JPH0561860B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、直線電源側にヒユーズなどの過電
流保護手段を備え、変圧器を介して３相交流を出
力するインバータを、他の交流電源と並列運転す
る場合の横流防止回路に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention provides an inverter that is equipped with an overcurrent protection means such as a fuse on the linear power supply side and outputs three-phase AC through a transformer when connected to another AC power supply. This invention relates to a cross-current prevention circuit when operating in parallel with
第３図は３相インバータの交流出力側に３相変
圧器を接続し、この３相変圧器を介して他の交流
電源と並列運転する３相インバータの従来例を示
す主回路接続図である。
Fig. 3 is a main circuit connection diagram showing a conventional example of a three-phase inverter in which a three-phase transformer is connected to the AC output side of the three-phase inverter and is operated in parallel with another AC power source via this three-phase transformer. .
この第３図において、符号１１〜１６なる半導
体スイツチ素子としてのトランジスタには、符号
２１〜２６なるダイオードを別個に逆並列接続し
てインバータアームを形成させ、これら６組のア
ームを３相ブリツジ接続することで３相インバー
タ１０を構成している。この３相インバータ１０
に、直流電源２から過電流保護手段としてのヒユ
ーズ３を介して直流電力を供給し、トランジスタ
１１〜１６を順次オン・オフ動作させることによ
り、当該３相インバータ１０からは３相交流電力
を取出すことができる。 In FIG. 3, diodes 21 to 26 are separately connected in antiparallel to transistors 11 to 16 as semiconductor switch elements to form an inverter arm, and these six sets of arms are connected in a three-phase bridge. By doing so, a three-phase inverter 10 is configured. This three-phase inverter 10
Then, by supplying DC power from the DC power supply 2 through the fuse 3 as an overcurrent protection means and sequentially turning on and off the transistors 11 to 16, three-phase AC power is extracted from the three-phase inverter 10. be able to.
３相変圧器４をこの３相インバータ１０の交流
出力側に接続し、この３相変圧器４の２次側を他
の交流電源５に並列接続するならば、交流電源５
と３相インバータ１０とは並列運転により負荷７
の交流電力を供給できる。なお符号６は遮断器で
ある。 If the three-phase transformer 4 is connected to the AC output side of this three-phase inverter 10 and the secondary side of this three-phase transformer 4 is connected in parallel to another AC power source 5, the AC power source 5
and three-phase inverter 10 are operated in parallel to load 7.
AC power can be supplied. Note that the reference numeral 6 is a circuit breaker.
ところで、上述のようにして交流電源５と並列
運転中の３相インバータ１０のいずれかのアー
ム、たとえば第２相上側アームを形成しているト
ランジスタ１２が短絡する事故が発生したとする
と、第２相下側アームを形成している符号１５な
るトランジスタがオンになつた瞬間に、直流電源
２はトランジスタ１２と１５とにより短絡される
ことになる。従つてそのときの短絡電流によりヒ
ユーズ３は直ちに溶断して直流電源２と３相イン
バータ１０とを切離し、事故が拡大するのを防止
する。
By the way, if an accident occurs in which one of the arms of the three-phase inverter 10 operating in parallel with the AC power supply 5 as described above, for example, the transistor 12 forming the second phase upper arm, is short-circuited, the second At the moment when the transistor 15 forming the lower phase arm is turned on, the DC power supply 2 is short-circuited by the transistors 12 and 15. Therefore, the fuse 3 is immediately blown by the short-circuit current at that time, disconnecting the DC power supply 2 and the three-phase inverter 10, thereby preventing the accident from expanding.
ヒユーズ３の溶断により３相インバータ１０は
運転を停止するが、交流電源５は運転を継続して
３相変圧器４の２次側を励磁しているので、トラ
ンジスタ１２の短絡に起因してこの３相インバー
タ１０へ横流が流入する不都合を生じる。すなわ
ちダイオード２１と短絡しているトランジスタ１
２とで３相変圧器４の端子U1とV1との間が短絡
されるので、端子U1→ダイオード２１→トラン
ジスタ１２→端子V1の経路で短絡電流が流れる。
同様に端子W1→ダイオード２３→トランジスタ
１２→端子V1の経路でも短絡電流が流れること
になる。 Although the three-phase inverter 10 stops operating due to the fuse 3 blowing out, the AC power supply 5 continues to operate and excites the secondary side of the three-phase transformer 4. This causes the inconvenience that a cross current flows into the three-phase inverter 10. In other words, transistor 1 short-circuited with diode 21
2 short-circuits between the terminals U 1 and V 1 of the three-phase transformer 4, so a short-circuit current flows through the path of the terminal U 1 → diode 21 → transistor 12 → terminal V 1 .
Similarly, a short-circuit current also flows through the path of terminal W 1 → diode 23 → transistor 12 → terminal V 1 .
すなわち３相変圧器４の１次側が短絡状態にな
つて、交流電源５から横流が流れこむことになる
ので、この横流を防止するためには、３相変圧器
４の２次側と交流電源５との間に、高速度で動作
する開閉装置、たとえばサイリスタなどで構成さ
れた交流スイツチを設置する必要があり、当該交
流スイツチならびにその操作回路などのために、
装置が大型かつ高価になる欠点を有する。 In other words, the primary side of the three-phase transformer 4 becomes short-circuited, and a cross current flows from the AC power supply 5. To prevent this cross current, it is necessary to connect the secondary side of the three-phase transformer 4 and the AC power supply. 5, it is necessary to install an AC switch consisting of a switching device that operates at high speed, such as a thyristor, and for the AC switch and its operating circuit,
This has the disadvantage that the device is large and expensive.
そこでこの発明の目的は、変圧器を介して他の
交流電源と並列運転を行う３相インバータの直流
側に設けた過電流保護手段が動作した場合でも、
この３相インバータに横流が流入するのを防止す
ることで、高価な交流スイツチの使用を省略しよ
うとするものである。 Therefore, an object of the present invention is to prevent overcurrent protection even when an overcurrent protection means provided on the DC side of a three-phase inverter that operates in parallel with another AC power source via a transformer operates.
By preventing cross currents from flowing into the three-phase inverter, the use of expensive AC switches can be omitted.
上記の目的を達成するために、この発明の横流
防止回路は、半導体スイツチ素子の単相ブリツジ
接続で構成されている３組の単相インバータの直
流側のそれぞれを過電流保護手段を備えた直流回
路の正負極間に接続し、これら各単相インバータ
の交流側には、相互に独立した３組の変圧器一次
巻線を接続し、前記変圧器２次側を３相接続して
他の３相交流電源に並列接続することを特徴とす
る。
In order to achieve the above object, the cross current prevention circuit of the present invention has a cross current protection circuit that connects each of the DC sides of three sets of single phase inverters, which are configured by single phase bridge connections of semiconductor switch elements, to Connected between the positive and negative poles of the circuit, three sets of mutually independent transformer primary windings are connected to the AC side of each of these single-phase inverters, and the secondary side of the transformer is connected to the three-phase It is characterized by being connected in parallel to a three-phase AC power supply.
この発明は、変圧器を介して他の交流電源と並
列運転している３相インバータが故障した場合
に、この故障により前記変圧器の端子が開放にな
れば、当該変圧器が高インピーダンスになつて、
他の交流電源から横流が流入するのを抑制できる
ことに着目したものであつて、半導体スイツチ素
子の単相ブリツジ接続でなる単相インバータを３
組使用し、それぞれの単相インバータに別個の単
相変圧器を接続してその２次側を３相接続する
か、あるいは３組の独立した１次巻線を有し、２
次側が３相接続されている３相変圧器を、上述の
３組の単相変圧器の代りに用いることで、インバ
ータ故障時の変圧器端子の開放を実現し、横流の
流入を抑制する。
This invention provides that when a three-phase inverter operating in parallel with another AC power source via a transformer fails, if the terminals of the transformer become open due to this failure, the transformer becomes high impedance. hand,
It focuses on the ability to suppress the inflow of cross current from other AC power sources, and uses a single-phase inverter consisting of a single-phase bridge connection of semiconductor switch elements.
Either a separate single-phase transformer is connected to each single-phase inverter and its secondary side is connected to three phases, or it has three independent primary windings and two
By using a three-phase transformer whose next side is connected to three phases instead of the three sets of single-phase transformers described above, the transformer terminals can be opened in the event of an inverter failure, and the inflow of cross current can be suppressed.
第１図は本発明の実施例を示す主回路接続図で
ある。この第１図において、直流電源２からの直
流電力は、過電流保護手段としてのヒユーズ３を
介して３組の単相インバータに供給される。すな
わち半導体スイツチ素子としてのトランジスタ３
１〜３４と、これら各トランジスタ３１〜３４に
別個に逆並列接続されるダイオード３５〜３８を
単相ブリツジ接続することで第１単相インバータ
３０を構成する。同様にトランジスタ４１〜４４
とダイオード４５〜４８とで第２単相インバータ
４０が、またトランジスタ５１〜５４とダイオー
ド５５〜５８とで第３単相インバータ５０がそれ
ぞれ構成されている。
FIG. 1 is a main circuit connection diagram showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, DC power from a DC power supply 2 is supplied to three sets of single-phase inverters via a fuse 3 as an overcurrent protection means. In other words, the transistor 3 as a semiconductor switch element
The first single-phase inverter 30 is configured by single-phase bridge-connecting the transistors 1 to 34 and diodes 35 to 38 which are separately connected in antiparallel to each of these transistors 31 to 34. Similarly, transistors 41 to 44
The transistors 51 to 54 and the diodes 55 to 58 constitute a second single phase inverter 40, and a third single phase inverter 50 is constituted by the transistors 51 to 54 and the diodes 55 to 58, respectively.
第１単相インバータ３０の交流出力側には第１
単相変圧器６１を接続するが、同様に第２単相変
圧器６２を第２単相インバータ４０に、また第３
単相変圧器６３を第３単相インバータ５０にそれ
ぞれ接続するとともに、これら３組の単相変圧器
６１，６２，６３の２次側をたとえば３相星形接
続にして交流電源５に接続すれば、３組の単相イ
ンバータ３０，４０，５０で形成された３相イン
バータは交流電源５と並列運転して負荷７へ交流
電力を供給することとなる。ここで符号６は遮断
器である。 The AC output side of the first single-phase inverter 30 has a first
The single-phase transformer 61 is connected, and similarly the second single-phase transformer 62 is connected to the second single-phase inverter 40 and the third single-phase transformer 62 is connected to the second single-phase inverter 40.
The single-phase transformers 63 are connected to the third single-phase inverter 50, and the secondary sides of these three sets of single-phase transformers 61, 62, and 63 are connected to the AC power source 5, for example, in a three-phase star connection. For example, a three-phase inverter formed by three sets of single-phase inverters 30, 40, and 50 operates in parallel with the AC power supply 5 to supply AC power to the load 7. Here, numeral 6 is a circuit breaker.
第３図の従来例回路での説明と同様に、３相イ
ンバータの第２相上側アーム、すなわち第１図に
おけるトランジスタ４１が短絡する異常を生じた
とすると、トランジスタ４３がオンした瞬間に直
流電源２は短絡となり、直ちにヒユーズ３が溶断
して事故の拡大を防ぐとともに、３組の単相イン
バータ３０，４０，５０の運転を停止させるの
は、第３図で既述の従来例回路の場合と同様であ
る。 Similar to the explanation for the conventional example circuit in FIG. 3, if an abnormality occurs in which the second phase upper arm of the three-phase inverter, that is, the transistor 41 in FIG. is short-circuited, and the fuse 3 immediately melts to prevent the accident from spreading, and the operation of the three single-phase inverters 30, 40, and 50 is stopped, unlike in the case of the conventional circuit shown in Fig. 3. The same is true.
しかしながら、本発明においては、変圧器１次
側巻線が各相ごとに独立しているので、上述のよ
うにトランジスタ４１が短絡状態になつても、こ
れらの１次巻線は開放状態となる。そのために２
次側から見たインピーダンスが大きな値となるの
で、交流電源５からこれら単相変圧器３０，４
０，５０を経てインバータ側へ横流が流入するの
を抑制することができる。 However, in the present invention, since the primary windings of the transformer are independent for each phase, even if the transistor 41 is short-circuited as described above, these primary windings are open. . For that reason 2
Since the impedance seen from the next side is a large value, the AC power supply 5 is connected to these single-phase transformers 30 and 4.
It is possible to suppress the cross current from flowing into the inverter side through the angles of 0 and 50.
第２図は本発明の第２の実施例を示す主回路接
続図であつて、この第２図における直流電源２、
ヒユーズ３、交流電源５、遮断器６、負荷７、第
１単相インバータ３０、第２単相インバータ４
０、第３単相インバータ５０、トランジスタ３１
〜３４，４１〜４４，５１〜５４ならびにダイオ
ード３５〜３８，４５〜４８，５５〜５８は、第
１図におけるものとその名称・用途・機能が同じ
であることから、これらの説明は省略する。 FIG. 2 is a main circuit connection diagram showing a second embodiment of the present invention, in which the DC power supply 2,
Fuse 3, AC power supply 5, circuit breaker 6, load 7, first single-phase inverter 30, second single-phase inverter 4
0, third single-phase inverter 50, transistor 31
~34, 41~44, 51~54 and diodes 35~38, 45~48, 55~58 have the same names, uses, and functions as those in FIG. 1, so their explanations will be omitted. .
第２図に示す第２の実施例では、３組の単相イ
ンバータの交流出力側に接続される３相変圧器６
５は、その３組の１次側巻線が相互に独立してお
り、２次巻線がたとえば３相星形接続になつてい
る。 In the second embodiment shown in FIG. 2, a three-phase transformer 6 is connected to the AC output side of three sets of single-phase inverters.
5, the three sets of primary windings are mutually independent, and the secondary windings are connected in a three-phase star shape, for example.
上述の構成の３相変圧器６５を使用することに
より、たとえばトランジスタ４１の短絡事故に起
因してヒユーズ３が溶断した場合でも、当該３相
変圧器６５の１次側巻線は開放状態になるため、
交流電源５から３相変圧器６５を介してインバー
タ側へ横流が流入するのを抑制できる。 By using the three-phase transformer 65 configured as described above, even if the fuse 3 blows out due to a short-circuit accident in the transistor 41, for example, the primary winding of the three-phase transformer 65 will be in an open state. For,
It is possible to suppress a cross current from flowing from the AC power supply 5 to the inverter side via the three-phase transformer 65.
この発明によれば、半導体スイツチ素子の単相
ブリツジ接続で構成された単相インバータを３組
用意し、各インバータの交流出力側に１次側巻線
が独立していて２次側巻線が３相接続されている
変圧器の１次側巻線を別個に接続し、これを他の
交流電源と並列運転しているときに、半導体スイ
ツチ素子が短絡する事故のために当該インバータ
が運転を停止した場合でも、この交流電源からイ
ンバータ側へ流入す横流電流を抑制できるので、
インバータと交流電源との間を切離す高速動作の
開閉器の設置を省略し、装置の小形化とコスト低
下を実現できる効果を有する。
According to this invention, three sets of single-phase inverters configured by single-phase bridge connections of semiconductor switch elements are prepared, and each inverter has an independent primary winding on the AC output side and a secondary winding on the AC output side. When the primary winding of a three-phase connected transformer was connected separately and operated in parallel with another AC power source, the inverter stopped operating due to an accident in which a semiconductor switch element shorted. Even in the event of a shutdown, the cross current flowing from this AC power supply to the inverter side can be suppressed.
This eliminates the need to install a high-speed operating switch that disconnects the inverter from the AC power source, and has the effect of reducing the size and cost of the device.
第１図は本発明の実施例を示す主回路接続図で
あり、第２図は本発明の第２の実施例を示す主回
路接続図、第３図は３相インバータの交流出力側
に３相変圧器を接続し、この３相変圧器を介して
他の交流電源と並列運転する３相インバータの従
来例を示す主回路接続図である。
２…直流電源、３…過電流保護手段としてのヒ
ユーズ、４…３相変圧器、５…交流電源、６…遮
断器、７…負荷、１０…３相インバータ、３０，
４０，５０…単相インバータ、１１〜１６，３１
〜３４，４１〜４４，５１〜５４…半導体スイツ
チ素子としてのトランジスタ、２１〜２６，３５
〜３８，４５〜４８，５５〜５８…ダイオード、
６１，６２，６３…単相変圧器、６５…３相変圧
器。
Fig. 1 is a main circuit connection diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a main circuit connection diagram showing a second embodiment of the invention, and Fig. 3 is a main circuit connection diagram showing a second embodiment of the invention. FIG. 2 is a main circuit connection diagram showing a conventional example of a three-phase inverter connected to a phase transformer and operated in parallel with another AC power source via the three-phase transformer. 2... DC power supply, 3... Fuse as overcurrent protection means, 4... Three-phase transformer, 5... AC power supply, 6... Circuit breaker, 7... Load, 10... Three-phase inverter, 30,
40,50...Single-phase inverter, 11-16,31
~34,41~44,51~54...Transistor as semiconductor switch element, 21~26,35
~38,45~48,55~58...diode,
61, 62, 63...single phase transformer, 65...3 phase transformer.
Claims (1)
成されている３組の単相インバータの直流側のそ
れぞれを過電流保護手段を備えた直流回路の正負
極間に接続し、これらの各単相インバータの交流
側には、相互に独立した３組の変圧器一次巻線を
接続し、前記変圧器２次側を３相接続して他の３
相交流電源に並列接続することを特徴とする並列
運転インバータの横流防止回路。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の横流防止回路に
おいて、前記変圧器は、相互に独立した３組の１
次側巻線を有する３相変圧器で構成されているこ
とを特徴とする並列運転インバータの横流防止回
路。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の横流防止回路に
おいて、前記変圧器は３組の単相変圧器で構成さ
れていることを特徴とする並列運転インバータの
横流防止回路。[Scope of Claims] 1. Each of the DC sides of three sets of single-phase inverters configured by single-phase bridge connections of semiconductor switch elements is connected between the positive and negative poles of a DC circuit equipped with overcurrent protection means. Three sets of mutually independent transformer primary windings are connected to the AC side of each single-phase inverter, and the three-phase secondary side of the transformer is connected to the other three sets of transformer primary windings.
A cross-current prevention circuit for a parallel operation inverter, which is characterized by being connected in parallel to a phase AC power supply. 2. In the cross current prevention circuit according to claim 1, the transformer includes three mutually independent sets of one
A cross-current prevention circuit for a parallel operation inverter, comprising a three-phase transformer having a secondary winding. 3. The cross-current prevention circuit for a parallel-operated inverter, as set forth in claim 1, wherein the transformer is comprised of three sets of single-phase transformers.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62058280A JPS63224631A (en) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | Cross-current eliminating circuit for parallel-driven inverters |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62058280A JPS63224631A (en) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | Cross-current eliminating circuit for parallel-driven inverters |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63224631A JPS63224631A (en) | 1988-09-19 |
| JPH0561860B2 true JPH0561860B2 (en) | 1993-09-07 |
Family
ID=13079774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62058280A Granted JPS63224631A (en) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | Cross-current eliminating circuit for parallel-driven inverters |
Country Status (1)
| Country | Link |
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Families Citing this family (3)
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|---|---|---|---|---|
| JP2007074823A (en) * | 2005-09-07 | 2007-03-22 | Fuji Electric Systems Co Ltd | Power converter |
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Citations (1)
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| JPS592575A (en) * | 1982-06-25 | 1984-01-09 | Toshiba Corp | Multiplex inverter |
-
1987
- 1987-03-13 JP JP62058280A patent/JPS63224631A/en active Granted
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS592575A (en) * | 1982-06-25 | 1984-01-09 | Toshiba Corp | Multiplex inverter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63224631A (en) | 1988-09-19 |
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