JPH08331857A - 中性点クランプ形インバータ - Google Patents
中性点クランプ形インバータInfo
- Publication number
- JPH08331857A JPH08331857A JP7131241A JP13124195A JPH08331857A JP H08331857 A JPH08331857 A JP H08331857A JP 7131241 A JP7131241 A JP 7131241A JP 13124195 A JP13124195 A JP 13124195A JP H08331857 A JPH08331857 A JP H08331857A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- neutral point
- voltage
- amount
- voltage instruction
- voltage command
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 中性点電位変動をなくして変調率の可変範囲
全域を有効に活用する。 【構成】 分圧コンデンサで作った直流電源の中性点電
位を安定化させるための直流・偶数次高調波重畳量演算
部２からの重畳量を電圧指令値演算部１からの基本波電
圧指令に加算１１して電圧指令とした三角波比較ＰＷＭ
信号で制御されるインバータにおいて、中性点変動分電
圧△ＶNを増幅するアンプ５と、この出力信号と直流・
偶数次高調波発振器４の出力信号を乗算して△ＶNに応
じた重畳量を出力する乗算器８との間に、基本波電圧指
令値が大きくなるにつれてリミット値が小さくなる可変
形リミッタ７を設ける。これにより基本波電圧指令が変
化し、出力電流が変化しても重畳量が逆に変化するの
で、中性点電位制御能力がほぼ一定に保たれ、出力電流
変化に基づく中性点電位変動がなくなる。
全域を有効に活用する。 【構成】 分圧コンデンサで作った直流電源の中性点電
位を安定化させるための直流・偶数次高調波重畳量演算
部２からの重畳量を電圧指令値演算部１からの基本波電
圧指令に加算１１して電圧指令とした三角波比較ＰＷＭ
信号で制御されるインバータにおいて、中性点変動分電
圧△ＶNを増幅するアンプ５と、この出力信号と直流・
偶数次高調波発振器４の出力信号を乗算して△ＶNに応
じた重畳量を出力する乗算器８との間に、基本波電圧指
令値が大きくなるにつれてリミット値が小さくなる可変
形リミッタ７を設ける。これにより基本波電圧指令が変
化し、出力電流が変化しても重畳量が逆に変化するの
で、中性点電位制御能力がほぼ一定に保たれ、出力電流
変化に基づく中性点電位変動がなくなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、三角波比較ＰＷＭ中性
点クランプ形インバータに関する。
点クランプ形インバータに関する。
【０００２】
【従来の技術】中性点クランプ形インバータの主回路
は、図１に示すように、直流側の電圧Ｖｄｃをコンデン
サＣ1，Ｃ2によって、分圧した中性点電位（１／２ Ｖ
ｄｃ）をインバータの出力として利用できるようにスイ
ッチング素子Ｔ１〜Ｔ４を電圧Ｖｄｃ間に接続し、中性
点Ｎと素子Ｔ１，Ｔ２の接続点Ａ及び素子Ｔ３，Ｔ４の
接続点Ｂと中性点Ｎ間にダイオードＤ１及びＤ２を接続
して構成されている。
は、図１に示すように、直流側の電圧Ｖｄｃをコンデン
サＣ1，Ｃ2によって、分圧した中性点電位（１／２ Ｖ
ｄｃ）をインバータの出力として利用できるようにスイ
ッチング素子Ｔ１〜Ｔ４を電圧Ｖｄｃ間に接続し、中性
点Ｎと素子Ｔ１，Ｔ２の接続点Ａ及び素子Ｔ３，Ｔ４の
接続点Ｂと中性点Ｎ間にダイオードＤ１及びＤ２を接続
して構成されている。
【０００３】このインバータは、主回路のスイッチング
素子には理論的には直流電源電圧Ｖｄｃの１／２の電圧
しかかからないため、一般の電圧形インバータと比較し
た場合、同じ素子を用いれば出力電圧が２倍のインバー
タを構成でき、同じ容量ならば素子の耐圧が半分で済む
利点がある。
素子には理論的には直流電源電圧Ｖｄｃの１／２の電圧
しかかからないため、一般の電圧形インバータと比較し
た場合、同じ素子を用いれば出力電圧が２倍のインバー
タを構成でき、同じ容量ならば素子の耐圧が半分で済む
利点がある。
【０００４】中性点クランプ形インバータは、中性点を
コンデンサＣ1，Ｃ2の接続点Ｎから取っているため、中
性点に電流が流れ込むとその電位が上昇し、電流が流れ
出ると電位が下降する。中性点電流は、通常基本波の３
倍の周期で変動しているが、直流分は０である。
コンデンサＣ1，Ｃ2の接続点Ｎから取っているため、中
性点に電流が流れ込むとその電位が上昇し、電流が流れ
出ると電位が下降する。中性点電流は、通常基本波の３
倍の周期で変動しているが、直流分は０である。
【０００５】しかし、何らかの要因で直流分が含まれる
と、中性点電位が偏り、出力電圧に偶数次高調波が含ま
れることになり、出力電圧波形が歪み、素子に加わる電
圧が直流側電圧Ｖｄｃの１／２を越えてしまうため、素
子が破壊される可能性がある。
と、中性点電位が偏り、出力電圧に偶数次高調波が含ま
れることになり、出力電圧波形が歪み、素子に加わる電
圧が直流側電圧Ｖｄｃの１／２を越えてしまうため、素
子が破壊される可能性がある。
【０００６】このため、従来は図３に示すように、基本
波電圧指令値演算部１からリミッタ９を介して出力され
る基本波電圧指令に、直流・偶数次高調波重畳量演算部
２からの直流・偶数次高調波重量を加算器１１で加算し
た電圧指令値を三角波比較ＰＷＭ回路１１に入力して、
インバータ１３をＰＷＭ制御している。
波電圧指令値演算部１からリミッタ９を介して出力され
る基本波電圧指令に、直流・偶数次高調波重畳量演算部
２からの直流・偶数次高調波重量を加算器１１で加算し
た電圧指令値を三角波比較ＰＷＭ回路１１に入力して、
インバータ１３をＰＷＭ制御している。
【０００７】直流・偶数次高調波重畳量演算部２は、イ
ンバータの各運転範囲のそれぞれの力率において、基本
波に対して中性点電流の直流分が最も大きくなる６次高
調波の位相差と、６次高調波の重畳量と中性点電流が線
形関係とみなせる振幅の範囲をテーブルデータとして予
めテーブル３に書き込んでおき、各運転範囲における基
本波力率に応じてこのテーブルから位相データ及び振幅
データを取り出し、６次高調波発振器４を制御し、この
６次高調波と、中性点変動分電圧△ＶNをアンプ５で増
幅しリミッタ６にかけた中性点変動分電圧を乗算器８で
掛けて直流・偶数次高調波重畳量信号を出力するように
構成されている。
ンバータの各運転範囲のそれぞれの力率において、基本
波に対して中性点電流の直流分が最も大きくなる６次高
調波の位相差と、６次高調波の重畳量と中性点電流が線
形関係とみなせる振幅の範囲をテーブルデータとして予
めテーブル３に書き込んでおき、各運転範囲における基
本波力率に応じてこのテーブルから位相データ及び振幅
データを取り出し、６次高調波発振器４を制御し、この
６次高調波と、中性点変動分電圧△ＶNをアンプ５で増
幅しリミッタ６にかけた中性点変動分電圧を乗算器８で
掛けて直流・偶数次高調波重畳量信号を出力するように
構成されている。
【０００８】なお、上記は６次高調波を用いているが直
流や偶数次高調波であればよい。
流や偶数次高調波であればよい。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、実際に指定
可能な変調率は、最小オン時間の保証の必要性などから
１未満に制限される。この制限によって出力可能な最大
電圧も制限されるが、直流や偶数次高調波重畳による中
性点電位制御を行う場合はこの重畳量によって更に電圧
出力に利用できる変調率範囲が限定されてしまう。この
ため、素子の利用率が低下する。
可能な変調率は、最小オン時間の保証の必要性などから
１未満に制限される。この制限によって出力可能な最大
電圧も制限されるが、直流や偶数次高調波重畳による中
性点電位制御を行う場合はこの重畳量によって更に電圧
出力に利用できる変調率範囲が限定されてしまう。この
ため、素子の利用率が低下する。
【００１０】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、変調率の可
変範囲全域を有効に活用できる三角波比較ＰＷＭ中性点
クランプ形インバータを提供することにある。
れたものであり、その目的とするところは、変調率の可
変範囲全域を有効に活用できる三角波比較ＰＷＭ中性点
クランプ形インバータを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、分圧コンデンサで作った直流電源の中性
点電位を安定化させるための直流・偶数次高調波重畳量
を演算してこの重畳量を基本波電圧指令値に加算した信
号を電圧指令値とする三角波比較ＰＷＭ信号で制御され
る中性点クランプ形インバータにおいて、直流・偶数次
高調波重畳量演算部に基本波電圧指令が大きくなるに従
って直流・偶数次高調波重畳両を小さくする手段を設け
てなるものである。
に、本発明は、分圧コンデンサで作った直流電源の中性
点電位を安定化させるための直流・偶数次高調波重畳量
を演算してこの重畳量を基本波電圧指令値に加算した信
号を電圧指令値とする三角波比較ＰＷＭ信号で制御され
る中性点クランプ形インバータにおいて、直流・偶数次
高調波重畳量演算部に基本波電圧指令が大きくなるに従
って直流・偶数次高調波重畳両を小さくする手段を設け
てなるものである。
【００１２】
【作用】基本波電圧指令値に加えられている直流・偶数
次高調波重畳量が一定の場合出力電圧が大きく出力電流
が大きくなっているときは、直流・偶数次高調波重畳量
が僅かでも中性点電位制御能力は高くなり、逆に、出力
電圧が小さく出力電流が小さい場合は中性点電位制御能
力が不足するが、重畳量を電圧指令値が大きくなると小
さくなるようにして制御しているので、出力電圧が大き
いときは重畳量が小さくなり、出力電圧が小さいときは
重畳量が大きくなる。このため、中性点電位制御能力を
ほぼ一定に保つことが可能となる。
次高調波重畳量が一定の場合出力電圧が大きく出力電流
が大きくなっているときは、直流・偶数次高調波重畳量
が僅かでも中性点電位制御能力は高くなり、逆に、出力
電圧が小さく出力電流が小さい場合は中性点電位制御能
力が不足するが、重畳量を電圧指令値が大きくなると小
さくなるようにして制御しているので、出力電圧が大き
いときは重畳量が小さくなり、出力電圧が小さいときは
重畳量が大きくなる。このため、中性点電位制御能力を
ほぼ一定に保つことが可能となる。
【００１３】
【実施例】本発明の実施例について図面を参照して説明
する。図２は従来の技術で説明した中性点クランプ形イ
ンバータ主回路（図１）を制御する制御回路構成を示
す。なお、前記従来図３に示したものと同一構成部分
は、同一符号を付してその重複する説明を省略する。
する。図２は従来の技術で説明した中性点クランプ形イ
ンバータ主回路（図１）を制御する制御回路構成を示
す。なお、前記従来図３に示したものと同一構成部分
は、同一符号を付してその重複する説明を省略する。
【００１４】図２において、７は、中性点変動分電圧△
ＶNを増幅するアンプ５に接続され、基本波電圧指令値
演算部１からの基本波電圧指令値によりリミット値が変
化される可変形リミッタで、電圧指令値が大きくなる程
リミット値が小さくなるようにアンプ５の出力を制限し
て乗算器８に出力するように構成されている。その他の
構成は従来図２のものと変わりがない。
ＶNを増幅するアンプ５に接続され、基本波電圧指令値
演算部１からの基本波電圧指令値によりリミット値が変
化される可変形リミッタで、電圧指令値が大きくなる程
リミット値が小さくなるようにアンプ５の出力を制限し
て乗算器８に出力するように構成されている。その他の
構成は従来図２のものと変わりがない。
【００１５】次に実施例の動作について説明する。中性
点変動分電圧△ＶNが０の場合は乗算器８からの信号は
ないので、三角波比較ＰＷＭ回路１２への電圧指令値は
基本波電圧指令値演算部１からリミッタ９，加算器１１
を介して入力する基本波電圧指令値となり、インバータ
１３は基本波電圧指令値によるＰＷＭ信号で制御され
る。
点変動分電圧△ＶNが０の場合は乗算器８からの信号は
ないので、三角波比較ＰＷＭ回路１２への電圧指令値は
基本波電圧指令値演算部１からリミッタ９，加算器１１
を介して入力する基本波電圧指令値となり、インバータ
１３は基本波電圧指令値によるＰＷＭ信号で制御され
る。
【００１６】図１の中性点Ｎの電圧が変動し、中性点変
動分電圧△ＶNが検出されると、この電圧△ＶNはアンプ
５で増幅され可変形リミッタ７を通って掛算器８に入力
する。一方、インバータの基本波力率によりテーブル３
から取り出された位相データ及び振幅データで制御され
る発振器４からの６次高調波が掛算器７に入力する。こ
のため、掛算器７からは可変形リミッタ７から出力され
る中性点変動分に比例した直流や６次高調波信号が出力
する。
動分電圧△ＶNが検出されると、この電圧△ＶNはアンプ
５で増幅され可変形リミッタ７を通って掛算器８に入力
する。一方、インバータの基本波力率によりテーブル３
から取り出された位相データ及び振幅データで制御され
る発振器４からの６次高調波が掛算器７に入力する。こ
のため、掛算器７からは可変形リミッタ７から出力され
る中性点変動分に比例した直流や６次高調波信号が出力
する。
【００１７】可変形リミッタ７のリミット値は基本波電
圧指令値が大きくなる程小さくなるので、乗算器８から
出力される直流や６次高調波信号は基本波電圧指令値が
大きくなる程小さくなる。
圧指令値が大きくなる程小さくなるので、乗算器８から
出力される直流や６次高調波信号は基本波電圧指令値が
大きくなる程小さくなる。
【００１８】従って、加算器１１でリミッタ９からの基
本波電圧指令に乗算器８からの直流や６次高調波信号を
加算した電圧指令でインバータ１３をＰＷＭ制御すれ
ば、出力電圧が大きくなれば直流や６次高調波の重畳が
小さくなり、出力電圧が小さくなるので、中性点電位補
償能力が高くなると共に、限られたＰＷＭ変調率範囲を
無駄なく利用することができる。
本波電圧指令に乗算器８からの直流や６次高調波信号を
加算した電圧指令でインバータ１３をＰＷＭ制御すれ
ば、出力電圧が大きくなれば直流や６次高調波の重畳が
小さくなり、出力電圧が小さくなるので、中性点電位補
償能力が高くなると共に、限られたＰＷＭ変調率範囲を
無駄なく利用することができる。
【００１９】なお、実施例では６次高調波を使用してい
るが、直流や偶数次高調波であればよい。
るが、直流や偶数次高調波であればよい。
【００２０】
【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、次に記載する効果を奏する。
ので、次に記載する効果を奏する。
【００２１】（１）直流や偶数次高調波重畳量のリミッ
ト値を出力電圧・電流によって変化させているので、変
調率の可変範囲全域を有効に活用できる。またこのため
スイッチング素子の利用率が高まる。
ト値を出力電圧・電流によって変化させているので、変
調率の可変範囲全域を有効に活用できる。またこのため
スイッチング素子の利用率が高まる。
【００２２】（２）出力電流が小さい場合には重畳量の
リミット値が大きくなるために、リミット値を固定した
場合よりも中性点電位補償能力が高くなる。
リミット値が大きくなるために、リミット値を固定した
場合よりも中性点電位補償能力が高くなる。
【図１】中性点クランプ形インバータ主回路図。
【図２】実施例にかかるインバータの制御回路構成図。
【図３】従来例にかかるインバータの制御回路構成図。
１…基本波電圧指令値演算部 ２…直流・偶数次高調波重畳量演算部 ３…６次高調波位相データ、振幅制限データテーブル ４…６次高調波発振器 ６，９…リミッタ ７…可変形リミッタ １２…三角波比較ＰＷＭ回路 １３…中性点クランプ形インバータ
Claims (1)
- 【請求項１】 直流電源の分圧コンデンサで作った中性
点電位を安定化させるための直流・偶数次高調波重畳量
を演算してこの重畳量を基本波電圧指令値に加算した信
号を電圧指令値とする三角波比較ＰＷＭ信号で制御され
る中性点クランプ形インバータにおいて、 直流・偶数次高調波重畳量演算部に基本波電圧指令が大
きくなるに従って直流・偶数次高調波重畳量を小さくす
る手段を設け、中性点電位制御電流をほぼ一定として重
畳量は電圧制御量に応じて変化させることを特徴とした
中性点クランプ形インバータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7131241A JPH08331857A (ja) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | 中性点クランプ形インバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7131241A JPH08331857A (ja) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | 中性点クランプ形インバータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08331857A true JPH08331857A (ja) | 1996-12-13 |
Family
ID=15053311
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7131241A Pending JPH08331857A (ja) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | 中性点クランプ形インバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08331857A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103138594A (zh) * | 2011-11-22 | 2013-06-05 | 通用电气公司 | 中点箝位式变流器的控制系统及控制方法及补偿控制单元 |
| CN103138595A (zh) * | 2011-11-22 | 2013-06-05 | 通用电气公司 | 中点箝位式变流器的控制系统及控制方法 |
-
1995
- 1995-05-30 JP JP7131241A patent/JPH08331857A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103138594A (zh) * | 2011-11-22 | 2013-06-05 | 通用电气公司 | 中点箝位式变流器的控制系统及控制方法及补偿控制单元 |
| CN103138595A (zh) * | 2011-11-22 | 2013-06-05 | 通用电气公司 | 中点箝位式变流器的控制系统及控制方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5063532A (en) | Active filter device | |
| JP3225825B2 (ja) | Ａｃ／ｄｃ変換装置 | |
| US4692855A (en) | Constant voltage and frequency type PWM inverter with minimum output distortion | |
| JPH08331857A (ja) | 中性点クランプ形インバータ | |
| JP2004120820A (ja) | 電力変換装置 | |
| JP3758062B2 (ja) | アクティブフィルタの制御方法 | |
| JPH05103494A (ja) | インバータ装置 | |
| JP3167314B2 (ja) | インバータ装置 | |
| JP2737299B2 (ja) | 電力用アクティブフィルタ | |
| JPH02261059A (ja) | 直流電圧脈動補正電源装置および電動機制御装置 | |
| JP2672905B2 (ja) | 無効電力制御装置 | |
| JP2701663B2 (ja) | リミッタ装置 | |
| JP3199342B2 (ja) | インバータ装置 | |
| JP3284613B2 (ja) | Ｐｗｍコンバータの制御回路 | |
| JPS6142513B2 (ja) | ||
| JPH05333077A (ja) | スイッチング型模擬負荷装置 | |
| JP2903444B2 (ja) | Ｐｗｍインバータ装置 | |
| JP2658620B2 (ja) | 電力変換器の制御回路 | |
| JP3309894B2 (ja) | 自励式無効電力補償装置の制御方法 | |
| JPH0777491B2 (ja) | 障害電流補償装置 | |
| JP3407550B2 (ja) | Ｐｗｍコンバータ装置の起動回路 | |
| JPH09215315A (ja) | スイッチング方式直流電源 | |
| JP2632418B2 (ja) | 高周波ｐｗｍインバータ装置 | |
| JP3133772B2 (ja) | インバータ装置 | |
| JP3597306B2 (ja) | 静止型電力変換装置 |