JPH0315273A - インバータ装置 - Google Patents
インバータ装置Info
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- JPH0315273A JPH0315273A JP1145366A JP14536689A JPH0315273A JP H0315273 A JPH0315273 A JP H0315273A JP 1145366 A JP1145366 A JP 1145366A JP 14536689 A JP14536689 A JP 14536689A JP H0315273 A JPH0315273 A JP H0315273A
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- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims abstract description 24
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 10
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 9
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
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。
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〕
本発明は多重パルス幅変調インバータにおける直流回路
の中性点電流を防止したインバータ装置に関する． 〔従来の技術〕 交流電動機の回転速度を制御する場合、ＰＷＭインバー
タ装置が用いられるが、従来のＰＷＭインバータの出力
電圧は正，負の２レベルのため、出力電流に含まれる高
調波成分が大きい問題がある． そこで、従来ではＰＷＭインバータの出力電流に含まれ
る高調波戒分を低減する方法として特開昭５６ − ７
４０８８号に記載のように、ＰＷＭインバータを直列に
多重化してインバータの出力電圧を正，Ｏ，負の３つの
レベルにして高調波成分を低減する方法が提案されてい
る． 〔発明が解決しようとする課題〕 上記従来技術はインバータの出力電圧がＯとなる期間に
おいて出力電流が直流回路の中性点に流れ、またそれは
直流平滑コンデンサに流入するために，直流電圧（コン
デンサ電圧）がインバータの出力周波数の３倍周波数で
変動する問題があった。
の中性点電流を防止したインバータ装置に関する． 〔従来の技術〕 交流電動機の回転速度を制御する場合、ＰＷＭインバー
タ装置が用いられるが、従来のＰＷＭインバータの出力
電圧は正，負の２レベルのため、出力電流に含まれる高
調波成分が大きい問題がある． そこで、従来ではＰＷＭインバータの出力電流に含まれ
る高調波戒分を低減する方法として特開昭５６ − ７
４０８８号に記載のように、ＰＷＭインバータを直列に
多重化してインバータの出力電圧を正，Ｏ，負の３つの
レベルにして高調波成分を低減する方法が提案されてい
る． 〔発明が解決しようとする課題〕 上記従来技術はインバータの出力電圧がＯとなる期間に
おいて出力電流が直流回路の中性点に流れ、またそれは
直流平滑コンデンサに流入するために，直流電圧（コン
デンサ電圧）がインバータの出力周波数の３倍周波数で
変動する問題があった。
本発明の目的は、この中性点電流をＯにするように制御
して直流電圧の変動をなくし、コンデンサ容量の低減を
可能にした高調波の少ない交流を出力し得るインバータ
装置を提供することにある。
して直流電圧の変動をなくし、コンデンサ容量の低減を
可能にした高調波の少ない交流を出力し得るインバータ
装置を提供することにある。
上記目的は中性点を共通とする２台の直列多重インバー
タを並列に設け、各インバータの出力電圧の位相差が６
０度となるように制御することにより達成できる． 〔作用〕 直列多重インバータの直流回路中性点には出力電圧に同
期した３倍周波数の電流が流れる．したがって、出力電
圧の位相差が６０”の直列多重インバータをセット並列
運転し、直流中性点を共通にした構成とすれば両インバ
ータの中性点電流は互いに逆位相のため中性点電流をＯ
化できる。
タを並列に設け、各インバータの出力電圧の位相差が６
０度となるように制御することにより達成できる． 〔作用〕 直列多重インバータの直流回路中性点には出力電圧に同
期した３倍周波数の電流が流れる．したがって、出力電
圧の位相差が６０”の直列多重インバータをセット並列
運転し、直流中性点を共通にした構成とすれば両インバ
ータの中性点電流は互いに逆位相のため中性点電流をＯ
化できる。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する．第１
図において、直列多重インバータ１，２はそれぞれ直流
電圧を正＋Ｏｙ負の３レベルの交流電圧に変換し、交流
電動機３に３相の交流電圧をそれぞれ供給する．直列多
重インバータ１，２を構成するスイッチング素子にはＰ
ＷＭパルス演算器４，５において、出力電圧指令Ｖ 一
， Ｖ ，ｌ，Ｖ一及びＶ ｕ ”●， Ｖｖ１１ｍ，
ＶＷ１）＊と搬送波信号をそれぞれ比較して作られた
オン，オフパルスが与えられる。電圧指令演算器６は回
転磁界座標系の励磁電流指令工．●，トルク電流指令工
，●及び一次角周波数指令ω１●に基づいて回転磁界座
標系の電圧指令Ｖ−，Ｉ一を演算して座標変換器７に出
力する。座標変換器７では座標変換基準指令ωｉ＊ｔに
基づいて電圧指令Ｖａ”Ｈ Ｖｑ●を固定子座標系の３
相交流電圧指令Ｖｕ”ｙＶｖ”，Ｖ一及び３相交流電圧
指令Ｖｕ●，■９●，■一に対してそれぞれ６０度位相
遅れとなるような３相交流電圧指令Ｖ一傘，”Ｊ，１６
，Ｖ−●に変換してＰＷＭバルス演算器４，５に出力す
る。
図において、直列多重インバータ１，２はそれぞれ直流
電圧を正＋Ｏｙ負の３レベルの交流電圧に変換し、交流
電動機３に３相の交流電圧をそれぞれ供給する．直列多
重インバータ１，２を構成するスイッチング素子にはＰ
ＷＭパルス演算器４，５において、出力電圧指令Ｖ 一
， Ｖ ，ｌ，Ｖ一及びＶ ｕ ”●， Ｖｖ１１ｍ，
ＶＷ１）＊と搬送波信号をそれぞれ比較して作られた
オン，オフパルスが与えられる。電圧指令演算器６は回
転磁界座標系の励磁電流指令工．●，トルク電流指令工
，●及び一次角周波数指令ω１●に基づいて回転磁界座
標系の電圧指令Ｖ−，Ｉ一を演算して座標変換器７に出
力する。座標変換器７では座標変換基準指令ωｉ＊ｔに
基づいて電圧指令Ｖａ”Ｈ Ｖｑ●を固定子座標系の３
相交流電圧指令Ｖｕ”ｙＶｖ”，Ｖ一及び３相交流電圧
指令Ｖｕ●，■９●，■一に対してそれぞれ６０度位相
遅れとなるような３相交流電圧指令Ｖ一傘，”Ｊ，１６
，Ｖ−●に変換してＰＷＭバルス演算器４，５に出力す
る。
次に、第２図〜第４図を用いて動作を説明する。
第２図は直列多重インバータの詳細な回路構成図である
。１ｌは直流電源であり、平滑コンデンサ１２．１３を
直列接続したものが直流電源１１に並列接続される．こ
れら２つの平滑コンデンサ１２．１３の相互接続点は直
流回路中性点として用いられる．スイッチング回路はト
ランジスタ３１〜３４．４１〜４４．５１〜５４および
フライホイールダイオード３５〜３８．４５〜４８，５
５〜５８および各出力端子Ｕ，Ｖ，Ｗを中性点電位にク
ランプするためのクランプダイオード３９，４０，４９
，５０，５９，６０から構成される。
。１ｌは直流電源であり、平滑コンデンサ１２．１３を
直列接続したものが直流電源１１に並列接続される．こ
れら２つの平滑コンデンサ１２．１３の相互接続点は直
流回路中性点として用いられる．スイッチング回路はト
ランジスタ３１〜３４．４１〜４４．５１〜５４および
フライホイールダイオード３５〜３８．４５〜４８，５
５〜５８および各出力端子Ｕ，Ｖ，Ｗを中性点電位にク
ランプするためのクランプダイオード３９，４０，４９
，５０，５９，６０から構成される。
この直列多重インバータを構成するトランジスタ３１〜
３４．４１〜４４．５１〜５４は出力電圧指令Ｖｕ１１
，ｖｖ＊，ｖ一あるいはＶ ｕ＊＊， Ｖｖ＊＊，Ｖ一
●と搬送波信号とを比較して得られるパルス幅変調（Ｐ
ＷＭ）パルスによってオン，オフする。
３４．４１〜４４．５１〜５４は出力電圧指令Ｖｕ１１
，ｖｖ＊，ｖ一あるいはＶ ｕ＊＊， Ｖｖ＊＊，Ｖ一
●と搬送波信号とを比較して得られるパルス幅変調（Ｐ
ＷＭ）パルスによってオン，オフする。
そのとき、３１と３３及び３２と３４の各々が互いに共
役の関係でオン，オフするように動作する。
役の関係でオン，オフするように動作する。
すなわち．３１がオンのとき、３３はオフ、逆に３１が
オフのときは３３がオン、また３２がオンのときは３４
がオフ、逆に３２がオフのときは３４がオン動作を行う
。トランジスタ３工と３２がオン状態のとき＋Ｅ、また
３２と３３がオン状態のときＯ、さらに３３と３４がオ
ン状態のとき−Ｅの出力電圧が得られる。この結果、出
力端子Ｕの電圧は十Ｅ，Ｏ，−Ｅの間で変化し、インバ
ータ出力の高調波含有率が低減される。しかしながら、
この０１１ｔ圧の期間中の出力電流はすべて直流回路中
性点に流れるため，中性点電圧、すなわち平滑コンデン
サ１２と１３の電圧が変化する問題がある。出力端子ｖ
，Ｗ相についても同様である． そこで、本発明では中性点電流が０となるように出力電
圧の位相差が６０’異なる直列多重インバータを２台並
列接続するようにしている。すなわち、中性点電流が出
力周波数の３倍周波数が流れることに着目し、各インバ
ータの中性点電流が逆位相となるように，各インバータ
の出力電圧指令（ｖｕ＊， ＶＶＩ， Ｖｗ．”とＶｌ
ｌ傘拳， Ｖ ｖ＊＊ ， Ｖ 一＊） ニ６０’の
位相差をもたせるようにしている。第３図は直列多重イ
ンバータ１，２と交流電動機３の主回路構成の結線図で
ある．直列多重インバータ１，２は直流電源１１及び平
滑コンデンサ１２．１３を共通としており、直列多重イ
ンバータエ，２から中性点電流はクランプダイオード３
９，４０，６９，７０ （Ｕ相のみ明示）を通して直流
回路中性点に流れる。また、直列多重インバータ１，２
の出力は電気的に６０’の位相差を持つ交流電動機３の
各巻線に接続される． 次に本発明の動作を第４図を用いて説明する。
オフのときは３３がオン、また３２がオンのときは３４
がオフ、逆に３２がオフのときは３４がオン動作を行う
。トランジスタ３工と３２がオン状態のとき＋Ｅ、また
３２と３３がオン状態のときＯ、さらに３３と３４がオ
ン状態のとき−Ｅの出力電圧が得られる。この結果、出
力端子Ｕの電圧は十Ｅ，Ｏ，−Ｅの間で変化し、インバ
ータ出力の高調波含有率が低減される。しかしながら、
この０１１ｔ圧の期間中の出力電流はすべて直流回路中
性点に流れるため，中性点電圧、すなわち平滑コンデン
サ１２と１３の電圧が変化する問題がある。出力端子ｖ
，Ｗ相についても同様である． そこで、本発明では中性点電流が０となるように出力電
圧の位相差が６０’異なる直列多重インバータを２台並
列接続するようにしている。すなわち、中性点電流が出
力周波数の３倍周波数が流れることに着目し、各インバ
ータの中性点電流が逆位相となるように，各インバータ
の出力電圧指令（ｖｕ＊， ＶＶＩ， Ｖｗ．”とＶｌ
ｌ傘拳， Ｖ ｖ＊＊ ， Ｖ 一＊） ニ６０’の
位相差をもたせるようにしている。第３図は直列多重イ
ンバータ１，２と交流電動機３の主回路構成の結線図で
ある．直列多重インバータ１，２は直流電源１１及び平
滑コンデンサ１２．１３を共通としており、直列多重イ
ンバータエ，２から中性点電流はクランプダイオード３
９，４０，６９，７０ （Ｕ相のみ明示）を通して直流
回路中性点に流れる。また、直列多重インバータ１，２
の出力は電気的に６０’の位相差を持つ交流電動機３の
各巻線に接続される． 次に本発明の動作を第４図を用いて説明する。
直列多重インバータ１，２の出力電圧は座標変換器７か
らの６０”位相差の出力電圧指令Ｖｕ●及びＶ ｕ ”
●によって制御されるので、インバータ１，２の中性点
電流はｉＮ１およびｉＮ２となる。このとき、中性点電
流ｉＮ２はｉＮ１と逆位相となるので、両者は互いに打
消し合い、両者の和は零となる．なお、インバータ１．
２の出力電圧は交流電動機３の各巻線に加えられ、交流
電動機３は２台のインバータの合戒出力に駆動される．
〔発明の効果〕 本発明によれば、直列多重インバータの平滑コンデンサ
に流入する中性点電流を零化できるので、直流回路中性
点電圧の変動を低減できる。また、平滑コンデンサのリ
プル電流を低減し容量を小さくすることができる．
らの６０”位相差の出力電圧指令Ｖｕ●及びＶ ｕ ”
●によって制御されるので、インバータ１，２の中性点
電流はｉＮ１およびｉＮ２となる。このとき、中性点電
流ｉＮ２はｉＮ１と逆位相となるので、両者は互いに打
消し合い、両者の和は零となる．なお、インバータ１．
２の出力電圧は交流電動機３の各巻線に加えられ、交流
電動機３は２台のインバータの合戒出力に駆動される．
〔発明の効果〕 本発明によれば、直列多重インバータの平滑コンデンサ
に流入する中性点電流を零化できるので、直流回路中性
点電圧の変動を低減できる。また、平滑コンデンサのリ
プル電流を低減し容量を小さくすることができる．
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は直列
多重インバータの主回路構成を示す結線図、第３図は本
発明のシステム構成を示す結線図、第４図は本発明の動
作を説明する波形図である。 １，２・・・直列多重インバータ、３・・・交流電動機
，４，５・・・ＰＷＭバルス演算器、６・・・電圧指令
演算器，７・・・座標変換器，８・・・積分器、１１・
・・直流電源、１２．１３・・・平滑用コンデンサ、３
１〜３４，４１〜４４．５１〜５４・・・トランジスタ
、３５〜３８．４５〜４８．５５〜５８・・・フライホ
イルダイオード、３９，４０，４９，５０，５９，６０
，第１図 第 ２ 図 第 ３ 図 ６デ
多重インバータの主回路構成を示す結線図、第３図は本
発明のシステム構成を示す結線図、第４図は本発明の動
作を説明する波形図である。 １，２・・・直列多重インバータ、３・・・交流電動機
，４，５・・・ＰＷＭバルス演算器、６・・・電圧指令
演算器，７・・・座標変換器，８・・・積分器、１１・
・・直流電源、１２．１３・・・平滑用コンデンサ、３
１〜３４，４１〜４４．５１〜５４・・・トランジスタ
、３５〜３８．４５〜４８．５５〜５８・・・フライホ
イルダイオード、３９，４０，４９，５０，５９，６０
，第１図 第 ２ 図 第 ３ 図 ６デ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、直流電源及び直流回路のリプル電流を吸収するため
の平滑コンデンサより構成され、中性点出力を有する直
流回路と、第１から第４の４つのスイッチング素子が直
列に接続されて前記直流回路の両端子に接続され、かつ
第２及び第３の素子の相互接続点はインバータ出力端子
に接続され、また第１、第２の素子の相互接続点と第３
、第４の素子の相互接続点は前記直流回路の中性点とダ
イオードを介して接続される構成を備え、前記スイッチ
ング素子の第１と第３、及び第２と第４が互いに共役な
関係でオンオフ制御される第１のインバータと前記第１
のインバータと同一構成の第２のインバータが前記中性
点出力を有する直流回路に並列に接続されたインバータ
装置において、前記直流回路の中性点に流れる電流が減
少するように、第１のインバータと第２のインバータの
出力電圧の位相差が６０゜となるように制御することを
特徴とするインバータ装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の第１のインバータと第
２のインバータの出力に６０゜位相差の２つの巻線を有
する交流電動機を接続したことを特徴とするインバータ
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1145366A JP2821181B2 (ja) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | インバータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1145366A JP2821181B2 (ja) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | インバータ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0315273A true JPH0315273A (ja) | 1991-01-23 |
| JP2821181B2 JP2821181B2 (ja) | 1998-11-05 |
Family
ID=15383551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1145366A Expired - Lifetime JP2821181B2 (ja) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | インバータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2821181B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59186158A (ja) * | 1983-04-06 | 1984-10-22 | Mitsubishi Electric Corp | 磁気テ−プ停止位置検知方法 |
| JPS59191158A (ja) * | 1983-04-14 | 1984-10-30 | Mitsubishi Electric Corp | 磁気テ−プの停止位置検知方法 |
| JPS59201260A (ja) * | 1983-04-29 | 1984-11-14 | Mitsubishi Electric Corp | 磁気テ−プの停止位置検知方法 |
| JPS59201259A (ja) * | 1983-04-29 | 1984-11-14 | Mitsubishi Electric Corp | 磁気テ−プの停止位置検知方法 |
| KR100325934B1 (ko) * | 1999-12-30 | 2002-02-27 | 이계안 | Ａ 필라 몰딩 마운팅 구조 |
| JP5923215B2 (ja) * | 2013-02-28 | 2016-05-24 | 株式会社日立製作所 | 回転機及び回転機ドライブシステム |
| EP3723265A1 (en) * | 2019-04-11 | 2020-10-14 | Hamilton Sundstrand Corporation | Dc bus capacitor balancing for three-level, six-phase voltage source converters |
-
1989
- 1989-06-09 JP JP1145366A patent/JP2821181B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59186158A (ja) * | 1983-04-06 | 1984-10-22 | Mitsubishi Electric Corp | 磁気テ−プ停止位置検知方法 |
| JPS59191158A (ja) * | 1983-04-14 | 1984-10-30 | Mitsubishi Electric Corp | 磁気テ−プの停止位置検知方法 |
| JPH0517623B2 (ja) * | 1983-04-14 | 1993-03-09 | Mitsubishi Electric Corp | |
| JPS59201260A (ja) * | 1983-04-29 | 1984-11-14 | Mitsubishi Electric Corp | 磁気テ−プの停止位置検知方法 |
| JPS59201259A (ja) * | 1983-04-29 | 1984-11-14 | Mitsubishi Electric Corp | 磁気テ−プの停止位置検知方法 |
| KR100325934B1 (ko) * | 1999-12-30 | 2002-02-27 | 이계안 | Ａ 필라 몰딩 마운팅 구조 |
| JP5923215B2 (ja) * | 2013-02-28 | 2016-05-24 | 株式会社日立製作所 | 回転機及び回転機ドライブシステム |
| EP3723265A1 (en) * | 2019-04-11 | 2020-10-14 | Hamilton Sundstrand Corporation | Dc bus capacitor balancing for three-level, six-phase voltage source converters |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2821181B2 (ja) | 1998-11-05 |
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