JPH0898539A - Ｐｗｍインバータ - Google Patents
ＰｗｍインバータInfo
- Publication number
- JPH0898539A JPH0898539A JP6225454A JP22545494A JPH0898539A JP H0898539 A JPH0898539 A JP H0898539A JP 6225454 A JP6225454 A JP 6225454A JP 22545494 A JP22545494 A JP 22545494A JP H0898539 A JPH0898539 A JP H0898539A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inverter
- frequency
- pwm
- output
- filter
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高調波発生を確実に防止しながら、出力フィ
ルタの小型化・低損失化を図り、基本周波に対するイン
ピーダンスも低くする。 【構成】 ＰＷＭインバータ主回路２の出力から高調波
成分を除去する出力フィルタを通して系統１０に連系す
るにおいて、連系リアクトル１１と１２の接続点と基準
電位との間にＰＷＭインバータのキャリア周波数及び２
倍の周波数を共振周波数とする直列共振回路１３、１４
を設けた出力フィルタとし、キャリア周波数成分のみを
除去する。また、フィルタがインバータと系統との間に
直接に挿入されないようにして基本周波数成分に対する
インピーダンスを低くする。
ルタの小型化・低損失化を図り、基本周波に対するイン
ピーダンスも低くする。 【構成】 ＰＷＭインバータ主回路２の出力から高調波
成分を除去する出力フィルタを通して系統１０に連系す
るにおいて、連系リアクトル１１と１２の接続点と基準
電位との間にＰＷＭインバータのキャリア周波数及び２
倍の周波数を共振周波数とする直列共振回路１３、１４
を設けた出力フィルタとし、キャリア周波数成分のみを
除去する。また、フィルタがインバータと系統との間に
直接に挿入されないようにして基本周波数成分に対する
インピーダンスを低くする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、系統に連系して運転す
るＰＷＭインバータに係り、特に高調波成分を低減する
ＰＷＭインバータに関する。
るＰＷＭインバータに係り、特に高調波成分を低減する
ＰＷＭインバータに関する。
【０００２】
【従来の技術】インバータは、例えば、図２に示すよう
に、直流電源１の直流電力をインバータ主回路２のスイ
ッチングモードの制御によって周波数・電圧（又は電
流）を制御した交流電力に変換する。
に、直流電源１の直流電力をインバータ主回路２のスイ
ッチングモードの制御によって周波数・電圧（又は電
流）を制御した交流電力に変換する。
【０００３】ＰＷＭインバータでは、主回路２の各相ス
イッチをＰＷＭ波形にしたがって制御する。このための
ＰＷＭ波形は、搬送波発生器３からのキャリア信号と、
正弦波発生器４のおいて周波数ｆと電圧Ｖを制御して発
生する正弦波とのレベル比較をＰＷＭ波形発生部５にお
いて行うことにより生成する。このＰＷＭ波形は、ゲー
ト回路６によってインバータ主回路２の各スイッチに必
要なゲート信号として分配する。
イッチをＰＷＭ波形にしたがって制御する。このための
ＰＷＭ波形は、搬送波発生器３からのキャリア信号と、
正弦波発生器４のおいて周波数ｆと電圧Ｖを制御して発
生する正弦波とのレベル比較をＰＷＭ波形発生部５にお
いて行うことにより生成する。このＰＷＭ波形は、ゲー
ト回路６によってインバータ主回路２の各スイッチに必
要なゲート信号として分配する。
【０００４】このＰＷＭインバータの出力は、出力フィ
ルタ７によって主にキャリアの周波数成分を除去し、出
力トランス８を介して連系開閉器９の同期投入で系統１
０に連系する。このとき、ＰＷＭインバータは定電圧・
定周波で運転される。
ルタ７によって主にキャリアの周波数成分を除去し、出
力トランス８を介して連系開閉器９の同期投入で系統１
０に連系する。このとき、ＰＷＭインバータは定電圧・
定周波で運転される。
【０００５】ところで、系統の負荷となる機器は、近年
では高調波を発生するものが多くなり、系統側の高調波
による他の機器の誤動作や故障の発生が問題となってい
る。
では高調波を発生するものが多くなり、系統側の高調波
による他の機器の誤動作や故障の発生が問題となってい
る。
【０００６】このため、系統と連系するＰＷＭインバー
タにおいても高調波発生の許容量が制限され、高調波の
除去が課題となっている。
タにおいても高調波発生の許容量が制限され、高調波の
除去が課題となっている。
【０００７】従来の高調波除去手段として、出力フィル
タ７を設け、ＰＷＭインバータの高調波成分が系統に流
出するのを防止している。この出力フィルタ７は、図示
のように、リアクトルＬとコンデンサＣ及びダンプ用抵
抗ＲからなるＴ形フィルタが用いられている。
タ７を設け、ＰＷＭインバータの高調波成分が系統に流
出するのを防止している。この出力フィルタ７は、図示
のように、リアクトルＬとコンデンサＣ及びダンプ用抵
抗ＲからなるＴ形フィルタが用いられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】図３は、キャリアを三
角波とするＰＷＭインバータの出力に含まれる高調波成
分をスペクトル分布で示す。この高調波成分は、主にキ
ャリア周波数の整数倍周波数を中心に、高周波側及び低
周波側にほぼ均等に分布する。
角波とするＰＷＭインバータの出力に含まれる高調波成
分をスペクトル分布で示す。この高調波成分は、主にキ
ャリア周波数の整数倍周波数を中心に、高周波側及び低
周波側にほぼ均等に分布する。
【０００９】この高調波成分を従来のＴ形フィルタで除
去しようとすると、基本周波数よりも高い成分の全てを
除去するローパスフィルタ構成になり、リアクトルには
低い周波数で高いインピーダンスを呈する大型のもの
を、コンデンサには低い周波数で低いインピーダンスを
呈する大型のものをそれぞれ必要とする。
去しようとすると、基本周波数よりも高い成分の全てを
除去するローパスフィルタ構成になり、リアクトルには
低い周波数で高いインピーダンスを呈する大型のもの
を、コンデンサには低い周波数で低いインピーダンスを
呈する大型のものをそれぞれ必要とする。
【００１０】また、フィルタが低い周波数で高いインピ
ーダンスを持つため、インバータと系統との間の基本周
波に対するインピーダンスも高くなり、有効電力、無効
電力の入出力抵抗が増加し、インバータの容量に対する
有効・無効電力供給能力が低下する。
ーダンスを持つため、インバータと系統との間の基本周
波に対するインピーダンスも高くなり、有効電力、無効
電力の入出力抵抗が増加し、インバータの容量に対する
有効・無効電力供給能力が低下する。
【００１１】さらに、フィルタのダンプ用抵抗Ｒで消費
される電力が増加し、インバータの電力変換効率を低下
させる。
される電力が増加し、インバータの電力変換効率を低下
させる。
【００１２】本発明の目的は、高調波発生を確実に防止
しながら、出力フィルタの小型化・低損失化を図り、基
本周波に対するインピーダンスも低くするＰＷＭインバ
ータを提供することにある。
しながら、出力フィルタの小型化・低損失化を図り、基
本周波に対するインピーダンスも低くするＰＷＭインバ
ータを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題の解
決を図るため、出力から高調波成分を除去する出力フィ
ルタを通して系統に連系するＰＷＭインバータにおい
て、前記出力フィルタは、出力ラインと基準電位間に設
けられ、キャリア周波数の整数倍の周波数を共振周波数
とする直列共振回路にしたことを特徴とする。
決を図るため、出力から高調波成分を除去する出力フィ
ルタを通して系統に連系するＰＷＭインバータにおい
て、前記出力フィルタは、出力ラインと基準電位間に設
けられ、キャリア周波数の整数倍の周波数を共振周波数
とする直列共振回路にしたことを特徴とする。
【００１４】
【作用】高調波成分がキャリア周波数を中心としたスペ
クトル分布になることに着目し、キャリア周波数の整数
倍の周波数を共振周波数とする直列共振回路によりキャ
リア周波数成分のみを短絡させて除去する。
クトル分布になることに着目し、キャリア周波数の整数
倍の周波数を共振周波数とする直列共振回路によりキャ
リア周波数成分のみを短絡させて除去する。
【００１５】キャリア周波数の整数倍の周波数を除去す
るには、それぞれの周波数を共振周波数とする複数の直
列共振回路を設ける。
るには、それぞれの周波数を共振周波数とする複数の直
列共振回路を設ける。
【００１６】
【実施例】図１は、本発明の一実施例を示す要部回路図
である。インバータ主回路２と系統１０との間には連系
リアクトル１１、１２が直列に設けられる。
である。インバータ主回路２と系統１０との間には連系
リアクトル１１、１２が直列に設けられる。
【００１７】この連系リアクトル１１と１２の直列接続
点と基準電位間に２つの直列共振回路１３、１４が設け
られる。
点と基準電位間に２つの直列共振回路１３、１４が設け
られる。
【００１８】両直列共振回路１３、１４は、それぞれリ
アクトルＬとコンデンサＣとダンプ用抵抗Ｒの直列回路
に構成される。その一方の直列共振回路１３は、共振周
波数がキャリア周波数にされる。他方の直列共振回路１
４は、共振周波数がキャリア周波数の二倍の周波数にさ
れる。
アクトルＬとコンデンサＣとダンプ用抵抗Ｒの直列回路
に構成される。その一方の直列共振回路１３は、共振周
波数がキャリア周波数にされる。他方の直列共振回路１
４は、共振周波数がキャリア周波数の二倍の周波数にさ
れる。
【００１９】本実施例の構成において、直列共振回路１
３、１４は、狭帯域のバンドパスフィルタになり、イン
バータの出力ラインに重畳するキャリア周波数成分及び
２倍の周波数成分のみを除去する。
３、１４は、狭帯域のバンドパスフィルタになり、イン
バータの出力ラインに重畳するキャリア周波数成分及び
２倍の周波数成分のみを除去する。
【００２０】したがって、両直列共振回路１３、１４
は、共に共振周波数が基本周波に比べて十分に高くな
り、リアクトルＬには高い周波数で高いインピーダンス
を呈する小型のもの、コンデンサＣには高い周波数で低
いインピーダンスを呈する小型のもので済む。
は、共に共振周波数が基本周波に比べて十分に高くな
り、リアクトルＬには高い周波数で高いインピーダンス
を呈する小型のもの、コンデンサＣには高い周波数で低
いインピーダンスを呈する小型のもので済む。
【００２１】また、直列共振回路の抵抗Ｒで消費される
電力は高周波成分のみになるため、フィルタでの損失が
少なく、インバータとしての電力効率を下げることが少
ない。
電力は高周波成分のみになるため、フィルタでの損失が
少なく、インバータとしての電力効率を下げることが少
ない。
【００２２】また、直列共振回路１３、１４は、インバ
ータと系統との間に直列に挿入されるものでないため、
インバータと系統との間の基本周波に対するインピーダ
ンスを高くすることが無くなり、インバータの容量に対
する有効・無効電力供給能力を低下させることもない。
ータと系統との間に直列に挿入されるものでないため、
インバータと系統との間の基本周波に対するインピーダ
ンスを高くすることが無くなり、インバータの容量に対
する有効・無効電力供給能力を低下させることもない。
【００２３】なお、実施例において、キャリアの３倍
（整数倍）以上の周波数を除去するための直列共振回路
を設ける構成でも良い。また、ＰＷＭインバータは、従
来例で示すものとは異なる方式のものでも良い。
（整数倍）以上の周波数を除去するための直列共振回路
を設ける構成でも良い。また、ＰＷＭインバータは、従
来例で示すものとは異なる方式のものでも良い。
【００２４】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、出力フ
ィルタにはキャリア周波数の整数倍の周波数を共振周波
数とする直列共振回路を出力ラインと基準電位との間に
設けたため、従来のＴ形フィルタに比べて、出力フィル
タの小型化・低損失化を図ることができる。また、基本
周波に対するインピーダンスも低くしてインバータの有
効・無効電力供給能力を高めることができる。
ィルタにはキャリア周波数の整数倍の周波数を共振周波
数とする直列共振回路を出力ラインと基準電位との間に
設けたため、従来のＴ形フィルタに比べて、出力フィル
タの小型化・低損失化を図ることができる。また、基本
周波に対するインピーダンスも低くしてインバータの有
効・無効電力供給能力を高めることができる。
【図１】本発明の一実施例を示す要部回路図。
【図２】系統に連系するＰＷＭインバータの例。
【図３】三角波比較ＰＷＭインバータの場合の高調波分
布。
布。
２…インバータ主回路 ３…搬送波発生器 ４…正弦波発生器 ５…ＰＷＭ波形生成回路 ６…ゲート回路 ７…出力フィルタ １０…系統 １１、１２…連系リアクトル １３、１４…直列共振回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片岡 康夫 東京都品川区大崎２丁目１番17号 株式会 社明電舎内
Claims (1)
- 【請求項１】 出力から高調波成分を除去する出力フィ
ルタを通して系統に連系するＰＷＭインバータにおい
て、前記出力フィルタは、出力ラインと基準電位間に設
けられ、キャリア周波数の整数倍の周波数を共振周波数
とする直列共振回路にしたことを特徴とするＰＷＭイン
バータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6225454A JPH0898539A (ja) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | Ｐｗｍインバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6225454A JPH0898539A (ja) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | Ｐｗｍインバータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0898539A true JPH0898539A (ja) | 1996-04-12 |
Family
ID=16829608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6225454A Pending JPH0898539A (ja) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | Ｐｗｍインバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0898539A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006288161A (ja) * | 2005-04-05 | 2006-10-19 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | 電力変換装置 |
| WO2008052509A1 (de) * | 2006-11-03 | 2008-05-08 | Conti Temic Microelectronic Gmbh | Energieversorgungseinrichtung für einen elektrischen schaltkreis |
| JP2009111693A (ja) * | 2007-10-30 | 2009-05-21 | Alpine Electronics Inc | Ｄ級アンプ |
| JP2010226606A (ja) * | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Denso Corp | 負荷制御装置及びコンデンサのインピーダンス調整方法 |
| JP2010259129A (ja) * | 2009-04-21 | 2010-11-11 | Panasonic Corp | フィルタ回路とそれを用いた電力変換装置 |
| WO2012061960A1 (zh) * | 2010-11-12 | 2012-05-18 | Wu Weimin | 特定频率电流旁路的滤波器 |
| CN103337945A (zh) * | 2013-06-25 | 2013-10-02 | 合肥工业大学 | 一种带有串联谐振支路的无源逆变器输出滤波器 |
| CN103414327A (zh) * | 2013-08-14 | 2013-11-27 | 合肥工业大学 | 一种带有一组串联谐振支路的逆变器输出滤波器 |
| JP2017093175A (ja) * | 2015-11-11 | 2017-05-25 | 株式会社ダイヘン | 高周波電源装置および非接触電力伝送システム |
| EP3240178B1 (en) * | 2014-12-26 | 2020-05-06 | Nissan Motor Co., Ltd. | Power conversion device |
-
1994
- 1994-09-21 JP JP6225454A patent/JPH0898539A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US8111049B2 (en) | 2006-11-03 | 2012-02-07 | Conti Temic Microelectronic Gmbh | Power supply device for an electric circuit |
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| WO2012061960A1 (zh) * | 2010-11-12 | 2012-05-18 | Wu Weimin | 特定频率电流旁路的滤波器 |
| CN102468651A (zh) * | 2010-11-12 | 2012-05-23 | 吴卫民 | 特定频率电流旁路的滤波器 |
| CN103337945A (zh) * | 2013-06-25 | 2013-10-02 | 合肥工业大学 | 一种带有串联谐振支路的无源逆变器输出滤波器 |
| CN103414327A (zh) * | 2013-08-14 | 2013-11-27 | 合肥工业大学 | 一种带有一组串联谐振支路的逆变器输出滤波器 |
| EP3240178B1 (en) * | 2014-12-26 | 2020-05-06 | Nissan Motor Co., Ltd. | Power conversion device |
| US10658940B2 (en) | 2014-12-26 | 2020-05-19 | Nissan Motor Co., Ltd. | Power converter |
| JP2017093175A (ja) * | 2015-11-11 | 2017-05-25 | 株式会社ダイヘン | 高周波電源装置および非接触電力伝送システム |
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