JPH03124271A - Inverter device restraining harmonics - Google Patents
Inverter device restraining harmonicsInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
A、産業上の利用分野
本発明はインバータ装置に係り、特に高調波抑制機能を
備えた高調波抑制インバータ装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A. Field of Industrial Application The present invention relates to an inverter device, and more particularly to a harmonic suppressing inverter device having a harmonic suppressing function.
B2発明の概要
本発明は、順変換部と逆変換部からなるインバータ装置
において、
前記順変換部を自己消弧型スイッチング素子によって構
成すると共に、該順変換部のスイッチング素子をPWM
制御する制御回路部を設けることにより、
電流の高調波成分を有効に抑制できる高調波抑制インバ
ータ装置を得る。B2 Summary of the Invention The present invention provides an inverter device including a forward conversion section and an inverse conversion section, in which the forward conversion section is constituted by a self-extinguishing switching element, and the switching element of the forward conversion section is configured using PWM.
By providing a control circuit section for controlling, a harmonic suppression inverter device capable of effectively suppressing harmonic components of current is obtained.
C1従来の技術
近年では半導体電力変換装置の旨及に伴って電力系統の
高調波問題が顕在化しつつある。この問題に対処するた
めに種々の高調波抑制機能を備えた装置が提案されてい
る。C1 Prior Art In recent years, with the advent of semiconductor power conversion devices, harmonic problems in power systems are becoming more apparent. To deal with this problem, various devices with harmonic suppression functions have been proposed.
99発明か解決しようとする課題
インバータ等のような整流回路を有する装置は高調波発
生源の代表例である。従って、これらの電力機器を設置
する需要家では高調波が逆配置系統へ流出するのを抑制
するために、新たに高調波抑制装置を設置しなければな
らなかった。A device having a rectifier circuit, such as an inverter, is a typical example of a harmonic generation source. Therefore, in order to suppress the harmonics from flowing into the reverse arrangement system, customers who install these electric power devices had to newly install a harmonic suppression device.
インバータ自身では、系統電源の正弦波化を行うべくイ
ンバータの入力回路に自己消弧素子を使用しPWM制御
を行うことにより、入力端子を正弦波化する方法もある
が多数台の設備の場合にはコスト高となった。For the inverter itself, there is a method of converting the input terminal into a sine wave by using a self-extinguishing element in the input circuit of the inverter and performing PWM control to convert the grid power supply into a sine wave, but in the case of a large number of equipment. became expensive.
本発明は上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、順変換部を自己消弧型スイッチング
素子で構成し、高調波を含む系統の電流を検出して補償
電流指令値の演算を行うと共に、この補償電流指令とモ
ータ駆動に必要な電流指令値とによって前記順変換部を
制御することにより、安価にして高性能な高調波抑制イ
ンバータ装置を提供することである。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to configure the forward conversion section with a self-extinguishing switching element, detect the current in the system including harmonics, and command a compensation current. It is an object of the present invention to provide an inexpensive and high-performance harmonic suppression inverter device by calculating the value and controlling the forward conversion section based on the compensation current command and the current command value necessary for driving the motor.
E1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に、交流電力を直流
電力に変換する順変換部と、この順変換部による直流電
力を所定周波数の交流電力に変換する逆変換部と、面記
順変換部を制御する制御回路部からなり、前記順変換部
を自己消弧型スイッチング素子により構成すると共に、
前記制御回路部を萌記順変換部の入力電圧検出信号、電
源の負荷電流検出信号、前記順変換部の入力電流検出信
号および前記順変換部の直流出力電圧検出信号を基に演
算処理して前記順変換部のスイッチング素子を制御する
演算手段によって構成する。E1 Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention includes a forward converter that converts AC power into DC power, and a reverse converter that converts the DC power into AC power of a predetermined frequency by the forward converter. It consists of a conversion section and a control circuit section that controls the surface order conversion section, and the order conversion section is constituted by a self-extinguishing switching element,
The control circuit section is subjected to arithmetic processing based on the input voltage detection signal of the Moeki forward conversion section, the load current detection signal of the power supply, the input current detection signal of the forward conversion section, and the DC output voltage detection signal of the forward conversion section. It is constituted by arithmetic means that controls the switching elements of the forward conversion section.
21作用
順変換部に自己消弧型スイッチング素子を用いてPWM
制御を行う。この順変換部に流入する電流を同じ系統に
接続される他機器から発生ずる高調波電流を補償する七
共にインバータ自身の負荷に必要な電流を流し、これら
インバータ、他機器の接続される主電源から供給される
トータル電流を正弦波とするように制御する。21 PWM using a self-extinguishing switching element in the action order conversion section
Take control. The current flowing into this forward conversion section is used to compensate for harmonic currents generated from other devices connected to the same system. The total current supplied from the oscillator is controlled to be a sine wave.
G 実施例
以下に本発明の実施例を第1図〜第3図を参照しながら
説明する。G. Embodiment Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3.
第1図は本発明の実施例?こよる高調波抑制インバータ
装置を示し、Iは交流電源、2はリアクトル、3はコン
デンサで、これらのりアクドル2とコンデンサ3によっ
て搬送波除去フィルタ4が形成される。5は交流リアク
トル、6は順変換部で、搬送波除去フィルタ4と交流リ
アクトル5を介して交流電源Iに接続されている。順変
換部6は自己消弧型スイッチング素子であるトランジス
タ7をブリッジ接続してなり、トランジスタ7にはダイ
オード8が逆並列に接続されている。9はコンデンサ、
10は逆変換部であり、ダイオード12が逆並列接続さ
れたトランジスタ11をブリッジ接続して構成されてい
る。Is Figure 1 an embodiment of the present invention? This harmonic suppression inverter device is shown in which I is an AC power source, 2 is a reactor, and 3 is a capacitor. These reactor 2 and capacitor 3 form a carrier wave removal filter 4. 5 is an AC reactor, and 6 is a forward converter, which is connected to the AC power source I via the carrier removal filter 4 and the AC reactor 5. The forward conversion unit 6 is formed by bridge-connecting a transistor 7, which is a self-extinguishing switching element, and a diode 8 is connected in antiparallel to the transistor 7. 9 is a capacitor,
Reference numeral 10 denotes an inverse conversion section, which is constructed by bridge-connecting transistors 11 to which diodes 12 are connected in antiparallel.
13は電圧検出器であるトランス、14は電流検出器で
ある変流器で負荷電流I +、を検出する。A transformer 13 is a voltage detector, and a current transformer 14 is a current detector, which detects the load current I +.
15は電流検出器である変流器でインバータ電流を検出
する。16は電流検出器で直流電流を検出する。17は
順変換部6を制御する制御回路部で、l・ランス13か
らの同期信号Sl、変流器I4の負荷電流検出信号S2
.変流器15のインバータ電流検出信号S3.直流電圧
検出信号S4および直流電流検出信号S5を入ノJとし
てゲート信号S6を出力ずろ。かくして、順変換部6.
逆変換部■0および制御回路部I7によってアクティブ
インバータI8が構成される。19a〜+9cは負荷で
ある誘導電動機、20a、20bはインバータである。15 is a current transformer which is a current detector and detects the inverter current. 16 is a current detector that detects direct current. Reference numeral 17 denotes a control circuit unit for controlling the forward conversion unit 6, which receives a synchronizing signal Sl from the lance 13 and a load current detection signal S2 of the current transformer I4.
.. Inverter current detection signal S3 of current transformer 15. The gate signal S6 is output with the DC voltage detection signal S4 and the DC current detection signal S5 as input signals. Thus, the forward conversion unit 6.
An active inverter I8 is constituted by the inverse conversion section (1)0 and the control circuit section I7. Induction motors 19a to +9c are loads, and inverters 20a and 20b.
第1図の高調波抑制インバータ装置において、順変換部
6は交流電源■からの交流電力を直流電力に変換する。In the harmonic suppression inverter device shown in FIG. 1, the forward converter 6 converts AC power from the AC power source (2) into DC power.
順変換部6の直流電力は逆変換部10によって所定周波
数の交流電力に変換された後に誘導電動機19aに供給
される。制御回路部17は同期信号S1.負荷電流検出
信号S2.インバータ電流検出信号S3.直流電圧検出
信号S4および直流電流検出信号S5を入力とし、これ
らの信号に基づいてPWM信号を出力し、順変換部6の
トランジスタ7を制御する。ずなわち、順変換部6と逆
変換部IOから成る主回路部は、従来の電圧形電源回生
インバータと同じで、入力側には交流リアクトル5が接
続されており、又順変換部6に自己消弧型スイッヂング
素子が使用されている。制御回路部I7は、従来型イン
バータに系統の高調波電流の抑制機能を持たせるために
、抑制の対象となる負荷電流r1.を検出して、目的と
する負荷電流I tに対しての高調波補償電流指令値を
演算する機能が新たに追加されている。従って、誘導電
動機19aを運転していないときでも、順変換部6のス
イッヂング素子を制御することによって系統負荷電流■
1、の高調波を補償するものである。The DC power of the forward converter 6 is converted into AC power of a predetermined frequency by the inverse converter 10, and then supplied to the induction motor 19a. The control circuit section 17 receives the synchronization signal S1. Load current detection signal S2. Inverter current detection signal S3. It receives the DC voltage detection signal S4 and the DC current detection signal S5 as input, outputs a PWM signal based on these signals, and controls the transistor 7 of the forward conversion section 6. That is, the main circuit section consisting of the forward converter 6 and the inverse converter IO is the same as a conventional voltage source regeneration inverter, and the AC reactor 5 is connected to the input side, and the forward converter 6 is connected to the AC reactor 5. A self-extinguishing switching element is used. In order to provide the conventional inverter with the function of suppressing the harmonic current of the system, the control circuit section I7 controls the load current r1. A new function has been added to detect the harmonic compensation current command value for the target load current It. Therefore, even when the induction motor 19a is not operating, the system load current can be reduced by controlling the switching element of the forward converter 6.
1, which compensates for the harmonics of 1.
第1図の高調波は抑制インバータ装置によれば、次のよ
うな種々の利点が得られる。According to the harmonic suppression inverter device shown in FIG. 1, the following various advantages can be obtained.
(1) 可変速装置として機能するだけでなく、同じ電
力系統の高調波電流を補償する機能も合わせもっている
ため別置のアクティブフィルタが不要である。(1) Not only does it function as a variable speed device, but it also has the function of compensating for harmonic currents in the same power system, so a separate active filter is not required.
(2) 多数台の汎用インバータを設置する場合でも、
高調波の補償容量に応じた高調波抑制機能つきインバー
タを少数台設置することにより、より経済的に高調波抑
制が行える。(2) Even when installing multiple general-purpose inverters,
By installing a small number of inverters with a harmonic suppression function according to the harmonic compensation capacity, harmonic suppression can be performed more economically.
(3) このインバータ装置のコンバータ部主回路素子
には自己消弧型スイッヂング素子を使用しており電源回
生が簡単に行える。(3) Self-extinguishing switching elements are used in the main circuit elements of the converter section of this inverter device, making it easy to regenerate power.
(4) 従来のインバータの主回路部構成とほとんど同
じであり、コストアップさせることなしに高調波抑制装
置の役目もするので経済性に優れており、かなりのコス
トパフォーマンスアップとなる。(4) The main circuit configuration is almost the same as that of a conventional inverter, and it also serves as a harmonic suppressor without increasing costs, making it highly economical and significantly improving cost performance.
第2図は本発明の他の実施例を示すもので、本実施例に
おいては、制御回路部を補償電流指令値演算回路21と
PWM演算回路22によって構成すると共に、他の負荷
としては整流器負荷23a23bを用いたものである。FIG. 2 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, the control circuit section is composed of a compensation current command value calculation circuit 21 and a PWM calculation circuit 22, and the other load is a rectifier load. 23a23b is used.
第2図の高調波抑制インバータ装置によれば、順変換部
6のゲート信号は、入力電圧検出信号である同期信号S
lと負荷電流I tを基に補償電流指令値演算回路2I
によって補償電流指令値を算出し、この補償電流指令値
とインバータ電流検出信号S3および直流電圧検出信号
S4を基にPWM演算回路22によってPWM信号を得
、このPWM信号を順変換部6にゲート信号として供給
する。According to the harmonic suppression inverter device shown in FIG. 2, the gate signal of the forward conversion unit 6 is the synchronization signal S
Compensation current command value calculation circuit 2I based on l and load current It
A compensation current command value is calculated by the PWM calculation circuit 22 based on the compensation current command value, the inverter current detection signal S3, and the DC voltage detection signal S4, and this PWM signal is sent to the forward conversion unit 6 as a gate signal. Supply as.
第3図は第2図の高調波抑制インバータ装置の各部の電
流波形を示すもので、曲線121は電源電流Igの波形
、曲線ρ、は負荷電流Isの波形、曲線り。FIG. 3 shows the current waveforms of various parts of the harmonic suppression inverter device of FIG. 2, where a curve 121 is the waveform of the power supply current Ig, and a curve ρ is the waveform of the load current Is.
は負荷電流■、の基本波分電流IFの波形、曲線a4は
負荷電流1 +、の高調波分電流(IF IL)の波
形、曲線ρ5はインバータ入力端子■。の波形、曲線ρ
6はモーターを駆動するのに必要な電流の波形である。is the waveform of the fundamental wave component current IF of the load current ■, curve a4 is the waveform of the harmonic component current (IF IL) of the load current 1+, and curve ρ5 is the waveform of the inverter input terminal ■. waveform, curve ρ
6 is the waveform of the current necessary to drive the motor.
第3図から明らかなように、インバータ入力電流I。は
モーター駆動に必要な電流と負荷電流■、の高調波補償
電流として流れる。従ってモーターを運転するインバ・
−夕でありながら系統電流I5の正弦波化も行えると共
に、第1図のものと同様な作用を行う。As is clear from FIG. 3, the inverter input current I. flows as a harmonic compensation current of the current required to drive the motor and the load current ■. So invar driving motor
- It is possible to make the grid current I5 into a sine wave even in the evening, and it also has the same effect as the one in FIG.
H,発明の効果
本発明は、上述の如くであって、自己消弧型スイッチン
グ素子を有する順変換部とこの順変換部の直流出力電力
を所定周波数の交流電力に変換する逆変換部からなり、
高調波を含む系統の電流を検出して補償電流指令値演算
を行うと共に、この補償電流指令値と負荷駆動に必要な
電流指令によって前記スイッチング素子をPWM制御す
るようにしたから、有効な高調波抑制インバータが得ら
1
2
れる。H. Effects of the Invention The present invention is as described above, and consists of a forward converter having a self-extinguishing switching element and an inverse converter that converts the DC output power of the forward converter into AC power of a predetermined frequency. ,
Since the system current including harmonics is detected and a compensating current command value is calculated, and the switching element is PWM controlled using this compensating current command value and the current command necessary for driving the load, effective harmonics can be A suppression inverter is obtained 1 2 .
第1図は本発明の実施例による高調波抑制インバータ装
置のブロック図、第2図は本発明の他の実施例による高
調波抑制インバータ装置のブロック図、第3図は第2図
の装置の各部の電流波形図である。FIG. 1 is a block diagram of a harmonic suppressing inverter device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a harmonic suppressing inverter device according to another embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a block diagram of a harmonic suppressing inverter device according to another embodiment of the present invention. It is a current waveform diagram of each part.
Claims (1)
順変換部による直流電力を所定周波数の交流電力に変換
する逆変換部と、前記順変換部を制御する制御回路部か
らなり、前記順変換部を自己消弧型スイッチング素子に
より構成すると共に、前記制御回路部を前記順変換部の
入力電圧検出信号、電源の負荷電流検出信号、前記順変
換部の入力電流検出信号および前記順変換部の直流出力
電圧検出信号を基に演算処理して前記順変換部のスイッ
チング素子を制御する演算手段によって構成したことを
特徴とする高調波抑制インバータ装置。(1) Consisting of a forward conversion section that converts AC power into DC power, an inverse conversion section that converts the DC power by this forward conversion section into AC power of a predetermined frequency, and a control circuit section that controls the forward conversion section, The forward conversion section is configured with a self-extinguishing switching element, and the control circuit section is configured to receive an input voltage detection signal of the forward conversion section, a load current detection signal of the power supply, an input current detection signal of the forward conversion section, and the forward conversion section. 1. A harmonic suppression inverter device, characterized in that it is constituted by an arithmetic means that performs arithmetic processing based on a DC output voltage detection signal of a converter to control switching elements of the forward converter.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1258286A JPH03124271A (en) | 1989-10-03 | 1989-10-03 | Inverter device restraining harmonics |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1258286A JPH03124271A (en) | 1989-10-03 | 1989-10-03 | Inverter device restraining harmonics |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03124271A true JPH03124271A (en) | 1991-05-27 |
Family
ID=17318145
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1258286A Pending JPH03124271A (en) | 1989-10-03 | 1989-10-03 | Inverter device restraining harmonics |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03124271A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015111517A1 (en) * | 2014-01-24 | 2015-07-30 | 東芝キヤリア株式会社 | Power conversion apparatus, equipment, and equipment system |
WO2016104328A1 (en) * | 2014-12-26 | 2016-06-30 | 東芝キヤリア株式会社 | Motor drive device |
-
1989
- 1989-10-03 JP JP1258286A patent/JPH03124271A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN106233596A (en) * | 2014-01-24 | 2016-12-14 | 东芝开利株式会社 | Power-converting device, equipment machine and facility/equipment system |
JPWO2015111517A1 (en) * | 2014-01-24 | 2017-03-23 | 東芝キヤリア株式会社 | Power conversion device, equipment, and equipment system |
WO2016104328A1 (en) * | 2014-12-26 | 2016-06-30 | 東芝キヤリア株式会社 | Motor drive device |
JPWO2016104328A1 (en) * | 2014-12-26 | 2017-06-29 | 東芝キヤリア株式会社 | Motor drive device |
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