JPH0695833B2 - 変圧器の偏励磁防止制御方法 - Google Patents
変圧器の偏励磁防止制御方法Info
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- JPH0695833B2 JPH0695833B2 JP62271948A JP27194887A JPH0695833B2 JP H0695833 B2 JPH0695833 B2 JP H0695833B2 JP 62271948 A JP62271948 A JP 62271948A JP 27194887 A JP27194887 A JP 27194887A JP H0695833 B2 JPH0695833 B2 JP H0695833B2
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- current
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、インバータにより励磁される変圧器の偏励磁
防止方法に関する。
防止方法に関する。
第３図に従来の偏励磁防止方法を示す。第４図は第３図
の動作波形例を示す波形図である。
の動作波形例を示す波形図である。
第３図において、半導体スイツチ３と４は直列に接続さ
れ、同様に半導体スイツチ５と６は直列に接続され、こ
れらがコンデンサ２に並列に接続され、さらに半導体ス
イツチ3,4,5,6にはそれぞれ環流ダイオード7,8,9,10が
接続される。また、コンデンサ２には、配線インダクタ
ンス30を介して直流電源１が接続され、インバータ回路
100を構成する。さらに、インバータ回路100の交流出力
端子A,Bには変圧器12の１次巻線が接続され、該変圧器1
2の２次巻線は整流ダイオード13,14,15,16および平滑リ
アクトル17、平滑コンデンサ18で構成される整流回路10
1の交流入力端子C,Dに接続される。また該整流回路101
の直流出力端子E,Fには負荷回路19が接続される。ま
た、該インバータ回路100の交流出力端子Ｂにはコンデ
ンサ20の一方の端子が接続され、該コンデンサの他方の
端子は変圧器の１次巻線に接続される。
れ、同様に半導体スイツチ５と６は直列に接続され、こ
れらがコンデンサ２に並列に接続され、さらに半導体ス
イツチ3,4,5,6にはそれぞれ環流ダイオード7,8,9,10が
接続される。また、コンデンサ２には、配線インダクタ
ンス30を介して直流電源１が接続され、インバータ回路
100を構成する。さらに、インバータ回路100の交流出力
端子A,Bには変圧器12の１次巻線が接続され、該変圧器1
2の２次巻線は整流ダイオード13,14,15,16および平滑リ
アクトル17、平滑コンデンサ18で構成される整流回路10
1の交流入力端子C,Dに接続される。また該整流回路101
の直流出力端子E,Fには負荷回路19が接続される。ま
た、該インバータ回路100の交流出力端子Ｂにはコンデ
ンサ20の一方の端子が接続され、該コンデンサの他方の
端子は変圧器の１次巻線に接続される。
このような回路構成において、（半導体スイツチ3,6を
オン、4,5をオフ）→（3,4,5,6をオフ）→（3,6をオ
フ、4,5をオン）→（3,4,5,6をオフ）の順で点弧動作を
くり返すことにより、インバータの出力端子には、いわ
ゆるパルス幅制御された交流出力電圧V1が得られる。こ
の出力電圧V1を変圧器12の１次巻線に印加し、２次巻線
の電圧を整流し平滑することにより、絶縁された直流電
圧を得ることができる。
オン、4,5をオフ）→（3,4,5,6をオフ）→（3,6をオ
フ、4,5をオン）→（3,4,5,6をオフ）の順で点弧動作を
くり返すことにより、インバータの出力端子には、いわ
ゆるパルス幅制御された交流出力電圧V1が得られる。こ
の出力電圧V1を変圧器12の１次巻線に印加し、２次巻線
の電圧を整流し平滑することにより、絶縁された直流電
圧を得ることができる。
ところで、インバータ出力電圧V1の正および負の電圧時
間積は通常わずかな差が生じるため、出力電圧V1中に直
流成分が含まれる。この直流成分は変圧器12を直流偏励
磁し、これが積算されると磁気飽和に達して１次巻線に
は過大な励磁電流が流れる。その結果、第４図（ロ）に
示すように、インバータの出力電流I1が過電流（破線参
照）になるなどの不都合が生じる。そのため、従来は第
３図に示すようにコンデンサ20を接続し、これに直流電
圧成分を持たせることにより、変圧器12の１次側巻線に
は正，負電圧時間積の等しい交流電圧（第４図（ニ））
が加わるようにして、変圧器の偏励磁を防止するように
している。
間積は通常わずかな差が生じるため、出力電圧V1中に直
流成分が含まれる。この直流成分は変圧器12を直流偏励
磁し、これが積算されると磁気飽和に達して１次巻線に
は過大な励磁電流が流れる。その結果、第４図（ロ）に
示すように、インバータの出力電流I1が過電流（破線参
照）になるなどの不都合が生じる。そのため、従来は第
３図に示すようにコンデンサ20を接続し、これに直流電
圧成分を持たせることにより、変圧器12の１次側巻線に
は正，負電圧時間積の等しい交流電圧（第４図（ニ））
が加わるようにして、変圧器の偏励磁を防止するように
している。
しかし、この方法ではコンデンサとしてインバータの出
力電流を全て流すことができる電流容量と、交流成分を
十分に通過させることができる静電容量が必要であり、
コンデンサが大形かつ高価格になるという問題点があ
る。また、コンデンサの損失に伴う装置効率の低下も問
題になる。
力電流を全て流すことができる電流容量と、交流成分を
十分に通過させることができる静電容量が必要であり、
コンデンサが大形かつ高価格になるという問題点があ
る。また、コンデンサの損失に伴う装置効率の低下も問
題になる。
したがつて、本発明は上記問題点を除去し、安価に実現
可能な変圧器の偏励磁防止方法を提供することを目的と
する。
可能な変圧器の偏励磁防止方法を提供することを目的と
する。
交流出力電圧の正，負の電圧時間積を制御可能な電圧形
インバータ装置の交流出力端子に変圧器を接続し、該変
圧器の２次巻線から正，負対称波形の電流を負荷に供給
するに当たり、前記インバータの直流入力側に接続され
たコンデンサの流出電流を検出するとゝもに、該インバ
ータが正の出力電圧を発生しているときの前記コンデン
サの流出電流の平均値と、該インバータが負の出力電圧
を発生しているときの前記コンデンサの流出電流の平均
値との差分を検出し、該差分が零となるようにインバー
タの交流出力電圧の正および負電圧の電圧時間積を制御
する。
インバータ装置の交流出力端子に変圧器を接続し、該変
圧器の２次巻線から正，負対称波形の電流を負荷に供給
するに当たり、前記インバータの直流入力側に接続され
たコンデンサの流出電流を検出するとゝもに、該インバ
ータが正の出力電圧を発生しているときの前記コンデン
サの流出電流の平均値と、該インバータが負の出力電圧
を発生しているときの前記コンデンサの流出電流の平均
値との差分を検出し、該差分が零となるようにインバー
タの交流出力電圧の正および負電圧の電圧時間積を制御
する。
本発明は交流出力電圧の正，負の電圧時間積を制御可能
な電圧形インバータ回路の交流出力端子に変圧器の１次
巻線を接続し、該変圧器の２次巻線から正，負対称波形
の電流を負荷に供給するに当たり、該電圧形インバータ
により励磁される該変圧器が偏励磁状態になつた場合、
インバータの出力電流すなわち変圧器の１次電流中には
直流電流成分が含まれるが、この時インバータが正の出
力電圧を発生している期間と、負の出力電圧を発生して
いる期間とでは、インバータの直流入力側のコンデンサ
の流出電流値が一方の期間では増加し、他方の期間では
減少することに着目したものであり、該コンデンサの流
出電流がインバータの正，負の出力電圧期間によらず等
しくなるように、交流出力電圧の正，負の電圧時間積を
制御することにより、該変圧器の偏励磁を防止するもの
である。
な電圧形インバータ回路の交流出力端子に変圧器の１次
巻線を接続し、該変圧器の２次巻線から正，負対称波形
の電流を負荷に供給するに当たり、該電圧形インバータ
により励磁される該変圧器が偏励磁状態になつた場合、
インバータの出力電流すなわち変圧器の１次電流中には
直流電流成分が含まれるが、この時インバータが正の出
力電圧を発生している期間と、負の出力電圧を発生して
いる期間とでは、インバータの直流入力側のコンデンサ
の流出電流値が一方の期間では増加し、他方の期間では
減少することに着目したものであり、該コンデンサの流
出電流がインバータの正，負の出力電圧期間によらず等
しくなるように、交流出力電圧の正，負の電圧時間積を
制御することにより、該変圧器の偏励磁を防止するもの
である。
第１図に本発明の実施例を、第２図にその動作波形例を
示す。
示す。
第１図において、インバータ回路100,整流回路101,変圧
器12および負荷回路19は第３図と同様である。インバー
タの直流入力部のコンデンサ２の両端に、直流電源１が
配線インダクタンス30を介して接続される。また、イン
バータの直流入力部のコンデンサ２の一方の結線には、
電流検出器11が接続される。電流検出器11の検出信号は
半波整流回路201の入力に接続され、その出力はスイツ
チ204の入力と反転増幅回路202の入力に接続される。反
転増幅回路202の出力は、スイツチ203の入力に接続され
る。スイツチ203と204の出力は平滑回路205の入力に接
続され、その出力はインバータ制御回路206に与えられ
る。以上の半波整流回路201,反転増幅回路202,半導体ス
イツチ203,204および平滑回路205で偏励磁検出回路200
を構成する。インバータ制御回路206は偏励磁検出回路2
00の信号によりインバータの正，負の出力電圧時間積を
増減させる機能を有している。
器12および負荷回路19は第３図と同様である。インバー
タの直流入力部のコンデンサ２の両端に、直流電源１が
配線インダクタンス30を介して接続される。また、イン
バータの直流入力部のコンデンサ２の一方の結線には、
電流検出器11が接続される。電流検出器11の検出信号は
半波整流回路201の入力に接続され、その出力はスイツ
チ204の入力と反転増幅回路202の入力に接続される。反
転増幅回路202の出力は、スイツチ203の入力に接続され
る。スイツチ203と204の出力は平滑回路205の入力に接
続され、その出力はインバータ制御回路206に与えられ
る。以上の半波整流回路201,反転増幅回路202,半導体ス
イツチ203,204および平滑回路205で偏励磁検出回路200
を構成する。インバータ制御回路206は偏励磁検出回路2
00の信号によりインバータの正，負の出力電圧時間積を
増減させる機能を有している。
この様な回路構成において、インバータ回路100の出力
電圧V1に含まれる直流成分によつて、変圧器12が直流偏
励磁された場合を考える。この時、インバータの出力電
流I1は直流偏励磁がない場合の電流I0と直流偏励磁電流
Idcとの和になる。従つて、電流I1の正，負の振幅は一
方はI0＋Idc、他方はI0＿Idcになる。このときのコンデ
ンサ２の流入，流出電流は第２図イに示すように、電流
I1の振幅にほぼ比例する。コンデンサ２の流入，流出電
流は電流検出器11で検出され、半波整流回路201でコン
デンサ２の流出電流波形だけが取り出される（第２図
ロ）。この検出波形（第２図ロ）のうち、インバータの
出力電圧V1が正の電圧を出力する時（スイツチ3,6がオ
ンの時）はスイツチ204がオンし、検出波形はそのまま
平滑回路205に供給され、負の電圧を出力する時（スイ
ツチ4,5がオンの時）はスイツイ203がオンして、検出波
形（第２図ロ）は反転増幅回路202で極性反転され、平
滑回路205に供給される。従つて、平滑回路205の入力波
形は第２図ハの様に、変圧器12の偏磁量に相当する直流
電流成分と交流波形との和になるから、平滑回路205の
出力には直流偏励磁に伴う直流電流成分に相当する電圧
vxが得られる。この電圧vxはインバータ制御回路206に
供給され、vxが零になるようにインバータの正，負出力
電圧の電圧時間積が制御される。従つて、変圧器が飽和
して大きな励磁電流を流すことなく、直流偏励磁を防止
することができる。また、こゝでは電流検出器として直
流電流検出器に比べて一般に安価である交流電流検出器
により、直流偏励磁に伴う直流電流成分を検出するよう
にしている。
電圧V1に含まれる直流成分によつて、変圧器12が直流偏
励磁された場合を考える。この時、インバータの出力電
流I1は直流偏励磁がない場合の電流I0と直流偏励磁電流
Idcとの和になる。従つて、電流I1の正，負の振幅は一
方はI0＋Idc、他方はI0＿Idcになる。このときのコンデ
ンサ２の流入，流出電流は第２図イに示すように、電流
I1の振幅にほぼ比例する。コンデンサ２の流入，流出電
流は電流検出器11で検出され、半波整流回路201でコン
デンサ２の流出電流波形だけが取り出される（第２図
ロ）。この検出波形（第２図ロ）のうち、インバータの
出力電圧V1が正の電圧を出力する時（スイツチ3,6がオ
ンの時）はスイツチ204がオンし、検出波形はそのまま
平滑回路205に供給され、負の電圧を出力する時（スイ
ツチ4,5がオンの時）はスイツイ203がオンして、検出波
形（第２図ロ）は反転増幅回路202で極性反転され、平
滑回路205に供給される。従つて、平滑回路205の入力波
形は第２図ハの様に、変圧器12の偏磁量に相当する直流
電流成分と交流波形との和になるから、平滑回路205の
出力には直流偏励磁に伴う直流電流成分に相当する電圧
vxが得られる。この電圧vxはインバータ制御回路206に
供給され、vxが零になるようにインバータの正，負出力
電圧の電圧時間積が制御される。従つて、変圧器が飽和
して大きな励磁電流を流すことなく、直流偏励磁を防止
することができる。また、こゝでは電流検出器として直
流電流検出器に比べて一般に安価である交流電流検出器
により、直流偏励磁に伴う直流電流成分を検出するよう
にしている。
この発明によれば、交流出力電圧の正，負の電圧時間積
を制御可能な電圧形インバータ回路の交流出力電子に変
圧器の１次巻線を接続し、該変圧器の２次巻線から正，
負対称波形の電流を負荷に供給するに当たり、インバー
タの直流入力側のコンデンサの流出電流を検出し、該イ
ンバータの出力電圧が正の電圧を発生している時の該検
出波形と、負の電圧を発生している時の該検出波形の平
均値の差分を検出し、この直流偏励磁成分の検出値が零
になるようにインバータの交流出力電圧の正，負の電圧
時間積を制御することにより、簡単な構成で変圧器の直
流偏励磁を防止する効果が得られる。また、インバータ
の直流入力側に接続されるコンデンサの流出電流の検出
には、直流電流検出器などに比べて一般に安価な交流電
流検出器を使用できると云う効果もある。
を制御可能な電圧形インバータ回路の交流出力電子に変
圧器の１次巻線を接続し、該変圧器の２次巻線から正，
負対称波形の電流を負荷に供給するに当たり、インバー
タの直流入力側のコンデンサの流出電流を検出し、該イ
ンバータの出力電圧が正の電圧を発生している時の該検
出波形と、負の電圧を発生している時の該検出波形の平
均値の差分を検出し、この直流偏励磁成分の検出値が零
になるようにインバータの交流出力電圧の正，負の電圧
時間積を制御することにより、簡単な構成で変圧器の直
流偏励磁を防止する効果が得られる。また、インバータ
の直流入力側に接続されるコンデンサの流出電流の検出
には、直流電流検出器などに比べて一般に安価な交流電
流検出器を使用できると云う効果もある。
第１図は本発明が実施される偏励磁防止回路の一例を示
す構成図、第２図はその動作を説明するための各部波形
図、第３図は偏励磁防止回路の従来例を示す回路図、第
４図はその動作を説明するための各部波形図である。 符号説明 １……直流電源、2,20……コンデンサ、3,4,5,6……半
導体スイツチ、7,8,9,10……環流ダイオード、11……電
流検出器、12……変圧器、13,14,15,16……整流ダイオ
ード、17……平滑リアクトル、18……平滑コンデンサ、
19……負荷、30……配線インダクタンス、100……イン
バータ回路、101……整流回路、200……偏励磁検出回
路、201……半波整流回路、202……反転増幅回路、203,
204……スイツチ、205……平滑回路、206……インバー
タ制御回路。
す構成図、第２図はその動作を説明するための各部波形
図、第３図は偏励磁防止回路の従来例を示す回路図、第
４図はその動作を説明するための各部波形図である。 符号説明 １……直流電源、2,20……コンデンサ、3,4,5,6……半
導体スイツチ、7,8,9,10……環流ダイオード、11……電
流検出器、12……変圧器、13,14,15,16……整流ダイオ
ード、17……平滑リアクトル、18……平滑コンデンサ、
19……負荷、30……配線インダクタンス、100……イン
バータ回路、101……整流回路、200……偏励磁検出回
路、201……半波整流回路、202……反転増幅回路、203,
204……スイツチ、205……平滑回路、206……インバー
タ制御回路。
Claims (1)
- 【請求項１】交流出力電圧の正，負の電圧時間積を制御
可能な電圧形インバータ装置の交流出力端子に変圧器の
１次巻線を接続し、該変圧器の２次巻線から正，負対称
波形の電流を負荷に供給するに当たり、 前記インバータの直流入力側に接続されたコンデンサの
流出電流を検出するとゝもに、該インバータが正の出力
電圧を発生しているときの前記コンデンサの流出電流の
平均値と、該インバータが負の出力電圧を発生している
ときの前記コンデンサの流出電流の平均値との差分を検
出し、該差分が零となるようにインバータの交流出力電
圧の正および負電圧の電圧時間積を制御することを特徴
とする変圧器の偏励磁防止制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62271948A JPH0695833B2 (ja) | 1987-10-29 | 1987-10-29 | 変圧器の偏励磁防止制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62271948A JPH0695833B2 (ja) | 1987-10-29 | 1987-10-29 | 変圧器の偏励磁防止制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01117665A JPH01117665A (ja) | 1989-05-10 |
| JPH0695833B2 true JPH0695833B2 (ja) | 1994-11-24 |
Family
ID=17507053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62271948A Expired - Lifetime JPH0695833B2 (ja) | 1987-10-29 | 1987-10-29 | 変圧器の偏励磁防止制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0695833B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH044762A (ja) * | 1990-04-19 | 1992-01-09 | Fuji Electric Co Ltd | 変圧器の偏磁検出回路 |
-
1987
- 1987-10-29 JP JP62271948A patent/JPH0695833B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01117665A (ja) | 1989-05-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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