JPH0469062A - インバータ装置の運転方法 - Google Patents
インバータ装置の運転方法Info
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- JPH0469062A JPH0469062A JP2174473A JP17447390A JPH0469062A JP H0469062 A JPH0469062 A JP H0469062A JP 2174473 A JP2174473 A JP 2174473A JP 17447390 A JP17447390 A JP 17447390A JP H0469062 A JPH0469062 A JP H0469062A
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
- Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
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- Inverter Devices (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
- Ac-Ac Conversion (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）
本発明は直流を単相交流に変換する二相インバータに分
周形変成器を結合して三相交流を出力するインバータ装
置の運転方法に関する。
周形変成器を結合して三相交流を出力するインバータ装
置の運転方法に関する。
（従来の技術）
最近、太陽電池等小規模な分散電源による発電システム
の開発が進められ、実用化に向けて研究が行われている
。このような発電システムを実現する場合、主要な構成
要素として直流を交流に変換するインバータ装置が用い
られる。
の開発が進められ、実用化に向けて研究が行われている
。このような発電システムを実現する場合、主要な構成
要素として直流を交流に変換するインバータ装置が用い
られる。
従来、かかる発電システムに採用されるインバータ装置
としては種々あるが、その一つとしてインバータ主回路
を単相回路で構成した二相インバータに分周形変成器を
結合して三相交流を得るようにしたものがある。
としては種々あるが、その一つとしてインバータ主回路
を単相回路で構成した二相インバータに分周形変成器を
結合して三相交流を得るようにしたものがある。
第１図はかかるインバータ装置の回路構成例を示すもの
である。第１図に示すように、太陽電池等の直流電源１
から出力される直流を電解コンデンサ２を介してトラン
ジスタＳ１〜Ｓ４からなる二相インバータ３に入力し、
この二相インバータ３から出力される単相方形波の交流
により分周形変圧器４の入力側巻線４−１を励磁し、そ
の出力側巻線４−２より三相交流を得てこれを力率改善
用コンデンサ５を介して負荷６に供給するようにしてい
る。この場合、二相インバータ３の各トランジスタ８１
〜Ｓ４は制御回路７によりスイッチング制御され、また
制御回路７によりスイッチＳＷを介して分周形変圧器４
の出力側巻線４−２のＹ結線回路に設けられたトライア
ックＴＲを二相インバータ３に同期させてスイッチング
制御することで、分周形変圧器４より三相交流が出力さ
れるようにしである。
である。第１図に示すように、太陽電池等の直流電源１
から出力される直流を電解コンデンサ２を介してトラン
ジスタＳ１〜Ｓ４からなる二相インバータ３に入力し、
この二相インバータ３から出力される単相方形波の交流
により分周形変圧器４の入力側巻線４−１を励磁し、そ
の出力側巻線４−２より三相交流を得てこれを力率改善
用コンデンサ５を介して負荷６に供給するようにしてい
る。この場合、二相インバータ３の各トランジスタ８１
〜Ｓ４は制御回路７によりスイッチング制御され、また
制御回路７によりスイッチＳＷを介して分周形変圧器４
の出力側巻線４−２のＹ結線回路に設けられたトライア
ックＴＲを二相インバータ３に同期させてスイッチング
制御することで、分周形変圧器４より三相交流が出力さ
れるようにしである。
なお、図中８は分周形変圧器４の入力側巻線４−１のオ
ーブンΔ結線回路と出力巻線４−２のＹ結線回路との間
に接続されたプリチャージ回路で、このプリチャージ回
路８はインバータ始動時に力率改善用コンデンサ５を充
電するためのものである。
ーブンΔ結線回路と出力巻線４−２のＹ結線回路との間
に接続されたプリチャージ回路で、このプリチャージ回
路８はインバータ始動時に力率改善用コンデンサ５を充
電するためのものである。
（発明が解決しようとする課題）
このようなインバータ装置において、分周形変成器より
三相交流を得る場合、分周形変成器の鉄心中の磁束に含
まれる第３高調波成分が分周機能を持っているため、通
常の三相３巻線変圧器にも見られるように６巻線として
第３高調波成分を短絡するものとは異なり、入力巻線を
オーブンΔとして利用している。
三相交流を得る場合、分周形変成器の鉄心中の磁束に含
まれる第３高調波成分が分周機能を持っているため、通
常の三相３巻線変圧器にも見られるように６巻線として
第３高調波成分を短絡するものとは異なり、入力巻線を
オーブンΔとして利用している。
従って、鉄心中の磁束の第３高調波成分含有率は本イン
バータ装置の動作に大きな影響を及はすが、インバータ
装置の変換効率と第３高調波含有率の関係が分かってい
ないのが現状である。
バータ装置の動作に大きな影響を及はすが、インバータ
装置の変換効率と第３高調波含有率の関係が分かってい
ないのが現状である。
一方、鉄心中の磁束の第３高調波成分を調整するために
は、鉄心形状や巻線数を調整することが考えられるか、
これらは設計段階で予め決められることが多く、実際の
装置運転においては殆ど調整し得ない。
は、鉄心形状や巻線数を調整することが考えられるか、
これらは設計段階で予め決められることが多く、実際の
装置運転においては殆ど調整し得ない。
このため、インバータ装置を運転した場合、三相交流の
変換効率および出力特性として常に最適な状態で運転す
ることができないという問題があった。
変換効率および出力特性として常に最適な状態で運転す
ることができないという問題があった。
本発明はインバータ装置の運転に際し、分周形変成器か
ら得られる三相交流の変換効率および出力特性を改善す
ることができるインバータ装置の運転方法を提供するこ
とを目的とする。
ら得られる三相交流の変換効率および出力特性を改善す
ることができるインバータ装置の運転方法を提供するこ
とを目的とする。
（課題を解決するための手段）
本発明は上記の目的を達成するため、直流電源から出力
される直流を単相交流に変換する二相インバータに分周
形変成器を結合して三相交流を得るインバータ装置を運
転するに際し、前記分周形変成器の鉄心中に含まれる第
３高調波含有率φ３／φ１ （％）が１４〜１７％にな
るように前記インバータ装置の出力回路に設けられた力
率改善用コンデンサの容量を調整することを特徴として
いる。
される直流を単相交流に変換する二相インバータに分周
形変成器を結合して三相交流を得るインバータ装置を運
転するに際し、前記分周形変成器の鉄心中に含まれる第
３高調波含有率φ３／φ１ （％）が１４〜１７％にな
るように前記インバータ装置の出力回路に設けられた力
率改善用コンデンサの容量を調整することを特徴として
いる。
（作用）
このようなインバータ装置の運転方法にあっては、イン
バータ装置の運転時に力率改善用コンデンサの容量を調
整すれば変成器二次巻線の励磁電流が変化して分周形変
成器の鉄心中に含まれる第３高調波含有率が変化するこ
とに着目し、この第３高調波含有率φ３／φＩ （％）
を１４〜１７％になるように調整しておくことにより、
三相交流の変換効率および出力特性を大幅に改善するこ
とができる。
バータ装置の運転時に力率改善用コンデンサの容量を調
整すれば変成器二次巻線の励磁電流が変化して分周形変
成器の鉄心中に含まれる第３高調波含有率が変化するこ
とに着目し、この第３高調波含有率φ３／φＩ （％）
を１４〜１７％になるように調整しておくことにより、
三相交流の変換効率および出力特性を大幅に改善するこ
とができる。
（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。
本実施例では第１図に示すような回路構成のインバータ
装置において、鉄心としてアモルファス巻鉄心を使用し
た分周形変成器４を対象とし、またインバータ装置の出
力回路に設けられる力率改善用コンデンサ５としては第
２図に示すような構成にして力率改善用コンデンサ５の
容量が調整可能にしである。第２図はΔ結線された１相
分に相当するコンデンサ回路を示すものである。即ち、
図において複数個（ここでは３個）のコンデンサ要素Ｃ
を並列接続し、その各アームのコンデンサＣに対してス
イッチＳを直列にそれぞれ接続して、これらのスイッチ
Ｓを図示しない制御リレー回路により入り、切り制御で
きるようになっている。
装置において、鉄心としてアモルファス巻鉄心を使用し
た分周形変成器４を対象とし、またインバータ装置の出
力回路に設けられる力率改善用コンデンサ５としては第
２図に示すような構成にして力率改善用コンデンサ５の
容量が調整可能にしである。第２図はΔ結線された１相
分に相当するコンデンサ回路を示すものである。即ち、
図において複数個（ここでは３個）のコンデンサ要素Ｃ
を並列接続し、その各アームのコンデンサＣに対してス
イッチＳを直列にそれぞれ接続して、これらのスイッチ
Ｓを図示しない制御リレー回路により入り、切り制御で
きるようになっている。
この場合、例えば第１および第２のアームのコンデンサ
要素Ｃの容量を２５μＦ１第３のアームのコンデンサ要
素Ｃの容量を５０μＦとすれば、力率改善用コンデンサ
５の１相分の容量としてはスイッチＳの入り、切り制御
により２５μＦ１５０μＦ、１００μＦの何れかに調整
可能になる。
要素Ｃの容量を２５μＦ１第３のアームのコンデンサ要
素Ｃの容量を５０μＦとすれば、力率改善用コンデンサ
５の１相分の容量としてはスイッチＳの入り、切り制御
により２５μＦ１５０μＦ、１００μＦの何れかに調整
可能になる。
このような回路条件にあるインバータ装置を試運転しな
がら、各相の各アームのスイッチＳを入リ、切り制御し
て力率改善用コンデンサ５の容量を調整すると、分周形
変成器４の鉄心中の磁束に含まれる第３高調波成分の割
合、つまり第３高調波含有率φ３／φ、（％）が変化す
る。
がら、各相の各アームのスイッチＳを入リ、切り制御し
て力率改善用コンデンサ５の容量を調整すると、分周形
変成器４の鉄心中の磁束に含まれる第３高調波成分の割
合、つまり第３高調波含有率φ３／φ、（％）が変化す
る。
ここで、力率改善用コンデンサ５の容量を調整して第３
高調波含有率φ、／φ１ （％）を変化させ、これをパ
ラメータとした場合のインバータ装置の出力Ｗ２ （
Ｗ）に対する変換効率η（％）を示すと第３図のような
曲線となる。この曲線図において、イは第３高調波含有
率φ３／φ１が１４％（１相分のコンデンサ容量Ｃが２
５μＦ）のときの変換効率であり、口は第３高調波含有
率φ３／φ１が１６％（１相分のコンデンサ容量Ｃが１
００μＦ）のときの変換効率であり、ハは第３高調波含
有率φ３／φ１が１５％（１相分のコンデンサ容量Ｃが
５０μＦ）のときの変換効率である。
高調波含有率φ、／φ１ （％）を変化させ、これをパ
ラメータとした場合のインバータ装置の出力Ｗ２ （
Ｗ）に対する変換効率η（％）を示すと第３図のような
曲線となる。この曲線図において、イは第３高調波含有
率φ３／φ１が１４％（１相分のコンデンサ容量Ｃが２
５μＦ）のときの変換効率であり、口は第３高調波含有
率φ３／φ１が１６％（１相分のコンデンサ容量Ｃが１
００μＦ）のときの変換効率であり、ハは第３高調波含
有率φ３／φ１が１５％（１相分のコンデンサ容量Ｃが
５０μＦ）のときの変換効率である。
したがって、これらの曲線イ〜ハから明らかなようにコ
ンデンサ容量を調整することにより、高調波含有率を変
化させることが可能である。
ンデンサ容量を調整することにより、高調波含有率を変
化させることが可能である。
一方、力率改善用コンデンサ５の容量を調整して第３高
調波含有率φ、／φ１ （％）を変化させ、そのときの
実験および解析結果をもとにインバータ装置の変換効率
η（％）との関係を示すと第４図の実線に示すような曲
線となることが判明した。
調波含有率φ、／φ１ （％）を変化させ、そのときの
実験および解析結果をもとにインバータ装置の変換効率
η（％）との関係を示すと第４図の実線に示すような曲
線となることが判明した。
この図からも分かるようにインバータ装置の変換効率が
最大（９５％）となる点を中心に実用に供し得るように
するには、第３高調波含有率を１４〜１７％になるよう
にすれば良い。
最大（９５％）となる点を中心に実用に供し得るように
するには、第３高調波含有率を１４〜１７％になるよう
にすれば良い。
因みに、第３高調波含有率φ、／φ１ （％）が１４〜
１７％を外れると次のような現象が現れる。
１７％を外れると次のような現象が現れる。
（１）φ、／φ１く１４％の場合には、分周形変成器の
分周機能が不完全となり、インバータ装置の出力電圧が
負荷により大きく変動する。
分周機能が不完全となり、インバータ装置の出力電圧が
負荷により大きく変動する。
（２）φ３／φ１〉１７％の場合には、インバータ装置
の出力電圧に含まれる高調波含有率が顕著になる。
の出力電圧に含まれる高調波含有率が顕著になる。
このように本実施例ではアモルファス巻鉄心を使用した
分周形変成器の鉄心形状や巻線等予め設計段階で決定さ
れている条件下で、力率改善用コンデンサの容量を第３
高調波含有率φ３／φ１（％）が１４〜１７％になるよ
うに調整することにより、三相交流の変換効率および出
力特性を大幅に改善することができる。
分周形変成器の鉄心形状や巻線等予め設計段階で決定さ
れている条件下で、力率改善用コンデンサの容量を第３
高調波含有率φ３／φ１（％）が１４〜１７％になるよ
うに調整することにより、三相交流の変換効率および出
力特性を大幅に改善することができる。
なお、上記実施例では分周形変成器４の鉄心としてアモ
ルファス巻鉄心を用いた場合について述べたが、方向性
珪素鋼板を積層した鉄心を用いた分周変成器を対象に前
述と同様の方法により第３高調波含有率φ、／φＩ （
％）を変化させ、そのときのインバータ装置の変換効率
ηとの関係を示すと第４図の点線のような曲線が得られ
た。
ルファス巻鉄心を用いた場合について述べたが、方向性
珪素鋼板を積層した鉄心を用いた分周変成器を対象に前
述と同様の方法により第３高調波含有率φ、／φＩ （
％）を変化させ、そのときのインバータ装置の変換効率
ηとの関係を示すと第４図の点線のような曲線が得られ
た。
この曲線からも明らかなように第３高調波含有率φ３／
φｌ （％）が１４〜１７％の範囲でインバータ装置の
変換効率ηが改善されていることが分かる。
φｌ （％）が１４〜１７％の範囲でインバータ装置の
変換効率ηが改善されていることが分かる。
（発明の効果）
以上述べたように本発明によれば、インバータ装置の運
転に際し、分周形変成器から得られる三相交流の変換効
率および出力特性を改善することができるインバータ装
置の運転方法を提供できる。
転に際し、分周形変成器から得られる三相交流の変換効
率および出力特性を改善することができるインバータ装
置の運転方法を提供できる。
第１図はインバータ装置の構成例を示す回路図、第２図
は第１図の力率改善用コンデンサの容量調整手段を示す
回路図、第３図は本発明方法により得られたインバータ
装置の変換効率η（％）と出力Ｗ２（Ｗ）との関係を第
３高調波含有率φＳ／φ１ （％）をパラメータとして
示す曲線図、第４図は同じく第３高調波含有率φ、／φ
ｌ （％）に対するインバータ装置の変換効率η（％）
の関係を示す曲線図である。 １・・・直流電源、３・・・二相インバータ、４１・・
・分周形変圧器、４１ａ、４１ｂ、４１ｃｍ・・環状鉄
心、４１−１・・・入力巻線、４１−２・・・出力巻線
、５・・・力率改善用コンデンサ、６・・・負荷、７・
・・制御回路、Ｓ・・・スイッチ、Ｃ・・・コンデンサ
要素。 田願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第 図 出 力 Ｗｚ（Ｗ） 第 図 φＶφ１ （０ん） 第 図
は第１図の力率改善用コンデンサの容量調整手段を示す
回路図、第３図は本発明方法により得られたインバータ
装置の変換効率η（％）と出力Ｗ２（Ｗ）との関係を第
３高調波含有率φＳ／φ１ （％）をパラメータとして
示す曲線図、第４図は同じく第３高調波含有率φ、／φ
ｌ （％）に対するインバータ装置の変換効率η（％）
の関係を示す曲線図である。 １・・・直流電源、３・・・二相インバータ、４１・・
・分周形変圧器、４１ａ、４１ｂ、４１ｃｍ・・環状鉄
心、４１−１・・・入力巻線、４１−２・・・出力巻線
、５・・・力率改善用コンデンサ、６・・・負荷、７・
・・制御回路、Ｓ・・・スイッチ、Ｃ・・・コンデンサ
要素。 田願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第 図 出 力 Ｗｚ（Ｗ） 第 図 φＶφ１ （０ん） 第 図
Claims (1)
- 直流電源から出力される直流を単相交流に変換する二相
インバータに分周形変成器を結合して三相交流を得るイ
ンバータ装置を運転するに際し、前記分周形変成器の鉄
心中に含まれる第３高調波含有率φ＿３／φ＿１（％）
が１４〜１７％になるように前記インバータ装置の出力
回路に設けられた力率改善用コンデンサの容量を調整す
ることを特徴とするインバータ装置の運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2174473A JP2858893B2 (ja) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | インバータ装置の運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2174473A JP2858893B2 (ja) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | インバータ装置の運転方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0469062A true JPH0469062A (ja) | 1992-03-04 |
| JP2858893B2 JP2858893B2 (ja) | 1999-02-17 |
Family
ID=15979098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2174473A Expired - Fee Related JP2858893B2 (ja) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | インバータ装置の運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2858893B2 (ja) |
-
1990
- 1990-07-03 JP JP2174473A patent/JP2858893B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2858893B2 (ja) | 1999-02-17 |
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Legal Events
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