JP6386265B2 - 電源回生装置 - Google Patents
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Description
そこで、より簡単な構成で交流電源波形の電圧落ち込みを軽減できる電源回生装置を提供する。
以下、第1実施形態について図1から図5を参照して説明するが、図15と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、異なる部分について説明する。図1に示す電源回生装置21は、電源回生制御ブロック22において、ゲート信号生成回路18(通電信号生成手段)とゲートドライブ回路19(信号変換手段)との間に、ゲート信号加工部23(通電信号加工手段)を備えている。ゲート信号加工部23は、ゲート信号生成回路18が出力する120度通電信号(通電信号)を一部の期間についてチョッピングするように加工してゲートドライブ回路19に出力する。また、出力リアクトル15の電源側には、コンデンサ24(U,V,W)と抵抗素子25(U,V,W)とを直列に接続してスター結線してなるRCフィルタ26が接続されている。
ゲート信号生成回路18が3相交流電源1の電圧位相に基づいて生成した3相のゲート信号について、オンレベルからオフレベルに移行する直前の一定期間に固定デューティでチョッピングする加工を施し、ゲートドライブ回路19を介してインバータ回路12を構成する各IGBT13(スイッチング素子)に出力する。
そして、電源回生装置21にRCフィルタ26を備えることで、ゲート信号がチョッピング加工されている期間の電圧波形の二値レベル的な変化を緩和し、電圧波形の変動を更に抑制して他の機器への影響をより軽減できる。
図6から図8は第2実施形態であり、第1実施形態と異なる部分について説明する。図6に示すように、第2実施形態では、ゲート信号がオンレベルからオフレベルに移行するタイミング直前の一定期間に、ゲート信号に対して可変デューティでチョッピングする加工を施す。すなわち、時間の経過に伴いハイレベル(オン)デューティが順次減少する波形となるようにチョッピングする。
以上のように第2実施形態によれば、ゲート信号加工部41は、ゲート信号がオンレベルからオフレベルに移行する直前の一定期間に、可変デューティによりチョッピング加工を施すので、電圧波形振幅の変動を更に抑制できる。
図9から図11は第3実施形態である。図9に示すように、第3実施形態では、ゲート信号がオフレベルからオンレベルに移行した直後の一定期間にも、ゲート信号に対し固定デューティでチョッピングする加工を施す。図10に示すように、ゲート信号加工部51(通電信号加工手段)は、位相信号作成部52において、ゲート信号(a)から(120度−2α)位相信号(b)を生成して、XORゲート53に入力する。信号(b)は、位相幅120度のゲート信号(a)より立上りが一定期間α遅れると共に、立下りが一定期間α速くなる信号である。
図12から図14は第3実施形態である。図12に示すように、第4実施形態では、第3実施形態と同様に、ゲート信号がオフレベルからオンレベルに移行した直後の一定期間にもゲート信号にチョッピング加工を施すが、そのチョッピングを可変デューティで行う。ターンオン後に行うチョッピングのハイレベルデューティは、最初は小さく次第に大きくなるように変化させる。
通電信号加工手段は、例えばマイクロコンピュータのソフトウェア処理によって実現しても良い。
RCフィルタは、Δ結線されているものでも良い。
第3及び第4実施形態において、ゲート信号がターンオン変化した直後にチョッピング加工する一定期間と、ターンオフ変化する直前にチョッピング加工する一定期間とを、異なる期間に設定しても良い。
通電信号は120度通電信号に限ることなく、120度位相信号に基づいて生成された信号で、120度通電制御又はそれと類似の制御を行うための信号であれば良い。
スイッチング素子は、IGBTに限ることなく、MOSFETやバイポーラトランジスタでも良い。
Claims (4)
- それぞれに還流ダイオードが並列接続されている6個のスイッチング素子を3相ブリッジ接続して構成され、一対の直流電源線に接続されるインバータ回路と、
一端が前記インバータ回路の各相出力端子に接続され、他端が3相交流電源に接続可能に設けられた出力リアクトルと、
前記3相交流電源の電圧位相に基づいて、3相の通電信号を生成する通電信号生成手段と、
前記通電信号がオンレベルからオフレベルに移行する直前のみに、前記通電信号を一定期間チョッピングする通電信号加工手段と、
この通電信号加工手段によりチョッピングされた信号を、前記各スイッチング素子をオンオフさせる信号に変換する信号変換手段とを備えることを特徴とする電源回生装置。 - 前記通電信号加工手段は、固定のデューティ比で前記通電信号を一定期間チョッピングすることを特徴とする請求項1記載の電源回生装置。
- 前記通電信号加工手段は、デューティ比を順次変化させながら前記通電信号を一定期間チョッピングすることを特徴とする請求項1記載の電源回生装置。
- 前記出力リアクトルと前記3相交流電源との間に、コンデンサ及び抵抗素子の直列回路をΔ又はY結線してなるフィルタを備えることを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の電源回生装置。
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