JPH08242583A - インバータの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 直流リアクトル４を介して供給される直流電
流を交流電流に変換して進相性負荷を駆動するインバー
タにおいて、直流リアクトル４の小形化を図る。 【構成】 相異る相の高圧側アームと低圧側アームのサ
イリスタを所定の期間毎に交互に通電させて、直流定電
流源から供給される直流電流を交流電流に変換して進相
性負荷２を駆動するインバータ１において、相異る相の
高圧側アームと低圧側アームのサイリスタ（１１と１４
又は１２と１３）が通電開始後の或る時点から前記所定
の期間までの任意の期間前記相異る相のいずれか一方の
相のみの高圧側アームと低圧側アームのサイリスタ（１
１と１２又は１３と１４）を同時に通電させる手段（負
荷電流通電期間設定器５１と鋸歯状波発生回路５２とレ
ベル判定回路５３）を備えたインバータの制御装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、オゾン発生器等の進相
性の負荷に電力を供給するインバータの制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図８に従来のインバータの制御装置の構
成図を示し、図９に従来のインバータの制御装置の動作
を説明するための図を示す。図８において、１は高圧側
アームのサイリスタ１１、１３、低圧側アームのサイリ
スタ１２、１４とで構成されるインバータ、２は進相性
の負荷で例えばコンデンサ２１と抵抗２２の等価回路で
現されるオゾン発生器、５は起動時に使用されるダミー
抵抗器である。３はサイリスタ整流器で、直流リアクト
ル４を介してインバータ１に直流定電流を供給するよう
に構成されている。３１はインバータ１の出力電圧の基
準値を設定する電圧基準値設定器、６はインバータ１の
出力電圧を検出するための電圧変成器、３２はインバー
タ１の出力電圧を制御するために制御回路にとって適切
な値に変換する電圧検出回路、３３は電圧基準値設定器
で設定された電圧基準値と電圧検出回路３２で検出され
た出力電圧検出値を図示の極性で加算する加算器、３４
は電圧制御調整器である。

【０００３】７は直流電流を検出すための直流電流変成
器、３５はインバータ１に流る直流電流を制御するため
に制御回路にとって適切な値に変換する電流検出回路、
３６は電圧制御調整器の出力である直流電流基準値と電
流検出回路３５で検出された直流電流検出値を図示の極
性で加算する加算器、３７は直流電流制御調整器であ
る。直流電流制御調整器３７の出力は位相制御回路３８
に入力され、サイリスタ整流器３にゲート信号を与える
ように構成される。

【０００４】４１はインバータ１の運転周波数の２倍の
パルス数を発振するパルス発振器、４２ー１はインバー
タ１を構成するサイリスタ１１と１４にゲート信号を与
えるゲ―ト制御回路、４２ー２はサイリスタ１２と１３
にゲート信号を与えるゲート制御回路である。サイリス
タ１１、１４はゲート信号Ｇ１，Ｇ２で駆動され、サイ
リスタ１２，１３はゲート信号Ｇ２．Ｇ４でそれぞれ駆
動される。

【０００５】次に、インバータ１の動作を従来の実施例
の構成図を示す図８と、インバータ１の動作を説明する
図９を用いて説明する。図９に示すＡの時点では電流が
高圧側アームのサイリスタ１１→進相性負荷２→低圧側
アームのサリスタ１４を介して流れている。Ｂの時点
で、パルス発振器４１がパルスを出力し、ゲート制御回
路４２ー２の作用により低圧側アームのサイリスタ１２
と高圧側アームのサイリスタ１３にゲート信号が与えら
れる。コンデンサ２１は図示の極性で充電されているた
め、進相性負荷２のコンデンサ２１の電圧、即ちインバ
ータ１の出力電圧がサイリスタ１１とサイリスタ１４に
逆電圧として印加され、サイリスタ１１からサイリスタ
１２、サイリスタ１４からサイリスタ１３への転流動作
が行われる。

【０００６】従って、かかるサイリスタ変換器のサイリ
スタ１１〜サイリスタ１４には図９に示すように、サイ
リスタ１１とサイリスタ１４にゲート信号Ｇ１とＧ４、
サイリスタ１２とサイリスタ１３にゲート信号Ｇ２とＧ
３を１８０°毎に与えられるので、インバータ１の出力
電流は矩形波状の波形となる。

【０００７】今負荷が軽い、即ち負荷を等価回路でコン
デンサ２１と抵抗２２で現したときに、抵抗２２の抵抗
値が大きい状態では、負荷に流れる変換器の出力電流は
ほとんどコンデンサ２１に流れるため、インバータ１の
出力電圧は直線状に上昇し、その大きさは直流電流の大
きさに依存する。コンデンサ電圧は電流の積分値である
ので、正確に言えば、コンデンサに流れる電流と時間の
積に依存する。

【０００８】インバータ１の出力電圧を制御するため、
電圧制御回路３２で検出された出力電圧検出値と電圧基
準値設定器３１で設定された出力電圧基準値の偏差が加
算器３３で作用により電圧制御調整器３４に入力され
る。電流制御調整器３７は、加算器３６の作用により電
圧制御調整器の出力である直流電流基準値と電流検出回
路３５で検出された直流電流検出値の偏差を受けて、位
相制御回路３８に直流電流が直流電流基準値より小さい
場合にはサイリスタ整流器３の制御遅れ角を進めて、直
流電流を増加させるように、逆に大きい場合にはサイリ
スタ整流器３の制御遅れ角を遅らせて、直流電流をを減
少させるように作用する。インバータ１の出力電圧が電
圧基準値設定器３１で設定された電圧基準値より小さい
場合には、電圧制御調整器３４はその出力である直流電
流基準値を増加させ、大きい場合には直流電流基準値を
減少させる。その結果、直流電流が増加或いは減少する
ので、直流電流に依存しているインバータ１の出力電圧
は電圧基準値に追従するように制御される。

【０００９】尚、このように主制御と従制御を従属制御
して構成するのは、サイリスタを用いた変換器の一般敵
な手法であり、電流制御、位相制御等においても、例え
ば電気書院発行の「電動力・電熱・電解設備の設計と運
転」（上山直彦著）のサイリストモータ、サイリスタレ
オナードの制御方式等にブロック図として示されてい
る。またこれらの制御の構成は本発明と直接的には関係
ないので、詳細な説明は省略する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来のインバータの制御装置では、インバータ１を構成
する同一相の高圧側アームと低圧側アームを所定の期間
毎に交互に通電させて、インバータ１に流れる直流電流
を制御して、インバータ１の出力電圧を制御している。
即ち、同一相の高圧側アームと低圧側アームに同時にゲ
ート信号が与えられることはない。

【００１１】既に述べたように、出力電圧は直流電流の
大きさに依存しているので、負荷が極めて軽い状態の場
合に出力電圧が上昇し過ぎないように、或いはインバー
タ１の出力電圧を減少させる場合に直流電流を小さな値
にする必要がある。従来は、小さな直流電流を連続的に
流すために、直流リアクトルを大きくする必要があると
言う欠点があった。或いは、ある一定以上の直流電流を
常時流すようにするため、ダミー抵抗をインバータ１の
出力に設ける必要がある等の欠点があった。

【００１２】従って、本発明の目的は、前述の欠点を解
消するためになされたものであって或る一定値以上の直
流電流を流しながら、インバータ１の出力電圧を制御で
きるインバータの制御装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、請求項１に係る発明は、相異る相の高圧側ア―ム
と低圧側アームのサイリスタを所定の期間毎に交互に通
電させて、直流定電流源から供給される直流電流を交流
電流に変換して進相性負荷を駆動するインバータにおい
て、相異る相の高圧側アームと低圧側アームのサイリス
タが通電開始後の或る時点から前記所定の期間までの任
意の期間前記相異る相のいずれか一方の相のみの高圧側
アームと低圧側アームのサイリスタを同時に通電させる
手段を具備したことを特徴とする。

【００１４】又、前記目的を達成するために請求項２に
係る発明は、請求項１に記載のインバータの制御装置に
おいて、インバータの出力電圧の基準値を設定する電圧
基準値設定手段と、インバータの出力電圧を検出値する
電圧検出手段と、インバータの出力電圧の基準値と検出
値との偏差信号が印加される電圧制御調整手段を設け、
該手段の出力信号に応じて高圧側アームと低圧側アーム
のサイリスタを同時に通電する期間を制御することを特
徴とする。

【００１５】更に、前記目的を達成するために、請求項
３に係る発明は、請求項１に記載のインバータの制御装
置において、インバータが出力する有効電力の基準値を
設定する有効電力基準値設定手段と、インバータが出力
する有効電力を検出値する有効電力検出手段と、インバ
ータの有効電力の基準値と有効電力検出値との偏差信号
が印加される有効電力制御調整手段を設け、該手段の出
力信号に応じて高圧側アームと低圧側アームのサイリス
タを同時に通電する期間を制御することを特徴とする。

【００１６】又、前記目的を達成するために、請求項４
に係る発明は、請求項１に記載のインバータの制御装置
において、インバータが出力する有効電力の基準値を設
定する有効電力基準値設定手段と、インバータが出力す
る有効電力を検出値する有効電力検出手段と、インバー
タの有効電力の基準値と有効電力検出値との偏差信号が
印加される有効電力制御調整手段と、該手段の出力信号
をインバータの出力電圧の基準値として印加され、イン
バータの出力電圧を検出値する電圧検出手段の出力信号
を帰還信号として印加される電圧制御調整手段を設け、
該手段の出力信号に応じて高圧側アームと低圧側アーム
のサイリスタを同時に通電する期間を制御することを特
徴とする。

【００１７】更に又、前記目的を達成するために、請求
項５に係る発明は、請求項１に記載のインバ―タの制御
装置において、インバータの出力電圧の基準値を設定す
る電圧基準値設定手段と、インバータの出力電圧を検出
値する電圧検出手段と、インバ―タの出力電圧の基準値
と検出値との偏差信号が印加される電圧制御調整手段を
設け、該手段の出力信号に応じて高圧側アームと低圧側
アームのサイリスタを同時に通電する期間を制御し、負
荷が重くなって高圧側アームと低圧側アームのサイイリ
スタを同時に通電する期間が無くなった以降は電圧制御
調整手段の出力信号に応じて直流定電流源から供給され
る直流電流を増加させる手段を具備したことを特徴とす
るものである。

【００１８】

【作用】請求項１に係る発明によれば、進相性の負荷に
接続されたインバータを構成する同一相の高圧アームと
低圧アームのサイリスタを同時に任意の期間だけ導通さ
せることができる。従って、負荷に流る電流の期間、即
ち負荷のコンデンサに流れる電流の時間を任意に変化さ
せ得るので、コンデンサに流れる電流の時間積に依存し
たインバータの出力電圧を任意に制御しながら、インバ
ータを運転することができる。

【００１９】又、請求項２に係る発明によれば、インバ
ータを構成する同一相の高圧アームと低圧アームのサイ
リスタを電圧制御調整手段の出力信号に応じて同時に導
通させることができる。従って、負荷に流る電流の期
間、即ち負荷のコンデンサに流れる電流の時間を電圧制
御調整手段の出力信号に応じて変化させ得るので、コン
デンサに流れる電流の時間積に依存したインバータの出
力電圧をインバータの出力電圧の基準値に追従するよう
に制御出来る。

【００２０】更に、請求項３に係る発明によれば、イン
バータを構成する同一相の高圧アームと低圧アームのサ
イリスタを有効電力制御調整手段の出力信号に応じて同
時に導通させることができる。従って、負荷に流る電流
の期間、即ち負荷のコンデンサに流れる電流の時間を有
効電力制御調整手段の出力信号に応じて変化させ得るの
で、インバータが負荷に供給する有効電力を有効電力基
準値に追従するように制御することができる。

【００２１】又、請求項４に係る発明によれば、有効電
力制御調整手段と、電圧制御調整手段を設け、主制御が
有効電力制御、従制御が電圧制御となるように従属接続
しているので、インバータの出力電圧を制御しながら、
進相性負荷に供給する有効電力を制御できる。

【００２２】更に又、請求項５に係る発明によれば、イ
ンバータの負荷が重くなれば、インバータの出力電圧を
上げようとして電圧制御調整手段の出力信号に応じて高
圧側アームと低圧側アームのサイリスタを同時に通電す
る期間が短くなり、終いには同時に通電する期間が無く
なる。その後更に負荷が増えると電圧制御調整手段の出
力信号に応じて直流定電流源の直流出力が増加しインバ
ータは負荷電流最大通電期間で運転される。

【００２３】

【実施例】以下、請求項１に係る発明の一実施例を図１
の構成図を参照して説明する。図１において、既に説明
した従来例を示す図８と同一の回路、機能の要素には同
一の符号を付してその説明を省略する。

【００２４】図１において、３９はサイリスタ整流器３
の直流電流の基準値を設定する直流電流基準値設定器、
５１はインバータ１を運転する半サイクルの期間からイ
ンバハータ１の同一相の高圧側アームと低圧側アームの
サイリスタを同時に通電している期間を差引いた期間、
即ち負荷に電流を流している期間を設定する負荷電流通
電期間設定器、５２は鋸歯状の波形を出力する鋸歯状波
発生回路、５３は負荷電流通電期間設定器５１で設定さ
れた負荷電流通電期間基準値と鋸歯状波発生回路５２か
ら出力される鋸歯状波形信号との大きさを判定し、鋸歯
状波形信号が負荷電流通電期間基準値より大きくなった
ときにパルス信号を発生するレベル判定回路、４２ー
３、４２ー４、はゲート制御回路で従来の実施例で示し
たゲート制御回路４２ー１、４２ー２と同様な回路であ
る。

【００２５】次に、前述の構成から成る請求項１に係る
発明の動作を図２の波形図を用いて説明する。サイリス
タ整流器３は直流電流基準値設定器３９で設定された直
流電流基準値に直流電流を追従させるように制御され、
一定の直流電流をインバータ１に流しているが、かかる
作用は公知の技術であるので、詳細な説明は省略する。

【００２６】今、図２に示したＣの時点ではインバータ
１は高圧側アームのサイリスタ１１と低圧側アームのサ
イリスタ１４にゲート信号が与えられ、サイリスタ１１
→進相性負荷２→サイリスタ１４を介して電流が流れて
いる。鋸歯状波発生回路５２はパルス発振器４１からの
パルス信号を受け、パルスに同期して図２に示すような
鋸歯状波形信号を出力している。Ｄの時点でレベル判定
回路５３は負荷電流通電期間基準値より鋸歯状波形信号
が大きくなった時点でパルスを出力するのでゲート制御
回路４２ー４が動作しサイリスタ１２にゲート信号が与
えられる。

【００２７】一方、ゲート制御回路４２ー３からのサイ
リスタ１４へのゲート信号がなくなる。その結果、サイ
リスタ１４からサイリスタ１２への転流が行われ、イン
バータ１の同一相の高圧側アームのサイリスタ１１と低
圧側アームのサイリスタ１２が同時に通電している状態
となる。従って、直流電流はサイリスタ１１とサイリス
タ１２の短絡回路を流れ、進相性負荷２に流れないの
で、インバータ１の出力電流は零となり、出力電圧は進
相性負荷２で決る定数で減衰する。

【００２８】次に、Ｅの時点で、ゲート制御回路４２ー
２が動作し、サイリスタ１３にゲート信号が与えられ、
ゲート制御回路４２ー１からのサイリスタ１１へのゲー
ト信号はなくなる。サイリスタ１１からサイリスタ１３
への転流動作がなされ、サイリスタ１３→進相性負荷２
→サイリスタ１２を介して電流が流れるので、出力電圧
は反転する。その後、Ｆの時点でサイリスタ１２からサ
イリスタ１４への転流が行われ、インバータ１の同一相
の高圧側アームのサイリスタ１３と低圧側アームのサイ
リスタ１４が同時に導通する状態になる。

【００２９】以上の説明から、出力電流はインバータ１
の同一相の高圧側アームと低圧側アームのサイリスタが
同時に導通しているめこの期間は出力電流が零となる矩
形波の波形となる。この出力電流の電流時間積が変換器
の出力電圧に依存するので、インバータ１の同一相の高
圧側アームと低圧側アームの同時に通電している期間を
制御すれば、出力電圧を制御できるようになることが分
る。

【００３０】又、従来は１８０°幅の矩形波電流を流し
ているので、出力電圧を小さくするためには、直流電流
の大きさを小さくする必要があるが、請求項１に係る発
明によれば、直流電流の一部を負荷に流しているため、
従来のように直流電流を小さくする必要がなく、直流リ
アクトル４を大きくする必要もない。また、ダミー抵抗
２２等を設ける必要がなくなる等の効果が得られる。

【００３１】次に、図８及び図１と同一部に同一符号を
付して示す図３を参照して請求項２に係る発明の一実施
例を説明する。３１はインバータ１の出力電圧の基準値
を設定する電圧基準値設定器、３２はインバータ１の出
力電圧を検出する電圧検出回路、３３ー１は電圧基準値
設定器３１の出力と、電圧検出回路の出力とを図示の極
性で加算する加算器で、この加算器からの偏差信号が電
圧制御調整回路３４ー１に印加される。

【００３２】請求項２に係る発明は、この電圧制御調整
回路３４ー１の出力信号をレベル判定回路５３に加えて
いる。前述のように構成された、請求項２に係る発明に
おいては、サイリスタ整流器３は直流電流基準値設定器
３９で設定された直流電流基準値に追従するように、直
流電流を制御している。今、インバータ１の出力電圧が
電圧基準値設定器３１で設定された電圧基準値より小さ
ければ、加算器３３ー１の作用により、正の信号が電圧
制御調整器３４ー１に入力され、レベル判定回路５３に
入力される負荷電流通電期間信号が増加する。その結
果、インバータ１の同一相の高圧側アームと低圧側アー
ムのサイリスタが同時に通電する期間が減少し、負荷２
に電流を通電する期間が増加するので、出力電圧が大き
くなる。逆に、インバータ１の出力電圧が電圧基準値よ
り大きい場合には、負荷に電流を通電する期間が減少す
るので、出力電圧は減少する。従って、インバータ１の
出力電圧は電圧基準値設定器３１で設定された電圧基準
値に追従するように制御される。

【００３３】図４は、請求項２に係る発明の他の実施例
を示す構成図である。この実施例は図示のように、出力
電圧の瞬時値の絶対値を検出する絶対値検出回路５４、
出力電圧のピーク値を設定するピーク値設定器５５を設
け、出力電圧の絶対値がある任意の値以上になれば、パ
ルスを出力するレベル判定回路５３ー１を設け、レベル
判定回路５３ー１のパルスをゲート制御回路４２ー３、
４２ー４に入力するように構成したものである。

【００３４】今、例えば、サイリスタ１１とサイリスタ
１４にゲート信号が与えられ、導通していれば、出力電
圧はほぼ直線状に上昇する。出力電圧の瞬時値がピーク
値設定器５５で設定されたピ―ク値以上になった時点
で、レベル判定回路５３ー１よりパルスが出力されるの
で、サイリスタ１４からサイリスタ１２への転流がなさ
れ、高圧側アームのサイリスタ１１と低圧側アームのサ
イリスタ１２が同時に導通している状態になる。その結
果、電流は進相性負荷２に流れなくなるので、出力電圧
は上昇しなくなる。即ち、出力電圧のピーク値はピーク
値設定器５５で設定されたピーク値に制御される。

【００３５】一般に、電圧、電流を制御する閉ループ制
御回路には応答速度があるので、安定に電圧、或いは電
流を制御できるまで、電圧、或いは電流が基準値以上に
なる場合がある。しかしながら、図４の実施例に示すよ
うに構成すれば、起動時にサイリスタ整流器３の電流制
御が直流電流を一定に制御できる以前においても、イン
バータ１の出力電圧のピーク値を瞬時に制御するように
できるので起動時の過電圧を防止するようにもできる等
の効果も得られる。

【００３６】又、請求項２に係る発明によれば、インバ
ータ１の同一相の高圧側アームと低圧側アームのサイリ
スタを同時に通電させながら、進相性負荷２に流れてい
る電流の電流時間積を制御し、出力電圧を制御している
ので、請求項１の発明の効果と同様な効果を得ることが
できる。

【００３７】尚、請求項２に係る発明を図３、図４を用
いて説明したが、図３の電圧制御、図４のピーク値電圧
制御を併設して、インバータ１を運転するように構成す
れば、出力電圧のピーク値を抑えながら、出力電圧を制
御するようにすることも出来る。そのためには、例え
ば、図３のレベル判定回路が出力するパルスとして図４
のレベル判定回路が出力するパルスのいずれか速い方の
パルスを選択してゲート制御回路を駆動するように構成
すれば良い。図４のレベル判定回路のパルスが図３のレ
ベル判定回路のパルスより速く出力されれば、出力電圧
のピーク値がピーク値設定器５５で設定されたピーク値
に制御され、図３のレベル判定回路のパルスが速く出力
されれば、電圧基準値設定器３１で設定された電圧基準
値に追従するように、インバータ１の出力電圧は制御さ
れる。

【００３８】次に、図８及び図３、図４と同一部に同一
符号を付して示す図５を参照して請求項３に係る発明の
一実施例を説明する。８はインバータ１の出力電流を検
出する変流器、５６は進相性負荷２に供給される有効電
力を検出する有効電力検出回路である。

【００３９】５７は進相性負荷２に供給される有効電力
の基準値を設定する有効電力基準値設定器、５８は図示
の極性で有効電力基準値と、有効電力検出回路５６の有
効電力検出値を加算する加算器、５９は電力制御調整器
である。

【００４０】今、進相性負荷２に供給されている有効電
力が有効電力基準値設定器５７で設定された有効電力基
準値より小さければ、有効電力検出回路５６と加算器５
８の作用により、正の信号が電力制御調整器５９に入力
される。その結果、電力制御調整器５９の出力である負
荷電流通電期間信号が増加するので、電流が進相性負荷
２に流れる期間が増加し、即ち、インバータ１の同一相
の高圧側アームと低圧側アームのサイリスタが同時に通
電する期間が減少して、負荷に供給される有効電力が増
加する。逆に、有効電力検出値が有効電力基準値より大
きい場合には負荷電流通電期間信号が減少するので、イ
ンバータ１の同一相の高圧側アームと低圧側アームのサ
イリスタが同時に通電する期間が増加し、電流が進相性
負荷２に流れる期間が減少して進相性負荷２に供給され
る有効電力が減少する。従って、有効電力は有効電力基
準値設定器５７で設定された有効電力基準値に追従する
ように制御される。

【００４１】尚、有効電力の検出は、以上の説明では、
インバータ１の出力電圧と出力電流から検出する方式と
してが、直流電圧を検出し、直流電流との積を用いて制
御するように構成しても良い。

【００４２】次に、図８及び図１、図３乃至図５と同一
部に同一符号を付して示す図６の構成図を用いて請求項
４に係る発明の一実施例を説明する。この実施例は、有
効電力制御回路の後段に電圧制御回路設けたものであ
る。電力制御調整器５９の出力が電圧制御調整器３４ー
１の加算器３３ー１に入力し、電力制御調整器５９の出
力が電圧基準値信号となるように構成する。

【００４３】このように、主制御が有効電力制御、従制
御が電圧制御となるように従属接続して構成すれば、イ
ンバータ１の出力電圧を制御しながら、進相性負荷２に
供給される有効電力を制御できるのは今までの説明から
明らかである。

【００４４】請求項４の発明によれば、請求項１の発明
で述べたように、インバータ１の同一相の高圧側アーム
と低圧側アームのサイリスタが同時に通電している期間
を制御し、負荷に流れる電流を制御しているので、直流
電流を小さくする必要がなく、直流リアクトルを大きく
する必要もない。又、ダミー抵抗等を設ける必要もなく
なる等の効果が得られる。更に、有効電力を制御する場
合において、出力電圧を制御しているので、インバータ
１の出力電圧が異常に高くなるのを防止することもでき
る等の効果も得られる。

【００４５】更に、図８及び図１、図３乃至図６と同一
部に同一符号を付して示す図７の構成図を用いて請求項
５に係る発明の一実施例を説明する。６０は電流が負荷
に流れる期間の最大（サイリスタ１１と１４が通電する
ときは、図２のｔ1 〜ｔ2 の期間、サイリスタ１３と１
２が通電するときは、図２のｔ2 〜ｔ3 の期間［＝ｔ1
〜ｔ2 の期間］に相当する）を設定する負荷電流最大通
電期間設定器、６１，６３は図示の極性で加算する加算
器、６２はその入力信号が正の時のみに入力信号を出力
する正半波整流回路、６４はその入力信号の小さい方を
選択して出力する最小値選択回路である。

【００４６】今、進相性負荷２が軽い状態では、電圧基
準値設定器３１で設定された電圧基準値に追従するよう
に、インバータ１の同一相の高圧側アームと低圧側アー
ムのサイリスタが同時に通電する期間を制御し、インバ
ータ１の出力電圧を制御している。この時、サイリスタ
整流器３は直流電流基準値設定器３９で設定された直流
電流基準値に追従するように直流電流を制御してる。

【００４７】ここで、進相性負荷２が重くなるにつれ
て、電圧制御調整器３４ー１の負荷電流通電期間信号は
増加し（逆に、同一相の高圧側アームと低圧側アームの
サイリスタが同時に通電する期間は減少し）、インバー
タ１の出力電圧を電圧基準値に追従させるように作用し
ているが、負荷電流最大通電期間設定器６０で設定され
た負荷電流最大通電期間値以上に電圧制御調整器３４ー
１の信号がなった時点で、最小値選択回路６４の作用に
より、レベル判定回路５３に入力される信号は電圧制御
調整器３４ー１から負荷電流最大通電期間設定器６０で
設定された負荷電流最大通電期間値が選択される（この
状態では、同一相の高圧側アームと低圧側アームのサイ
リスタが同時に通電する期間は無くなる）。

【００４８】従って、インバータ１は負荷電流最大通電
期間設定器６０で決まる負荷電流最大通電期間値で運転
される。一方、サイリスタ整流器３で制御される直流電
流は、電圧制御調整器４３ー１の負荷電流通電期間信号
が負荷電流最大通電期間値より小さい場合には、負荷電
流最大通電期間値から電圧制御調整器３４ー１の負荷電
流通電期間信号を差し引いた値を演算している加算器６
１は負の信号を出力しているので、正半波整流器６２の
作用により加算器６３への信号は零になっているため、
直流電流基準値設定器３９で設定された直流電流基準値
に追従するように制御されている。しかし、電圧制御調
整器３４ー１の負荷電流通電期間信号が負荷電流最大通
電期間値より大きくなれば、加算器６１、正半波整流器
の作用により、その大きい分が直流電流基準値と加算器
６３の作用により加算されるので、直流定電流源から供
給される直流電流が増加し、インバータ１の出力電圧を
制御するようになる。

【００４９】即ち、負荷が軽い状態では、インバータ１
の出力電圧はインバータ１の同一相の高圧側アームと低
圧側アームのサイリスタを同時に通電させね期間を制御
して出力電圧を制御し、負荷が重い状態では、直流電流
を制御して出力電圧を制御している。

【００５０】このように、請求項５に係る発明によれ
ば、進相性負荷２が重くなったときに、自動的に直流電
流を大きくしてインバー１の出力電圧を制御しているの
で、常に直流電流を定格直流電流を流す必要がない。一
般に、インバータ１、サイリスタ整流器３の損失は直流
電流が増加するつれて大きくなる。

【００５１】従って、請求項５に係る発明によれば、進
相性負荷が重くなるにつれて、直流電流は自動的に増加
するので、軽負荷時のインバータ１、サイリスタ整流器
３の効率低下を抑制できる等の効果も得られる。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に係る発明
よれば、インバータ１の同一相の高圧側アームと低圧側
アームのサイリスタを同時に通電させるように制御する
期間を設けているので、インバータ１の出力電圧を負荷
に電流が流れている期間とその電流の時間積に依存して
制御できるようにすることできる。又、直流電流の一部
を負荷に流しているため、従来のように直流電流を小さ
くする必要がなく、直流リアクトルを大きくする必要も
ない。また、ダミー抵抗等を設ける必要のなくなる等の
効果が得られる。

【００５３】又、請求項２に係る発明においては、請求
項１の効果に加えて、出力電圧或いは出力電圧のピ―ク
値を制御するようにすることもできるので、起動時の過
電圧等の抑制効果も期待できる。

【００５４】更に、請求項３に係る発明においては、請
求項１の効果に加えて、進相性負荷に供給する有効電力
を制御することもできる。又、請求項４に係る発明によ
れば、請求項１の効果に加えて、進相性負荷に供給する
有効電力を制御しつつインバータの出力電圧を基準値に
追従するように制御することもできる。

【００５５】更に又、請求項５に係る発明によれば、請
求項１の発明の効果に加えて、進相性負荷が重くなるに
つれて、直流電流を制御してインバータの出力電圧、或
いは有効電力を制御できるので、サイリスタ整流器やイ
ンバータの損失の増加を防止でき、軽負荷時の効率の低
下を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に係る発明の一実施例を示す構成図。

【図２】請求項１に係る発明の動作を説明するための波
形図。

【図３】請求項２に係る発明の一実施例を示す構成図。

【図４】請求項２に係る発明の他の実施例を示す構成
図。

【図５】請求項３に係る発明の一実施例を示す構成図。

【図６】請求項４に係る発明の一実施例を示す構成図。

【図７】請求項５に係る発明の一実施例を示す構成図。

【図８】従来のインバ―タの制御装置の構成図。

【図９】従来のインバ―タの制御装置の動作を説明する
ための波形図。

【符号の説明】

１ …インバータ ２ …
進相性負荷 ３ …サイリスタ整流器 ４ …
直流リアクトル ５ …ダミー抵抗 ６ …
電圧変成器 ７ …直流電流変流器 ８ …
交流電流変流器 １１〜１４ …サイリスタ ２１ …
コンデンサ ２２ …抵抗 ３１ …
電圧基準設定器 ３２ …電圧検出回路 ３３ー１ …
加算器 ３４ー１ …電圧制御調整器 ３９ …
直流電流基準値設定器 ４２ー１ …ゲート制御回路 ４２ー２ …
ゲート制御回路 ４２ー３ …ゲート制御回路 ４２ー４ …
ゲート制御回路 ５１ …負荷電流通電期間設定器５２ …
鋸歯状波発生器 ５３ー１ …レベル判定回路 ５４ …
絶対値検出回路 ５５ …ピ―ク値設定器 ５６ …
有効電力検出回路 ５７ …有効電力基準値設定器 ５８ …
加算器 ５９ …電力制御調整器 ６０ …
負荷電流最大通電期間 設定器 ６１，６３ …加算器 ６２ …
正半波整流回路 ６４ …最小値選択回路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相異る相の高圧側アームと低圧側アー
   ムのサイリスタを所定の期間毎に交互に通電させて、直
   流定電流源から供給される直流電流を交流電流に変換し
   て進相性負荷を駆動するインバータにおいて、 相異る相の高圧側アームと低圧側アームのサイリスタが
   通電開始後の或る時点から前記所定の期間までの任意の
   期間前記相異る相のいずれか一方の相のみの高圧側アー
   ムと低圧側アームのサイリスタを同時に通電させる手段
   を具備したインバータの制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のインバータの制御
   装置において、 前記インバータの出力電圧の基準値を設定する電圧基準
   値設定手段と、 前記インバータの出力電圧を検出値する電圧検出手段
   と、 前記インバータの出力電圧の基準値と前記検出値との偏
   差信号が印加される電圧制御調整手段を設け、該手段の
   出力信号に応じて高圧側アームと低圧側アームのサイリ
   スタを同時に通電する期間を制御することを特徴とする
   インバータの制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のインバータの制御
   装置において、 前記インバータが出力する有効電力の基準値を設定する
   有効電力基準値設定手段と、 前記インバータが出力する有効電力を検出値する有効電
   力検出手段と、 前記インバータの有効電力の基準値と前記有効電力検出
   値との偏差信号が印加される有効電力制御調整手段を設
   け、該手段の出力信号に応じて高圧側アームと低圧側ア
   ームのサイリスタを同時に通電する期間を制御すること
   を特徴とするインバータの制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載のインバータの制御
   装置において、 前記インバータが出力する有効電力の基準値を設定する
   有効電力基準値設定手段と、 前記インバータが出力する有効電力を検出値する有効電
   力検出手段と、 前記インバータの有効電力の基準値と前記有効電力検出
   値との偏差信号が印加される有効電力制御調整手段と、
   該手段の出力信号を前記インバータの出力電圧の基準値
   として印加され、前記インバータの出力電圧を検出値す
   る電圧検出手段の出力信号を帰還信号として印加される
   電圧制御調整手段を設け、該手段の出力信号に応じて高
   圧側ア―ムと低圧側アームのサイリスタを同時に通電す
   る期間を制御することを特徴とするインバータの制御装
   置。
5. 【請求項５】 請求項１に記載のインバータの制御
   装置において、 前記インバータの出力電圧の基準値を設定する電圧基準
   値設定手段と、 前記インバータの出力電圧を検出値する電圧検出手段
   と、 前記インバータの出力電圧の基準値と前記検出値との偏
   差信号が印加される電圧制御調整手段を設け、該手段の
   出力信号に応じて高圧側アームと低圧側アームのサイリ
   スタを同時に通電する期間を制御し、負荷が重くなって
   前記同時に通電する期間が無くなった以降は前記電圧制
   御調整手段の出力信号に応じて前記直流定電流源から供
   給される直流電流を増加させる手段を具備したことを特
   徴とするインバ―タの制御装置。