JPH0757097B2 - Multiplexed current source inverter device - Google Patents

Multiplexed current source inverter device

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JPH0757097B2
JPH0757097B2 JP60097807A JP9780785A JPH0757097B2 JP H0757097 B2 JPH0757097 B2 JP H0757097B2 JP 60097807 A JP60097807 A JP 60097807A JP 9780785 A JP9780785 A JP 9780785A JP H0757097 B2 JPH0757097 B2 JP H0757097B2
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inverter
phase difference
pattern
inverters
current source
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茂太 上田
光幸 本部
一男 本田
明照 植田
勝徳 鈴木
和彦 佐々木
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はパルス幅変調制御されることによつて正弦波状
の交流電流を出力する多重化電流形インバータ装置に関
する。
Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a multiplexed current source inverter device that outputs a sinusoidal alternating current by being subjected to pulse width modulation control.

〔発明の背景〕[Background of the Invention]

交流電動機を駆動するインバータとして電流形インバー
タは多く用いられている。電流形インバータには矩形波
電流を出力するものと正弦波電流を出力するものとがあ
る。正弦波電流を出力する電流形インバータは高調波を
低減できるため交流電動機の駆動に好適であるという理
由が注目されている。
A current source inverter is often used as an inverter that drives an AC motor. Current source inverters include those that output a rectangular wave current and those that output a sine wave current. Attention has been paid to the reason that a current source inverter that outputs a sine wave current is suitable for driving an AC motor because it can reduce harmonics.

本出願人は先に特願昭56−186816号(特開昭58−89073
号)として正弦波電流を出力する電流形インバータを提
案している。
The applicant has previously filed Japanese Patent Application No. 56-186816 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-89073).
No.) has proposed a current source inverter that outputs a sinusoidal current.

この電流形インバータは自己消弧素子をグレーツ結線
し、その直流入力側に直流電流平滑のための直流リアク
トルを接続し、かつ交流出力側に自己消弧素子のスイツ
チング時に発生する過電圧を吸収するための平滑コンデ
ンサを接続した構成になつている。ところで、このよう
な電流形インバータを実用化するには大容量化すること
が必要となる。インバータを大容量化するにはインバー
タを構成する自己消弧素子の容量を大きくすることによ
つて実現できる。自己消弧素子の大容量化は素子を直並
列接続するなどして行える。しかし、各素子がしや断し
なければならない電流値はインバータ容量の増加ととも
に大きくなる。このため、過電圧吸収用に設けた平滑コ
ンデンサの容量は電流側に比例して大きくなる。また、
インバータの出力電流に含まれる高調波を低減し、正弦
波に近い波形を得るためには自己消弧素子のスイツチン
グ周波数を高くしなければならない。スイツチング周波
数を高くすると素子のスイツチング損失が大きくなる。
素子の大容量化に伴いスイツチング損失も大きくなるの
で、スイツチング周波数を高くするにも限界がある。そ
のため、正弦波出力電流に多くの高調波を含むようにな
る。
This current source inverter connects the self-extinguishing element with a GREAT connection, connects the DC input side with a DC reactor for DC current smoothing, and absorbs the overvoltage generated at the AC output side during switching of the self-extinguishing element. The smoothing capacitor is connected. By the way, in order to put such a current source inverter into practical use, it is necessary to increase its capacity. Increasing the capacity of the inverter can be realized by increasing the capacity of the self-extinguishing element forming the inverter. The capacity of the self-extinguishing element can be increased by connecting the elements in series and parallel. However, the current value that each element must turn on or off increases as the inverter capacity increases. Therefore, the capacity of the smoothing capacitor provided for absorbing the overvoltage increases in proportion to the current side. Also,
In order to reduce the harmonics contained in the output current of the inverter and obtain a waveform close to a sine wave, the switching frequency of the self-extinguishing element must be increased. If the switching frequency is increased, the switching loss of the device will increase.
Since the switching loss increases as the capacity of the device increases, there is a limit to increase the switching frequency. Therefore, the sine wave output current contains many harmonics.

一方、インバータ装置を大容量化するにはインバータを
複数台並列接続して多重化することによつても達つせら
れる。例えば、特公昭59−20270号公報に記載されてい
るように、2台以上のサイリスタ式電流形インバータの
出力端を並列接続し、各々のインバータの点弧位相をず
らして与える方法である。この方法の場合、各電流形イ
ンバータの電流は120度幅の方形波電流であるため、ス
イツチング素子のスイツチング周波数は多重化の台数に
よらず一定となる。しかし、出力電流は方形波電流が重
畳され階段状となる。このため、出力電流にはやはり多
くの高調波を含むことになる。高調波成分をさらに低減
するためにはさらに多くのインバータを並列接続しなけ
ればならなくなる。また、出力電流が階段状である以上
高調波を十分に低減できない。
On the other hand, the capacity of the inverter device can be increased by connecting a plurality of inverters in parallel and multiplexing them. For example, as described in Japanese Examined Patent Publication No. 59-20270, there is a method in which the output terminals of two or more thyristor type current source inverters are connected in parallel and the ignition phases of the respective inverters are shifted. In the case of this method, the current of each current source inverter is a square wave current having a width of 120 degrees, so that the switching frequency of the switching element is constant regardless of the number of multiplexed units. However, the output current has a step-like shape due to the superposition of the square wave current. Therefore, the output current still contains many harmonics. In order to further reduce the harmonic component, more inverters have to be connected in parallel. Further, since the output current is stepwise, the harmonics cannot be sufficiently reduced.

〔発明の目的〕[Object of the Invention]

本発明の目的は、多重化電流形インバータ装置の高調波
の低減と装置の小型化にある。
An object of the present invention is to reduce the harmonics of a multiplexed current source inverter device and to downsize the device.

〔発明の概要〕[Outline of Invention]

本発明は、自己消弧素子をグレーツ結線して構成される
インバータを少なくとも2台備え、前記各インバータの
交流出力側は接続される負荷に対して並列接続され、前
記各インバータの直流入力側の同一極性同志間は各交流
リアクトルで接続され、該各交流リアクトルの中間点よ
り直流リアクトルを介して直流電力が供給されてなる主
回路部と、少なくとも前記インバータの出力周波数を指
令する出力周波数指令にしたがって一周期毎に予め定め
たパルス幅変調パターン信号を発生するPWMパターン発
生回路、前記パルス幅変調パターン信号を入力として前
記各インバータの同一相アームの自己消弧素子をオンオ
フ制御するパルスパターン制御信号に位相差を付加する
位相差付加回路、該位相差付加回路で各インバータ間で
位相差が付加された制御信号に基づいて前記各インバー
タの自己消弧素子を駆動させるゲート回路とからなる制
御回路部とを具備したことを特徴とする。
The present invention is provided with at least two inverters configured by Gratz connecting self-extinguishing elements, wherein the AC output side of each inverter is connected in parallel to the load to be connected, and the DC input side of each inverter is connected. The same polarity is connected to each other by AC reactors, and a main circuit section in which DC power is supplied from the midpoint of each AC reactor via a DC reactor, and an output frequency command that commands at least the output frequency of the inverter. Therefore, a PWM pattern generation circuit for generating a predetermined pulse width modulation pattern signal for each cycle, a pulse pattern control signal for turning on and off the self-extinguishing element of the in-phase arm of each inverter with the pulse width modulation pattern signal as an input A phase difference adding circuit that adds a phase difference to each other, and a phase difference is added between each inverter by the phase difference adding circuit. Characterized by comprising the said control circuit section comprising a gate circuit for driving the self-turn-off devices of each inverter on the basis of the control signal.

〔発明の実施例〕Example of Invention

第1図に本発明の一実施例を示す。第1図は二重化した
例を示している。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a duplicated example.

第1図において、インバータINV1とインバータINV2は交
流リアクトル3,4を介して並列接続されている。交流リ
アクトル3の中間タツプは直流リアクトル2を介して直
流電源1の正側に接続され、また、交流リアクトル4の
中間タツプに直流電源1の負側に接続している。並列接
続されたINV1,2の交流出力端には負荷5と平滑コンデン
サ6〜8が接続されている。コンデンサ6〜8はインバ
ータINV1,INV2のスイツチング時に負荷5のリアクタン
ス成分等に貯えられたエネルギーにより発生するサージ
電圧を吸収する。インバータINV1,2は各々グレーツ結線
されたゲートターンオフサイリスタ(以下GTOと略す)
9〜14及び15〜20で構成されている。GTO9〜20はゲート
制御回路21よりゲート信号UP1,VP1,WP1,UN1,VN1,WN1,U
P2,VP2,WP2,UN2,VN2,WN2を供給される。
In FIG. 1, an inverter INV1 and an inverter INV2 are connected in parallel via AC reactors 3 and 4. The intermediate tap of the AC reactor 3 is connected to the positive side of the DC power supply 1 via the DC reactor 2, and the intermediate tap of the AC reactor 4 is connected to the negative side of the DC power supply 1. A load 5 and smoothing capacitors 6 to 8 are connected to the AC output terminals of INV1 and INV2 connected in parallel. The capacitors 6 to 8 absorb the surge voltage generated by the energy stored in the reactance component of the load 5 when the inverters INV1 and INV2 are switched. Inverters INV1 and INV2 are gate turn-off thyristors (hereinafter abbreviated as GTO) that are connected by GREATS
It is composed of 9-14 and 15-20. GTO 9 to 20 are gate signals U P1 , V P1 , W P1 , U N1 , V N1 , W N1 , U from the gate control circuit 21.
P2 , V P2 , W P2 , U N2 , V N2 , W N2 are supplied.

第2図にゲート制御回路21の一例構成を示す。第2図に
おいて、PWMパターン発生回路211は周波数指令fで応
じた周波数でPWMパターン信号Pを発生し位相差付加回
路213に加える。位相差付加回路213にはパターン信号P
をノツト回路211より反転した反転PWMパターン信号も
加えられる。PWMパターン信号Pは高調波成分が最小と
なるように予め設定される。パターンP,に位相差付加
回路213はパターン信号P,基にづき位相差を有するパ
ターン信号P1,P2,1,を出力する。パターン信号P1
はP2よりπ/6進み、またパターン信号よりπ
/6遅れたものとする。この4個のパターン信号P1,P1,
2,の組合せで1アーム分のゲート信号を構成する位
相差付加回路213はパターン信号を12アーム分の48個だ
け発生しゲート信号パターン合成回路214に加える。ゲ
ート信号パターン合成回路214はインバータINV1用のゲ
ート信号UP1,VP1,WP1,UN1,VN1,WN1とインバータINV2用
のゲート信号UP2,VP2,WP2,UN2,VN2,WN2を作成し、それ
ぞれゲート回路215,216を経て各インバータINV1,INV2に
加える。
FIG. 2 shows an example configuration of the gate control circuit 21. In FIG. 2, the PWM pattern generation circuit 211 generates a PWM pattern signal P at a frequency according to the frequency command f * and adds it to the phase difference adding circuit 213. The phase difference adding circuit 213 has a pattern signal P.
An inverted PWM pattern signal obtained by inverting the signal from the NOT circuit 211 is also added. The PWM pattern signal P is preset so that the harmonic components are minimized. The phase difference adding circuit 213 outputs to the pattern P, pattern signals P 1 , P 2 , 1 and 2 having a phase difference based on the pattern signal P. Pattern signal P 1
Is π / 6 ahead of P 2 , and pattern signal 1 is π above 2
/ 6 Suppose it was delayed. These four pattern signals P 1 , P 1 ,
The phase difference adding circuit 213, which forms a gate signal for one arm by a combination of 2 and 2 , generates only 48 pattern signals for 12 arms and adds them to the gate signal pattern synthesis circuit 214. The gate signal pattern synthesis circuit 214 includes gate signals U P1 , V P1,, W P1,, U N1 , V N1 , W N1 for the inverter INV1 and gate signals U P2 , V P2 , W P2 , U N2 , V for the inverter INV2. N2 and W N2 are created and added to the inverters INV1 and INV2 via the gate circuits 215 and 216, respectively.

第4図にPWMパターン信号P1,P2,1,とゲート信号
の関係を示す。第4図はインバータ周波数の2周忌A,B
を24等分し、期間1〜24として示している。例えば、UP
アームについてみると、期間AにおいてインバータINV1
にはP1を加え、INV2にはP2とびを加える。期
間Bにおいては逆にINV1にP2とびを加え、INV2には
P1を加える。他のアームVP,WP,UN,VN,WNについて
も、位相は異なるが全く同様の関係になる。
FIG. 4 shows the relationship between the PWM pattern signals P 1 , P 2 , 1 , 2 and the gate signal. Fig. 4 shows the frequency of the inverter frequency A, B
Is divided into 24 equal parts and shown as periods 1 to 24. For example, U P
Looking at the arm, in period A inverter INV1
Add P 1 and 2 to, and add IN 2 to P 2 and 1 . In the period B, on the contrary, P 2 and 1 are added to INV1 and INV2 is
Add P 1 and 2 . The other arms V P , W P , U N , V N , and W N have the same relationship although the phases are different.

第3図に第4図の関係でゲート信号を発生するためのPW
Mパターン発生回路211、位相差付加回路213およびパタ
ーン合成回路214の具体例を示す。PWMパターン発生回路
211は周波数指令fに応じた周波数で発振する発振器9
1、カウンタ92およびPWMパターン信号Pを記憶している
メモリ93とで構成される。また、位相差付加回路213は2
4進リングカウンタ94と48個のアンド回路ANDで構成さ
れ、ゲート信号パターン合成回路214は2台のインバー
タのアーム数に相当する12個のオア回路ORで構成され
る。インバータ周波数指令に応じて発振器91より発生
するクロツク信号をカウンタ92でカウントし、カウント
値をメモリ93と24進リングカウンタ94の入力信号とす
る。カウンタ92は一定値だけカウントすると零にリセツ
トされる。24進リングカウンタは分配信号R1〜R24を出
力する。
PW for generating the gate signal in the relation of FIG. 4 in FIG.
Specific examples of the M pattern generation circuit 211, the phase difference addition circuit 213, and the pattern synthesis circuit 214 are shown. PWM pattern generator
211 is an oscillator 9 that oscillates at a frequency according to the frequency command f *
1, a counter 92, and a memory 93 that stores the PWM pattern signal P. In addition, the phase difference adding circuit 213 is 2
It is composed of a quaternary ring counter 94 and 48 AND circuits AND, and the gate signal pattern composition circuit 214 is composed of 12 OR circuits OR corresponding to the number of arms of two inverters. The clock signal generated by the oscillator 91 according to the inverter frequency command * is counted by the counter 92, and the count value is used as the input signal of the memory 93 and the 24-bit ring counter 94. The counter 92 is reset to zero after counting a fixed value. The 24-base ring counter outputs the distribution signals R 1 to R 24 .

インバータINV1,INV2のGTO9,15に加えられるゲート信号
UP1,UP2は次式によつて得られる。
Gate signal applied to GTO9, 15 of inverters INV1, INV2
U P1 and U P2 are obtained by the following equation.

ゲート信号UP1 A期間 UP1=P・R1+R2+R3+R4+R5+・R6 =R1+R3+R4 B期間 UP1=P・R14+R15+R16+・R17 =R2+R15+R16 ゲート信号UP1 A期間 UP2=P・R2+R3+R4+・R5 =P2+R3+R4 B期間 UP2=P・R13+R14+R15+R16 +R17+・R18 =P1+R15+R16 ゲート信号UP1とUP2の関係を図示すると第5図のように
なる。パターン信号P1はパターン信号P2よりπ/6だけ進
み、パターン信号はパターン信号よりπ/6遅れ
た関係となつている。以下、他のアームについても全く
同様に第4図関係に従つてゲート信号を得ると、第6図
に示す如きゲート信号UP1,VP1,WP1,UN1,VN1,WN1,UP2,V
P2,WP2,UN2,VN2,WN2が得られる。第6図にはこのように
して得られたゲート信号に従いGTO9〜20をスイツチング
させた時のPWM制御電流波形iIU,iIV,iIWと出力電流波形
iU,iV,iWも示してある。第6図に示す期間1,2を拡大し
て第7図に示す。期間1の始まる時点をt0、ゲート信号
WP1がLowレベルへ変化し、ゲート信号UP1がHighレベル
へ変化する時点をt1、信号WP1がHighレベルに変化し信
号UP1がLowレベルへ変化する時点をt2とし以下順次t3
t10とする。各期間におけるインバータINV1,INV2の動作
は第8図のようになる。第8図(a)においてはGTO11,
13,17,19がオンしており、電流Idはループ1,ループ2を
流れる。それぞれのループ1,2には直流電流Idの1/2の電
流が流れ、U相PWM制御電流iIUは零である。次に、GTO9
をオンし、11をオフすると電流Idは第8図(b)に示す
ようにループ2,ループ3を流れる。この時は、 となる。第7図の期間1では以下第8図(a),(b)
の動作を繰り返す。次に期間2に移り、t6時点でGTO15
がオンし、17がオフする。動作状態は第8図(c)のよ
うになり、U相PWM制御電流iIUはループ3とループ4の
電流Id/2が重畳され直流電流Idに等しい電流となる。以
下、期間2では第8図(b),(c)の動作を繰り返
す。インバータの動作周波数の一周期におけるPWM制御
電流iIUは第6図に示す如く階段状の電流となる。各GTO
9〜20のスイツチング時に発生する過電圧を吸収するた
めに設けているコンデンサ6〜8はフイルタとしての効
果を有する。従つて、PWM制御電流iIUに含まれる高調波
電流はコンデンサ6〜8に吸収される。したがつて、出
力電流iUはほぼ正弦波になる。
Gate signal U P1 A period U P1 = P · R 1 + R 2 + R 3 + R 4 + R 5 + · R 6 = R 1 + R 3 + R 4 + 2 B period U P1 = P · R 14 + R 15 + R 16 + · R 17 = R 2 + R 15 + R 16 + 1 gate signal U P1 A period U P2 = P · R 2 + R 3 + R 4 + · R 5 = P 2 + R 3 + R 4 + 1 B period U P2 = P · R 13 + R 14 + R 15 + R 16 + R 17 + · R 18 = P 1 + R 15 + R 16 + 2 gate signals U P1 and to illustrate the relationship between the U P2 is as Figure 5. The pattern signal P 1 leads the pattern signal P 2 by π / 6, and the pattern signal 1 is delayed from the pattern signal 2 by π / 6. Hereinafter, when the gate signals are obtained for the other arms in the same manner as in FIG. 4, the gate signals U P1 , V P1 , W P1 , U N1 , V N1 , W N1 , U shown in FIG. 6 are obtained. P2 , V
P2 , W P2 , UN2 , VN2 , WN2 are obtained. Fig. 6 shows the PWM control current waveforms i IU , i IV , i IW and output current waveforms when the GTOs 9 to 20 are switched according to the gate signals thus obtained.
i U , i V , i W are also shown. The periods 1 and 2 shown in FIG. 6 are enlarged and shown in FIG. The start point of period 1 is t 0 , the gate signal
The time point when W P1 changes to Low level and the gate signal U P1 changes to High level is t 1 , the time point when the signal W P1 changes to High level and the signal U P1 changes to Low level is t 2, and so on. 3 ~
t 10 The operation of the inverters INV1 and INV2 in each period is as shown in FIG. In Figure 8 (a), GTO11,
13, 17 and 19 are on, and the current I d flows through loop 1 and loop 2. A half of the direct current I d flows through each loop 1 and 2, and the U-phase PWM control current i IU is zero. Next, GTO9
When turning on and turning off 11, the current I d flows through loop 2 and loop 3 as shown in FIG. 8 (b). At this time, Becomes In the period 1 of FIG. 7, the following are shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b).
Repeat the operation of. Next, in period 2, GTO15 at t 6
Turns on and 17 turns off. The operating state is as shown in FIG. 8 (c), and the U-phase PWM control current i IU becomes a current equal to the direct current I d by superimposing the current I d / 2 of the loop 3 and the loop 4. Hereinafter, in period 2, the operations of FIGS. 8B and 8C are repeated. The PWM control current i IU in one cycle of the operating frequency of the inverter becomes a stepwise current as shown in FIG. Each GTO
The capacitors 6 to 8 provided to absorb the overvoltage generated during the switching of 9 to 20 have an effect as a filter. Therefore, the harmonic currents contained in the PWM control current i IU are absorbed by the capacitors 6 to 8. Therefore, the output current i U becomes almost a sine wave.

以上のような動作を行い正弦波電流を出力して負荷5に
供給するのであるが、スイツチング周波数を高くしなく
とも正弦波にでき、かつ平滑コンデンサ6〜8の容量を
低減できることを第9図を参照して説明する。
Although the sine wave current is output and supplied to the load 5 by performing the above operation, it is possible to make a sine wave without increasing the switching frequency and to reduce the capacity of the smoothing capacitors 6 to 8. Will be described with reference to.

第1図の実施例では第6図に示すように簡単のためイン
バータ動作周波数の1周期当たりの各アームのゲート信
号のパルス数を5としている。本発明と先行技術として
掲げた特開昭58−89073号において、PWMパターンのパル
ス数Mを5とした時の各々PWM制御電流波形を第9図
(a),(b)に示す。第9図(a),(b)において
GTOのスイツチング周波数は等しいが、図から明らかな
ようにPWM制御電流iIUの波形は第9図(a)に示す本発
明の方がより正弦波に近くなる。第9図(b)に示す従
来の電流iIUを本発明同程度に正弦波に近づけるために
は発明者達の実験結果によるとM=9程度にしなければ
ならなかつた。実験結果ではGTOのスイツチング周波数
がほぼ本発明の2倍となる。このことは、従来方式で得
られる電流波形iIUと同程度の波形を得るには、本発明
の場合、各GTOのスイツチング周波数を1/2に低減できる
ということを意味する。さらに、多重化するインバータ
の台数がnの場合には、各GTOのスイツチング周波数を1
/nに低減できる。従つて、使用する各素子の許容スイツ
チング周波数は1/nでよいため、インバータ装置の低コ
スト化を図ることができる。
In the embodiment of FIG. 1, as shown in FIG. 6, the number of pulses of the gate signal of each arm per cycle of the inverter operating frequency is set to 5 for simplification. In JP-A-58-89073 cited as the present invention and the prior art, PWM control current waveforms when the pulse number M of the PWM pattern is 5 are shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b). 9 (a), (b)
Although the switching frequencies of the GTOs are equal, as is apparent from the figure, the waveform of the PWM control current i IU becomes closer to a sine wave in the present invention shown in FIG. 9 (a). In order to make the conventional current i IU shown in FIG. 9 (b) close to a sine wave to the same extent as in the present invention, according to the experimental results of the inventors, it was necessary to set M = 9. According to the experimental results, the switching frequency of GTO is almost double that of the present invention. This means that the switching frequency of each GTO can be reduced to 1/2 in the case of the present invention in order to obtain a waveform comparable to the current waveform i IU obtained by the conventional method. Furthermore, when the number of inverters to be multiplexed is n, the switching frequency of each GTO is set to 1
It can be reduced to / n. Therefore, the allowable switching frequency of each element to be used may be 1 / n, so that the cost of the inverter device can be reduced.

また、多重化した場合、各素子がしや断すべき直流電流
値は、多重化しない場合の1/nでよいため、スイツチン
グ時に発生する過電圧を吸収するために設けたコンデン
サ6〜8の容量も1/nにできる。
Also, in the case of multiplexing, the DC current value to be cut off or cut off by each element may be 1 / n of that in the case of non-multiplexing, so the capacitance of capacitors 6 to 8 provided to absorb the overvoltage generated during switching. Can also be 1 / n.

さらに、第1図の実施例によれば第3図に示すように期
間A,Bの4πを1周期とした動作を行うため、インバー
タINV1,2の直流入力電圧は期間A,Bの平均値が等しくな
り、直流電源を共通化できる。直流入力電圧の瞬時値は
異なるが、この分リアクトル3,4で吸収することができ
るので、インバータINV1,2の直流入力電流をバランスさ
せることができる。また、リアクトル3,4には交番電圧
が印加されるため、2が直流リアクトルであるのに対し
交流リアクトルを用いることができる。
Further, according to the embodiment of FIG. 1, as shown in FIG. 3, the operation is performed with 4π of the periods A and B as one cycle, so that the DC input voltage of the inverters INV1 and 2 is the average value of the periods A and B. Are equal, and the DC power supply can be shared. Although the instantaneous value of the DC input voltage is different, since it can be absorbed by the reactors 3 and 4 to this extent, the DC input currents of the inverters INV1 and INV2 can be balanced. Further, since the alternating voltage is applied to the reactors 3 and 4, the AC reactor can be used while the DC reactor 2 is used.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上本発明によれば、インバータの並列多重化に際し
て、主回路の直流電源部の共通化により小型化ができ、
さらに各インバータのパルスパターンに位相差を付加す
ることにより高調波の低減ができるという効果が得られ
る。
As described above, according to the present invention, in parallel multiplexing of the inverters, it is possible to reduce the size by sharing the DC power supply unit of the main circuit,
Further, by adding a phase difference to the pulse pattern of each inverter, it is possible to obtain an effect that harmonics can be reduced.

なお、以上の実施例ではスイツチング素子としてはGTO
を用いているが、逆耐圧を有する素子ならば使用可能
で、逆耐圧を有しない素子、例えばMOSFET、バイポーラ
トランジスタ等を使用する場合にはこれらに直列ダイオ
ードを接続した複合素子を用いても全く同様の効果を得
ることができる。
In the above embodiment, the switching element is a GTO.
However, any element that has a reverse breakdown voltage can be used, and if an element that does not have a reverse breakdown voltage, such as a MOSFET or a bipolar transistor, is used, a composite element in which a series diode is connected to these elements is used at all. The same effect can be obtained.

また、以上の実施例では、自己消弧素子を用いた電流形
インバータ装置2台の多重化に関するが、3台以上のイ
ンバータ装置の多重化についても全く同様の方法で実現
できる。
Further, in the above embodiments, the multiplexing of two current source inverter devices using the self-extinguishing element is carried out, but the multiplexing of three or more inverter devices can be realized by the same method.

さらに、平滑コンデンサはシター結線でなくデルタ結線
したものでもよいのは明らかなことである。
Further, it is obvious that the smoothing capacitor may be a delta connection instead of the Sitter connection.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す構成図、第2図はゲー
ト制御回路の一例構成図、第3図は第2図の要部詳細
図、第4図はパルス幅変調パターン信号とゲート信号の
関係を示す図、第5図はゲート信号の波形図、第6図は
動作説明図の波形図、第7図は第6図の一部拡大図、第
8図は動作説明用の回路図、第9図は本発明の効果を説
明するための波形図である。 1,25……直流電源、3,4……交流リアクトル、2……直
流リアクトル、5……負荷、6,7,8……コンデンサ、9
〜20……自己消弧素子、21……ゲート制御回路。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing an example of a gate control circuit, FIG. 3 is a detailed view of essential parts of FIG. 2, and FIG. 4 is a pulse width modulation pattern signal. FIG. 5 is a waveform diagram of the gate signal, FIG. 6 is a waveform diagram of an operation explanatory diagram, FIG. 7 is a partially enlarged view of FIG. 6, and FIG. 8 is an operational explanatory diagram. A circuit diagram and FIG. 9 are waveform charts for explaining the effect of the present invention. 1,25 …… DC power supply, 3,4 …… AC reactor, 2 …… DC reactor, 5 …… Load, 6,7,8 …… Capacitor, 9
〜20 …… Self-extinguishing element, 21 …… Gate control circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植田 明照 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 鈴木 勝徳 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 佐々木 和彦 茨城県勝田市市毛1070番地 株式会社日立 製作所水戸工場内 (56)参考文献 特開 昭56−86077(JP,A) 特開 昭59−132780(JP,A) 特開 昭55−79684(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Akiteru Ueda 4026 Kuji Town, Hitachi City, Ibaraki Prefecture, Hitate Manufacturing Co., Ltd.Hitachi Research Laboratories (72) Inventor Katsunori Suzuki 4026 Kuji Town, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Nitate Works In Hitachi Research Laboratory (72) Inventor Kazuhiko Sasaki 1070 Ige, Katsuta City, Ibaraki Hitachi Ltd. Mito Plant (56) References JP-A-56-86077 (JP, A) JP-A-59-132780 (JP, 132-780) A) JP-A-55-79684 (JP, A)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】自己消弧素子をグレーツ結線して構成され
るインバータを少なくとも2台備え、前記各インバータ
の交流出力側は接続される負荷に対して並列接続され、
前記各インバータの直流入力側の同一極性同志間は各交
流リアクトルで接続され、該各交流リアクトルの中間点
より直流リアクトルを介して直流電力が供給されてなる
主回路部と、 少なくとも前記インバータの出力周波数を指令する出力
周波数指令にしたがって一周期毎に予め定めたパルス幅
変調パターン信号を発生するPWMパターン発生回路、前
記パルス幅変調パターン信号を入力として前記各インバ
ータの同一相アームの自己消弧素子をオンオフ制御する
パルスパターン制御信号に位相差を付加する位相差付加
回路、該位相差付加回路で各インバータ間で位相差が付
加された制御信号に基づいて前記各インバータの自己消
弧素子を駆動させるゲート回路とからなる制御回路部と
を具備したことを特徴とする多重化電流形インバータ装
置。
1. At least two inverters each having a self-extinguishing element connected by Graet's connection are provided, and an AC output side of each inverter is connected in parallel to a load to be connected.
A main circuit section in which the same polarity on the DC input side of each of the inverters are connected by AC reactors, and DC power is supplied from the midpoint of each AC reactor via the DC reactor, and at least the output of the inverter A PWM pattern generation circuit that generates a pulse width modulation pattern signal that is predetermined for each cycle according to an output frequency command that commands a frequency, and a self-extinguishing element of the same phase arm of each inverter that receives the pulse width modulation pattern signal as an input A phase difference adding circuit for adding a phase difference to a pulse pattern control signal for controlling ON / OFF, and driving the self-extinguishing element of each inverter based on the control signal added with the phase difference between each inverter by the phase difference adding circuit And a control circuit section including a gate circuit for controlling the current source.
【請求項2】特許請求の範囲第1項記載の前記位相差付
加回路において、 前記各インバータの同一相アームの180度区間における
パルスパターンは、どちらか一方のインバータのパルス
パターンは他方のインバータのパルスパターンに対して
始まりは30度遅れ、終わりは30度進めさせるようにした
ことを特徴とする多重化電流形インバータ装置。
2. The phase difference adding circuit according to claim 1, wherein the pulse pattern in the 180-degree section of the in-phase arm of each inverter is the pulse pattern of one of the inverters of the other inverter. The multiple current source inverter device is characterized in that the start is delayed 30 degrees and the end is advanced 30 degrees with respect to the pulse pattern.
【請求項3】特許請求の範囲第2項において、 前記各インバータ間での位相差の進み遅れの付加は、イ
ンバータ出力周波数の少なくとも一周期毎にインバータ
単位で順次変化させるようにしたことを特徴とする多重
化電流形インバータ装置。
3. The method according to claim 2, wherein the addition of the lead or lag of the phase difference between the respective inverters is sequentially changed in each inverter at least every one cycle of the inverter output frequency. Multiplexed current source inverter device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011200099A (en) * 2009-08-31 2011-10-06 Sanyo Electric Co Ltd Inverter and power converter mounted with the same
JP5370848B2 (en) * 2009-11-30 2013-12-18 東芝三菱電機産業システム株式会社 Self-excited reactive power compensator

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6052670B2 (en) * 1979-12-12 1985-11-20 富士電機株式会社 Control method for multiplexed current source inverter
EP0111088B1 (en) * 1982-11-03 1987-01-14 BBC Brown Boveri AG Currant rectifier

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