JPH0767353A - ３レベルインバータのスナバエネルギー回生回路 - Google Patents
３レベルインバータのスナバエネルギー回生回路Info
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- JPH0767353A JPH0767353A JP5206764A JP20676493A JPH0767353A JP H0767353 A JPH0767353 A JP H0767353A JP 5206764 A JP5206764 A JP 5206764A JP 20676493 A JP20676493 A JP 20676493A JP H0767353 A JPH0767353 A JP H0767353A
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- capacitor
- diode
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
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Abstract
(57)【要約】
【目的】装置内の電圧を上昇させずに３レベルインバー
タのスナバエネルギーを電源側へ回生できるようにする
ことにある。 【構成】クランプコンデンサ３１，５１へ吸収したエネ
ルギーを共振現象を利用して補助コンデンサ６５，７５
へ移動させるが、この補助コンデンサ６５，７５は中性
点Ｚが基準電位となるように接続しているので、エネル
ギーがここへ移動してもその電圧はインバータ電圧を越
えることは無い。補助コンデンサ６５，７５のエネルギ
ーは例えば昇圧チョッパで構成した回生用コンバータ６
６，７６で電源側へ回生するが、補助コンデンサ６５，
７５が主コンデンサ２１，４１に直列している場合は、
入力側と出力側とを絶縁し且つ入力電圧と出力電圧とに
対応した変圧比の変圧器を備えた回生用コンバータ６７
と７７、又は６８と７８を使用して電源側へエネルギー
を回生する。
タのスナバエネルギーを電源側へ回生できるようにする
ことにある。 【構成】クランプコンデンサ３１，５１へ吸収したエネ
ルギーを共振現象を利用して補助コンデンサ６５，７５
へ移動させるが、この補助コンデンサ６５，７５は中性
点Ｚが基準電位となるように接続しているので、エネル
ギーがここへ移動してもその電圧はインバータ電圧を越
えることは無い。補助コンデンサ６５，７５のエネルギ
ーは例えば昇圧チョッパで構成した回生用コンバータ６
６，７６で電源側へ回生するが、補助コンデンサ６５，
７５が主コンデンサ２１，４１に直列している場合は、
入力側と出力側とを絶縁し且つ入力電圧と出力電圧とに
対応した変圧比の変圧器を備えた回生用コンバータ６７
と７７、又は６８と７８を使用して電源側へエネルギー
を回生する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、スナバ回路のエネル
ギーを電源側へ回生する３レベルインバータのスナバエ
ネルギー回生回路に関する。
ギーを電源側へ回生する３レベルインバータのスナバエ
ネルギー回生回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１０は３レベルインバータのスナバエ
ネルギーを電源側へ回生する回路の第１従来例を示した
回路図である。この図１０の第１従来例回路において、
図示していない直流電源の直流正電位Ｐと中性点Ｚとの
間に正極側主コンデンサ２１を接続し、中性点Ｚと直流
電源の直流負電位Ｎとの間に負極側主コンデンサ４１を
接続して、図示していない前記直流電源と共に電源部を
構成している。又、この３レベルインバータのスイッチ
ング回路としては、ゲートターンオフサイリスタとダイ
オードとを１つの素子の中で逆並列接続して構成した逆
導通ＧＴＯサイリスタを使用している。
ネルギーを電源側へ回生する回路の第１従来例を示した
回路図である。この図１０の第１従来例回路において、
図示していない直流電源の直流正電位Ｐと中性点Ｚとの
間に正極側主コンデンサ２１を接続し、中性点Ｚと直流
電源の直流負電位Ｎとの間に負極側主コンデンサ４１を
接続して、図示していない前記直流電源と共に電源部を
構成している。又、この３レベルインバータのスイッチ
ング回路としては、ゲートターンオフサイリスタとダイ
オードとを１つの素子の中で逆並列接続して構成した逆
導通ＧＴＯサイリスタを使用している。
【０００３】即ち正極側リアクトル２２，第１逆導通Ｇ
ＴＯサイリスタ１５，第２逆導通ＧＴＯサイリスタ１
６，第３逆導通ＧＴＯサイリスタ１７，第４逆導通ＧＴ
Ｏサイリスタ１８，及び負極側リアクトル４２を直列接
続し、この直列回路を直流正電位Ｐと直流負電位Ｎとの
間に接続し、第２逆導通ＧＴＯサイリスタ１６と第３逆
導通ＧＴＯサイリスタ１７との結合点に交流出力端子１
０を設ける。更に第１クランプダイオード２３と第２ク
ランプダイオード４３との直列回路を、前記第２逆導通
ＧＴＯサイリスタ１６と第３逆導通ＧＴＯサイリスタ１
７との直列回路に並列に接続することで、３レベルイン
バータを形成している。
ＴＯサイリスタ１５，第２逆導通ＧＴＯサイリスタ１
６，第３逆導通ＧＴＯサイリスタ１７，第４逆導通ＧＴ
Ｏサイリスタ１８，及び負極側リアクトル４２を直列接
続し、この直列回路を直流正電位Ｐと直流負電位Ｎとの
間に接続し、第２逆導通ＧＴＯサイリスタ１６と第３逆
導通ＧＴＯサイリスタ１７との結合点に交流出力端子１
０を設ける。更に第１クランプダイオード２３と第２ク
ランプダイオード４３との直列回路を、前記第２逆導通
ＧＴＯサイリスタ１６と第３逆導通ＧＴＯサイリスタ１
７との直列回路に並列に接続することで、３レベルイン
バータを形成している。
【０００４】この３レベルインバータを構成している各
逆導通ＧＴＯサイリスタ１５〜１８には次の３つの状態
がある。即ち、第１逆導通ＧＴＯサイリスタ１５と第２
逆導通ＧＴＯサイリスタ１６とがオンで第３逆導通ＧＴ
Ｏサイリスタ１７と第４逆導通ＧＴＯサイリスタ１８と
がオフしている第１状態と、第２逆導通ＧＴＯサイリス
タ１６と第３逆導通ＧＴＯサイリスタ１７とがオンで第
１逆導通ＧＴＯサイリスタ１５と第４逆導通ＧＴＯサイ
リスタ１８とがオフしている第２状態と、第１逆導通Ｇ
ＴＯサイリスタ１５と第２逆導通ＧＴＯサイリスタ１６
とがオフで第３逆導通ＧＴＯサイリスタ１７と第４逆導
通ＧＴＯサイリスタ１８とがオンしている第３状態であ
る。ここで各逆導通ＧＴＯサイリスタが第１状態→第２
状態→第３状態へ移行する場合と、第３状態→第２状態
→第１状態へ移行する場合とを繰り返すことにより、電
源部からの直流を交流に変換して交流出力端子１０から
取り出すことができる。
逆導通ＧＴＯサイリスタ１５〜１８には次の３つの状態
がある。即ち、第１逆導通ＧＴＯサイリスタ１５と第２
逆導通ＧＴＯサイリスタ１６とがオンで第３逆導通ＧＴ
Ｏサイリスタ１７と第４逆導通ＧＴＯサイリスタ１８と
がオフしている第１状態と、第２逆導通ＧＴＯサイリス
タ１６と第３逆導通ＧＴＯサイリスタ１７とがオンで第
１逆導通ＧＴＯサイリスタ１５と第４逆導通ＧＴＯサイ
リスタ１８とがオフしている第２状態と、第１逆導通Ｇ
ＴＯサイリスタ１５と第２逆導通ＧＴＯサイリスタ１６
とがオフで第３逆導通ＧＴＯサイリスタ１７と第４逆導
通ＧＴＯサイリスタ１８とがオンしている第３状態であ
る。ここで各逆導通ＧＴＯサイリスタが第１状態→第２
状態→第３状態へ移行する場合と、第３状態→第２状態
→第１状態へ移行する場合とを繰り返すことにより、電
源部からの直流を交流に変換して交流出力端子１０から
取り出すことができる。
【０００５】半導体スイッチ素子を直列接続すれば使用
電圧を高くすることが可能になるので、電力変換装置の
容量を増大させることができる。ところで半導体スイッ
チ素子を直列接続して使用する場合は、電圧の分担を均
等にするために、各半導体スイッチ素子の特性を揃えて
おかなければならないから、素子を選別して組み合わせ
る作業が必要になる。又、素子が破損した場合は、その
素子１個のみを交換すると特性が不揃いになってしまう
ので、全数を交換するか、それとも所定特性の素子を選
別して交換しなければならないので、手間がかかる不都
合がある。よって、複数の半導体スイッチ素子を直列接
続して高電圧で運転することにより電力変換装置の容量
を増大させるのは、簡単なことではない。しかしながら
３レベルインバータは、半導体スイッチ素子を直列接続
して使用する際に、各半導体スイッチ素子の特性を揃え
る必要が無いので、電力変換装置（例えばインバータ）
の容量を増大させるのが簡単になる。
電圧を高くすることが可能になるので、電力変換装置の
容量を増大させることができる。ところで半導体スイッ
チ素子を直列接続して使用する場合は、電圧の分担を均
等にするために、各半導体スイッチ素子の特性を揃えて
おかなければならないから、素子を選別して組み合わせ
る作業が必要になる。又、素子が破損した場合は、その
素子１個のみを交換すると特性が不揃いになってしまう
ので、全数を交換するか、それとも所定特性の素子を選
別して交換しなければならないので、手間がかかる不都
合がある。よって、複数の半導体スイッチ素子を直列接
続して高電圧で運転することにより電力変換装置の容量
を増大させるのは、簡単なことではない。しかしながら
３レベルインバータは、半導体スイッチ素子を直列接続
して使用する際に、各半導体スイッチ素子の特性を揃え
る必要が無いので、電力変換装置（例えばインバータ）
の容量を増大させるのが簡単になる。
【０００６】半導体スイッチ素子をオン・オフ動作させ
て電力変換をする際に、大きな変化率の電圧（dV/dt ）
が印加されてこの半導体スイッチ素子が破壊するのを防
ぐためにスナバ回路を電力変換装置に設けるが、このス
ナバ回路に吸収したエネルギーを電源側へ回生すれば、
従来はスナバ回路で無駄に消費されていたエネルギーを
有効利用することになるので、省エネルギー効果が得ら
れるし、装置の運転効率も向上させることができる。図
１０に図示の第１従来例回路でも、３レベルインバータ
のスナバ回路が吸収したエネルギーを電源側へ回生する
工夫がなされている。
て電力変換をする際に、大きな変化率の電圧（dV/dt ）
が印加されてこの半導体スイッチ素子が破壊するのを防
ぐためにスナバ回路を電力変換装置に設けるが、このス
ナバ回路に吸収したエネルギーを電源側へ回生すれば、
従来はスナバ回路で無駄に消費されていたエネルギーを
有効利用することになるので、省エネルギー効果が得ら
れるし、装置の運転効率も向上させることができる。図
１０に図示の第１従来例回路でも、３レベルインバータ
のスナバ回路が吸収したエネルギーを電源側へ回生する
工夫がなされている。
【０００７】即ち正極側第１スナバダイオード３４と正
極側第２スナバダイオード３５及び正極側クランプコン
デンサ３１との直列回路を正極側リアクトル２２と第１
逆導通ＧＴＯサイリスタ１５との結合点と中性点Ｚとの
間に接続し、正極側充放電コンデンサ３２を正極側第１
スナバダイオード３４と正極側第２スナバダイオード３
５との結合点と第１逆導通ＧＴＯサイリスタ１５と第２
逆導通ＧＴＯサイリスタ１６との結合点との間に接続
し、正極側補助リアクトル３３と正極側補助ダイオード
２４及び正極側補助コンデンサ２５の直列回路を、正極
側第２スナバダイオード３５と正極側クランプコンデン
サ３１との結合点と直流正電位Ｐとの間に接続する。更
に正極側補助コンデンサ２５の両端を正極側回生用コン
バータ２６の入力端子に接続し、この正極側回生用コン
バータ２６の出力端子は正極側主コンデンサ２１の両端
に接続する。
極側第２スナバダイオード３５及び正極側クランプコン
デンサ３１との直列回路を正極側リアクトル２２と第１
逆導通ＧＴＯサイリスタ１５との結合点と中性点Ｚとの
間に接続し、正極側充放電コンデンサ３２を正極側第１
スナバダイオード３４と正極側第２スナバダイオード３
５との結合点と第１逆導通ＧＴＯサイリスタ１５と第２
逆導通ＧＴＯサイリスタ１６との結合点との間に接続
し、正極側補助リアクトル３３と正極側補助ダイオード
２４及び正極側補助コンデンサ２５の直列回路を、正極
側第２スナバダイオード３５と正極側クランプコンデン
サ３１との結合点と直流正電位Ｐとの間に接続する。更
に正極側補助コンデンサ２５の両端を正極側回生用コン
バータ２６の入力端子に接続し、この正極側回生用コン
バータ２６の出力端子は正極側主コンデンサ２１の両端
に接続する。
【０００８】以上は正極側の回路構成であるが、負極側
についても、負極側第１スナバダイオード５４，負極側
第２スナバダイオード５５，及び負極側クランプコンデ
ンサ５１との直列回路を負極側リアクトル４２と第４逆
導通ＧＴＯサイリスタ１８との結合点と中性点Ｚとの間
に接続し、負極側充放電コンデンサ５２を負極側第１ス
ナバダイオード５４と負極側第２スナバダイオード５５
との結合点と第３逆導通ＧＴＯサイリスタ１７と第４逆
導通ＧＴＯサイリスタ１８との結合点との間に接続し、
負極側補助リアクトル５３と負極側補助ダイオード４４
及び負極側補助コンデンサ４５の直列回路を、負極側第
２スナバダイオード５５と負極側クランプコンデンサ５
１との結合点と直流負電位Ｎとの間に接続する。更に負
極側補助コンデンサ４５の両端を負極側回生用コンバー
タ４６の入力端子に接続し、この負極側回生用コンバー
タ４６の出力端子は負極側主コンデンサ４１の両端に接
続する。
についても、負極側第１スナバダイオード５４，負極側
第２スナバダイオード５５，及び負極側クランプコンデ
ンサ５１との直列回路を負極側リアクトル４２と第４逆
導通ＧＴＯサイリスタ１８との結合点と中性点Ｚとの間
に接続し、負極側充放電コンデンサ５２を負極側第１ス
ナバダイオード５４と負極側第２スナバダイオード５５
との結合点と第３逆導通ＧＴＯサイリスタ１７と第４逆
導通ＧＴＯサイリスタ１８との結合点との間に接続し、
負極側補助リアクトル５３と負極側補助ダイオード４４
及び負極側補助コンデンサ４５の直列回路を、負極側第
２スナバダイオード５５と負極側クランプコンデンサ５
１との結合点と直流負電位Ｎとの間に接続する。更に負
極側補助コンデンサ４５の両端を負極側回生用コンバー
タ４６の入力端子に接続し、この負極側回生用コンバー
タ４６の出力端子は負極側主コンデンサ４１の両端に接
続する。
【０００９】前述の構成のスナバ回路の動作は、例えば
次のとおりである。３レベルインバータが前述した第１
の状態、即ち第１逆導通ＧＴＯサイリスタ１５と第２逆
導通ＧＴＯサイリスタ１６とがオンで、第３逆導通ＧＴ
Ｏサイリスタ１７と第４逆導通ＧＴＯサイリスタ１８と
がオフのとき、正極側クランプコンデンサ３１は直流正
電位Ｐに充電されているが、正極側充放電コンデンサ３
２の電圧は零である。ここで第２状態へ移行すると正極
側充放電コンデンサ３２が充電されるが、この充電電荷
は正極側クランプコンデンサ３１へ移された後に、正極
側クランプコンデンサ３１，正極側補助リアクトル３
３，正極側補助ダイオード２４，正極側補助コンデンサ
２５，及び正極側主コンデンサ２１との直列接続で構成
された回路での共振現象により、正極側クランプコンデ
ンサ３１の電荷は正極側補助コンデンサ２５へ移され
る。入力直流を、これとは異なった電圧の直流に変換す
る正極側回生用コンバータ２６は、正極側補助コンデン
サ２５から入力したエネルギーを変換して正極側主コン
デンサ２１へ回生する。負極側主コンデンサ４１へのエ
ネルギー回生動作も前述した正極側と同じであるかち、
負極側の動作説明は省略する。
次のとおりである。３レベルインバータが前述した第１
の状態、即ち第１逆導通ＧＴＯサイリスタ１５と第２逆
導通ＧＴＯサイリスタ１６とがオンで、第３逆導通ＧＴ
Ｏサイリスタ１７と第４逆導通ＧＴＯサイリスタ１８と
がオフのとき、正極側クランプコンデンサ３１は直流正
電位Ｐに充電されているが、正極側充放電コンデンサ３
２の電圧は零である。ここで第２状態へ移行すると正極
側充放電コンデンサ３２が充電されるが、この充電電荷
は正極側クランプコンデンサ３１へ移された後に、正極
側クランプコンデンサ３１，正極側補助リアクトル３
３，正極側補助ダイオード２４，正極側補助コンデンサ
２５，及び正極側主コンデンサ２１との直列接続で構成
された回路での共振現象により、正極側クランプコンデ
ンサ３１の電荷は正極側補助コンデンサ２５へ移され
る。入力直流を、これとは異なった電圧の直流に変換す
る正極側回生用コンバータ２６は、正極側補助コンデン
サ２５から入力したエネルギーを変換して正極側主コン
デンサ２１へ回生する。負極側主コンデンサ４１へのエ
ネルギー回生動作も前述した正極側と同じであるかち、
負極側の動作説明は省略する。
【００１０】図１１は３レベルインバータのスナバエネ
ルギーを回生する回路の第２従来例を示した回路図であ
る。この図１１の第２従来例回路では、半導体スイッチ
素子としての絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（以下
ではＩＧＢＴと略記する）と、これに逆並列接続したダ
イオードとでスイッチング回路が構成されている。従っ
て図１０で図示の４個の逆導通ＧＴＯサイリスタ１５〜
１８の代わりに第１スイッチング回路１１，第２スイッ
チング回路１２，第３スイッチング回路１３，及び第４
スイッチング回路１４を使用していることと、図１０で
図示の正極側第１スナバダイオード３４と正極側第２ス
ナバダイオード３５との代わりに正極側第３スナバダイ
オード３６を使用し、且つ負極側第１スナバダイオード
５４と負極側第２スナバダイオード５５との代わりに負
極側第３スナバダイオード５６を使用することと、図１
０では使用していた正極側充放電コンデンサ３２と負極
側充放電コンデンサ５２の使用を省略しているところが
異なっている。しかし、これ以外の部分で図１１の第２
従来例回路に図示している交流出力端子１０，正極側主
コンデンサ２１，正極側リアクトル２２，第１クランプ
ダイオード２３，正極側補助ダイオード２４，正極側補
助コンデンサ２５，正極側回生用コンバータ２６，正極
側クランプコンデンサ３１，負極側主コンデンサ４１，
負極側リアクトル４２，第２クランプダイオード４３，
負極側補助ダイオード４４，負極側補助コンデンサ４
５，負極側回生用コンバータ４６，及び負極側クランプ
コンデンサ５１の名称・用途・機能は、図１０で既述の
第１従来例回路の場合と同じであるから、これらの説明
は省略する。
ルギーを回生する回路の第２従来例を示した回路図であ
る。この図１１の第２従来例回路では、半導体スイッチ
素子としての絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（以下
ではＩＧＢＴと略記する）と、これに逆並列接続したダ
イオードとでスイッチング回路が構成されている。従っ
て図１０で図示の４個の逆導通ＧＴＯサイリスタ１５〜
１８の代わりに第１スイッチング回路１１，第２スイッ
チング回路１２，第３スイッチング回路１３，及び第４
スイッチング回路１４を使用していることと、図１０で
図示の正極側第１スナバダイオード３４と正極側第２ス
ナバダイオード３５との代わりに正極側第３スナバダイ
オード３６を使用し、且つ負極側第１スナバダイオード
５４と負極側第２スナバダイオード５５との代わりに負
極側第３スナバダイオード５６を使用することと、図１
０では使用していた正極側充放電コンデンサ３２と負極
側充放電コンデンサ５２の使用を省略しているところが
異なっている。しかし、これ以外の部分で図１１の第２
従来例回路に図示している交流出力端子１０，正極側主
コンデンサ２１，正極側リアクトル２２，第１クランプ
ダイオード２３，正極側補助ダイオード２４，正極側補
助コンデンサ２５，正極側回生用コンバータ２６，正極
側クランプコンデンサ３１，負極側主コンデンサ４１，
負極側リアクトル４２，第２クランプダイオード４３，
負極側補助ダイオード４４，負極側補助コンデンサ４
５，負極側回生用コンバータ４６，及び負極側クランプ
コンデンサ５１の名称・用途・機能は、図１０で既述の
第１従来例回路の場合と同じであるから、これらの説明
は省略する。
【００１１】この第２従来例回路では、各スイッチング
回路の動作に対応して正極側クランプコンデンサ３１又
は負極側クランプコンデンサ５１に蓄えられたエネルギ
ーは、前述した第１従来例回路と同じ動作で正極側補助
コンデンサ２５又は負極側補助コンデンサ４５へ移され
た後、正極側回生用コンバータ２６により正極側主コン
デンサ２１へ回生されるか、又は負極側回生用コンバー
タ４６により負極側主コンデンサ４１へ回生される。
回路の動作に対応して正極側クランプコンデンサ３１又
は負極側クランプコンデンサ５１に蓄えられたエネルギ
ーは、前述した第１従来例回路と同じ動作で正極側補助
コンデンサ２５又は負極側補助コンデンサ４５へ移され
た後、正極側回生用コンバータ２６により正極側主コン
デンサ２１へ回生されるか、又は負極側回生用コンバー
タ４６により負極側主コンデンサ４１へ回生される。
【００１２】図１２は図１０，図１１で既述の従来例回
路に使用している正極側回生用コンバータ２６と負極側
回生用コンバータ４６の第１の構成例を示した回路図で
ある。この第１構成例回路に図示のように、正極側回生
用コンバータ２６はＧＴＯサイリスタ２６Ｇとダイオー
ド２６Ｄ及びリアクトル２６Ｌとでチョッパ回路を構成
して、入力した直流をこれとは異なる電圧の直流に変換
して出力する。負極側回生用コンバータ４６も同様にＧ
ＴＯサイリスタ４６Ｇとダイオード４６Ｄ及びリアクト
ル４６Ｌとでチョッパ回路を構成して、入力した直流を
これとは異なる電圧の直流に変換して出力する。
路に使用している正極側回生用コンバータ２６と負極側
回生用コンバータ４６の第１の構成例を示した回路図で
ある。この第１構成例回路に図示のように、正極側回生
用コンバータ２６はＧＴＯサイリスタ２６Ｇとダイオー
ド２６Ｄ及びリアクトル２６Ｌとでチョッパ回路を構成
して、入力した直流をこれとは異なる電圧の直流に変換
して出力する。負極側回生用コンバータ４６も同様にＧ
ＴＯサイリスタ４６Ｇとダイオード４６Ｄ及びリアクト
ル４６Ｌとでチョッパ回路を構成して、入力した直流を
これとは異なる電圧の直流に変換して出力する。
【００１３】図１３も図１０，図１１で既述の従来例回
路に使用している正極側回生用コンバータ２６と負極側
回生用コンバータ４６の第２の構成例を示した回路図で
ある。この第２構成例回路で図示のように、正極側回生
用コンバータ２６はＧＴＯサイリスタ２６Ｇとダイオー
ド２６Ｄ及びリアクトル２６Ｌとでチョッパ回路を構成
し、負極側回生用コンバータ４６もＧＴＯサイリスタ４
６Ｇとダイオード４６Ｄ及びリアクトル４６Ｌとでチョ
ッパ回路を構成しているが、この第２構成例回路は前述
の第１構成例回路とは回路接続が異なっているのみで、
その機能は同じである。
路に使用している正極側回生用コンバータ２６と負極側
回生用コンバータ４６の第２の構成例を示した回路図で
ある。この第２構成例回路で図示のように、正極側回生
用コンバータ２６はＧＴＯサイリスタ２６Ｇとダイオー
ド２６Ｄ及びリアクトル２６Ｌとでチョッパ回路を構成
し、負極側回生用コンバータ４６もＧＴＯサイリスタ４
６Ｇとダイオード４６Ｄ及びリアクトル４６Ｌとでチョ
ッパ回路を構成しているが、この第２構成例回路は前述
の第１構成例回路とは回路接続が異なっているのみで、
その機能は同じである。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】前述した第１従来例回
路と第２従来例回路のいずれもが、正極側主コンデンサ
２１と負極側主コンデンサ４１の外側に正極側補助コン
デンサ２５と負極側補助コンデンサ４５を接続する回路
構成である。よって正極側補助コンデンサ２５は直流正
電位Ｐを基準電位にしているので、スナバ回路から移さ
れたエネルギーにより、この正極側補助コンデンサ２５
の電圧は直流正電位Ｐそれよりも高い電圧になる。負極
側補助コンデンサ４５も直流負電位Ｎを基準電位にして
いるので、充電によりその電圧は直流負電位Ｎよりも高
くなる。即ち当該３レベルインバータが回路内で使用す
る電圧が、電源部から供給される電圧よりも高くなる。
このように使用電圧が高くなると、電圧上昇に耐えられ
るように絶縁距離を大きくしなければならないこと、よ
り高価な絶縁材料が必要になること、などのために装置
が大形化，高価格化する不都合を生じてしまう。
路と第２従来例回路のいずれもが、正極側主コンデンサ
２１と負極側主コンデンサ４１の外側に正極側補助コン
デンサ２５と負極側補助コンデンサ４５を接続する回路
構成である。よって正極側補助コンデンサ２５は直流正
電位Ｐを基準電位にしているので、スナバ回路から移さ
れたエネルギーにより、この正極側補助コンデンサ２５
の電圧は直流正電位Ｐそれよりも高い電圧になる。負極
側補助コンデンサ４５も直流負電位Ｎを基準電位にして
いるので、充電によりその電圧は直流負電位Ｎよりも高
くなる。即ち当該３レベルインバータが回路内で使用す
る電圧が、電源部から供給される電圧よりも高くなる。
このように使用電圧が高くなると、電圧上昇に耐えられ
るように絶縁距離を大きくしなければならないこと、よ
り高価な絶縁材料が必要になること、などのために装置
が大形化，高価格化する不都合を生じてしまう。
【００１５】そこでこの発明の目的は、装置内の電圧を
上昇させずに３レベルインバータのスナバエネルギーを
電源側へ回生できるようにすることにある。
上昇させずに３レベルインバータのスナバエネルギーを
電源側へ回生できるようにすることにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めにこの発明の３レベルインバータのスナバエネルギー
回生回路は、直流正電位と中性点との間に正極側主コン
デンサを接続し、この中性点と直流負電位との間に負極
側主コンデンサを接続し、前記直流正電位に正極側リア
クトルの一端を接続し、前記直流負電位に負極側リアク
トルの一端を接続し、半導体スイッチ素子とダイオード
との逆並列接続でスイッチング回路を構成し、第１から
第４までの４組のスイッチング回路を直列接続してその
第１スイッチング回路を前記正極側リアクトルの他端に
接続すると共に第４スイッチング回路を前記負極側リア
クトルの他端に接続し、第１クランプダイオードと第２
クランプダイオードとを直列接続した回路を、直列接続
している前記第２スイッチング回路と第３スイッチング
回路とに並列接続し、第１クランプダイオードと第２ク
ランプダイオードとの結合点を前記中性点に接続し、前
記第２スイッチング回路と第３スイッチング回路との結
合点を交流出力端子とする構成の３レベルインバータに
おいて、前記正極側リアクトルと第１スイッチング回路
との結合点と前記中性点との間に、正極側クランプコン
デンサと第１スナバダイオードと第２スナバダイオード
との直列回路を接続し、前記負極側リアクトルと第４ス
イッチング回路との結合点と前記中性点との間に、負極
側クランプコンデンサと第４スナバダイオードと第３ス
ナバダイオードとの直列回路を接続し、第１スナバダイ
オードと第２スナバダイオードとの結合点と第１スイッ
チング回路と第２スイッチング回路の結合点との間に正
極側充放電コンデンサを接続し、第３スナバダイオード
と第４スナバダイオードとの結合点と第３スイッチング
回路と第４スイッチング回路の結合点との間に負極側充
放電コンデンサを接続し、正極側クランプコンデンサと
第１スナバダイオードとの結合点と前記中性点との間に
第１補助ダイオードと第１補助コンデンサとの直列回路
を接続し、負極側クランプコンデンサと第４スナバダイ
オードとの結合点と前記中性点との間に第２補助ダイオ
ードと第２補助コンデンサとの直列回路を接続し、入力
直流をこれとは異なる電圧の直流に変換する第１回生用
電力変換手段の入力端子を前記第１補助コンデンサの両
端に接続し、且つこの第１回生用電力変換手段の出力端
子を前記正極側主コンデンサの両端に接続し、入力直流
をこれとは異なる電圧の直流に変換する第２回生用電力
変換手段の入力端子を前記第２補助コンデンサの両端に
接続し、且つこの第２回生用電力変換手段の出力端子を
前記負極側主コンデンサの両端に接続する。
めにこの発明の３レベルインバータのスナバエネルギー
回生回路は、直流正電位と中性点との間に正極側主コン
デンサを接続し、この中性点と直流負電位との間に負極
側主コンデンサを接続し、前記直流正電位に正極側リア
クトルの一端を接続し、前記直流負電位に負極側リアク
トルの一端を接続し、半導体スイッチ素子とダイオード
との逆並列接続でスイッチング回路を構成し、第１から
第４までの４組のスイッチング回路を直列接続してその
第１スイッチング回路を前記正極側リアクトルの他端に
接続すると共に第４スイッチング回路を前記負極側リア
クトルの他端に接続し、第１クランプダイオードと第２
クランプダイオードとを直列接続した回路を、直列接続
している前記第２スイッチング回路と第３スイッチング
回路とに並列接続し、第１クランプダイオードと第２ク
ランプダイオードとの結合点を前記中性点に接続し、前
記第２スイッチング回路と第３スイッチング回路との結
合点を交流出力端子とする構成の３レベルインバータに
おいて、前記正極側リアクトルと第１スイッチング回路
との結合点と前記中性点との間に、正極側クランプコン
デンサと第１スナバダイオードと第２スナバダイオード
との直列回路を接続し、前記負極側リアクトルと第４ス
イッチング回路との結合点と前記中性点との間に、負極
側クランプコンデンサと第４スナバダイオードと第３ス
ナバダイオードとの直列回路を接続し、第１スナバダイ
オードと第２スナバダイオードとの結合点と第１スイッ
チング回路と第２スイッチング回路の結合点との間に正
極側充放電コンデンサを接続し、第３スナバダイオード
と第４スナバダイオードとの結合点と第３スイッチング
回路と第４スイッチング回路の結合点との間に負極側充
放電コンデンサを接続し、正極側クランプコンデンサと
第１スナバダイオードとの結合点と前記中性点との間に
第１補助ダイオードと第１補助コンデンサとの直列回路
を接続し、負極側クランプコンデンサと第４スナバダイ
オードとの結合点と前記中性点との間に第２補助ダイオ
ードと第２補助コンデンサとの直列回路を接続し、入力
直流をこれとは異なる電圧の直流に変換する第１回生用
電力変換手段の入力端子を前記第１補助コンデンサの両
端に接続し、且つこの第１回生用電力変換手段の出力端
子を前記正極側主コンデンサの両端に接続し、入力直流
をこれとは異なる電圧の直流に変換する第２回生用電力
変換手段の入力端子を前記第２補助コンデンサの両端に
接続し、且つこの第２回生用電力変換手段の出力端子を
前記負極側主コンデンサの両端に接続する。
【００１７】又は、前記正極側リアクトルと第１スイッ
チング回路との結合点と前記中性点との間に、正極側ク
ランプコンデンサと第１スナバダイオードと第２スナバ
ダイオードとの直列回路を接続し、前記負極側リアクト
ルと第４スイッチング回路との結合点と前記中性点との
間に、負極側クランプコンデンサと第４スナバダイオー
ドと第３スナバダイオードとの直列回路を接続し、第１
スナバダイオードと第２スナバダイオードとの結合点と
第１スイッチング回路と第２スイッチング回路の結合点
との間に正極側充放電コンデンサを接続し、第３スナバ
ダイオードと第４スナバダイオードとの結合点と第３ス
イッチング回路と第４スイッチング回路の結合点との間
に負極側充放電コンデンサを接続し、前記正極側主コン
デンサと前記中性点との間に正極側補助コンデンサを挿
入し、前記負極側主コンデンサと前記中性点との間に負
極側補助コンデンサを挿入し、前記正極側クランプコン
デンサと第１スナバダイオードとの結合点と前記負極側
主コンデンサと負極側補助コンデンサとの結合点との間
に第１補助ダイオードを接続し、前記負極側クランプコ
ンデンサと第４スナバダイオードとの結合点と前記正極
側主コンデンサと正極側補助コンデンサとの結合点との
間に第２補助ダイオードを接続し、入力直流をこれとは
異なる電圧の直流に変換する第３回生用電力変換手段の
入力端子を前記負極側補助コンデンサの両端に接続し、
且つこの第３回生用電力変換手段の出力端子を前記正極
側主コンデンサの両端に接続し、入力直流をこれとは異
なる電圧の直流に変換する第４回生用電力変換手段の入
力端子を前記正極側補助コンデンサの両端に接続し、且
つこの第４回生用電力変換手段の出力端子を前記負極側
主コンデンサの両端に接続する。又は前記第３回生用電
力変換手段と第４回生用電力変換手段の代わりに使用す
る第５回生用電力変換手段と第６回生用電力変換手段の
出力端子を、それぞれ正極側主コンデンサと正極側補助
コンデンサとの直列回路の両端と、負極側主コンデンサ
と負極側補助コンデンサとの直列回路の両端とに接続す
る。
チング回路との結合点と前記中性点との間に、正極側ク
ランプコンデンサと第１スナバダイオードと第２スナバ
ダイオードとの直列回路を接続し、前記負極側リアクト
ルと第４スイッチング回路との結合点と前記中性点との
間に、負極側クランプコンデンサと第４スナバダイオー
ドと第３スナバダイオードとの直列回路を接続し、第１
スナバダイオードと第２スナバダイオードとの結合点と
第１スイッチング回路と第２スイッチング回路の結合点
との間に正極側充放電コンデンサを接続し、第３スナバ
ダイオードと第４スナバダイオードとの結合点と第３ス
イッチング回路と第４スイッチング回路の結合点との間
に負極側充放電コンデンサを接続し、前記正極側主コン
デンサと前記中性点との間に正極側補助コンデンサを挿
入し、前記負極側主コンデンサと前記中性点との間に負
極側補助コンデンサを挿入し、前記正極側クランプコン
デンサと第１スナバダイオードとの結合点と前記負極側
主コンデンサと負極側補助コンデンサとの結合点との間
に第１補助ダイオードを接続し、前記負極側クランプコ
ンデンサと第４スナバダイオードとの結合点と前記正極
側主コンデンサと正極側補助コンデンサとの結合点との
間に第２補助ダイオードを接続し、入力直流をこれとは
異なる電圧の直流に変換する第３回生用電力変換手段の
入力端子を前記負極側補助コンデンサの両端に接続し、
且つこの第３回生用電力変換手段の出力端子を前記正極
側主コンデンサの両端に接続し、入力直流をこれとは異
なる電圧の直流に変換する第４回生用電力変換手段の入
力端子を前記正極側補助コンデンサの両端に接続し、且
つこの第４回生用電力変換手段の出力端子を前記負極側
主コンデンサの両端に接続する。又は前記第３回生用電
力変換手段と第４回生用電力変換手段の代わりに使用す
る第５回生用電力変換手段と第６回生用電力変換手段の
出力端子を、それぞれ正極側主コンデンサと正極側補助
コンデンサとの直列回路の両端と、負極側主コンデンサ
と負極側補助コンデンサとの直列回路の両端とに接続す
る。
【００１８】又は、前記正極側リアクトルと第１スイッ
チング回路との結合点と前記中性点との間に、正極側ク
ランプコンデンサと第５スナバダイオードとの直列回路
を接続し、前記負極側リアクトルと第４スイッチング回
路との結合点と前記中性点との間に、負極側クランプコ
ンデンサと第６スナバダイオードとの直列回路を接続
し、正極側クランプコンデンサと第５スナバダイオード
との結合点と前記中性点との間に第１補助ダイオードと
第１補助コンデンサとの直列回路を接続し、負極側クラ
ンプコンデンサと第６スナバダイオードとの結合点と前
記中性点との間に第２補助ダイオードと第２補助コンデ
ンサとの直列回路を接続し、入力直流をこれとは異なる
電圧の直流に変換する第１回生用電力変換手段の入力端
子を前記第１補助コンデンサの両端に接続し、且つこの
第１回生用電力変換手段の出力端子を前記正極側主コン
デンサの両端に接続し、入力直流をこれとは異なる電圧
の直流に変換する第２回生用電力変換手段の入力端子を
前記第２補助コンデンサの両端に接続し、且つこの第２
回生用電力変換手段の出力端子を前記負極側主コンデン
サの両端に接続する。
チング回路との結合点と前記中性点との間に、正極側ク
ランプコンデンサと第５スナバダイオードとの直列回路
を接続し、前記負極側リアクトルと第４スイッチング回
路との結合点と前記中性点との間に、負極側クランプコ
ンデンサと第６スナバダイオードとの直列回路を接続
し、正極側クランプコンデンサと第５スナバダイオード
との結合点と前記中性点との間に第１補助ダイオードと
第１補助コンデンサとの直列回路を接続し、負極側クラ
ンプコンデンサと第６スナバダイオードとの結合点と前
記中性点との間に第２補助ダイオードと第２補助コンデ
ンサとの直列回路を接続し、入力直流をこれとは異なる
電圧の直流に変換する第１回生用電力変換手段の入力端
子を前記第１補助コンデンサの両端に接続し、且つこの
第１回生用電力変換手段の出力端子を前記正極側主コン
デンサの両端に接続し、入力直流をこれとは異なる電圧
の直流に変換する第２回生用電力変換手段の入力端子を
前記第２補助コンデンサの両端に接続し、且つこの第２
回生用電力変換手段の出力端子を前記負極側主コンデン
サの両端に接続する。
【００１９】又は、前記正極側リアクトルと第１スイッ
チング回路との結合点と前記中性点との間に、正極側ク
ランプコンデンサと第５スナバダイオードとの直列回路
を接続し、前記負極側リアクトルと第４スイッチング回
路との結合点と前記中性点との間に、負極側クランプコ
ンデンサと第６スナバダイオードとの直列回路を接続
し、前記正極側主コンデンサと前記中性点との間に正極
側補助コンデンサを挿入し、前記負極側主コンデンサと
前記中性点との間に負極側補助コンデンサを挿入し、前
記正極側クランプコンデンサと第５スナバダイオードと
の結合点と前記負極側主コンデンサと負極側補助コンデ
ンサとの結合点との間に第１補助ダイオードを接続し、
前記負極側クランプコンデンサと第６スナバダイオード
との結合点と前記正極側主コンデンサと正極側補助コン
デンサとの結合点との間に第２補助ダイオードを接続
し、入力直流をこれとは異なる電圧の直流に変換する第
３回生用電力変換手段の入力端子を前記負極側補助コン
デンサの両端に接続し、且つこの第３回生用電力変換手
段の出力端子を前記正極側主コンデンサの両端に接続
し、入力直流をこれとは異なる電圧の直流に変換する第
４回生用電力変換手段の入力端子を前記正極側補助コン
デンサの両端に接続し、且つこの第４回生用電力変換手
段の出力端子を前記負極側主コンデンサの両端に接続す
る。又は前記第３回生用電力変換手段と第４回生用電力
変換手段の代わりに使用する第５回生用電力変換手段と
第６回生用電力変換手段の出力端子を、それぞれ正極側
主コンデンサと正極側補助コンデンサとの直列回路の両
端と、負極側主コンデンサと負極側補助コンデンサとの
直列回路の両端とに接続する。
チング回路との結合点と前記中性点との間に、正極側ク
ランプコンデンサと第５スナバダイオードとの直列回路
を接続し、前記負極側リアクトルと第４スイッチング回
路との結合点と前記中性点との間に、負極側クランプコ
ンデンサと第６スナバダイオードとの直列回路を接続
し、前記正極側主コンデンサと前記中性点との間に正極
側補助コンデンサを挿入し、前記負極側主コンデンサと
前記中性点との間に負極側補助コンデンサを挿入し、前
記正極側クランプコンデンサと第５スナバダイオードと
の結合点と前記負極側主コンデンサと負極側補助コンデ
ンサとの結合点との間に第１補助ダイオードを接続し、
前記負極側クランプコンデンサと第６スナバダイオード
との結合点と前記正極側主コンデンサと正極側補助コン
デンサとの結合点との間に第２補助ダイオードを接続
し、入力直流をこれとは異なる電圧の直流に変換する第
３回生用電力変換手段の入力端子を前記負極側補助コン
デンサの両端に接続し、且つこの第３回生用電力変換手
段の出力端子を前記正極側主コンデンサの両端に接続
し、入力直流をこれとは異なる電圧の直流に変換する第
４回生用電力変換手段の入力端子を前記正極側補助コン
デンサの両端に接続し、且つこの第４回生用電力変換手
段の出力端子を前記負極側主コンデンサの両端に接続す
る。又は前記第３回生用電力変換手段と第４回生用電力
変換手段の代わりに使用する第５回生用電力変換手段と
第６回生用電力変換手段の出力端子を、それぞれ正極側
主コンデンサと正極側補助コンデンサとの直列回路の両
端と、負極側主コンデンサと負極側補助コンデンサとの
直列回路の両端とに接続する。
【００２０】
【作用】請求項１に対応する発明は、３レベルインバー
タが動作する際のエネルギーを充放電コンデンサに蓄え
た後クランプコンデンサに移し、クランプコンデンサと
リアクトルと補助コンデンサとの直列共振によりこのク
ランプコンデンサのエネルギーを補助コンデンサへ移
し、直流−直流コンバータを使って、補助コンデンサへ
移されたエネルギーを直流電源側へ回生するのである
が、前記補助コンデンサは中性点が基準電位となるよう
に接続することで、当該インバータ内部の電圧上昇を回
避する。
タが動作する際のエネルギーを充放電コンデンサに蓄え
た後クランプコンデンサに移し、クランプコンデンサと
リアクトルと補助コンデンサとの直列共振によりこのク
ランプコンデンサのエネルギーを補助コンデンサへ移
し、直流−直流コンバータを使って、補助コンデンサへ
移されたエネルギーを直流電源側へ回生するのである
が、前記補助コンデンサは中性点が基準電位となるよう
に接続することで、当該インバータ内部の電圧上昇を回
避する。
【００２１】請求項２と請求項３とに対応する発明は、
３レベルインバータが動作する際のエネルギーを充放電
コンデンサに蓄えた後クランプコンデンサに移し、クラ
ンプコンデンサとリアクトルと主コンデンサと補助コン
デンサとの直列共振によりこのクランプコンデンサのエ
ネルギーを補助コンデンサへ移し、直流−直流コンバー
タを使って、補助コンデンサへ移されたエネルギーを直
流電源側へ回生するのであるが、主コンデンサと補助コ
ンデンサとは直列接続である。そこで補助コンデンサが
中性点側となる接続にすることで、当該インバータ内部
の電圧上昇を回避するが、エネルギーを回生する前記回
生用電力変換手段は、入力側と出力側との絶縁と共に適
切な電圧変換をする変圧器を内蔵して、前記主コンデン
サへエネルギーを回生する。
３レベルインバータが動作する際のエネルギーを充放電
コンデンサに蓄えた後クランプコンデンサに移し、クラ
ンプコンデンサとリアクトルと主コンデンサと補助コン
デンサとの直列共振によりこのクランプコンデンサのエ
ネルギーを補助コンデンサへ移し、直流−直流コンバー
タを使って、補助コンデンサへ移されたエネルギーを直
流電源側へ回生するのであるが、主コンデンサと補助コ
ンデンサとは直列接続である。そこで補助コンデンサが
中性点側となる接続にすることで、当該インバータ内部
の電圧上昇を回避するが、エネルギーを回生する前記回
生用電力変換手段は、入力側と出力側との絶縁と共に適
切な電圧変換をする変圧器を内蔵して、前記主コンデン
サへエネルギーを回生する。
【００２２】請求項４と請求項５とに対応する発明は、
３レベルインバータが動作する際のエネルギーを充放電
コンデンサに蓄えた後クランプコンデンサに移し、クラ
ンプコンデンサとリアクトルと主コンデンサと補助コン
デンサとの直列共振によりこのクランプコンデンサのエ
ネルギーを補助コンデンサへ移し、直流−直流コンバー
タを使って、補助コンデンサへ移されたエネルギーを直
流電源側へ回生するのであるが、主コンデンサと補助コ
ンデンサとは直列接続である。そこで補助コンデンサが
中性点側となる接続にすることで、当該インバータ内部
の電圧上昇を回避するが、エネルギーを回生する回生用
電力変換手段は、入力側と出力側との絶縁と共に適切な
電圧変換をする変圧器を内蔵して、前記主コンデンサと
補助コンデンサとの直列回路へエネルギーを回生する。
３レベルインバータが動作する際のエネルギーを充放電
コンデンサに蓄えた後クランプコンデンサに移し、クラ
ンプコンデンサとリアクトルと主コンデンサと補助コン
デンサとの直列共振によりこのクランプコンデンサのエ
ネルギーを補助コンデンサへ移し、直流−直流コンバー
タを使って、補助コンデンサへ移されたエネルギーを直
流電源側へ回生するのであるが、主コンデンサと補助コ
ンデンサとは直列接続である。そこで補助コンデンサが
中性点側となる接続にすることで、当該インバータ内部
の電圧上昇を回避するが、エネルギーを回生する回生用
電力変換手段は、入力側と出力側との絶縁と共に適切な
電圧変換をする変圧器を内蔵して、前記主コンデンサと
補助コンデンサとの直列回路へエネルギーを回生する。
【００２３】請求項６に対応する発明は、３レベルイン
バータが動作する際のエネルギーをクランプコンデンサ
に蓄えた後、このクランプコンデンサとリアクトルと補
助コンデンサとの直列共振によりこのクランプコンデン
サのエネルギーを補助コンデンサへ移した後、直流−直
流コンバータを使って、補助コンデンサへ移されたエネ
ルギーを直流電源側へ回生するのであるが、前記補助コ
ンデンサは中性点が基準電位となるように接続している
ので、当該インバータ内部の電圧上昇を回避する。請求
項７と請求項８とに対応する発明は、３レベルインバー
タが動作する際のエネルギーをクランプコンデンサに蓄
えた後、このクランプコンデンサとリアクトルと主コン
デンサと補助コンデンサとの直列共振によりこのクラン
プコンデンサのエネルギーを補助コンデンサへ移し、直
流−直流コンバータを使って、補助コンデンサへ移され
たエネルギーを直流電源側へ回生するのであるが、主コ
ンデンサと補助コンデンサとは直列接続である。そこで
補助コンデンサが中性点側となる接続にすることで、当
該インバータ内部の電圧上昇を回避するが、エネルギー
を回生する前記回生用電力変換手段は、入力側と出力側
との絶縁と共に適切な電圧変換をする変圧器を内蔵する
ことで、前記主コンデンサへエネルギーを回生する。
バータが動作する際のエネルギーをクランプコンデンサ
に蓄えた後、このクランプコンデンサとリアクトルと補
助コンデンサとの直列共振によりこのクランプコンデン
サのエネルギーを補助コンデンサへ移した後、直流−直
流コンバータを使って、補助コンデンサへ移されたエネ
ルギーを直流電源側へ回生するのであるが、前記補助コ
ンデンサは中性点が基準電位となるように接続している
ので、当該インバータ内部の電圧上昇を回避する。請求
項７と請求項８とに対応する発明は、３レベルインバー
タが動作する際のエネルギーをクランプコンデンサに蓄
えた後、このクランプコンデンサとリアクトルと主コン
デンサと補助コンデンサとの直列共振によりこのクラン
プコンデンサのエネルギーを補助コンデンサへ移し、直
流−直流コンバータを使って、補助コンデンサへ移され
たエネルギーを直流電源側へ回生するのであるが、主コ
ンデンサと補助コンデンサとは直列接続である。そこで
補助コンデンサが中性点側となる接続にすることで、当
該インバータ内部の電圧上昇を回避するが、エネルギー
を回生する前記回生用電力変換手段は、入力側と出力側
との絶縁と共に適切な電圧変換をする変圧器を内蔵する
ことで、前記主コンデンサへエネルギーを回生する。
【００２４】請求項９と請求項１０とに対応する発明
は、３レベルインバータが動作する際のエネルギーをク
ランプコンデンサに蓄えた後、このクランプコンデンサ
とリアクトルと主コンデンサと補助コンデンサとの直列
共振によりこのクランプコンデンサのエネルギーを補助
コンデンサへ移し、直流−直流コンバータを使って、補
助コンデンサへ移されたエネルギーを直流電源側へ回生
するのであるが、主コンデンサと補助コンデンサとは直
列接続である。そこで補助コンデンサが中性点側となる
接続にすることで、当該インバータ内部の電圧上昇を回
避するが、エネルギーを回生する前記回生用電力変換手
段は、入力側と出力側との絶縁と共に適切な電圧変換を
する変圧器を内蔵することで、前記主コンデンサと補助
コンデンサとの直列回路へエネルギーを回生する。
は、３レベルインバータが動作する際のエネルギーをク
ランプコンデンサに蓄えた後、このクランプコンデンサ
とリアクトルと主コンデンサと補助コンデンサとの直列
共振によりこのクランプコンデンサのエネルギーを補助
コンデンサへ移し、直流−直流コンバータを使って、補
助コンデンサへ移されたエネルギーを直流電源側へ回生
するのであるが、主コンデンサと補助コンデンサとは直
列接続である。そこで補助コンデンサが中性点側となる
接続にすることで、当該インバータ内部の電圧上昇を回
避するが、エネルギーを回生する前記回生用電力変換手
段は、入力側と出力側との絶縁と共に適切な電圧変換を
する変圧器を内蔵することで、前記主コンデンサと補助
コンデンサとの直列回路へエネルギーを回生する。
【００２５】
【実施例】図１は本発明の第１実施例を表した回路図で
あって請求項１に対応するが、この図１の第１実施例回
路に図示の交流出力端子１０，４個の逆導通ＧＴＯサイ
リスタ１５〜１８，正極側と負極側の主コンデンサ２１
と４１，正極側と負極側のリアクトル２２と４２，第１
と第２のクランプダイオード２３と４３，正極側と負極
側のクランプコンデンサ３１と５１，及び正極側と負極
側の充放電コンデンサ３２と５２の名称・用途・機能
は、図１０で既述の第１従来例回路の場合と同じである
から、これらの説明は省略する。
あって請求項１に対応するが、この図１の第１実施例回
路に図示の交流出力端子１０，４個の逆導通ＧＴＯサイ
リスタ１５〜１８，正極側と負極側の主コンデンサ２１
と４１，正極側と負極側のリアクトル２２と４２，第１
と第２のクランプダイオード２３と４３，正極側と負極
側のクランプコンデンサ３１と５１，及び正極側と負極
側の充放電コンデンサ３２と５２の名称・用途・機能
は、図１０で既述の第１従来例回路の場合と同じである
から、これらの説明は省略する。
【００２６】図１の第１実施例回路では、正極側クラン
プコンデンサ３１と第１スナバダイオード６１と第２ス
ナバダイオード６２との直列接続回路を、正極側リアク
トル２２と第１逆導通ＧＴＯサイリスタ１５との結合点
と中性点Ｚとの間に接続し、負極側クランプコンデンサ
５１と第３スナバダイオード７１と第４スナバダイオー
ド７２との直列接続回路を、負極側リアクトル４２と第
４逆導通ＧＴＯサイリスタ１８との結合点と中性点Ｚと
の間に接続する。正極側充放電コンデンサ３２は第１逆
導通ＧＴＯサイリスタ１５と第２逆導通ＧＴＯサイリス
タ１６との結合点と第１スナバダイオード６１と第２ス
ナバダイオード６２との結合点との間に接続し、負極側
充放電コンデンサ５２は第３逆導通ＧＴＯサイリスタ１
７と第４逆導通ＧＴＯサイリスタ１８との結合点と第３
スナバダイオード７１と第４スナバダイオード７２との
結合点との間に接続する。更に、第１補助ダイオード６
４と第１補助コンデンサ６５との直列回路を、正極側ク
ランプコンデンサ３１と第１スナバダイオード６１との
結合点と中性点Ｚとの間に接続し、第２補助ダイオード
７４と第２補助コンデンサ７５との直列回路を、負極側
クランプコンデンサ５１と第４スナバダイオード７２と
の結合点と中性点Ｚとの間に接続する。第１補助コンデ
ンサ６５の両端は第１回生用コンバータ６６の入力側に
接続し、これの出力側は直流正電位Ｐと中性点Ｚとの間
に接続する。同様に第２補助コンデンサ７５の両端は第
２回生用コンバータ７６の入力側に接続し、これの出力
側は直流負電位Ｎと中性点Ｚとの間に接続する。
プコンデンサ３１と第１スナバダイオード６１と第２ス
ナバダイオード６２との直列接続回路を、正極側リアク
トル２２と第１逆導通ＧＴＯサイリスタ１５との結合点
と中性点Ｚとの間に接続し、負極側クランプコンデンサ
５１と第３スナバダイオード７１と第４スナバダイオー
ド７２との直列接続回路を、負極側リアクトル４２と第
４逆導通ＧＴＯサイリスタ１８との結合点と中性点Ｚと
の間に接続する。正極側充放電コンデンサ３２は第１逆
導通ＧＴＯサイリスタ１５と第２逆導通ＧＴＯサイリス
タ１６との結合点と第１スナバダイオード６１と第２ス
ナバダイオード６２との結合点との間に接続し、負極側
充放電コンデンサ５２は第３逆導通ＧＴＯサイリスタ１
７と第４逆導通ＧＴＯサイリスタ１８との結合点と第３
スナバダイオード７１と第４スナバダイオード７２との
結合点との間に接続する。更に、第１補助ダイオード６
４と第１補助コンデンサ６５との直列回路を、正極側ク
ランプコンデンサ３１と第１スナバダイオード６１との
結合点と中性点Ｚとの間に接続し、第２補助ダイオード
７４と第２補助コンデンサ７５との直列回路を、負極側
クランプコンデンサ５１と第４スナバダイオード７２と
の結合点と中性点Ｚとの間に接続する。第１補助コンデ
ンサ６５の両端は第１回生用コンバータ６６の入力側に
接続し、これの出力側は直流正電位Ｐと中性点Ｚとの間
に接続する。同様に第２補助コンデンサ７５の両端は第
２回生用コンバータ７６の入力側に接続し、これの出力
側は直流負電位Ｎと中性点Ｚとの間に接続する。
【００２７】このように構成している３レベルインバー
タが運転すると、これに伴ってスナバ回路へカネルギー
が吸収されるが、このエネルギーを電源側へ回生する動
作の一例を以下において説明する。当該３レベルインバ
ータが第１の状態、即ち第１逆導通ＧＴＯサイリスタ１
５と第２逆導通ＧＴＯサイリスタ１６とがオンで第３逆
導通ＧＴＯサイリスタ１７と第４逆導通ＧＴＯサイリス
タ１８とがオフの状態のときの負荷への電流経路は、直
流正電位Ｐ→正極側リアクトル２２→第１逆導通ＧＴＯ
サイリスタ１５→第２逆導通ＧＴＯサイリスタ１６→交
流出力端子１０であり、このとき正極側クランプコンデ
ンサ３１と正極側充放電コンデンサ３２とは直流正電位
Ｐまで充電されている。ここで第１逆導通ＧＴＯサイリ
スタ１５がオフして第３逆導通ＧＴＯサイリスタ１７が
オンする第２状態へ移行すると、負荷への電流経路は、
直流正電位Ｐ→正極側リアクトル２２→正極側クランプ
コンデンサ３１→第１スナバダイオード６１→正極側充
放電コンデンサ３２→第２逆導通ＧＴＯサイリスタ１６
→交流出力端子１０となるので、正極側充放電コンデン
サ３２の電荷は払い出されてしまって第１クランプダイ
オード２３が導通することになる。即ち正極側充放電コ
ンデンサ３２の電荷は正極側クランプコンデンサ３１へ
移動することになる。
タが運転すると、これに伴ってスナバ回路へカネルギー
が吸収されるが、このエネルギーを電源側へ回生する動
作の一例を以下において説明する。当該３レベルインバ
ータが第１の状態、即ち第１逆導通ＧＴＯサイリスタ１
５と第２逆導通ＧＴＯサイリスタ１６とがオンで第３逆
導通ＧＴＯサイリスタ１７と第４逆導通ＧＴＯサイリス
タ１８とがオフの状態のときの負荷への電流経路は、直
流正電位Ｐ→正極側リアクトル２２→第１逆導通ＧＴＯ
サイリスタ１５→第２逆導通ＧＴＯサイリスタ１６→交
流出力端子１０であり、このとき正極側クランプコンデ
ンサ３１と正極側充放電コンデンサ３２とは直流正電位
Ｐまで充電されている。ここで第１逆導通ＧＴＯサイリ
スタ１５がオフして第３逆導通ＧＴＯサイリスタ１７が
オンする第２状態へ移行すると、負荷への電流経路は、
直流正電位Ｐ→正極側リアクトル２２→正極側クランプ
コンデンサ３１→第１スナバダイオード６１→正極側充
放電コンデンサ３２→第２逆導通ＧＴＯサイリスタ１６
→交流出力端子１０となるので、正極側充放電コンデン
サ３２の電荷は払い出されてしまって第１クランプダイ
オード２３が導通することになる。即ち正極側充放電コ
ンデンサ３２の電荷は正極側クランプコンデンサ３１へ
移動することになる。
【００２８】正極側クランプコンデンサ３１へ移動した
エネルギーは、正極側クランプコンデンサ３１と正極側
リアクトル２２と正極側主コンデンサ２１と第１補助コ
ンデンサ６５及び第１補助ダイオード６４とで構成する
閉回路での共振現象により、第１補助コンデンサ６５へ
移動する。例えば図１２や図１３で既述の昇圧チョッパ
で構成している第１回生用コンバータ６６は、第１補助
コンデンサ６５からのエネルギーを変換して正極側主コ
ンデンサ２１へ回生する。負極側回路の各逆導通ＧＴＯ
サイリスタがオン・オフした場合も、前述と同様の動作
によりスナバエネルギーが電源側へ回生される。
エネルギーは、正極側クランプコンデンサ３１と正極側
リアクトル２２と正極側主コンデンサ２１と第１補助コ
ンデンサ６５及び第１補助ダイオード６４とで構成する
閉回路での共振現象により、第１補助コンデンサ６５へ
移動する。例えば図１２や図１３で既述の昇圧チョッパ
で構成している第１回生用コンバータ６６は、第１補助
コンデンサ６５からのエネルギーを変換して正極側主コ
ンデンサ２１へ回生する。負極側回路の各逆導通ＧＴＯ
サイリスタがオン・オフした場合も、前述と同様の動作
によりスナバエネルギーが電源側へ回生される。
【００２９】図２は本発明の第２実施例を表した回路図
であって請求項２に対応する。この図２の第２実施例回
路では、第１補助コンデンサ６５を負極側主コンデンサ
４１と直列にして中性点Ｚと直流負電位Ｎとの間に接続
し、第２補助コンデンサ７５を正極側主コンデンサ２１
と直列にして中性点Ｚと直流正電位Ｐとの間に接続して
いることと、第１補助コンデンサ６５の両端を入力端子
に接続している第３回生用コンバータ６７は、その出力
端子を正極側主コンデンサ２１の両端に接続しているこ
とと、第２補助コンデンサ７５の両端を入力端子に接続
している第４回生用コンバータ７７は、その出力端子を
負極側主コンデンサ４１の両端に接続していることと
が、図１で既述の第１実施例回路とは異なる点である
が、それ以外はすべて同じである。従って正極側充放電
コンデンサ３２から正極側クランプコンデンサ３１へ移
動したエネルギー、又は負極側充放電コンデンサ５２か
ら負極側クランプコンデンサ５１へ移動したエネルギー
の電源側への回生動作のみが図１の第１実施例回路とは
異なる。
であって請求項２に対応する。この図２の第２実施例回
路では、第１補助コンデンサ６５を負極側主コンデンサ
４１と直列にして中性点Ｚと直流負電位Ｎとの間に接続
し、第２補助コンデンサ７５を正極側主コンデンサ２１
と直列にして中性点Ｚと直流正電位Ｐとの間に接続して
いることと、第１補助コンデンサ６５の両端を入力端子
に接続している第３回生用コンバータ６７は、その出力
端子を正極側主コンデンサ２１の両端に接続しているこ
とと、第２補助コンデンサ７５の両端を入力端子に接続
している第４回生用コンバータ７７は、その出力端子を
負極側主コンデンサ４１の両端に接続していることと
が、図１で既述の第１実施例回路とは異なる点である
が、それ以外はすべて同じである。従って正極側充放電
コンデンサ３２から正極側クランプコンデンサ３１へ移
動したエネルギー、又は負極側充放電コンデンサ５２か
ら負極側クランプコンデンサ５１へ移動したエネルギー
の電源側への回生動作のみが図１の第１実施例回路とは
異なる。
【００３０】正極側については、正極側クランプコンデ
ンサ３１へ移動したエネルギーは、この正極側クランプ
コンデンサ３１，正極側リアクトル２２，正極側主コン
デンサ２１，第２補助コンデンサ７５，第１補助コンデ
ンサ６５，及び第１補助ダイオード６４で構成する閉回
路での共振現象により第１補助コンデンサ６５へ移動す
る。第３回生用コンバータ６７は第１補助コンデンサ６
５のエネルギーを変換して正極側主コンデンサ２１へ回
生する。負極側についても同様の動作によりスナバエネ
ルギーを負極側主コンデンサ４１へ回生している。
ンサ３１へ移動したエネルギーは、この正極側クランプ
コンデンサ３１，正極側リアクトル２２，正極側主コン
デンサ２１，第２補助コンデンサ７５，第１補助コンデ
ンサ６５，及び第１補助ダイオード６４で構成する閉回
路での共振現象により第１補助コンデンサ６５へ移動す
る。第３回生用コンバータ６７は第１補助コンデンサ６
５のエネルギーを変換して正極側主コンデンサ２１へ回
生する。負極側についても同様の動作によりスナバエネ
ルギーを負極側主コンデンサ４１へ回生している。
【００３１】図３は図２の第２実施例回路に記載してい
る本発明の回生用コンバータの構成を表した回路図であ
って、請求項３に対応する。この図３に図示しているよ
うに、第３回生用コンバータ６７は、ここへ入力した直
流を交流に変換するインバータ６７Ａと、この交流を絶
縁し且つ所望の電圧に変換する変圧器６７Ｔと、変圧後
の交流を再び直流に変換する整流回路６７Ｄとで構成し
ている。ここで変圧器６７Ｔの変圧比は、入力側の第１
補助コンデンサ６５の電圧と、出力側の正極側主コンデ
ンサ２１の電圧とに対応するように選定している。第４
回生用コンバータ７７も同様に、インバータ７７Ａと変
圧器７７Ｔと整流回路７７Ｄとで構成していて、第２補
助コンデンサ７５から入力したエネルギーを負極側主コ
ンデンサ４１へ回生する。
る本発明の回生用コンバータの構成を表した回路図であ
って、請求項３に対応する。この図３に図示しているよ
うに、第３回生用コンバータ６７は、ここへ入力した直
流を交流に変換するインバータ６７Ａと、この交流を絶
縁し且つ所望の電圧に変換する変圧器６７Ｔと、変圧後
の交流を再び直流に変換する整流回路６７Ｄとで構成し
ている。ここで変圧器６７Ｔの変圧比は、入力側の第１
補助コンデンサ６５の電圧と、出力側の正極側主コンデ
ンサ２１の電圧とに対応するように選定している。第４
回生用コンバータ７７も同様に、インバータ７７Ａと変
圧器７７Ｔと整流回路７７Ｄとで構成していて、第２補
助コンデンサ７５から入力したエネルギーを負極側主コ
ンデンサ４１へ回生する。
【００３２】図４は本発明の第３実施例を表した回路図
であって請求項４に対応している。この図４に図示の第
３実施例回路では、第１補助コンデンサ６５へ移動した
エネルギーを第５回生用コンバータ６８へ入力し、これ
を変換して正極側主コンデンサ２１と第２補助コンデン
サ７５との直列回路へ回生することと、第２補助コンデ
ンサ７５へ移動したエネルギーを第６回生用コンバータ
７８へ入力し、これを変換して負極側主コンデンサ４１
と第１補助コンデンサ６５との直列回路へ回生するとこ
ろが、図２で既述の第２実施例回路とは異なっている
が、これ以外の動作はすべて第２実施例回路と同じであ
るから、この第３実施例回路の説明は省略する。
であって請求項４に対応している。この図４に図示の第
３実施例回路では、第１補助コンデンサ６５へ移動した
エネルギーを第５回生用コンバータ６８へ入力し、これ
を変換して正極側主コンデンサ２１と第２補助コンデン
サ７５との直列回路へ回生することと、第２補助コンデ
ンサ７５へ移動したエネルギーを第６回生用コンバータ
７８へ入力し、これを変換して負極側主コンデンサ４１
と第１補助コンデンサ６５との直列回路へ回生するとこ
ろが、図２で既述の第２実施例回路とは異なっている
が、これ以外の動作はすべて第２実施例回路と同じであ
るから、この第３実施例回路の説明は省略する。
【００３３】図５は図４の第３実施例回路に記載してい
る本発明の回生用コンバータの構成を表した回路図であ
って、請求項５に対応する。この図５に記載の第５回生
用コンバータ６８と第６回生用コンバータ７８とは、そ
の入力端子を第１補助コンデンサ６５か、第２補助コン
デンサ７５かの両端に接続しているが、出力端子は正極
側主コンデンサ２１と第２補助コンデンサ７５との直列
回路か、負極側主コンデンサ４１と第１補助コンデンサ
６５との直列回路かの両端に接続しているので、入力電
圧と出力電圧との比率が、図３で既述の場合とは異なる
が、それ以外はすべて図３で既述の第３回生用コンバー
タ６７か第４回生用コンバータ７７と同じである。
る本発明の回生用コンバータの構成を表した回路図であ
って、請求項５に対応する。この図５に記載の第５回生
用コンバータ６８と第６回生用コンバータ７８とは、そ
の入力端子を第１補助コンデンサ６５か、第２補助コン
デンサ７５かの両端に接続しているが、出力端子は正極
側主コンデンサ２１と第２補助コンデンサ７５との直列
回路か、負極側主コンデンサ４１と第１補助コンデンサ
６５との直列回路かの両端に接続しているので、入力電
圧と出力電圧との比率が、図３で既述の場合とは異なる
が、それ以外はすべて図３で既述の第３回生用コンバー
タ６７か第４回生用コンバータ７７と同じである。
【００３４】図６は本発明の第４実施例を表した回路図
であって請求項６に対応しているが、この図６の第４実
施例回路に図示の交流出力端子１０，４組のスイッチン
グ回路１１〜１４，正極側と負極側の主コンデンサ２１
と４１，正極側と負極側のリアクトル２２と４２，第１
と第２のクランプダイオード２３と４３，及び正極側と
負極側のクランプコンデンサ３１と５１の名称・用途・
機能は、図１１で既述の第２従来例回路の場合と同じで
あるから、これらの説明は省略する。
であって請求項６に対応しているが、この図６の第４実
施例回路に図示の交流出力端子１０，４組のスイッチン
グ回路１１〜１４，正極側と負極側の主コンデンサ２１
と４１，正極側と負極側のリアクトル２２と４２，第１
と第２のクランプダイオード２３と４３，及び正極側と
負極側のクランプコンデンサ３１と５１の名称・用途・
機能は、図１１で既述の第２従来例回路の場合と同じで
あるから、これらの説明は省略する。
【００３５】図６の第４実施例回路では、正極側クラン
プコンデンサ３１と第５スナバダイオード６３との直列
接続回路を、正極側リアクトル２２と第１スイッチング
回路１１との結合点と中性点Ｚとの間に接続し、負極側
クランプコンデンサ５１と第６スナバダイオード７３と
の直列接続回路を、負極側リアクトル４２と第４スイッ
チング回路１４との結合点と中性点Ｚとの間に接続す
る。更に第１補助ダイオード６４と第１補助コンデンサ
６５との直列回路を、正極側クランプコンデンサ３１と
第５スナバダイオード６３との結合点と中性点Ｚとの間
に接続し、第２補助ダイオード７４と第２補助コンデン
サ７５との直列回路を、負極側クランプコンデンサ５１
と第６スナバダイオード７３との結合点と中性点Ｚとの
間に接続する。第１補助コンデンサ６５の両端を第１回
生用コンバータ６６の入力側に接続し、これの出力側は
直流正電位Ｐと中性点Ｚとの間に接続する。同様に第２
補助コンデンサ７５の両端を第２回生用コンバータ７６
の入力側に接続し、これの出力側は直流負電位Ｎと中性
点Ｚとの間に接続する。
プコンデンサ３１と第５スナバダイオード６３との直列
接続回路を、正極側リアクトル２２と第１スイッチング
回路１１との結合点と中性点Ｚとの間に接続し、負極側
クランプコンデンサ５１と第６スナバダイオード７３と
の直列接続回路を、負極側リアクトル４２と第４スイッ
チング回路１４との結合点と中性点Ｚとの間に接続す
る。更に第１補助ダイオード６４と第１補助コンデンサ
６５との直列回路を、正極側クランプコンデンサ３１と
第５スナバダイオード６３との結合点と中性点Ｚとの間
に接続し、第２補助ダイオード７４と第２補助コンデン
サ７５との直列回路を、負極側クランプコンデンサ５１
と第６スナバダイオード７３との結合点と中性点Ｚとの
間に接続する。第１補助コンデンサ６５の両端を第１回
生用コンバータ６６の入力側に接続し、これの出力側は
直流正電位Ｐと中性点Ｚとの間に接続する。同様に第２
補助コンデンサ７５の両端を第２回生用コンバータ７６
の入力側に接続し、これの出力側は直流負電位Ｎと中性
点Ｚとの間に接続する。
【００３６】このように構成している３レベルインバー
タが第１の状態、即ち第１スイッチング回路１１と第２
スイッチング回路１２とがオンで第３スイッチング回路
１３と第４スイッチング回路１４とがオフの状態のと
き、正極側クランプコンデンサ３１は直流正電位Ｐまで
充電されている。ここで第１スイッチング回路１１がオ
フして第３スイッチング回路１３がオンする第２状態へ
移行すると、正極側リアクトル２２に蓄積していたエネ
ルギーが正極側クランプコンデンサ３１へ移動するが、
このエネルギーは、正極側クランプコンデンサ３１，正
極側リアクトル２２，正極側主コンデンサ２１，第１補
助コンデンサ６５，及び第１補助ダイオード６４で構成
する閉回路での共振現象により、第１補助コンデンサ６
５へ移動する。第１回生用コンバータ６６を例えば昇圧
チョッパで構成しすれば、第１補助コンデンサ６５のエ
ネルギーを変換して正極側主コンデンサ２１へ回生する
ことができる。負極側回路の各スイッチング回路がオン
・オフした場合も、前述と同様の動作により、スナバエ
ネルギーは電源側へ回生される。
タが第１の状態、即ち第１スイッチング回路１１と第２
スイッチング回路１２とがオンで第３スイッチング回路
１３と第４スイッチング回路１４とがオフの状態のと
き、正極側クランプコンデンサ３１は直流正電位Ｐまで
充電されている。ここで第１スイッチング回路１１がオ
フして第３スイッチング回路１３がオンする第２状態へ
移行すると、正極側リアクトル２２に蓄積していたエネ
ルギーが正極側クランプコンデンサ３１へ移動するが、
このエネルギーは、正極側クランプコンデンサ３１，正
極側リアクトル２２，正極側主コンデンサ２１，第１補
助コンデンサ６５，及び第１補助ダイオード６４で構成
する閉回路での共振現象により、第１補助コンデンサ６
５へ移動する。第１回生用コンバータ６６を例えば昇圧
チョッパで構成しすれば、第１補助コンデンサ６５のエ
ネルギーを変換して正極側主コンデンサ２１へ回生する
ことができる。負極側回路の各スイッチング回路がオン
・オフした場合も、前述と同様の動作により、スナバエ
ネルギーは電源側へ回生される。
【００３７】図７は本発明の第５実施例を表した回路図
であって請求項７に対応する。この図７の第５実施例回
路では、第１補助コンデンサ６５を負極側主コンデンサ
４１と直列にして中性点Ｚと直流負電位Ｎとの間に接続
し、第２補助コンデンサ７５を正極側主コンデンサ２１
と直列にして中性点Ｚと直流正電位Ｐとの間に接続して
いることと、第１補助コンデンサ６５の両端を入力端子
に接続している第３回生用コンバータ６７と、第２補助
コンデンサ７５の両端を入力端子に接続している第４回
生用コンバータ７７とは、いずれも入力側と出力側とが
絶縁された構成の直流−直流コンバータであることが、
図６で既述の第４実施例回路とは異なる点であるが、そ
れ以外はすべて同じである。従って、正極側クランプコ
ンデンサ３１の蓄積エネルギー、又は負極側クランプコ
ンデンサ５１の蓄積エネルギーの電源側への回生動作の
みが図６の第４実施例回路とは異なる。
であって請求項７に対応する。この図７の第５実施例回
路では、第１補助コンデンサ６５を負極側主コンデンサ
４１と直列にして中性点Ｚと直流負電位Ｎとの間に接続
し、第２補助コンデンサ７５を正極側主コンデンサ２１
と直列にして中性点Ｚと直流正電位Ｐとの間に接続して
いることと、第１補助コンデンサ６５の両端を入力端子
に接続している第３回生用コンバータ６７と、第２補助
コンデンサ７５の両端を入力端子に接続している第４回
生用コンバータ７７とは、いずれも入力側と出力側とが
絶縁された構成の直流−直流コンバータであることが、
図６で既述の第４実施例回路とは異なる点であるが、そ
れ以外はすべて同じである。従って、正極側クランプコ
ンデンサ３１の蓄積エネルギー、又は負極側クランプコ
ンデンサ５１の蓄積エネルギーの電源側への回生動作の
みが図６の第４実施例回路とは異なる。
【００３８】正極側については、正極側クランプコンデ
ンサ３１の蓄積エネルギーは、この正極側クランプコン
デンサ３１，正極側リアクトル２２，正極側主コンデン
サ２１，第２補助コンデンサ７５，第１補助コンデンサ
６５，及び第１補助ダイオード６４で構成する閉回路で
の共振現象により第１補助コンデンサ６５へ移動する。
入力側と出力側とが絶縁されている第３回生用コンバー
タ６７は第１補助コンデンサ６５のエネルギーを変換し
て電源側へ回生する。負極側についても同様の動作によ
りスナバエネルギーが電源側へ回生される。
ンサ３１の蓄積エネルギーは、この正極側クランプコン
デンサ３１，正極側リアクトル２２，正極側主コンデン
サ２１，第２補助コンデンサ７５，第１補助コンデンサ
６５，及び第１補助ダイオード６４で構成する閉回路で
の共振現象により第１補助コンデンサ６５へ移動する。
入力側と出力側とが絶縁されている第３回生用コンバー
タ６７は第１補助コンデンサ６５のエネルギーを変換し
て電源側へ回生する。負極側についても同様の動作によ
りスナバエネルギーが電源側へ回生される。
【００３９】図８は本発明の第６実施例を表した回路図
であって請求項９に対応している。この図８の第６実施
例回路では、第１補助コンデンサ６５へ移動したエネル
ギーを第５回生用コンバータ６８へ入力し、これを変換
して正極側主コンデンサ２１と第２補助コンデンサ７５
との直列回路へ回生することと、第２補助コンデンサ７
５へ移動したエネルギーを第６回生用コンバータ７８へ
入力し、これを変換して負極側主コンデンサ４１と第１
補助コンデンサ６５との直列回路へ回生するところが、
図７で既述の第５実施例回路とは異なっているが、これ
以外はすべて第５実施例回路と同じであるから、この第
６実施例回路の説明は省略する。
であって請求項９に対応している。この図８の第６実施
例回路では、第１補助コンデンサ６５へ移動したエネル
ギーを第５回生用コンバータ６８へ入力し、これを変換
して正極側主コンデンサ２１と第２補助コンデンサ７５
との直列回路へ回生することと、第２補助コンデンサ７
５へ移動したエネルギーを第６回生用コンバータ７８へ
入力し、これを変換して負極側主コンデンサ４１と第１
補助コンデンサ６５との直列回路へ回生するところが、
図７で既述の第５実施例回路とは異なっているが、これ
以外はすべて第５実施例回路と同じであるから、この第
６実施例回路の説明は省略する。
【００４０】図９は本発明を３相３レベルインバータに
応用した例を表した回路図であって、図４で既述の第３
実施例回路の３組を電源に並列接続することで、相３レ
ベルインバータを構成している。この図９の応用例回路
は、正極側主コンデンサ２１，第２補助コンデンサ７
５，第１補助コンデンサ６５，及び負極側主コンデンサ
４１を直列接続して直流正電位Ｐと直流負電位Ｎとの間
に接続しているが、図４の第３実施例回路と同じ構成の
Ｕ相インバータユニット２Ｕ，Ｖ相インバータユニット
２Ｖ，及びＷ相インバータユニット２Ｗのそれぞれも直
流正電位Ｐと直流負電位Ｎとの間に接続する。ここで第
１補助コンデンサ６５は、第１補助ダイオード６４Ｕを
介してＵ相インバータユニット２Ｕに接続すると共に、
第１補助ダイオード６４Ｖを介してＶ相インバータユニ
ット２Ｖに接続し、且つ第１補助ダイオード６４Ｗを介
してＷ相インバータユニット２Ｗに接続する。第２補助
コンデンサ７５も同様に第２補助ダイオード７４Ｕを介
してＵ相インバータユニット２Ｕに接続すると共に、第
２補助ダイオード７４Ｖを介してＶ相インバータユニッ
ト２Ｖに接続し、且つ第２補助ダイオード７４Ｗを介し
てＷ相インバータユニット２Ｗに接続する。
応用した例を表した回路図であって、図４で既述の第３
実施例回路の３組を電源に並列接続することで、相３レ
ベルインバータを構成している。この図９の応用例回路
は、正極側主コンデンサ２１，第２補助コンデンサ７
５，第１補助コンデンサ６５，及び負極側主コンデンサ
４１を直列接続して直流正電位Ｐと直流負電位Ｎとの間
に接続しているが、図４の第３実施例回路と同じ構成の
Ｕ相インバータユニット２Ｕ，Ｖ相インバータユニット
２Ｖ，及びＷ相インバータユニット２Ｗのそれぞれも直
流正電位Ｐと直流負電位Ｎとの間に接続する。ここで第
１補助コンデンサ６５は、第１補助ダイオード６４Ｕを
介してＵ相インバータユニット２Ｕに接続すると共に、
第１補助ダイオード６４Ｖを介してＶ相インバータユニ
ット２Ｖに接続し、且つ第１補助ダイオード６４Ｗを介
してＷ相インバータユニット２Ｗに接続する。第２補助
コンデンサ７５も同様に第２補助ダイオード７４Ｕを介
してＵ相インバータユニット２Ｕに接続すると共に、第
２補助ダイオード７４Ｖを介してＶ相インバータユニッ
ト２Ｖに接続し、且つ第２補助ダイオード７４Ｗを介し
てＷ相インバータユニット２Ｗに接続する。
【００４１】
【発明の効果】この発明によれば、３レベルインバータ
を構成しているスイッチング回路のオン・オフ動作に伴
ってスナバ回路へ吸収されたエネルギーは、このスナバ
回路からクランプコンデンサへ移されるが、このクラン
プコンデンサと補助コンデンサと補助ダイオード、並び
にスイッチング回路に直列接続しているリアクトルとを
含んでいる閉回路での共振現象により、クランプコンデ
ンサへ移されたエネルギーは補助コンデンサへ移動す
る。この補助コンデンサへ移動したエネルギーを電力変
換手段で電源側へ回生する。
を構成しているスイッチング回路のオン・オフ動作に伴
ってスナバ回路へ吸収されたエネルギーは、このスナバ
回路からクランプコンデンサへ移されるが、このクラン
プコンデンサと補助コンデンサと補助ダイオード、並び
にスイッチング回路に直列接続しているリアクトルとを
含んでいる閉回路での共振現象により、クランプコンデ
ンサへ移されたエネルギーは補助コンデンサへ移動す
る。この補助コンデンサへ移動したエネルギーを電力変
換手段で電源側へ回生する。
【００４２】従来は直流正電位または直流負電位を基準
電位とする位置に前述の補助コンデンサを接続していた
ので、エネルギーが流入して補助コンデンサが充電され
ると、当該３レベルインバータの回路電圧はこの補助コ
ンデンサの充電電圧分だけ高くなってしまっていた。本
発明では、中性点を前記補助コンデンサの基準電位とす
る回路構成にしているので、エネルギーが流入して補助
コンデンサ電圧が上昇しても、中性点電位からの上昇で
あるから当該３レベルインバータの電圧よりも高くなる
恐れは無いし、この補助コンデンサ充電電荷を電源側へ
回生する電力変換手段には、絶縁を兼ねて適切な電圧変
換をする変圧器を備える構成にしている。従って当該３
レベルインバータは、使用電圧の上昇に伴う絶縁距離の
増大や高価な絶縁材料の採用を回避しながらエネルギー
を電源側へ回生することができるので、装置の大形化や
高価格化を抑制できる効果が得られる。
電位とする位置に前述の補助コンデンサを接続していた
ので、エネルギーが流入して補助コンデンサが充電され
ると、当該３レベルインバータの回路電圧はこの補助コ
ンデンサの充電電圧分だけ高くなってしまっていた。本
発明では、中性点を前記補助コンデンサの基準電位とす
る回路構成にしているので、エネルギーが流入して補助
コンデンサ電圧が上昇しても、中性点電位からの上昇で
あるから当該３レベルインバータの電圧よりも高くなる
恐れは無いし、この補助コンデンサ充電電荷を電源側へ
回生する電力変換手段には、絶縁を兼ねて適切な電圧変
換をする変圧器を備える構成にしている。従って当該３
レベルインバータは、使用電圧の上昇に伴う絶縁距離の
増大や高価な絶縁材料の採用を回避しながらエネルギー
を電源側へ回生することができるので、装置の大形化や
高価格化を抑制できる効果が得られる。
【図１】本発明の第１実施例を表した回路図
【図２】本発明の第２実施例を表した回路図
【図３】図２の第２実施例回路に記載している本発明の
回生用コンバータの構成を表した回路図
回生用コンバータの構成を表した回路図
【図４】本発明の第３実施例を表した回路図
【図５】図４の第３実施例回路に記載している本発明の
回生用コンバータの構成を表した回路図
回生用コンバータの構成を表した回路図
【図６】本発明の第４実施例を表した回路図
【図７】本発明の第５実施例を表した回路図
【図８】本発明の第６実施例を表した回路図
【図９】本発明を３相３レベルインバータに応用した例
を表した回路図
を表した回路図
【図１０】３レベルインバータのスナバエネルギーを回
生する回路の第１従来例を示した回路図
生する回路の第１従来例を示した回路図
【図１１】３レベルインバータのスナバエネルギーを回
生する回路の第２従来例を示した回路図
生する回路の第２従来例を示した回路図
【図１２】図１１，図１２で既述の従来例回路に使用し
ている正極側回生用コンバータ２６と負極側回生用コン
バータ４６の第１構成例を示した回路図
ている正極側回生用コンバータ２６と負極側回生用コン
バータ４６の第１構成例を示した回路図
【図１３】図１１，図１２で既述の従来例回路に使用し
ている正極側回生用コンバータ２６と負極側回生用コン
バータ４６の第２構成例を示した回路図
ている正極側回生用コンバータ２６と負極側回生用コン
バータ４６の第２構成例を示した回路図
２Ｕ，２Ｖ，２Ｗ インバータユニット １０ 交流出力端子 １１〜１４ スイッチング回路 １５〜１８ 逆導通ＧＴＯサイリスタ ２１，４１ 正極側，負極側主コンデンサ ２２，４２ 正極側，負極側リアクトル ２３，４３ 第１，第２クランプダイオード ２４，４４ 正極側，負極側補助ダイオード ２５，４５ 正極側，負極側補助コンデンサ ２６，４６ 正極側，負極側回生用コンバータ ３１，５１ 正極側，負極側クランプコンデン
サ ３２，５２ 正極側，負極側充放電コンデンサ ３３，５３ 正極側，負極側補助リアクトル ３４，５４ 正極側，負極側第１スナバダイオ
ード ３５，５５ 正極側，負極側第２スナバダイオ
ード ３６，５６ 正極側，負極側第３スナバダイオ
ード ６１ 第１スナバダイオード ６２ 第２スナバダイオード ６３ 第５スナバダイオード ６４ 第１補助ダイオード ６５ 第１補助コンデンサ ６６ 第１回生用コンバータ ６７ 第３回生用コンバータ ６８ 第５回生用コンバータ ７１ 第３スナバダイオード ７２ 第４スナバダイオード ７３ 第６スナバダイオード ７４ 第２補助ダイオード ７５ 第２補助コンデンサ ７６ 第２回生用コンバータ ７７ 第４回生用コンバータ ７８ 第６回生用コンバータ Ｎ 直流負電位 Ｐ 直流正電位 Ｚ 中性点
サ ３２，５２ 正極側，負極側充放電コンデンサ ３３，５３ 正極側，負極側補助リアクトル ３４，５４ 正極側，負極側第１スナバダイオ
ード ３５，５５ 正極側，負極側第２スナバダイオ
ード ３６，５６ 正極側，負極側第３スナバダイオ
ード ６１ 第１スナバダイオード ６２ 第２スナバダイオード ６３ 第５スナバダイオード ６４ 第１補助ダイオード ６５ 第１補助コンデンサ ６６ 第１回生用コンバータ ６７ 第３回生用コンバータ ６８ 第５回生用コンバータ ７１ 第３スナバダイオード ７２ 第４スナバダイオード ７３ 第６スナバダイオード ７４ 第２補助ダイオード ７５ 第２補助コンデンサ ７６ 第２回生用コンバータ ７７ 第４回生用コンバータ ７８ 第６回生用コンバータ Ｎ 直流負電位 Ｐ 直流正電位 Ｚ 中性点
Claims (10)
- 【請求項１】直流正電位と中性点との間に正極側主コン
デンサを接続し、この中性点と直流負電位との間に負極
側主コンデンサを接続し、前記直流正電位に正極側リア
クトルの一端を接続し、前記直流負電位に負極側リアク
トルの一端を接続し、半導体スイッチ素子とダイオード
との逆並列接続でスイッチング回路を構成し、第１から
第４までの４組のスイッチング回路を直列接続してその
第１スイッチング回路を前記正極側リアクトルの他端に
接続すると共に第４スイッチング回路を前記負極側リア
クトルの他端に接続し、第１クランプダイオードと第２
クランプダイオードとを直列接続した回路を、直列接続
している前記第２スイッチング回路と第３スイッチング
回路とに並列接続し、第１クランプダイオードと第２ク
ランプダイオードとの結合点を前記中性点に接続し、前
記第２スイッチング回路と第３スイッチング回路との結
合点を交流出力端子とする構成の３レベルインバータに
おいて、 前記正極側リアクトルと第１スイッチング回路との結合
点と前記中性点との間に、正極側クランプコンデンサと
第１スナバダイオードと第２スナバダイオードとの直列
回路を接続し、前記負極側リアクトルと第４スイッチン
グ回路との結合点と前記中性点との間に、負極側クラン
プコンデンサと第４スナバダイオードと第３スナバダイ
オードとの直列回路を接続し、第１スナバダイオードと
第２スナバダイオードとの結合点と第１スイッチング回
路と第２スイッチング回路の結合点との間に正極側充放
電コンデンサを接続し、第３スナバダイオードと第４ス
ナバダイオードとの結合点と第３スイッチング回路と第
４スイッチング回路の結合点との間に負極側充放電コン
デンサを接続し、正極側クランプコンデンサと第１スナ
バダイオードとの結合点と前記中性点との間に第１補助
ダイオードと第１補助コンデンサとの直列回路を接続
し、負極側クランプコンデンサと第４スナバダイオード
との結合点と前記中性点との間に第２補助ダイオードと
第２補助コンデンサとの直列回路を接続し、入力直流を
これとは異なる電圧の直流に変換する第１回生用電力変
換手段の入力端子を前記第１補助コンデンサの両端に接
続し、且つこの第１回生用電力変換手段の出力端子を前
記正極側主コンデンサの両端に接続し、同じく入力直流
をこれとは異なる電圧の直流に変換する第２回生用電力
変換手段の入力端子を前記第２補助コンデンサの両端に
接続し、且つこの第２回生用電力変換手段の出力端子を
前記負極側主コンデンサの両端に接続することを特徴と
する３レベルインバータのスナバエネルギー回生回路。 - 【請求項２】直流正電位と中性点との間に正極側主コン
デンサを接続し、この中性点と直流負電位との間に負極
側主コンデンサを接続し、前記直流正電位に正極側リア
クトルの一端を接続し、前記直流負電位に負極側リアク
トルの一端を接続し、半導体スイッチ素子とダイオード
との逆並列接続でスイッチング回路を構成し、第１から
第４までの４組のスイッチング回路を直列接続してその
第１スイッチング回路を前記正極側リアクトルの他端に
接続すると共に第４スイッチング回路を前記負極側リア
クトルの他端に接続し、第１クランプダイオードと第２
クランプダイオードとを直列接続した回路を、直列接続
している前記第２スイッチング回路と第３スイッチング
回路とに並列接続し、第１クランプダイオードと第２ク
ランプダイオードとの結合点を前記中性点に接続し、前
記第２スイッチング回路と第３スイッチング回路との結
合点を交流出力端子とする構成の３レベルインバータに
おいて、 前記正極側リアクトルと第１スイッチング回路との結合
点と前記中性点との間に、正極側クランプコンデンサと
第１スナバダイオードと第２スナバダイオードとの直列
回路を接続し、前記負極側リアクトルと第４スイッチン
グ回路との結合点と前記中性点との間に、負極側クラン
プコンデンサと第４スナバダイオードと第３スナバダイ
オードとの直列回路を接続し、第１スナバダイオードと
第２スナバダイオードとの結合点と第１スイッチング回
路と第２スイッチング回路の結合点との間に正極側充放
電コンデンサを接続し、第３スナバダイオードと第４ス
ナバダイオードとの結合点と第３スイッチング回路と第
４スイッチング回路の結合点との間に負極側充放電コン
デンサを接続し、前記正極側主コンデンサと前記中性点
との間に正極側補助コンデンサを挿入し、前記負極側主
コンデンサと前記中性点との間に負極側補助コンデンサ
を挿入し、前記正極側クランプコンデンサと第１スナバ
ダイオードとの結合点と前記負極側主コンデンサと負極
側補助コンデンサとの結合点との間に第１補助ダイオー
ドを接続し、前記負極側クランプコンデンサと第４スナ
バダイオードとの結合点と前記正極側主コンデンサと正
極側補助コンデンサとの結合点との間に第２補助ダイオ
ードを接続し、入力直流をこれとは異なる電圧の直流に
変換する第３回生用電力変換手段の入力端子を前記負極
側補助コンデンサの両端に接続し、且つこの第３回生用
電力変換手段の出力端子を前記正極側主コンデンサの両
端に接続し、同じく入力直流をこれとは異なる電圧の直
流に変換する第４回生用電力変換手段の入力端子を前記
正極側補助コンデンサの両端に接続し、且つこの第４回
生用電力変換手段の出力端子を前記負極側主コンデンサ
の両端に接続することを特徴とする３レベルインバータ
のスナバエネルギー回生回路。 - 【請求項３】請求項２に記載の３レベルインバータのス
ナバエネルギー回生回路において、前記第３回生用電力
変換手段又は第４回生用電力変換手段には、入力側と出
力側とを絶縁すると共に、入力する前記補助コンデンサ
の電圧と出力する前記主コンデンサの電圧とに対応する
電圧比の変圧器を備えていることを特徴とする３レベル
インバータのスナバエネルギー回生回路。 - 【請求項４】直流正電位と中性点との間に正極側主コン
デンサを接続し、この中性点と直流負電位との間に負極
側主コンデンサを接続し、前記直流正電位に正極側リア
クトルの一端を接続し、前記直流負電位に負極側リアク
トルの一端を接続し、半導体スイッチ素子とダイオード
との逆並列接続でスイッチング回路を構成し、第１から
第４までの４組のスイッチング回路を直列接続してその
第１スイッチング回路を前記正極側リアクトルの他端に
接続すると共に第４スイッチング回路を前記負極側リア
クトルの他端に接続し、第１クランプダイオードと第２
クランプダイオードとを直列接続した回路を、直列接続
している前記第２スイッチング回路と第３スイッチング
回路とに並列接続し、第１クランプダイオードと第２ク
ランプダイオードとの結合点を前記中性点に接続し、前
記第２スイッチング回路と第３スイッチング回路との結
合点を交流出力端子とする構成の３レベルインバータに
おいて、 前記正極側リアクトルと第１スイッチング回路との結合
点と前記中性点との間に、正極側クランプコンデンサと
第１スナバダイオードと第２スナバダイオードとの直列
回路を接続し、前記負極側リアクトルと第４スイッチン
グ回路との結合点と前記中性点との間に、負極側クラン
プコンデンサと第４スナバダイオードと第３スナバダイ
オードとの直列回路を接続し、第１スナバダイオードと
第２スナバダイオードとの結合点と第１スイッチング回
路と第２スイッチング回路の結合点との間に正極側充放
電コンデンサを接続し、第３スナバダイオードと第４ス
ナバダイオードとの結合点と第３スイッチング回路と第
４スイッチング回路の結合点との間に負極側充放電コン
デンサを接続し、前記正極側主コンデンサと前記中性点
との間に正極側補助コンデンサを挿入し、前記負極側主
コンデンサと前記中性点との間に負極側補助コンデンサ
を挿入し、前記正極側クランプコンデンサと第１スナバ
ダイオードとの結合点と前記負極側主コンデンサと負極
側補助コンデンサとの結合点との間に第１補助ダイオー
ドを接続し、前記負極側クランプコンデンサと第４スナ
バダイオードとの結合点と前記正極側主コンデンサと正
極側補助コンデンサとの結合点との間に第２補助ダイオ
ードを接続し、入力直流をこれとは異なる電圧の直流に
変換する第５回生用電力変換手段の入力端子を前記負極
側補助コンデンサの両端に接続し、且つこの第５回生用
電力変換手段の出力端子を前記正極側主コンデンサと正
極側補助コンデンサとの直列回路の両端に接続し、同じ
く入力直流をこれとは異なる電圧の直流に変換する第６
回生用電力変換手段の入力端子を前記正極側補助コンデ
ンサの両端に接続し、且つこの第６回生用電力変換手段
の出力端子を前記負極側主コンデンサと負極側補助コン
デンサとの直列回路の両端に接続することを特徴とする
３レベルインバータのスナバエネルギー回生回路。 - 【請求項５】請求項２に記載の３レベルインバータのス
ナバエネルギー回生回路において、前記第５回生用電力
変換手段又は第６回生用電力変換手段には、入力側と出
力側とを絶縁すると共に、入力する前記補助コンデンサ
の電圧と、出力する前記主コンデンサと補助コンデンサ
との合計電圧とに対応する電圧比の変圧器を備えている
ことを特徴とする３レベルインバータのスナバエネルギ
ー回生回路。 - 【請求項６】直流正電位と中性点との間に正極側主コン
デンサを接続し、この中性点と直流負電位との間に負極
側主コンデンサを接続し、前記直流正電位に正極側リア
クトルの一端を接続し、前記直流負電位に負極側リアク
トルの一端を接続し、半導体スイッチ素子とダイオード
との逆並列接続でスイッチング回路を構成し、第１から
第４までの４組のスイッチング回路を直列接続してその
第１スイッチング回路を前記正極側リアクトルの他端に
接続すると共に第４スイッチング回路を前記負極側リア
クトルの他端に接続し、第１クランプダイオードと第２
クランプダイオードとを直列接続した回路を、直列接続
している前記第２スイッチング回路と第３スイッチング
回路とに並列接続し、第１クランプダイオードと第２ク
ランプダイオードとの結合点を前記中性点に接続し、前
記第２スイッチング回路と第３スイッチング回路との結
合点を交流出力端子とする構成の３レベルインバータに
おいて、 前記正極側リアクトルと第１スイッチング回路との結合
点と前記中性点との間に、正極側クランプコンデンサと
第５スナバダイオードとの直列回路を接続し、前記負極
側リアクトルと第４スイッチング回路との結合点と前記
中性点との間に、負極側クランプコンデンサと第６スナ
バダイオードとの直列回路を接続し、正極側クランプコ
ンデンサと第５スナバダイオードとの結合点と前記中性
点との間に第１補助ダイオードと第１補助コンデンサと
の直列回路を接続し、負極側クランプコンデンサと第６
スナバダイオードとの結合点と前記中性点との間に第２
補助ダイオードと第２補助コンデンサとの直列回路を接
続し、入力直流をこれとは異なる電圧の直流に変換する
第１回生用電力変換手段の入力端子を前記第１補助コン
デンサの両端に接続し、且つこの第１回生用電力変換手
段の出力端子を前記正極側主コンデンサの両端に接続
し、同じく入力直流をこれとは異なる電圧の直流に変換
する第２回生用電力変換手段の入力端子を前記第２補助
コンデンサの両端に接続し、且つこの第２回生用電力変
換手段の出力端子を前記負極側主コンデンサの両端に接
続することを特徴とする３レベルインバータのスナバエ
ネルギー回生回路。 - 【請求項７】直流正電位と中性点との間に正極側主コン
デンサを接続し、この中性点と直流負電位との間に負極
側主コンデンサを接続し、前記直流正電位に正極側リア
クトルの一端を接続し、前記直流負電位に負極側リアク
トルの一端を接続し、半導体スイッチ素子とダイオード
との逆並列接続でスイッチング回路を構成し、第１から
第４までの４組のスイッチング回路を直列接続してその
第１スイッチング回路を前記正極側リアクトルの他端に
接続すると共に第４スイッチング回路を前記負極側リア
クトルの他端に接続し、第１クランプダイオードと第２
クランプダイオードとを直列接続した回路を、直列接続
している前記第２スイッチング回路と第３スイッチング
回路とに並列接続し、第１クランプダイオードと第２ク
ランプダイオードとの結合点を前記中性点に接続し、前
記第２スイッチング回路と第３スイッチング回路との結
合点を交流出力端子とする構成の３レベルインバータに
おいて、 前記正極側リアクトルと第１スイッチング回路との結合
点と前記中性点との間に、正極側クランプコンデンサと
第５スナバダイオードとの直列回路を接続し、前記負極
側リアクトルと第４スイッチング回路との結合点と前記
中性点との間に、負極側クランプコンデンサと第６スナ
バダイオードとの直列回路を接続し、前記正極側主コン
デンサと前記中性点との間に正極側補助コンデンサを挿
入し、前記負極側主コンデンサと前記中性点との間に負
極側補助コンデンサを挿入し、前記正極側クランプコン
デンサと第５スナバダイオードとの結合点と前記負極側
主コンデンサと負極側補助コンデンサとの結合点との間
に第１補助ダイオードを接続し、前記負極側クランプコ
ンデンサと第６スナバダイオードとの結合点と前記正極
側主コンデンサと正極側補助コンデンサとの結合点との
間に第２補助ダイオードを接続し、前記第３回生用電力
変換手段の入力端子を前記負極側補助コンデンサの両端
に接続し、且つこの第３回生用電力変換手段の出力端子
を前記正極側主コンデンサの両端に接続し、前記第４回
生用電力変換手段の入力端子を前記正極側補助コンデン
サの両端に接続し、且つこの第４回生用電力変換手段の
出力端子を前記負極側主コンデンサの両端に接続するこ
とを特徴とする３レベルインバータのスナバエネルギー
回生回路。 - 【請求項８】請求項７に記載の３レベルインバータのス
ナバエネルギー回生回路において、前記第３回生用電力
変換手段又は第４回生用電力変換手段には、入力側と出
力側とを絶縁すると共に、入力する前記補助コンデンサ
の電圧と出力する前記主コンデンサの電圧とに対応する
電圧比の変圧器を備えていることを特徴とする３レベル
インバータのスナバエネルギー回生回路。 - 【請求項９】直流正電位と中性点との間に正極側主コン
デンサを接続し、この中性点と直流負電位との間に負極
側主コンデンサを接続し、前記直流正電位に正極側リア
クトルの一端を接続し、前記直流負電位に負極側リアク
トルの一端を接続し、半導体スイッチ素子とダイオード
との逆並列接続でスイッチング回路を構成し、第１から
第４までの４組のスイッチング回路を直列接続してその
第１スイッチング回路を前記正極側リアクトルの他端に
接続すると共に第４スイッチング回路を前記負極側リア
クトルの他端に接続し、第１クランプダイオードと第２
クランプダイオードとを直列接続した回路を、直列接続
している前記第２スイッチング回路と第３スイッチング
回路とに並列接続し、第１クランプダイオードと第２ク
ランプダイオードとの結合点を前記中性点に接続し、前
記第２スイッチング回路と第３スイッチング回路との結
合点を交流出力端子とする構成の３レベルインバータに
おいて、 前記正極側リアクトルと第１スイッチング回路との結合
点と前記中性点との間に、正極側クランプコンデンサと
第５スナバダイオードとの直列回路を接続し、前記負極
側リアクトルと第４スイッチング回路との結合点と前記
中性点との間に、負極側クランプコンデンサと第６スナ
バダイオードとの直列回路を接続し、前記正極側主コン
デンサと前記中性点との間に正極側補助コンデンサを挿
入し、前記負極側主コンデンサと前記中性点との間に負
極側補助コンデンサを挿入し、前記正極側クランプコン
デンサと第５スナバダイオードとの結合点と前記負極側
主コンデンサと負極側補助コンデンサとの結合点との間
に第１補助ダイオードを接続し、前記負極側クランプコ
ンデンサと第６スナバダイオードとの結合点と前記正極
側主コンデンサと正極側補助コンデンサとの結合点との
間に第２補助ダイオードを接続し、前記第５回生用電力
変換手段の入力端子を前記負極側補助コンデンサの両端
に接続し、且つこの第５回生用電力変換手段の出力端子
を前記正極側主コンデンサと正極側補助コンデンサとの
直列回路の両端に接続し、前記第６回生用電力変換手段
の入力端子を前記正極側補助コンデンサの両端に接続
し、且つこの第６回生用電力変換手段の出力端子を前記
負極側主コンデンサと負極側補助コンデンサとの直列回
路の両端に接続することを特徴とする３レベルインバー
タのスナバエネルギー回生回路。 - 【請求項１０】請求項９に記載の３レベルインバータの
スナバエネルギー回生回路において、前記第５回生用電
力変換手段又は第６回生用電力変換手段には、入力側と
出力側とを絶縁すると共に、入力する前記補助コンデン
サの電圧と、出力する前記主コンデンサと補助コンデン
サとの合計電圧とに対応する電圧比の変圧器を備えてい
ることを特徴とする３レベルインバータのスナバエネル
ギー回生回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5206764A JPH0767353A (ja) | 1993-08-23 | 1993-08-23 | ３レベルインバータのスナバエネルギー回生回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5206764A JPH0767353A (ja) | 1993-08-23 | 1993-08-23 | ３レベルインバータのスナバエネルギー回生回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0767353A true JPH0767353A (ja) | 1995-03-10 |
Family
ID=16528706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5206764A Pending JPH0767353A (ja) | 1993-08-23 | 1993-08-23 | ３レベルインバータのスナバエネルギー回生回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0767353A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1047180A2 (de) * | 1999-04-20 | 2000-10-25 | ABBPATENT GmbH | ARCP Dreipunkt- oder Mehrpunktstromrichter |
| KR100662750B1 (ko) * | 2005-06-30 | 2007-01-02 | 엘에스산전 주식회사 | 매트릭스 컨버터를 구비한 전동기 구동 회로의순간전압보상 장치 |
| WO2013080383A1 (ja) * | 2011-12-02 | 2013-06-06 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
-
1993
- 1993-08-23 JP JP5206764A patent/JPH0767353A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1047180A2 (de) * | 1999-04-20 | 2000-10-25 | ABBPATENT GmbH | ARCP Dreipunkt- oder Mehrpunktstromrichter |
| KR100662750B1 (ko) * | 2005-06-30 | 2007-01-02 | 엘에스산전 주식회사 | 매트릭스 컨버터를 구비한 전동기 구동 회로의순간전압보상 장치 |
| WO2013080383A1 (ja) * | 2011-12-02 | 2013-06-06 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
| JP5642294B2 (ja) * | 2011-12-02 | 2014-12-17 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
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