JPH0213275A - 出力トランスの偏磁防止装置 - Google Patents

出力トランスの偏磁防止装置

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JPH0213275A
JPH0213275A JP63160720A JP16072088A JPH0213275A JP H0213275 A JPH0213275 A JP H0213275A JP 63160720 A JP63160720 A JP 63160720A JP 16072088 A JP16072088 A JP 16072088A JP H0213275 A JPH0213275 A JP H0213275A
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inverter
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Yoshikado Kitazawa
北沢 良門
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、インピーダンスが変化する負蒲、例えば、誘
導溶解炉の如き負荷に電力を給電する電圧形インバータ
の出力トランスの偏磁防止装置に関する。
〔従来の技術〕
第千図は、この種の単相インバータの主回路を示したも
のである。同図において、1は3相交流電源、2は3相
順変換器、3は平滑用リアクトル、4は平滑用コンデン
サ、5は電圧形の単相インバータINVの主回路である
。このインバータINVO主回路5はブリッジ接続され
た4個のトランジスタT 1−74を有し、トランジス
タTl〜T4の各々にフライホイル1イオードD1〜D
4が逆並列に接続されている。6は出力トランスであっ
て、その1次巻線は主回路5の出力端子5Aと5B間に
接続されており、その2次巻線の出力端子間にインダク
タンス負荷(高周波誘導溶解炉)7が共振用コンデンサ
8と直列にして挿入されている。
インバ〜りINVのトランジスタTI、T4とトランジ
スタT2、T3のオン期間かのバラツキ等の原因により
、出力トランス6に直流分Δ■が流れて出力トランス6
に偏磁が発生する。
〔発明が解決しようとする課題〕
この出力トランスの偏磁を防止するため、従来は、上記
直流分を吸収するためのコンデサを設けるようにしてい
るが、それでは、高価で、大型には、上記直流分を吸収
するためのコンデンサを設けるようにしているが、それ
では、高価で、大型になると云う問題があった。
本発明は上記問題を解消するためになされたもので、イ
ンバータの制御装置に簡単な回路を付加するだけで、出
力トランスの偏磁を確実に防止することができる出力ト
ランスの偏磁防止装置を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は上記目的を達成するため、インバータの主回路
のU相電流を検出する第1の電流検出回路、上記主回路
の■相電流を検出する第2の電流検出回路、両電流検出
回路の出力を加算してインバータ出力電流に比例した信
号を作成する加算器、該加算器の出力が導かれて上記U
相電流と■相電流の絶対値の差に対応する偏磁量信号を
送出する低域フィルタ、上記偏磁量信号の反転信号と該
偏磁量信号を上記加算器の出力の正および負に対応して
それぞれ選択する選択スイッチを設け、該選択スイッチ
の出力を、上記インバータの制御指令を作成する制御器
の出力に加算する構成としたものである。
〔作用〕
本発明では、出力トランスに流れる出力電流の直流分が
、インバータ主回路のU相及び■相電流の帰還電流から
検出され、インバータ制御指令が、この直流分対応値だ
け、出力電流の正負極性に応じて加減算されるから、出
力トランスに偏磁が発生しても、次サイクルでは、該偏
磁は確実に除去される。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第1図において、11は変流器CTuであって、主回路
5のトランジスタTIを有するアームとトランジスタT
4を有するアームを流れる電流(以下、U相電流という
)tuを検出して、制御装置10に設けられた、トラン
ジスタQ1に供給する。12は変流器CTvであって、
主回路5のトランジスタT3を有するアームとトランジ
スタT2を有するアームを流れる電流(以下、■相電流
という)ivを検出して制御装置10に設けられたトラ
ンジスタQ2に供給する。トランジスタQ1のエミッタ
ーコレクタ間にはダイオード13が逆並列接続され、エ
ミッタはダイオード14を介して基準電源15に接続さ
れ、コレクタは抵抗16を介して接地される。トランジ
スタQ2のエミッターコレクタ間にはダイオード17が
逆並列接続され、エミッタは阻止ダイオード 18を介
して基準電源19に接続され、コレクタは抵抗20を介
して接地される。トランジスタQlのコレクタ電位(抵
抗16の両端電圧) VIIUは極性反転されて加算器
21でトランジスタQ2のコレクタ電位(抵抗20の両
端電圧)VRVと加算される。加算器2】の出力V11
は主回路5の出力電流iえに比例した大きさを有し、低
域フィルタ(L。
P、F)22に供給される。23は選択スイッチであっ
て、低域フィルタ22の出力(偏磁量信号)VXを選択
するスイッチ23Aと、低域フィルタ22の出力を反転
する符号反転器24の出力(−VX)を選択するスイッ
チ23Bを有し、符号判別器25の判別信号Sにより制
御される。この符号判別信号25は加算器21の出力が
正である場合はHレベルの信号を送出して、選択スイッ
チ23のスイッチ23Bをオンさせ、負である場合はL
レベルの信号を送出して、スイッチ23Aをオンさせる
26はインバータ制御指令VPを作成する制御器であっ
て、該制御指令V、と選択スイッチ23の出力vXもし
くは−vXとの加算値VFXがPWM信号作成回路の比
較器27に供給される。比較器27は■□を、三角波信
号発生器28が作成する三角波信号Vcとを比較して、
PWM(i号Pを作成する。ベース駆動回路29はPW
M信号Pを導入して、ベース信号■0、■、を作成する
。また、このベース駆動回路29は、符号判別器25の
判別信号SがHレベルである場合には、1112に同期
したベース信号1 omzをトランジスタQ2のベース
に送出して、該トランジスタQ2をオフさせ、符号判別
器25の判別信号SがLレベルである場合には、■□に
同期したベース信号IQIIをトランジスタQ1のベー
スに送出して、該トランジスタQlをオフさせる。また
、三角波信号発生器28符号判別器25の判別信号Sが
HレベルからLレベルへ、LレベルからHレベルへ変化
スル毎に三角波信号vcを送出する。
次に、この装置の動作を第2図に示す波形タイムチャー
トを参照して説明する。
この構成において、今、トランジスタQ1がオン状態に
あるとする。この状態で、トランジスタT1、T4がオ
ンしたとすると、変流器CTuの2次側に電流が誘導さ
れるので、ダイオード14がオンし、抵抗16の電位V
□が電流iUの大きさ(vA対値において)に比例して
変化する。負倚の直列共振動により、電流i、の極性が
反転すると、トランジスタQ1を通して電流が流れ、電
位■□の極性も反転する。次に、トランジスタT2、T
3がオンすると、トランジスタQlはオフされるので、
変流器CTuに蓄積されていた直流分エネルギーはダイ
オード14を通して基準電源15に吸収され、変流器C
Tuのリセットが行われる。同様にして、抵抗20の両
端からは、主回路5の■相アームに流れる電流ivに比
例した電圧VIIVが取り出され、トランジスタT1、
T4がオンすると、トランジスタQ2がオフされて、変
流器CTvのリセットが行われる。このように、変流器
CTuと変流器CTvは確実にリセットされるので、抵
抗16.20の両端からは、電流iu、ivが直流分Δ
■を含んでいても、該電流iu、jvを正確に検出する
ことができる。
従って、加算器21の出力は出力トランス6に流れる電
流iRに忠実に比例した大きさと波形を有する信号■。
vl÷■ヵV−VRLI・・・・・・・・・・・・l)
となる。
低域フィルタ22はこの信号v、Iを平滑するので、U
相電流iUと■相電流ivの偏差、すなわち出力トラン
ス6を流れる直流分Δ■となり、該出力トランス6の偏
磁量+ΔΦに対応した大きさの信号(偏磁N検出信号)
VXとなる。
(11VXv  〈Vxu  である場合は、■、〉0
となり、出力トランス6は正方向え偏磁されており(2
)  vlV>  vltl  、である場合は、Vx
<0となり、出力トランス6は負方向え偏磁されている
ことになる。
説明の便宜上、出力電流lよのある正の半イサルとこれ
に続く負の半イサクルを見た場合、この正の半サイクル
が始まると同時に、符号判別器25はHレベルの判別信
号(正極性判別信号)を送出するので、選択スイッチ2
3は符号反転器24の出力を選択する。出力トランス6
が正方向え偏磁しているとすると、符号反転器24の出
力は負の値(−VX)となる。今、制御器26の制御指
令がVP(正の値)であるとすると、比較器27には、
濶御指令として、偏磁量Δφに対応する大きさの偏磁量
検出信号■8だけ減少した制御指令(VP −VX )
が与えられる。このため、この正の半サイクルより前の
正の半サイクルの場合に比して、比較器27の出力が立
上るタイミングが遅れ、ベース信号+111の時間巾が
、■8に対応する分Δtだけ短くなる。次の負の半サイ
クルが始まると、符号判別器25はLレベルの判別信号
(負極性判別信号)を送出するので、選択スイッチ23
は低域フィルタ22の出力Vxを選択する、この為、・
比較器27に導入される制御指令は(VP+VX)とな
り、この負の半サイクルより前の負の半サイクルに比し
て、比較器27の出力が立上るタイミンが進み、ベース
信号■、の時間巾が、Vxに対応する分Δtだけ長くな
る。
これにより、正の半サイクルに出力トランス6に流れる
U相電流i、の時間積分値と次の負の半イサクルに出力
トランス6に流れる■相電流ivの時間積分値とが等し
くなり、出力トランス6の偏磁ΔΦがΔΦ=Oとなる。
このように、本実施例では、出力トランス6に流れる電
流を、U相アームとV相アームを流れる電流のフィード
バック電流から検出し、この電流を低域フィルタ22に
導いて直流分Δ1を得、この直流分に対応して制御指令
■、を増減することにより、出力トランス6の偏磁を防
止するものであるから、インバータ制御装置に簡単な回
路を付加するだけで済む。
〔発明の効果〕
本発明は状説明した通り、出力トランスに流れる直流分
を検出し、インバータ制御指令を、この直流分相当値だ
け増減する構成としたことにより、上記直流分を検出す
る簡単な回路と検出した直流分を出力電流の極性に応じ
て上記インバータ制御指令に加減算する簡単を回路を負
荷するだけで、出力トランスの偏磁を解消することがで
き、装置の大型化招くことなく、高価な費用をかけるこ
となく、出力トランスの偏磁を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す回路図、第2図は上記実
施例の動作を説明するための各部の波形タイムチャート
、第3図は従来の高周波誘導溶解炉用単相インバータの
主回路を示す図である。 5−・・インバータの主回路、21−加算器、22・・
−・低域フィルタ、23−・−選択スイッチ、25〜・
・−符号判別器、26−・制御器、27−・−比較器、
28・−三角波信号発生器、29−ベース駆動回路、T
l〜T4・−主回路のトランジスタ、Qi Q2・−電
流検出回路のトランジスタ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)出力トランスを有する電圧型インバータの主回路
    のU相電流を検出する第1の電流検出回路、上記主回路
    のV相電流を検出する第2の電流検出回路、両電流検出
    回路の出力を加算してインバータ出力電流に比例した信
    号を作成する加算器、該加算器の出力が導かれて上記U
    相電流とV相電流の絶対値の差に対応する偏磁両信号を
    送出する低域フィルタ、上記偏磁量信号の反転信号と該
    偏磁量信号を上記加算器の出力の正および負に対応して
    それぞれ選択する選択スイッチを有し、該選択スイッチ
    の出力を、上記インバータの制御指令を作成する制御器
    の出力に加算することを特徴とする出力トランスの偏磁
    防止装置。(2)第1の電流検出回路が、主回路のU相
    アームに介装された変流器、入力端子に該変流器の電位
    を導かれるとともにダイオードを介して基準電源に接続
    され出力端子が抵抗を介して接地されたトランジスタと
    抵抗および該トランジスタに逆並列接続されたダイオー
    ドからなり、第2の電流検出回路が、主回路のV相アー
    ムに介装された変流器、入力端子に該変流器の電位を導
    かれるとともにダイオードを介して基準電源に接続され
    出力端子が抵抗を介して接地されたトランジスタおよび
    該トランジスタに逆並列接続されたダイオードからなり
    、上記両トランジスタが対応する変流器を流れる電流の
    消滅時にオフすることを特徴とする請求項1記載の出力
    トランスの偏磁防止装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0698559A (ja) * 1992-09-09 1994-04-08 Kyosan Electric Mfg Co Ltd 電源装置の偏磁防止回路
WO2007083486A1 (ja) * 2006-01-17 2007-07-26 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki 単相用出力インバータ装置とその出力電流検出方法

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US8547714B2 (en) 2006-01-17 2013-10-01 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Output inverter for single phase and output current detecting method thereof

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