JPH0669312B2 - インバ−タ装置 - Google Patents

インバ−タ装置

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JPH0669312B2
JPH0669312B2 JP60206458A JP20645885A JPH0669312B2 JP H0669312 B2 JPH0669312 B2 JP H0669312B2 JP 60206458 A JP60206458 A JP 60206458A JP 20645885 A JP20645885 A JP 20645885A JP H0669312 B2 JPH0669312 B2 JP H0669312B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、インバータ装置、特に単相誘導電動機の速度
制御用インバータ装置に関するものである。
〔発明の背景〕
誘導電動機の速度制御に関しては、従来より多くの提案
がなされているが、近年は特に半導体装置を用いる方法
が活発となってきた。
例えばチョッパ電源を電動機の駆動電源として用いる方
法やあるいは昭和59年電気学会全国大会講演における渡
辺、斉藤他による「単相・二相A.Cチョッパによる誘導
電動機の速度制御法について」と題する論文に示されて
いる、商用電源を半導体装置を用いて二相に変換し、自
由度の高い制御法を実現しようとするものなどがある。
しかしこれらの方法は、精密な制御が行える反面、パル
ス幅変調制御（PWM制御）が用いられているので、半導
体素子のスイッチング損失、波形歪みによる電動機損失
などが生じ、電動機駆動回路全体の効率低下をもたらす
という嫌いがあり、また商用電源による運転と可変周波
数運転とを併用しようとするときは、それぞれ二系統の
電源を用意しなければならないという不便があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、例えば単相誘導電動機の可変速運転に
おいて、商用電源と可変周波数電源における運転とを簡
便な手段を用いて切換え、半導体素子および波形歪みに
よる損失を極力低下せしめたインバータ装置を提供する
にある。
〔発明の概要〕
本発明は、電源として単相交流が供給される全波整流器
回路と平滑キャパシタとよりなるコンデンサインプット
形整流回路と４個の半導体スイッチを有する単相ブリッ
ジインバータと、前記半導体スイッチを開閉する制御駆
動部とからなるインバータ装置において、前記全波整流
器回路の出力側に接続された前記平滑キャパシタを開閉
する手段を設け、前記開閉手段は前記インバータ装置が
商用電源周波数で駆動するときに開となり、可変周波数
制御されるときに閉となり、前記インバータ装置が商用
電源周波数で駆動するとき、前記制御駆動部において商
用電源情報を検出し、検出した商用電源情報に同期し、
かつ同相の半導体スイッチ制御信号パルスを前記単相ブ
リッジインバータに出力することを特徴とし、例えば単
相誘導電動機の可変速運転回路を簡略化し、回路損失を
低減させるようにして目的の達成を計ったものである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図は本発明のインバータ装置の一実施例を示す回路図で
ある。
第１図において、１は商用電源、２、３、４、５はそれ
ぞれ整流ダイオードで、商用電源１を整流し、全波整流
電圧に変換する。６、７、８、９はそれぞれ半導体スイ
ッチで、それぞれの動作により単相ブリッジインバータ
を構成する。10は半導体スイッチ６〜９を開閉する駆動
制御部、11は負荷の単相誘導電動機で、半導体スイッチ
６〜９の出力側に接続されている。12は整流ダイオード
２〜５の出力側に接続される平滑キャパシタ、13はコン
デンサ12と直列に接続されたスイッチで、平滑キャパシ
タ12の回路を開閉する。14はバイパスコンデンサで、半
導体スイッチ６〜９が誘導負荷をオン、オフするときに
直流電源側に生ずる高周波電圧を吸収する。15、16、1
7、18はそれぞれ半導体スイッチ６〜９を保護する環流
ダイオードである。
この実施例のインバータ装置において、まず商用電源で
単相誘導電動機を運転する場合の動作について説明す
る。
商用電源１はダイオード２〜５により整流されその整流
電圧は半導体スイッチ６〜９で構成されるブリッジイン
バータ回路の電源電圧となる。この電圧はスイッチ13が
開いていれば、平滑キャパシタ12の波効果がないから
商用周波の正弦波全波整流の脈動電圧となる。この状態
で半導体スイッチ６、９にも電源電圧１と同期し、かつ
この電源電圧半波と同相のパルスを駆動制御部10より与
えれば、半導体スイッチ６、９がオンとなり、負荷の単
相誘導電動機11には例えば実線矢印で示す電流が流れ
る。次に電源電圧の次の半波と同相のパルスを半導体ス
イッチ７、８に与えると、半導体スイッチ７、８がオン
となるから、単相誘導電動機11の電流は点線で示すよう
に実線で示す電流と逆方向に半導体スイッチ７、８を通
して流れる。すなわち単相誘導電動機11には半導体スイ
ッチ６〜９のオン、オフ動作により、電源の正弦波電圧
を印加したときと略同様の電流が流れる。すなわちこの
実施例においては、半導体スイッチ６〜９の損失を除け
ば、単相誘導電動機11を商用電源１で運転した場合と略
同様に運転することが可能となる。
次に単相誘導電動機11を任意周波数における可変速運転
を行う場合には、スイッチ13を閉じ、駆動制御部10に必
要な周波数のパルスを発生させ、半導体スイッチ６〜９
を制御すれば、半導体スイッチ６〜９は、脈動のない直
流電源における電圧形インバータとして作動するから、
単相誘導電動機11を任意周波数において運転することが
できる。
第２図は第１図の実施例において、スイッチ13を開放し
た場合、すなわち単相誘導電動機11を商用電源周波数で
運転する場合の動作をさらに説明するための回路の主要
部の波形を示すものである。横軸は時間ｔを示す。
(a)は商用電源１の電圧および電流の波形で、19が電源
電圧、20が電源電流を示す。(b)は商用電源１の整流側
電圧電流波形で、21aおよび21bが整流電圧、22a、22bが
整流出力電流で、それぞれ半導スイッチ６〜９によるイ
ンバータの印加電圧、電流となる。(c)は半導スイッチ
６〜９の制御信号で、23が半導体スイッチ６、９の制御
信号、24が半導体スイッチ７、８の制御信号を示す。
これらの波形図からも明らかなように、図(c)に示すよ
うな半導体スイッチ制御信号23により、図(b)に示すよ
うな電圧21a、電流22aが第１図実線矢印に示す電圧、電
流として単相誘導電動機11に印加され、制御信号24によ
り電圧21b、電流22bが同様に第１図点線矢印に示す電圧
電流として単相誘導電動機11に印加される。すなわち単
相誘導電動機11には、第２図(a)に示すような電圧19、
電流20と略同様の電圧、電流が印加されることになる。
なお、スイッチ13の開閉は、手動のみならず、単相誘導
電動機の速度変更指令に応じて、自動的に開閉するよう
にしても良い。
以上説明したように本実施例における例えば単相誘導電
動機の可変速運転においては、使用頻度の最も高い定常
商用電源の場合に特に別系統の電源を用いずとも、正弦
波で運転できるので、駆動回路を簡略化することがで
き、また駆動回路の効率を低下せず、騒音、振動にも優
れた運転を行うことができる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、例えば単相誘導電動機を負荷とするイ
ンバータ装置において、商用電源と可変周波数電源にお
ける単相誘導電動機の運転を、簡便な手段を用いて切換
えることにより、半導体素子および波形歪みによる損失
を大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明のインバータ装置の一実施例を示す回
路図、第２図は第１図の動作を説明する要部の波形図で
ある。 １……商用電源、２、３、４、５……整流ダイオード、
６、７、８、９……半導体スイッチ、10……駆動制御
部、11……単相誘導電動機、12……平滑キャパシタ、13
……スイッチ。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】電源として単相交流が供給される全波整流
    器回路と平滑キャパシタとよりなるコンデンサインプッ
    ト形整流回路と、４個の半導体スイッチを有する単相ブ
    リッジインバータと、前記半導体スイッチを開閉する制
    御駆動部とからなるインバータ装置において、 前記全波整流器回路の出力側に接続された前記平滑キャ
    パシタを開閉する手段を設け、前記開閉手段は前記イン
    バータ装置が商用電源周波数で駆動するときに開とな
    り、可変周波数制御されるときに閉となり、 前記インバータ装置が商用電源周波数で駆動するとき、
    前記制御駆動部において商用電源情報を検出し、検出し
    た商用電源情報に同期し、かつ同相の半導体スイッチ制
    御信号パルスを前記単相ブリッジインバータに出力する
    ことを特徴とするインバータ装置。
  2. 【請求項２】前記インバータ装置の負荷が単相誘導電動
    機で、前記平滑キャパシタを開閉する手段が、前記単相
    誘導電動機の速度変更指令に応じて開閉されるものであ
    る特許請求の範囲第１項記載のインバータ装置。
JP60206458A 1985-09-20 1985-09-20 インバ−タ装置 Expired - Lifetime JPH0669312B2 (ja)

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JPS6268095A JPS6268095A (ja) 1987-03-27
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JPS6268095A (ja) 1987-03-27
US4709317A (en) 1987-11-24
KR870003614A (ko) 1987-04-18

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