JP6824479B1 - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1〜図9は、実施の形態1にかかる電力変換装置の構成および動作について説明するためのものであり、図1は電力変換装置の構成を説明するための電源と負荷を含めたブロック図、図2は電力変換装置の電源投入における交流電源電圧に応じた制御動作を説明するためのフローチャートである。図3はコンデンサレスインバータに電源を投入したときのパラメータごとの5分の1周期内での変化を示すための時間軸を合わせた波形図であり、図3Aはリレー信号、図3Bは交流電源電圧、図3Cはコンデンサ電圧、および図3Dはコンデンサ電流の変化を示す。
Vth1=Vr/2 (1)
tc=π/β (4)
Vs=Vsmaxsinωt (5)
θth1=arcsin(Vr/2Vsmax) (6)
上記実施の形態1においては、電力変換回路の回路構成に応じて設定した基準値に基づいて、リレーをオンにするか否かを判断する例について説明した。本実施の形態2においては、平滑コンデンサの初期電圧に基づいて基準値を修正するようにした。
Vth2=(Vcini+Vr)/2 (7)
ただし、初期電圧Vciniとして、電源投入前にステップS310で検出したコンデンサ電圧Vc1を適用する。
θth2=arcsin((Vr+Vcini)/2Vsmax) (9)
上記実施の形態1または2においては、インバータからの出力のみに負荷が接続される例について説明したが、これに限ることはない。本実施の形態3では、インバータと並列して負荷が接続される例について説明する。
Vth3=(Vc2ini+Vr)/2 (10)
θth3=arcsin((Vr+Vc2ini)/2Vsmax) (11)
Claims (10)
- 単相の交流電源からの交流出力を全波整流する整流回路と、前記整流回路の入力側と出力側の少なくとも一方に接続されるインダクタと、前記整流回路の出力端に接続される平滑コンデンサと、前記平滑コンデンサと並列接続され、直流出力を交流変換するインバータとを有する電力変換回路、
前記整流回路の入力側と出力側のいずれか一方と、前記交流電源との間に設けられた開閉器、および
前記インバータと前記開閉器の動作を制御する制御部、を備え、
前記平滑コンデンサの両端電圧は、前記交流出力の周波数の2倍の周波数で脈動し、前記両端電圧の最大値が最小値の2倍以上であり、
前記制御部は、前記交流出力の位相に伴い変化する電圧が前記電力変換回路を構成する素子の定格電圧に基づいて設定した電圧の基準値以下、または前記交流出力の位相が前記定格電圧に基づいて設定した前記位相の基準値以下、となる場合に前記開閉器を開から閉へ切り替えることを特徴とする電力変換装置。 - 前記単相の交流電源は系統電源であり、
前記制御部が、前記交流出力の位相に伴い変化する電圧に応じて前記開閉器を開から閉へ切り替える場合、
前記電圧の基準値は、系統インピーダンスを含む前記インダクタのインダクタンスと、充電経路に含まれる抵抗分と、平滑コンデンサ容量と、に基づいて算出されることを特徴とする請求項1記載の電力変換装置。 - 前記平滑コンデンサは、
種類がセラミックコンデンサまたはフィルムコンデンサ、
容量が100μF以下、および
前記交流電源から前記整流回路を経由して前記平滑コンデンサに至る電流経路が限流抵抗を介さず形成される、
のうちいずれかの条件を満たしていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の電力変換装置。 - 前記平滑コンデンサよりも容量の大きな第2平滑コンデンサと前記第2平滑コンデンサに直列接続された整流素子とで構成し、前記平滑コンデンサに対して並列接続された回路を備えたことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の電力変換装置。
- 前記整流回路と前記交流電源の間のうち、一端が前記開閉器よりも前記交流電源に近い側に接続され、他端が限流抵抗を介して、前記第2平滑コンデンサと前記整流素子との間に接続される第2整流回路を備えたことを特徴とする請求項5に記載の電力変換装置。
- 前記第2整流回路は全波整流回路で構成されており、
出力の正側に前記限流抵抗が、負側に前記第2平滑コンデンサの負側がそれぞれ接続され、
前記第2平滑コンデンサの負側と前記平滑コンデンサとの間に設けられた第2の整流素子を備えたことを特徴とする請求項6に記載の電力変換装置。 - 前記制御部は、前記開閉器が開の状態での前記平滑コンデンサの電圧に基づき、前記基準値を設定することを特徴とする請求項1または2に記載の電力変換装置。
- 前記制御部は、前記第2平滑コンデンサの電圧に基づいて、前記交流出力の電圧または位相を推定することを特徴とする請求項5から7のいずれか1項に記載の電力変換装置。
- 前記制御部は、前記限流抵抗の両端電圧に基づいて、前記交流出力の電圧または位相を推定することを特徴とする請求項6または7に記載の電力変換装置。
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JP7368525B2 (ja) | 2021-04-13 | 2023-10-24 | ダイキン工業株式会社 | 空気調和機 |
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