成分を含む波形となるが、サイクロコンバータC
Cの出力側にハイカットフィルタを接続すると、この高
調波成分は除去されて、その平均電圧が出力される。前
述のように、入力発電機を27極の3相発電機とし、エ
ンジン回転数を3600rpmとすると、高調波の基本
波の周波数は、次のようになる。
For example, when each thyristor SCRk + of the positive converter BC1 is ignited at the conduction angle α = 120 °, the waveform output from the cycloconverter CC is a full-wave rectified waveform as shown in FIG. 9 (a). Becomes Further, each thyristor S of the positive converter BC1 has a conduction angle α = 60 °.
When CRk + is ignited, the waveform output from the cycloconverter CC is a waveform including a large amount of harmonic components as shown in FIG. 9C, but the cycloconverter C
When a high cut filter is connected to the output side of C, this harmonic component is removed and the average voltage is output. As described above, assuming that the input generator is a 27-pole three-phase generator and the engine speed is 3600 rpm, the frequency of the harmonic fundamental wave is as follows.

【0017】60Hz(=3600rpm)×9倍波×
3相×2(全波)=3.24kHz そして、正コンバータBC1の導通角αを0°〜120
°の範囲で変化させることにより、サイクロコンバータ
CCは、平均電圧が0V〜全波整流電圧の範囲内の任意
の正の電圧を出力することができる。また、負コンバー
タBC2の導通角αも、同様に変化させることで、サイ
クロコンバータCCは、平均電圧が0V〜−全波整流電
圧の範囲内の任意の負電圧を出力することができる。
60 Hz (= 3600 rpm) × 9th harmonic ×
3 phases × 2 (full wave) = 3.24 kHz, and the conduction angle α of the positive converter BC1 is 0 ° to 120.
By changing in the range of °, the cycloconverter CC can output any positive voltage whose average voltage is in the range of 0V to the full-wave rectified voltage. Further, by changing the conduction angle α of the negative converter BC2 in the same manner, the cycloconverter CC can output an arbitrary negative voltage whose average voltage is in the range of 0 V to −full-wave rectified voltage.

【0018】次に、導通角αを0°〜120°の範囲で
変化させる方法を説明する。
Next, a method of changing the conduction angle α in the range of 0 ° to 120 ° will be described.

【0019】図10は、導通角αを制御するために生成
された基準ノコギリ波を示す図であり、同図の基準ノコ
ギリ波は、前記図7のフォトカプラPCkの2次側光セ
ンサで検出された電流に基づいて生成される。
FIG. 10 is a diagram showing a reference sawtooth wave generated for controlling the conduction angle α. The reference sawtooth wave in FIG. 10 is detected by the secondary side photosensor of the photocoupler PCk in FIG. It is generated based on the applied current.

【0020】正コンバータBC1のサイリスタSCR1
+に対応する基準ノコギリ波は、導通角αが120°〜
0°の範囲で、α=0°のときに0Vになるノコギリ波
が対応する。そして、60°ずつ位相差を有するノコギ
リ波が、それぞれサイリスタSCR1+,6+,2+,
4+,3+,5+の順に各サイリスタSCRk+に対応
する。
Thyristor SCR1 of the positive converter BC1
The reference sawtooth wave corresponding to + has a conduction angle α of 120 ° ~
In the range of 0 °, the sawtooth wave that becomes 0 V when α = 0 ° corresponds. Then, sawtooth waves having a phase difference of 60 ° are generated in the thyristors SCR1 +, 6+, 2+,
It corresponds to each thyristor SCRk + in the order of 4+, 3+, 5+.

【0021】一方、負コンバータBC2のサイリスタS
CR1−に対しては、上記サイリスタSCR1+と上下
対称で位相が180°ずれたノコギリ波を生成する。そ
して、正コンバータBC1と同様に、60°ずつ位相差
を有するノコギリ波が、それぞれサイリスタSCR1
−,6−,2−,4−,3−,5−の順に各サイリスタ
SCRk−に対応する。
On the other hand, the thyristor S of the negative converter BC2
For CR1-, a sawtooth wave that is vertically symmetrical with the thyristor SCR1 + and has a phase shift of 180 ° is generated. Then, similarly to the positive converter BC1, sawtooth waves having a phase difference of 60 ° are generated in the thyristor SCR1.
It corresponds to each thyristor SCRk- in the order of-, 6-, 2-, 4-, 3-, 5-.

【0022】このように、基準波形は、正および負コン
バータBC1,BC2の各サイリスタSCRk±に対応
した12個のノコギリ波によって構成される。これらの
ノコギリ波は、目標波形rと12系統の比較器(図示せ
ず)により、それぞれ比較され、その交点(たとえばサ
イリスタSCR1+では点TO)が各サイリスタSCR
k±の導通角となる。
As described above, the reference waveform is composed of twelve sawtooth waves corresponding to the thyristors SCRk ± of the positive and negative converters BC1 and BC2. These sawtooth waves are compared with the target waveform r by a 12-system comparator (not shown), and the intersection (for example, the point TO in the thyristor SCR1 +) is the thyristor SCR.
The conduction angle is k ±.

【0023】そして、目標波として正弦波を採り、導通
角αを正弦波状に変化させることにより、図11に示す
ように、サイクロコンバータCCから、正弦波出力を得
ることができる。入力波形の周波数が、たとえば540
Hzであり、この入力波形から50Hzの正弦波出力を
得るときには、入力正弦波の一部を約65個つなぎ合わ
せた波形となる。
By taking a sine wave as the target wave and changing the conduction angle α into a sine wave, a sine wave output can be obtained from the cycloconverter CC as shown in FIG. The frequency of the input waveform is, for example, 540
Hz, and when a 50 Hz sine wave output is obtained from this input waveform, a waveform is formed by connecting about 65 parts of the input sine wave.

【0024】[0024]

【発明が解決しようとする課題】ところで、サイクロコ
ンバータの出力を、このように正弦波状の単相交流とし
て使用する場合には、サイクロコンバータはエネルギを
蓄積する個所を有していないため、サイクロコンバータ
の入力エネルギも正弦波状に変化することになる。
By the way, when the output of the cycloconverter is used as a sinusoidal single-phase alternating current, the cycloconverter does not have a portion for accumulating energy. The input energy of will also change in a sinusoidal manner.

【0025】したがって、サイクロコンバータの入力側
に小型出力、たとえば数百〜数kWの発電機を接続して
単相の正弦波を出力する場合には、正弦波のピーク部分
以外は入力エネルギが使えないことから利用効率が非常
に悪く、単相交流として取り出せる出力が非常に小さく
なってしまう。
Therefore, when a small output, for example, a generator of several hundred to several kW is connected to the input side of the cycloconverter to output a single-phase sine wave, the input energy can be used except for the peak portion of the sine wave. Since it is not available, the utilization efficiency is very poor, and the output that can be taken out as a single-phase AC becomes very small.

【0026】特に、上記小型出力の発電機として、磁石
発電機を使用する場合には、そのエネルギに限りがある
ため、たとえば電動機負荷を接続した場合の始動時の一
時的な大電流でも過負荷状態となって運転不能になる等
の問題が生じた。
In particular, when a magnet generator is used as the above-mentioned small-output generator, its energy is limited. Therefore, for example, when a motor load is connected, even a temporary large current at the time of starting is overloaded. There was a problem such as being in a state of being unable to operate.

【0027】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
で、サイクロコンバータの入力側に小型出力容量の発電
機を接続した場合に、一時的な過負荷状態が生じても、
無理なく運転を継続させることが可能な電源装置を提供
することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and when a generator with a small output capacity is connected to the input side of a cycloconverter, even if a temporary overload condition occurs,
It is an object of the present invention to provide a power supply device that can be operated smoothly.

【0028】[0028]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に記載の電源装置は、3相発電機と、この
発電機の3相巻線出力に接続され、互いに逆並列接続さ
れて、単相電流を出力するサイクロコンバータを構成す
る1組の可変制御ブリッジ回路とを備え、この互いに逆
並列接続された可変制御ブリッジ回路を、負荷に給電さ
れる電流の半周期毎に交互に切り換え動作させて単相の
交流電流を出力する電源装置において、前記3相発電機
は永久磁石回転子を有する磁石発電機で構成し、前記可
変ブリッジ回路の単相出力電圧波形を正弦波状に維持す
るとともに、負荷が増大するに従って正弦波から最大振
幅が設定された出力電圧で制限される矩形波に変化させ
ることにより過負荷状態に対応するようにしたことを特
徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, a power supply device according to claim 1 is connected to a three-phase generator and a three-phase winding output of the generator, and is connected in antiparallel with each other. And a pair of variable control bridge circuits forming a cycloconverter that outputs a single-phase current, and the variable control bridge circuits connected in anti-parallel to each other are alternately arranged every half cycle of the current supplied to the load. In a power supply device that outputs a single-phase alternating current by switching operation, the three-phase generator is composed of a magnet generator having a permanent magnet rotor, and maintains a single-phase output voltage waveform of the variable bridge circuit in a sine wave shape. In addition, as the load increases, the sine wave is changed to a rectangular wave whose maximum amplitude is limited by the set output voltage so as to cope with an overload state.

【0029】また、上記目的を達成するため、請求項2
に記載の電源装置は、3相発電機と、この発電機の3相
巻線出力に接続され、互いに逆並列接続されて、単相電
流を出力するサイクロコンバータを構成する1組の可変
制御ブリッジ回路とを備え、この互いに逆並列接続され
た可変制御ブリッジ回路を、負荷に給電される電流の半
周期毎に交互に切り換え動作させて単相の交流電流を出
力する電源装置において、前記3相発電機は永久磁石回
転子を有する磁石発電機で構成し、前記可変ブリッジ回
路の単相出力電圧波形を正弦波状に維持するとともに、
前記可変ブリッジ回路を動作させて交流電力を出力させ
る駆動信号の目標波形を、負荷が増大するに従って正弦
波から矩形波に変化させることにより、前記単相出力波
形を正弦波から矩形波に変化させて過負荷状態に対応す
るようにしたことを特徴とする。
Further, in order to achieve the above-mentioned object, claim 2
The power supply device described in 1. is a three-phase generator and a set of variable control bridges that are connected to the three-phase winding outputs of the generator and are connected in anti-parallel to each other to form a cycloconverter that outputs a single-phase current. and a circuit, the variable control bridge circuits connected in antiparallel to each other, in the electric power supply apparatus is operated alternately switched to output an alternating current having a single phase in each half cycle of the current supplied to the load, the 3-phase Generator is a permanent magnet
The variable bridge circuit is composed of a magnet generator with a trochanter.
While maintaining the single-phase output voltage waveform of the path as a sine wave,
By changing the target waveform of the drive signal for operating the variable bridge circuit to output AC power from a sine wave to a rectangular wave as the load increases , the single-phase output wave
The shape is changed from a sine wave to a square wave to handle overload conditions.
It is characterized by doing so.

【0030】[0030]

【0031】らに、好ましくは、前記サイクロコンバ
ータの出力電圧と設定電圧との比較結果に基づいて前記
目標波の振幅を変化させるとともに、この振幅の上限ま
たは下限を制限することにより、当該目標波の形状を正
弦波から矩形波に変化させることを特徴とする。
[0031] it is et al., Preferably, together with changing the amplitude of the target wave based on a result of comparison between the output voltage and the set voltage of the cycloconverter, by limiting the upper or lower limit of the amplitude, the target It is characterized in that the shape of the wave is changed from a sine wave to a rectangular wave.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0033】図1は、本発明の実施の一形態に係る電源
装置の概略構成を示すブロック図であり、図中、前記図
6で説明した要素に対応する構成要素には同一符号を付
し、その説明を省略する。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic structure of a power supply device according to an embodiment of the present invention. In the figure, constituent elements corresponding to those described in FIG. , The description is omitted.

【0034】図1において、1および2はそれぞれ交流
発電機の固定子に独立して巻装された出力巻線であり、
1は3相主出力巻線(メインコイル)であり、2は3相
副出力巻線(サブコイル)である。
In FIG. 1, 1 and 2 are output windings independently wound around the stator of the AC generator,
Reference numeral 1 is a 3-phase main output winding (main coil), and 2 is a 3-phase auxiliary output winding (sub coil).

【0035】図2は、上記交流発電機の断面図であり、
同図において、3相メインコイル1は、領域A1内の2
1極のコイルで構成され、3相サブコイル2は、領域A
2内の3極のコイルで構成されている。そして、回転子
Rには、8対の永久磁石の磁極が形成されており、内燃
エンジン(図示せず)によって回転駆動されるように構
成されている。
FIG. 2 is a sectional view of the above AC generator,
In the figure, the three-phase main coil 1 has two
The three-phase sub-coil 2 is composed of a one-pole coil
It is composed of 3 pole coils in 2. Then, the rotor R is formed with eight pairs of magnetic poles of permanent magnets, and is configured to be rotationally driven by an internal combustion engine (not shown).

【0036】図1に戻り、3相メインコイル1の3つの
出力端U,V,Wは、それぞれ正および負コンバータB
C1,BC2の入力端U,V,Wに接続され、サイクロ
コンバータCCの出力側は、その出力電流の高調波成分
を除去するためのLCフィルタ3に接続され、LCフィ
ルタ3の出力側は、この出力である高調波成分が除去さ
れた電流に応じた電圧を検出するための出力電圧検出回
路5に接続されている。そして、出力電圧検出回路5の
負側入力端は、本制御系のグランドGNDに接続され、
出力電圧検出回路5の正側および負側の両入力端から単
相出力を得るように構成されている。
Returning to FIG. 1, the three output terminals U, V, W of the three-phase main coil 1 are connected to the positive and negative converters B, respectively.
It is connected to the input terminals U, V, W of C1, BC2, the output side of the cycloconverter CC is connected to the LC filter 3 for removing the harmonic components of its output current, and the output side of the LC filter 3 is This output is connected to an output voltage detection circuit 5 for detecting a voltage corresponding to the current from which the harmonic component has been removed. The negative input terminal of the output voltage detection circuit 5 is connected to the ground GND of the control system,
The output voltage detection circuit 5 is configured to obtain a single-phase output from both positive and negative input terminals.

【0037】出力電圧検出回路5の出力側は、この出力
電圧の近似実効値を演算して出力する近似実効値演算回
路8に接続され、近似実効値演算回路8の出力側は、比
較器9の負側入力端子に接続されている。比較器9の正
側入力端子には、本電源装置の基準電圧値を出力する基
準電圧出力回路10が接続され、比較器9の出力側は、
この比較結果に応じた制御関数(たとえば比例関数等)
を演算して出力する制御関数演算回路11が接続されて
いる。
The output side of the output voltage detection circuit 5 is connected to an approximate effective value calculation circuit 8 which calculates and outputs the approximate effective value of the output voltage. The output side of the approximate effective value calculation circuit 8 is a comparator 9 It is connected to the negative input terminal of. A reference voltage output circuit 10 that outputs the reference voltage value of the power supply device is connected to the positive input terminal of the comparator 9, and the output side of the comparator 9 is
Control function according to the result of this comparison (eg proportional function)
A control function calculation circuit 11 for calculating and outputting is connected.

【0038】そして、制御関数演算回路11の出力側
は、正弦波発振器13から出力される、たとえば商用周
波数50Hzまたは60Hzの正弦波の振幅を制御する
振幅制御回路12に接続され、振幅制御回路12には正
弦波発振器13の出力側も接続されている。振幅制御回
路12は、制御関数演算回路11から出力された制御関
数に応じて、正弦波発振器13から出力される正弦波の
振幅を制御する振幅制御信号を出力する。
The output side of the control function operation circuit 11 is connected to an amplitude control circuit 12 for controlling the amplitude of a sine wave having a commercial frequency of 50 Hz or 60 Hz output from the sine wave oscillator 13, and the amplitude control circuit 12 is connected. The output side of the sine wave oscillator 13 is also connected to. The amplitude control circuit 12 outputs an amplitude control signal for controlling the amplitude of the sine wave output from the sine wave oscillator 13 according to the control function output from the control function calculation circuit 11.

【0039】振幅制御回路12の出力側は、この出力信
号(振幅制御信号)に応じて目標波を出力する目標波出
力回路14に接続され、目標波出力回路14の出力側
は、サイクロコンバータCCを構成する各サイリスタS
CRk±のゲートの導通角を制御する導通角制御部15
および比較器16の正側入力端子に接続されている。
The output side of the amplitude control circuit 12 is connected to a target wave output circuit 14 which outputs a target wave according to this output signal (amplitude control signal), and the output side of the target wave output circuit 14 is a cycloconverter CC. Each thyristor S that composes
Conduction angle control unit 15 for controlling the conduction angle of the gates of CRk ±
And the positive side input terminal of the comparator 16.

【0040】導通角制御部15は、正コンバータBC1
の各サイリスタSCRk+のゲート(以下、「正ゲー
ト」という)の導通角を制御する正ゲート制御部15a
と、負コンバータBC2の各サイリスタSCRk−のゲ
ート(以下、「負ゲート」という)の導通角を制御する
負ゲート制御部15bとにより構成されている。
The conduction angle control unit 15 includes a positive converter BC1.
Positive gate control unit 15a for controlling the conduction angle of the gate of each thyristor SCRk + (hereinafter, referred to as "positive gate")
And a negative gate control unit 15b that controls the conduction angle of the gate of each thyristor SCRk− of the negative converter BC2 (hereinafter referred to as “negative gate”).

【0041】各ゲート制御部15a,15bは、それぞ
れ6個の比較器(図示せず)を有し、各比較器は、前記
図10で説明したように、上記目標波と後述する同期信
号(基準ノコギリ波)とを比較し、両者が一致した時点
で当該ゲートを点弧する。
Each of the gate control units 15a and 15b has six comparators (not shown), and each comparator has the target wave and the sync signal (to be described later) as described with reference to FIG. The standard sawtooth wave) is compared, and the gate is ignited when the two coincide.

【0042】比較器16の負側入力端子には、前記出力
電圧検出回路5の出力側が接続され、比較器16の出力
側は、正ゲート制御部15aおよび負ゲート制御部15
bに接続されている。比較器16は、出力電圧検出回路
5から出力される電圧と前記目標波とを比較し、その比
較結果に応じて高(H)レベル信号または低(L)レベ
ル信号を出力する。
The output side of the output voltage detecting circuit 5 is connected to the negative side input terminal of the comparator 16, and the output side of the comparator 16 has a positive gate control section 15a and a negative gate control section 15.
connected to b. The comparator 16 compares the voltage output from the output voltage detection circuit 5 with the target wave, and outputs a high (H) level signal or a low (L) level signal according to the comparison result.

【0043】比較器16からHレベル信号が出力される
と、正ゲート制御部15aが作動する一方、負ゲート制
御部15bは停止し、Lレベル信号が出力されると、こ
れとは逆に、正ゲート制御部15aが停止する一方、負
ゲート制御部15bは作動するように構成されている。
When the H level signal is output from the comparator 16, the positive gate control section 15a operates, while the negative gate control section 15b stops, and when the L level signal is output, conversely, The positive gate controller 15a is stopped while the negative gate controller 15b is activated.

【0044】前記3相サブコイル2の出力側は、たとえ
ば前記図7の3相全波整流回路FRを有する同期信号形
成回路18に接続されている。同期信号形成回路18
は、3相サブコイル2からの3相出力に応じて、図3に
示すノコギリ波を形成して出力する。
The output side of the three-phase sub-coil 2 is connected to the synchronizing signal forming circuit 18 having the three-phase full-wave rectifying circuit FR of FIG. 7, for example. Sync signal forming circuit 18
Generates and outputs the sawtooth wave shown in FIG. 3 according to the three-phase output from the three-phase subcoil 2.

【0045】図3は、各サイリスタSCRk±の導通角
の制御範囲を120°〜−60°にしたときに、この範
囲内の導通角制御を行うことができるノコギリ波の一例
を示す図であり、同図のノコギリ波は、前記図10のノ
コギリ波に対して、ノコギリ波の幅を拡大した点が異な
っている。このように、各サイリスタSCRk±の導通
角の制御範囲を、前記従来のサイクロコンバータCCに
対して負側まで拡大したのは、次の理由による。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a sawtooth wave capable of controlling the conduction angle within this range when the control range of the conduction angle of each thyristor SCRk ± is set to 120 ° to −60 °. The sawtooth wave shown in FIG. 10 differs from the sawtooth wave shown in FIG. 10 in that the width of the sawtooth wave is enlarged. The reason for expanding the control range of the conduction angle of each thyristor SCRk ± to the negative side with respect to the conventional cycloconverter CC is as follows.

【0046】前記従来のサイクロコンバータCCでは、
その出力端子に容量性の負荷が接続され、負荷側に正の
電位があるときに、出力電圧を下げるという制御を行う
と、各サイリスタSCRk±の導通角と出力電圧との関
係に不連続点が発生し、出力電圧を安定に維持できない
場合があった。すなわち、負荷側に正の電位があるとき
に出力電圧を下げるには、負荷の正電荷を吸収する必要
があり、このとき、上記従来のサイクロコンバータCC
は導通角αを120°〜0°の範囲に限定しているた
め、正コンバータBC1では負荷の正電荷を吸収でき
ず、したがって負コンバータBC2で吸収しなければな
らなかった。そして、負コンバータBC2によってこの
正電荷を吸収した場合には、前述のように、負コンバー
タBC2からの出力電流は−全波整流電圧〜0Vである
ため、負荷の正電位は0Vまで急激に下がることにな
り、出力電圧に不連続点が発生する。このとき、導通角
を120°〜−60°に拡大すれば、負コンバータBC
2で正の電圧まで負荷の電荷を吸収することができるた
め、出力電圧に不連続点が発生せず、制御の安定性を保
つことができる。
In the conventional cycloconverter CC,
When a capacitive load is connected to the output terminal and the output voltage is controlled to decrease when there is a positive potential on the load side, the discontinuity point in the relationship between the conduction angle of each thyristor SCRk ± and the output voltage. Occurred, and the output voltage could not be maintained stably. That is, in order to reduce the output voltage when there is a positive potential on the load side, it is necessary to absorb the positive charge of the load. At this time, the conventional cycloconverter CC described above is used.
Since the conduction angle α is limited to the range of 120 ° to 0 °, the positive converter BC1 cannot absorb the positive charge of the load, and therefore the negative converter BC2 must absorb it. When the negative converter BC2 absorbs this positive charge, the output current from the negative converter BC2 is −full-wave rectified voltage to 0V as described above, so the positive potential of the load sharply drops to 0V. As a result, a discontinuity occurs in the output voltage. At this time, if the conduction angle is expanded to 120 ° to −60 °, the negative converter BC
Since the charge of the load can be absorbed up to a positive voltage by 2, the discontinuity does not occur in the output voltage and the control stability can be maintained.

【0047】しかし、このように導通角を負側まで拡大
すると、図4に示すように、正および負コンバータBC
1,BC2の出力範囲がオーバーラップするため、目標
波rと当該ノコギリ波との交点がTO1およびTO2の
2点となり、正または負コンバータBC1,BC2のい
ずれを選択し、これに対応するサイリスタSCRk±の
ゲートを点弧すればよいか判断できなかった。このた
め、本実施の形態では、上述のように、比較器16の比
較結果に応じて正または負コンバータBC1,BC2の
うち一方を選択している。
However, when the conduction angle is expanded to the negative side in this way, as shown in FIG.
Since the output ranges of 1 and BC2 overlap, the intersection of the target wave r and the sawtooth wave becomes two points, TO1 and TO2, and either the positive or negative converter BC1 or BC2 is selected, and the corresponding thyristor SCRk is selected. I couldn't decide whether to fire the ± gate. Therefore, in the present embodiment, as described above, one of the positive or negative converters BC1 and BC2 is selected according to the comparison result of the comparator 16.

【0048】同期信号形成回路18の出力側は、正ゲー
ト制御部15aおよび負ゲート制御部15bに接続され
ている。ここで、同期信号形成回路18と各ゲート制御
部15aおよび15bとを接続する各接続ラインは、そ
れぞれ6本の信号線で構成され、その各信号線は、それ
ぞれ前記ゲート制御部15aおよび15bの各比較器に
接続され、各比較器には、前記図3で説明したタイミン
グのノコギリ波が供給される。
The output side of the synchronization signal forming circuit 18 is connected to the positive gate controller 15a and the negative gate controller 15b. Here, each connection line connecting the synchronization signal forming circuit 18 and each of the gate control units 15a and 15b is composed of six signal lines, and each signal line of each of the gate control units 15a and 15b. It is connected to each comparator, and each comparator is supplied with the sawtooth wave at the timing described in FIG.

【0049】正ゲート制御部15aの6個の比較器の出
力側は、それぞれ正コンバータBC1の各サイリスタS
CRk+のゲートに接続され、負ゲート制御部15bの
6個の比較器の出力側は、それぞれ負コンバータBC2
の各サイリスタSCRk−のゲートに接続されている。
The outputs of the six comparators of the positive gate controller 15a are respectively connected to the thyristors S of the positive converter BC1.
The output side of the six comparators of the negative gate controller 15b, which are connected to the gate of CRk +, are respectively connected to the negative converter BC2.
Is connected to the gate of each thyristor SCRk-.

【0050】なお、本実施の形態では、同期信号形成回
路18は、3相サブコイル2からの3相出力に応じて同
期信号を形成するように構成したが、これに限らず、3
相サブコイル2に代えて単相サブコイルを用い、この単
相出力に応じて同期信号(基準ノコギリ波)を形成する
ようにしてもよい。
In the present embodiment, the synchronizing signal forming circuit 18 is configured to form the synchronizing signal in accordance with the three-phase output from the three-phase sub-coil 2, but the present invention is not limited to this.
Instead of the phase sub-coil 2, a single-phase sub-coil may be used and a synchronization signal (reference sawtooth wave) may be formed according to the single-phase output.

【0051】以下、以上のように構成された電源装置の
動作を説明する。
The operation of the power supply device configured as described above will be described below.

【0052】前記回転子Rがエンジンにより回転駆動さ
れると、3相メインコイル1の各相間には、前述したよ
うに電圧が印加される。そして、導通角制御部15によ
りサイリスタSCRk±の各ゲートが点弧されると、こ
れに応じてサイクロコンバータCCから電流が出力さ
れ、この電流はフィルタ3によりその高調波成分が除去
され、出力電圧検出回路5により電圧が検出される。こ
のようにして検出された各電圧は、近似実効値演算回路
8により、その近似実効値電圧が演算されて出力され
る。
When the rotor R is rotationally driven by the engine, a voltage is applied between the respective phases of the three-phase main coil 1 as described above. When each gate of the thyristor SCRk ± is fired by the conduction angle control unit 15, a current is output from the cycloconverter CC in response to this, the harmonic component of this current is removed by the filter 3, and the output voltage is increased. The voltage is detected by the detection circuit 5. Each voltage thus detected is calculated by the approximate effective value calculation circuit 8 and output.

【0053】この近似実効値電圧は、比較器9により、
基準電圧出力回路10から出力された基準電圧値と比較
され、その比較結果に応じて制御関数演算回路11によ
り制御関数(比例関数)が演算されて出力される。具体
的には、制御関数演算回路11は、比較器9からの出力
値が増大するに従って、すなわち基準電圧出力回路10
からの基準電圧出力と近似実効値演算回路8からの近似
実効値との差が増大するに従って、比例係数が増大する
ような比例関数を演算して出力する。
This approximate RMS voltage is
It is compared with the reference voltage value output from the reference voltage output circuit 10, and a control function (proportional function) is calculated by the control function calculation circuit 11 according to the comparison result and output. Specifically, the control function calculation circuit 11 increases the output value from the comparator 9, that is, the reference voltage output circuit 10
The proportional function is calculated and output such that the proportional coefficient increases as the difference between the reference voltage output from the device and the approximate effective value from the approximate effective value calculation circuit 8 increases.

【0054】この演算され出力された制御関数に応じ
て、振幅制御回路12は、正弦波発振器13から出力さ
れた、50Hzまたは60Hzの正弦波の振幅を制御す
るための制御信号を生成し、目標波出力回路14は、こ
の制御信号に応じて目標波を出力する。ここで、目標波
出力回路14からの出力値には上下限値が設けられ、目
標波出力回路14は、所定上限値よりも大きい値または
所定下限値より小さい値を出力することができないよう
に構成されている。すなわち、比較器9からの出力値が
増大し、制御関数演算回路11から出力される比例関数
の比例係数が増大するに従って、目標波出力回路14か
ら出力される目標波の形状は、正弦波から矩形波に変形
される。
In accordance with the calculated and output control function, the amplitude control circuit 12 generates a control signal for controlling the amplitude of the sine wave of 50 Hz or 60 Hz output from the sine wave oscillator 13, and outputs the control signal. The wave output circuit 14 outputs a target wave according to this control signal. Here, upper and lower limit values are provided for the output value from the target wave output circuit 14, so that the target wave output circuit 14 cannot output a value larger than the predetermined upper limit value or smaller than the predetermined lower limit value. It is configured. That is, as the output value from the comparator 9 increases and the proportional coefficient of the proportional function output from the control function arithmetic circuit 11 increases, the shape of the target wave output from the target wave output circuit 14 changes from a sine wave. It is transformed into a rectangular wave.

【0055】目標波出力回路14から出力された目標波
は、比較器16により、出力電圧検出回路5から出力さ
れた検出電圧と比較され、目標波の電圧が検出電圧より
高い場合には、比較器16からHレベル信号が出力され
て、正ゲート制御部15aが作動するように選択される
一方、目標波の電圧が検出電圧より低い場合には、比較
器16からLレベル信号が出力されて、負ゲート制御部
15bが作動するように選択される。
The target wave output from the target wave output circuit 14 is compared with the detection voltage output from the output voltage detection circuit 5 by the comparator 16, and if the voltage of the target wave is higher than the detection voltage, the comparison is performed. The H-level signal is output from the comparator 16, and the positive gate controller 15a is selected to operate. On the other hand, when the voltage of the target wave is lower than the detection voltage, the L-level signal is output from the comparator 16. , The negative gate controller 15b is selected to operate.

【0056】正ゲート制御部15aまたは負ゲート制御
部15bのうち、選択されたゲート制御部の各比較器に
おいて、目標波出力回路14からの目標波と同期信号形
成回路18からのノコギリ波とが比較され、両者が一致
した時点で、当該サイリスタSCRk±のゲートに対し
て、所定幅を有するワンショットパルスが出力され、導
通角制御がなされる。
In each comparator of the gate control units selected from the positive gate control unit 15a and the negative gate control unit 15b, the target wave from the target wave output circuit 14 and the sawtooth wave from the synchronization signal forming circuit 18 are detected. When they are compared with each other and the two coincide with each other, a one-shot pulse having a predetermined width is output to the gate of the thyristor SCRk ± to control the conduction angle.

【0057】図5は、本実施の形態の電源装置により生
成された50Hzの出力波形の一例を示す図であり、
(a)は、無負荷時の出力波形を示し、(b)は、定格
負荷時の出力波形を示し、(c)は、過負荷時の出力波
形を示している。
FIG. 5 is a diagram showing an example of an output waveform of 50 Hz generated by the power supply device of this embodiment,
(A) shows an output waveform at no load, (b) shows an output waveform at a rated load, and (c) shows an output waveform at an overload.

【0058】同図に示すように、たとえば一時的な過負
荷が生じると、その過負荷の状態に応じて、すなわち前
記基準電圧出力回路10からの基準電圧出力と近似実効
値演算回路8からの近似実効値との差に応じて、出力波
形は、正弦波から矩形波に変形される。
As shown in the figure, when, for example, a temporary overload occurs, the reference voltage output from the reference voltage output circuit 10 and the approximate effective value calculation circuit 8 will depend on the state of the overload. The output waveform is transformed from a sine wave to a rectangular wave according to the difference from the approximate effective value.

【0059】なお、本実施の形態では、負荷の状態に応
じて目標波の形状を正弦波から矩形波に変形するように
したが、これに限らず、出力電圧が最大振幅で制限され
るように電源装置を構成した場合には、負荷の状態に応
じて目標波の振幅を増加させるようにすればよい。
In the present embodiment, the shape of the target wave is changed from the sine wave to the rectangular wave according to the load condition, but the present invention is not limited to this, and the output voltage is limited to the maximum amplitude. When the power supply device is configured as described above, the amplitude of the target wave may be increased according to the state of the load.

【0060】このように、本実施の形態では、負荷が一
時的に大きくなった場合には、これに対応して、発電機
からの全入力エネルギの上限近くまで出力を高めるよう
にしたので、一時的な過負荷状態が生じたときにも、無
理なく運転を継続することができる。
As described above, in the present embodiment, when the load becomes temporarily large, the output is increased to near the upper limit of the total input energy from the generator, so that the output is increased. Even when a temporary overload condition occurs, it is possible to continue operation without difficulty.

【0061】[0061]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に依れば、
可変ブリッジ回路の単相出力波形が、負荷が増大するに
従って正弦波から最大振幅が設定された出力電圧で制限
される矩形波に変化するので、サイクロコンバータの入
力側に小型出力容量の発電機を接続した場合に、一時的
な過負荷状態が生じても、無理なく運転を継続させるこ
とが可能となる効果を奏する。
As described above, according to the present invention,
Since the single-phase output waveform of the variable bridge circuit changes from a sine wave to a rectangular wave whose maximum amplitude is limited by the set output voltage as the load increases, a generator with a small output capacity is installed on the input side of the cycloconverter. Even if a temporary overload state occurs when the connection is made, it is possible to continue the operation without difficulty.

【0062】また、可変ブリッジ回路を動作させて交流
電力を出力させる駆動信号の目標波が負荷が増大するに
従って正弦波から矩形波に変化し、これに応じて、電源
装置から出力される単相出力波形も正弦波から矩形波に
変形するので、上記効果と同様の効果を得ることができ
る。
Further, the target wave of the drive signal for operating the variable bridge circuit to output AC power changes from a sine wave to a rectangular wave as the load increases, and in response to this, a single phase output from the power supply device. Since the output waveform is also transformed from the sine wave to the rectangular wave, the same effect as the above effect can be obtained.

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

【図1】本発明の実施の一形態に係る電源装置の概略構
成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a power supply device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の交流発電機の断面図である。2 is a cross-sectional view of the AC generator of FIG.

【図3】図1の各サイリスタの導通角の制御範囲を12
0°〜−60°にしたときに、この範囲内の導通角制御
を行うことができるノコギリ波の一例を示す図である。
FIG. 3 shows a control range of the conduction angle of each thyristor in FIG.
It is a figure which shows an example of the sawtooth wave which can perform conduction angle control within this range, when it is set to 0 ° to −60 °.

【図4】導通角を120°〜−60°にしたときに生ず
る問題を説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a problem that occurs when the conduction angle is 120 ° to −60 °.

【図5】図1の電源装置により生成された50Hzの出
力波形の一例を示す図である。
5 is a diagram showing an example of an output waveform of 50 Hz generated by the power supply device of FIG.

【図6】従来のサイクロコンバータの構成の一例を示す
電気回路図である。
FIG. 6 is an electric circuit diagram showing an example of a configuration of a conventional cycloconverter.

【図7】ブリッジ型の3相全波整流回路の構成を示す電
気回路図である。
FIG. 7 is an electric circuit diagram showing a configuration of a bridge type three-phase full-wave rectifier circuit.

【図8】図6または7のU相、V相およびW相間に印加
される電圧の推移、フォトカプラがオンするタイミン
グ、およびサイリスタの各ゲートを点弧させるタイミン
グを示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a transition of a voltage applied between the U-phase, V-phase and W-phase of FIG. 6 or 7, timing of turning on the photocoupler, and timing of firing each gate of the thyristor.

【図9】導通角α=120°,60°で正または負コン
バータの各サイリスタを点弧したときにサイクロコンバ
ータから出力される波形を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a waveform output from the cycloconverter when each thyristor of the positive or negative converter is fired at the conduction angles α = 120 ° and 60 °.

【図10】導通角を制御するために生成された基準ノコ
ギリ波を示す図である。
FIG. 10 shows a reference sawtooth wave generated to control the conduction angle.

【図11】図6のサイクロコンバータにより生成された
50Hzの正弦波を示す図である。
11 is a diagram showing a 50 Hz sine wave generated by the cycloconverter of FIG. 6;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 3相メインコイル(3相出力巻線) 5 出力電圧検出回路 14 目標波出力回路 15 導通角制御部 16 比較器 BC1 正コンバータ(可変制御ブリッジ) BC2 負コンバータ(可変制御ブリッジ) CC サイクロコンバータ 1 3-phase main coil (3-phase output winding) 5 Output voltage detection circuit 14 Target wave output circuit 15 Conduction angle control unit 16 Comparator BC1 Positive converter (variable control bridge) BC2 Negative converter (variable control bridge) CC cyclo converter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 5/00 - 5/48 H02P 9/00 - 9/48 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02M 5/00-5/48 H02P 9/00-9/48

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 3相発電機と、この発電機の3相巻線出
力に接続され、互いに逆並列接続されて、単相電流を出
力するサイクロコンバータを構成する1組の可変制御ブ
リッジ回路とを備え、この互いに逆並列接続された可変
制御ブリッジ回路を、負荷に給電される電流の半周期毎
に交互に切り換え動作させて単相の交流電流を出力する
電源装置において、 前記3相発電機は永久磁石回転子を有する磁石発電機で
構成し、 前記可変ブリッジ回路の単相出力電圧波形を正弦波状に
維持するとともに、負荷が増大するに従って正弦波から
最大振幅が設定された出力電圧で制限される矩形波に変
化させることにより過負荷状態に対応するようにしたこ
とを特徴とする電源装置。
1. A three-phase generator and a set of variable control bridge circuits connected to the three-phase winding outputs of the generator and connected in anti-parallel with each other to form a cycloconverter that outputs a single-phase current. A variable control bridge circuit connected in antiparallel to each other and alternately switching operation for every half cycle of a current supplied to a load to output a single-phase alternating current. limited by the output voltage maximum amplitude is set from the sine wave in accordance constituted by magneto generator, while maintaining a single-phase output voltage waveform of the variable bridge circuit sinusoidally, the load increases with the permanent magnet rotor The power supply device is characterized in that it is adapted to cope with an overload state by changing to a rectangular wave.
【請求項2】 3相発電機と、この発電機の3相巻線出
力に接続され、互いに逆並列接続されて、単相電流を出
力するサイクロコンバータを構成する1組の可変制御ブ
リッジ回路とを備え、この互いに逆並列接続された可変
制御ブリッジ回路を、負荷に給電される電流の半周期毎
に交互に切り換え動作させて単相の交流電流を出力する
電源装置において、 前記3相発電機は永久磁石回転子を有する磁石発電機で
構成し、 前記可変ブリッジ回路の単相出力電圧波形を正弦波状に
維持するとともに、前記可変ブリッジ回路を動作させて
交流電力を出力させる駆動信号の目標波形を、負荷が増
大するに従って正弦波から矩形波に変化させることによ
り、前記単相出力波形を正弦波から矩形波に変化させて
過負荷状態に対応するようにしたことを特徴とする電源
装置。
2. A three-phase generator and a set of variable control bridge circuits connected to the three-phase winding outputs of the generator and connected in anti-parallel with each other to form a cycloconverter that outputs a single-phase current. A variable control bridge circuit connected in antiparallel to each other and alternately switching operation for every half cycle of a current supplied to a load to output a single-phase alternating current. Is a magnet generator having a permanent magnet rotor, maintains a single-phase output voltage waveform of the variable bridge circuit in a sine wave shape, and operates the variable bridge circuit to output an AC power target waveform of a drive signal. By changing the sine wave from a sine wave to a rectangular wave as the load increases, thereby changing the single-phase output waveform from a sine wave to a rectangular wave to cope with an overload condition. Power supply that.
【請求項3】 前記サイクロコンバータの出力電圧と設
定電圧との比較結果に基づいて前記目標波の振幅を変化
させるとともに、この振幅の上限または下限を制限する
ことにより、当該目標波の形状を正弦波から矩形波に変
化させることを特徴とする請求項2に記載の電源装置。
3. The shape of the target wave is sinusoidal by changing the amplitude of the target wave based on the result of comparison between the output voltage of the cycloconverter and the set voltage and limiting the upper limit or the lower limit of this amplitude. The power supply device according to claim 2, wherein the wave is changed to a rectangular wave.
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