JPH0970179A - Voltage converter - Google Patents

Voltage converter

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JPH0970179A
JPH0970179A JP7221912A JP22191295A JPH0970179A JP H0970179 A JPH0970179 A JP H0970179A JP 7221912 A JP7221912 A JP 7221912A JP 22191295 A JP22191295 A JP 22191295A JP H0970179 A JPH0970179 A JP H0970179A
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voltage
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transformer
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広 塩田
Takeshi Ito
武志 伊藤
Osamu Koyama
修 小山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To continuously switch the output voltage of a voltage converter to a required value and, at the same time, to obtain the required output voltage in a state that the voltage has a waveform close to a sine wave. SOLUTION: An AC power source 12 is connected to the primary winding 11a of a main transformer 11 and, at the same time, to an inverter circuit 15 through a transformer. A phase controlling and rectifying circuit 18 constituting a DC power source 15 is constituted by connecting thyristors 18a-18d in a bridge and connected to the primary winding 13a of an auxiliary transformer 13 through an inverter main circuit 16. The secondary windings 11b and 13b of the transformers 11 and 13 are connected in series with the output terminal of a voltage converter. The output voltage Eo and its current of the voltage converter is detected by means of detecting means 20 and 23 and inputted to a control circuit 22. Since the circuit 22 adjusts the output voltage Eo by controlling the inverter circuit 14 corresponding to the fluctuation of the AC power source 12, an output voltage Eo having a waveform close to a sine wave can be always obtained continuously from the voltage converter.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、変圧器の二次側の
交流出力を調整可能な構成を有した電圧変換装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a voltage converter having a structure capable of adjusting the AC output on the secondary side of a transformer.

【0002】[0002]

【発明が解決しようとする課題】例えば、交流電源から
所望の電圧の出力を負荷に供給する場合に、交流電源と
所望の電圧との比率に応じた巻線比の変圧器を介在させ
て行うことが一般的に行われている。ところが、負荷側
においては一定の電圧を供給する必要があるのに対し
て、交流電源は種々の原因によって電圧が変動する場合
がある。このような電源電圧の変動に対応して、従来で
は、例えば変圧器に複数のタップを設けてこれを切り換
えることによって、常に適切な電圧を負荷に供給できる
ようにしている。
For example, when an output of a desired voltage is supplied from an AC power supply to a load, a transformer having a winding ratio according to the ratio of the AC power supply to the desired voltage is interposed. Is commonly done. However, while it is necessary to supply a constant voltage on the load side, the voltage of the AC power supply may fluctuate due to various causes. In response to such fluctuations in the power supply voltage, conventionally, for example, a transformer is provided with a plurality of taps and these taps are switched so that an appropriate voltage can always be supplied to the load.

【0003】図5はこのようなタップ切り換えを電気的
に行うように、サイリスタ素子を用いて負荷時タップ切
換器を構成したものである。すなわち、このものは、変
圧器1の一次巻線1aは交流電源2に接続され、二次巻
線1bは複数のタップ3a〜3fを備えるもので、共通
端子は出力端子Aに接続され、各タップ3a〜3fはス
イッチ4a〜4fに接続されている。制御エレメントと
して正逆並列に接続したサイリスタペア5aおよび5b
はオンタイミングを位相制御することにより調整するも
ので、スイッチ4a,4c,4eはサイリスタペア5a
を介して出力端子Bに接続され、スイッチ4b,4d,
4fはサイリスタペア5bを介して出力端子Bに接続さ
れている。
FIG. 5 shows a load tap changer constructed by using a thyristor element so as to electrically perform such tap change. That is, in this one, the primary winding 1a of the transformer 1 is connected to the AC power supply 2, the secondary winding 1b is provided with a plurality of taps 3a to 3f, and the common terminal is connected to the output terminal A. The taps 3a to 3f are connected to the switches 4a to 4f. Thyristor pair 5a and 5b connected in parallel and reverse as control elements
Is for adjusting the on-timing by phase control, and the switches 4a, 4c, 4e are thyristor pairs 5a.
Connected to the output terminal B via the switches 4b, 4d,
4f is connected to the output terminal B via the thyristor pair 5b.

【0004】上記構成において、変圧器1のタップ3a
を使用して出力電圧e1を得ている状態からタップ3b
を使用して出力電圧e2を得る状態に切り換える動作に
ついて説明する。まず、切り換え前の状態では、スイッ
チ4aがオンされており、サイリスタペア5aが完全導
通状態となるように駆動制御されている。これによっ
て、出力端子A,B間には、タップ3aに対応した出力
電圧e1が得られるようになっている。
In the above structure, the tap 3a of the transformer 1
From the state where the output voltage e1 is obtained by using the tap 3b
The operation of switching to a state where the output voltage e2 is obtained by using is described. First, in the state before the switching, the switch 4a is turned on, and the drive control is performed so that the thyristor pair 5a is in the completely conductive state. As a result, the output voltage e1 corresponding to the tap 3a is obtained between the output terminals A and B.

【0005】さて、上述の状態で、出力電圧e2が得ら
れるタップ3bを出力端子Bに接続するために、スイッ
チ4bをオンし、この後、サイリスタペア5bを駆動制
御する。この場合、サイリスタペア5bに対する導通制
御は、図6に示すように、初めは導通角度を大きく設定
してサイクル中での導通時間を短くし、この後徐々に導
通時間が長くなるように導通角度を制御する。これによ
って、タップ3aによる出力電圧e1とタップ3bによ
る出力電圧e2とが混在する状態で徐々に出力電圧e2
となるようにして無段階で切り換えることができるよう
になる。
In the above-mentioned state, in order to connect the tap 3b from which the output voltage e2 is obtained to the output terminal B, the switch 4b is turned on, and then the thyristor pair 5b is driven and controlled. In this case, in the conduction control for the thyristor pair 5b, as shown in FIG. 6, the conduction angle is initially set large to shorten the conduction time in the cycle, and thereafter, the conduction angle is gradually increased. To control. As a result, the output voltage e1 from the tap 3a and the output voltage e2 from the tap 3b are gradually mixed in a mixed state.
Then, it becomes possible to switch steplessly.

【0006】なお、小規模のシステムにおいては、図7
に示すように、変圧器6の一次巻線6a側に直列に制御
エレメントとしてのサイリスタペア7およびコイル8を
接続した状態で交流電源2に接続する構成としたものが
ある。サイリスタペア7の導通角度を制御することによ
り変圧器6の二次巻線6bの出力電圧を制御しようとす
るものである。
In a small-scale system, FIG.
As shown in FIG. 3, there is a configuration in which the primary winding 6a side of the transformer 6 is connected in series with the thyristor pair 7 as a control element and the coil 8 to be connected to the AC power supply 2. It is intended to control the output voltage of the secondary winding 6b of the transformer 6 by controlling the conduction angle of the thyristor pair 7.

【0007】しかしながら、上述のような従来構成のも
のでは、いずれのものにおいても次のような不具合が生
ずる。すなわち、機械式の変圧器では、設定できる電圧
の値を無段階とすることができず、また、切換速度が遅
いので高速で電圧変動に対応することができないという
不具合がある。さらに、アークを伴う接点機構を有する
ため、メンテナンスの周期が短くなるなどの不具合もあ
る。そして、サイリスタ式の負荷時タップ切換変圧器に
おいては、無段階で切換動作を行うことはできるが、タ
ップ間の電圧切換を行う際には電圧波形が正弦波から大
きく変動してしまうという不具合がある。
However, any of the conventional structures as described above has the following problems. That is, in the mechanical transformer, there is a problem in that the value of the voltage that can be set cannot be made stepless, and the switching speed is slow, so that it is not possible to quickly cope with voltage fluctuations. Further, since it has a contact mechanism that accompanies an arc, there is a problem that the maintenance cycle is shortened. In the thyristor load tap switching transformer, the switching operation can be performed steplessly, but there is a problem that the voltage waveform greatly changes from a sine wave when switching the voltage between the taps. is there.

【0008】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、交流電源を基準として必要とする出力
電圧を無段階で切り換えることができ、しかも正弦波に
近い状態で得ることができるようにした電圧変換装置を
提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to be able to switch the required output voltage steplessly using an AC power supply as a reference, and to obtain it in a state close to a sine wave. An object is to provide a voltage conversion device capable of doing so.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の電圧変換装置
は、一次巻線が交流電源に接続される主変圧器と、この
主変圧器の二次巻線に得られる交流出力を調整するため
の直流電源と、この直流電源を調整用交流出力に変換し
て前記主変圧器の二次巻線に得られる交流出力に加算し
て負荷に供給するインバータ回路と、前記負荷への交流
出力の電圧を検出する電圧検出手段と、前記負荷への交
流出力の電流を検出する電流検出手段と、前記電圧検出
手段および電流検出手段の検出出力に基づいて前記負荷
に対して供給すべき交流出力と実際の交流出力との差の
値を補うように前記インバータ回路を駆動制御する制御
手段とを設けて構成したところに特徴を有する。
SUMMARY OF THE INVENTION The voltage converter of the present invention adjusts an AC output obtained in a main transformer whose primary winding is connected to an AC power source and a secondary winding of this main transformer. Of the DC power supply, an inverter circuit for converting the DC power supply into an AC output for adjustment and adding the AC output obtained in the secondary winding of the main transformer to the load, and an AC output for the load. A voltage detection unit that detects a voltage, a current detection unit that detects a current of an AC output to the load, and an AC output that should be supplied to the load based on detection outputs of the voltage detection unit and the current detection unit. It is characterized in that it is provided with control means for driving and controlling the inverter circuit so as to compensate for the value of the difference from the actual AC output.

【0010】上記構成によれば、交流電源を主変圧器で
変換して得られる出力電圧が交流電源の電圧変動によっ
て変動する場合でも、その出力電圧を電圧検出手段およ
び電流検出手段により検出してこれに基づいて所望の出
力電圧となるようにインバータ回路を駆動制御するの
で、常に負荷に必要な出力電圧を安定に得ることができ
るようになる。
According to the above construction, even if the output voltage obtained by converting the AC power supply by the main transformer fluctuates due to the voltage fluctuation of the AC power supply, the output voltage is detected by the voltage detecting means and the current detecting means. Based on this, the inverter circuit is drive-controlled so as to obtain a desired output voltage, so that the output voltage required for the load can always be stably obtained.

【0011】また、本発明の電圧変換装置は、前記イン
バータ回路による調整用交流出力を前記主変圧器の二次
巻線に得られる交流出力に加算するための補助変圧器を
設け、前記補助変圧器の一次巻線を前記インバータ回路
の調整用交流出力側に接続すると共に二次巻線を前記主
変圧器の二次巻線に直列に接続して構成することもで
き、これによって、出力電圧の調整範囲を広くすること
ができるようになる。
Further, the voltage converter of the present invention is provided with an auxiliary transformer for adding the adjusting AC output by the inverter circuit to the AC output obtained in the secondary winding of the main transformer, It is also possible to connect the primary winding of the transformer to the adjusting AC output side of the inverter circuit and to connect the secondary winding in series with the secondary winding of the main transformer. The adjustment range of can be widened.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の第1の実施例につ
いて図1および図2を参照して説明する。電気的構成を
示す図1において、主変圧器11は一次巻線11aに交
流電源12が接続されており、二次巻線11bの出力端
子間に交流出力Etを出力する。補助変圧器13は一次
巻線13a側にインバータ回路14が接続され、二次巻
線13bにインバータ出力Eiを出力するようになって
いる。主変圧器11および補助変圧器13の各二次巻線
11bおよび13bは直列に接続され、その両端子が出
力端子A,Bとされており、合成された交流出力Eoを
得るようになっている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In FIG. 1 showing an electrical configuration, an AC power source 12 is connected to a primary winding 11a of a main transformer 11, and an AC output Et is output between output terminals of a secondary winding 11b. The auxiliary transformer 13 has an inverter circuit 14 connected to the primary winding 13a side and outputs an inverter output Ei to the secondary winding 13b. Each of the secondary windings 11b and 13b of the main transformer 11 and the auxiliary transformer 13 is connected in series, and both terminals thereof are output terminals A and B, so that a combined AC output Eo is obtained. There is.

【0013】インバータ回路14は、直流電源回路15
とインバータ主回路16とを備えたもので、直流電源回
路15は、コンデンサ17,位相制御整流回路18およ
び直流電源用変圧器19から構成されている。位相制御
整流回路18は、スイッチング素子として例えばサイリ
スタ18a〜18dをブリッジ接続してなるもので、各
サイリスタ18a〜18dは後述するようにして所定の
タイミングでトリガ信号が与えられるようになってい
る。そして、位相制御整流回路18は、直流電源用変圧
器19を介して交流電源12に接続されており、交流電
源12の交流出力をサイリスタ18a〜18dの導通角
度を制御することによって所望の電圧に変換してコンデ
ンサ17に与えるようになっている。
The inverter circuit 14 includes a DC power supply circuit 15
The DC power supply circuit 15 includes a capacitor 17, a phase control rectifier circuit 18, and a DC power supply transformer 19. The phase control rectifier circuit 18 is formed by connecting, for example, thyristors 18a to 18d as a switching element in a bridge, and each thyristor 18a to 18d is provided with a trigger signal at a predetermined timing as described later. The phase control rectifier circuit 18 is connected to the AC power supply 12 via the DC power supply transformer 19, and controls the AC output of the AC power supply 12 to a desired voltage by controlling the conduction angles of the thyristors 18a to 18d. It is adapted to be converted and given to the capacitor 17.

【0014】インバータ主回路16は、スイッチング素
子として例えばサイリスタ16a〜16dをブリッジ接
続してなる一般的なもので、各サイリスタ16a〜16
dへのトリガ信号は後述するようにして与えられるよう
になっている。そして、インバータ主回路16は、直流
電源としてのコンデンサ17側から与えられる直流電圧
をトリガ信号によって設定された交流出力として補助変
圧器13に出力するようになる。
The inverter main circuit 16 is a general one in which, for example, thyristors 16a to 16d are connected as bridges as switching elements, and each of the thyristors 16a to 16d.
The trigger signal to d is given as described later. Then, the inverter main circuit 16 outputs the DC voltage given from the side of the capacitor 17 as the DC power source to the auxiliary transformer 13 as the AC output set by the trigger signal.

【0015】出力端子A,B間には電圧検出用の変成器
20が接続され、その出力端子側に電圧計21が接続さ
れて電圧検出手段が構成されている。この電圧計21に
よる出力電圧Eoの検出出力は制御手段としての制御回
路22に入力されるようになっている。また、出力端子
Aに接続される出力ラインには変流器23が設けられて
おり、電流計24により出力電流が検出されるようにな
っており、その検出電流出力は制御回路22に入力され
るようになっている。
A voltage detecting transformer 20 is connected between the output terminals A and B, and a voltmeter 21 is connected to the output terminal side thereof to form a voltage detecting means. The detection output of the output voltage Eo by the voltmeter 21 is input to the control circuit 22 as a control means. A current transformer 23 is provided in the output line connected to the output terminal A, and the output current is detected by the ammeter 24. The detected current output is input to the control circuit 22. It has become so.

【0016】制御回路22は、インバータ回路16の各
サイリスタ16a〜16dおよび移相制御整流回路18
の各サイリスタ18a〜18dのトリガ信号を生成して
与えるもので、後述するように電圧計21および電流計
24からの検出信号に基づいてトリガ信号を生成する。
The control circuit 22 includes the thyristors 16a to 16d of the inverter circuit 16 and the phase shift control rectifier circuit 18.
The trigger signals of the thyristors 18a to 18d are generated and given, and the trigger signals are generated based on the detection signals from the voltmeter 21 and the ammeter 24 as described later.

【0017】次に、本実施例の作用について図2も参照
して説明する。主変圧器11は、交流電源12により一
次巻線11aに供給される交流電圧を二次巻線11b側
に交流出力Etとして出力する。また、インバータ回路
14においては、変圧器19を介して制御整流回路18
に与えられる交流入力に対して、制御回路22により各
サイリスタ18a〜18dにトリガ信号を所定のタイミ
ングで与えることにより所定の直流電源電圧となるよう
に制御している。これによって、コンデンサ17には所
定の直流電源電圧Edを設定している。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG. The main transformer 11 outputs the AC voltage supplied to the primary winding 11a by the AC power supply 12 to the secondary winding 11b side as an AC output Et. In the inverter circuit 14, the control rectification circuit 18 is connected via the transformer 19.
The control circuit 22 applies a trigger signal to each of the thyristors 18a to 18d at a predetermined timing with respect to the AC input given to the control circuit so that a predetermined DC power supply voltage is obtained. As a result, the capacitor 17 is set to a predetermined DC power supply voltage Ed.

【0018】そして、制御回路22により、インバータ
主回路16の各サイリスタ16a〜16dにトリガ信号
を与えることにより所定の交流出力を生成して補助変圧
器13を介して交流出力Eiとして出力するようにな
る。
Then, the control circuit 22 applies a trigger signal to each of the thyristors 16a to 16d of the inverter main circuit 16 to generate a predetermined AC output and output the AC output Ei via the auxiliary transformer 13. Become.

【0019】これにより、出力端子A,B間には、出力
電圧Eoとして、主変圧器11の交流出力Etと補助変
圧器13の交流出力Eiとを加算した出力が得られるよ
うになる。この場合、2つの交流出力EtおよびEi
は、電圧の値と位相とを考慮すると、図2に示すよう
に、各交流出力Et,Eiをベクトルとして取り扱った
場合の合成ベクトルが出力電圧Eoとして得られること
になる。
As a result, between the output terminals A and B, an output obtained by adding the AC output Et of the main transformer 11 and the AC output Ei of the auxiliary transformer 13 can be obtained as the output voltage Eo. In this case, two AC outputs Et and Ei
In consideration of the voltage value and the phase, as shown in FIG. 2, a combined vector when the AC outputs Et and Ei are treated as vectors is obtained as the output voltage Eo.

【0020】一方、出力端子A,B間から出力される出
力電圧Eoは、変成器20を介して電圧計21により検
出されており、さらに、出力端子A,B間に負荷が接続
された状態ではその負荷に通電されている電流の値が変
流器23を介して電流計24により検出されている。こ
れら、電圧計21および電流計24により実際の出力電
圧Eoの電圧値および位相を検出することができ、制御
回路22においては、このような検出結果に基づいて、
あらかじめ設定されている標準出力電圧に対する差を求
め、実際の出力電圧Eoを標準出力電圧に一致させるよ
うにインバータ主回路16の各サイリスタ16a〜16
dにトリガ信号を与えるようになっている。
On the other hand, the output voltage Eo output from between the output terminals A and B is detected by the voltmeter 21 via the transformer 20, and a load is connected between the output terminals A and B. Then, the value of the current supplied to the load is detected by the ammeter 24 via the current transformer 23. The voltmeter 21 and the ammeter 24 can detect the actual voltage value and phase of the output voltage Eo, and the control circuit 22 can detect the voltage value and the phase based on the detection result.
Each thyristor 16a to 16a of the inverter main circuit 16 is calculated so as to obtain the difference from the preset standard output voltage and match the actual output voltage Eo with the standard output voltage.
A trigger signal is applied to d.

【0021】したがって、例えば、交流電源12の電圧
が変動する場合でも、このとき出力端子A,B間に発生
する出力電圧Eoを検出して標準出力電圧となるように
制御回路22によりインバータ回路14を駆動制御する
ことにより、常に標準出力電圧に相当する出力電圧を得
ることができる。この場合、交流電源12の電圧変動が
長期的に渡る場合と、瞬時的に発生する場合があるが、
そのいずれについても応答時間の範囲内で対応して制御
することができる。
Therefore, for example, even when the voltage of the AC power source 12 fluctuates, the inverter circuit 14 is controlled by the control circuit 22 so that the output voltage Eo generated between the output terminals A and B at this time is detected and becomes the standard output voltage. It is possible to always obtain an output voltage corresponding to the standard output voltage by controlling the drive of. In this case, the voltage fluctuation of the AC power supply 12 may occur for a long time or may occur instantaneously.
Any of these can be controlled correspondingly within the response time.

【0022】また、出力電圧Eoの調整可能な範囲とし
ては、図2にも斜線領域として示しているように、交流
電源12から主変圧器11により二次巻線11bに得ら
れる交流出力Etに対して、インバータ回路14により
得られる最大電圧の範囲内で、電圧値および位相の値の
調整が可能な構成となっている。したがって、位相の歪
みについても加算する交流出力Eiを調整することによ
って正弦波あるいはそれに近い波形の出力電圧として得
ることができるようになる。
Further, as the adjustable range of the output voltage Eo, as shown by the hatched area in FIG. 2, the AC output Et obtained from the AC power source 12 to the secondary winding 11b by the main transformer 11 is set. On the other hand, the voltage value and the phase value can be adjusted within the range of the maximum voltage obtained by the inverter circuit 14. Therefore, it is possible to obtain an output voltage having a sine wave or a waveform close to it by adjusting the AC output Ei that adds the phase distortion.

【0023】なお、インバータ回路14を用いないで出
力電圧Eoを得ようとする場合には、補助変圧器13の
一次巻線13aを短絡した状態とすることにより、二次
巻線13bに流れる電流により一次巻線13aに発生す
る電圧をキャンセルする。したがって、例えば、短絡動
作のためのスイッチング素子やリレースイッチなどを接
続した構成としておくことによりこのように実施するこ
とができる。
When the output voltage Eo is to be obtained without using the inverter circuit 14, the primary winding 13a of the auxiliary transformer 13 is short-circuited so that the current flowing through the secondary winding 13b. Thus, the voltage generated in the primary winding 13a is canceled. Therefore, for example, by implementing a configuration in which a switching element or a relay switch for short-circuit operation is connected, this can be implemented.

【0024】このような本実施例によれば、交流電源の
変動に対応してタップ切り換えといった切り換え動作を
行うことなく、無段階で且つ正弦波に近い波形の出力電
圧を常に標準出力電圧に対応して得ることができ、さら
には機械式スイッチを用いない構成であるからメンテナ
ンスインターバルを長くすることができるようになる。
そして、本実施例によれば、インバータ回路14の容量
を負荷容量のEi/Eo程度に小さくすることができ、
負荷容量に対応するインバータ回路を用いる構成のもの
に比べて全体の小形化を図ることができるようになる。
According to the present embodiment as described above, the output voltage having a waveform close to a sine wave is continuously corresponded to the standard output voltage without performing the switching operation such as the tap switching in response to the fluctuation of the AC power supply. Moreover, since the mechanical switch is not used, the maintenance interval can be lengthened.
Then, according to the present embodiment, the capacity of the inverter circuit 14 can be reduced to about Ei / Eo of the load capacity,
The overall size can be made smaller than that of the configuration using the inverter circuit corresponding to the load capacitance.

【0025】また、本実施例によれば、インバータ回路
14により得られる調整用交流出力を補助変圧器13を
用いて出力するように構成しているので、インバータ回
路14を主系統から絶縁した状態とすることができ、対
地絶縁を軽減することができるので系統に発生する種々
のサージ電圧からインバータ回路14を保護することが
でき、さらには高圧の交流電源12を用いる場合でも柔
軟に対応することができると共に、調整可能な領域の変
更も可能となり、汎用性が高くなり適用範囲を拡大する
ことができるようになる。
Further, according to the present embodiment, since the adjusting AC output obtained by the inverter circuit 14 is output by using the auxiliary transformer 13, the inverter circuit 14 is isolated from the main system. Since it is possible to reduce the ground insulation, it is possible to protect the inverter circuit 14 from various surge voltages generated in the system, and to flexibly cope with the case where the high-voltage AC power supply 12 is used. In addition to being able to do so, it is also possible to change the adjustable area, which increases versatility and expands the range of application.

【0026】図3は本発明の第2の実施例を示すもの
で、第1の実施例と異なるところは、補助変圧器13を
設けない構成としたところである。すなわち、インバー
タ回路25は、インバータ主回路16の交流出力端子を
直接主変圧器11の二次巻線11bに直列に接続する構
成としたものである。
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that the auxiliary transformer 13 is not provided. That is, the inverter circuit 25 is configured such that the AC output terminal of the inverter main circuit 16 is directly connected to the secondary winding 11b of the main transformer 11 in series.

【0027】この構成の場合には、インバータ回路25
の出力端子を直接出力端子A,B側に接続する構成とし
ているので、インバータ主回路16のサイリスタ16a
〜16dを常に駆動している必要があるが、適切なトリ
ガ信号を与えて駆動している状態においては、直流電源
15の出力の位相と電圧値とを制御することにより調整
用交流出力Eiとして出力することができるようにな
る。
In the case of this configuration, the inverter circuit 25
Since the output terminal of the inverter is directly connected to the output terminals A and B, the thyristor 16a of the inverter main circuit 16 is connected.
It is necessary to always drive 16d to 16d, but in the state where they are driven by giving an appropriate trigger signal, by controlling the phase and voltage value of the output of the DC power supply 15, the adjustment AC output Ei is obtained. You will be able to output.

【0028】したがって、第1の実施例と同様にして、
交流電源の変動に対応してタップ切り換えといった切り
換え動作を行うことなく、無段階で且つ正弦波に近い波
形の出力電圧を常に標準出力電圧に対応して得ることが
できるようになり、この場合に、補助変圧器を用いない
構成とすることにより、簡便で安価な構成とすることが
でき、交流電源12の電源電圧が低い場合などには好適
となるものである。
Therefore, similar to the first embodiment,
It becomes possible to continuously obtain an output voltage with a waveform close to a sine wave corresponding to the standard output voltage without performing a switching operation such as tap switching in response to the fluctuation of the AC power supply. By adopting a configuration that does not use an auxiliary transformer, a simple and inexpensive configuration can be obtained, which is suitable when the power source voltage of the AC power source 12 is low.

【0029】図4は本発明の第3の実施例を示すもの
で、第1の実施例と異なるところは、三相の系統に適用
したところである。すなわち、三相の交流電源26に接
続される主回路27は三相の主変圧器28の一次巻線2
8a,28b,28cに接続されている。三相交流電源
26には調整電源用の変圧器29を介してインバータ回
路30が接続されている。インバータ回路30は、直流
電源回路としての位相制御整流回路31およびコンデン
サ32と、インバータ主回路33とから構成されてい
る。インバータ主回路33の各アームの出力端子は補助
変圧器34の一次巻線34a,34b,34cに接続さ
れている。主変圧器28の二次巻線28d,28e,2
8fは、それぞれ補助変圧器34の二次巻線34d,3
4e,34fを直列に接続した状態で出力端子A,B,
Cに接続されている。
FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that it is applied to a three-phase system. That is, the main circuit 27 connected to the three-phase AC power supply 26 is the primary winding 2 of the three-phase main transformer 28.
It is connected to 8a, 28b, 28c. An inverter circuit 30 is connected to the three-phase AC power supply 26 via a transformer 29 for a regulated power supply. The inverter circuit 30 includes a phase control rectifier circuit 31 as a DC power supply circuit, a capacitor 32, and an inverter main circuit 33. The output terminal of each arm of the inverter main circuit 33 is connected to the primary windings 34a, 34b, 34c of the auxiliary transformer 34. Secondary windings 28d, 28e, 2 of the main transformer 28
8f are the secondary windings 34d, 3 of the auxiliary transformer 34, respectively.
4e and 34f are connected in series and output terminals A, B,
It is connected to C.

【0030】なお、図中には示していないが、この構成
においても、第1の実施例と同様にして電圧検出手段,
電流検出手段のそれぞれに対応する構成が設けられると
共に、これらの検出出力に基づいて位相制御整流回路3
1およびインバータ主回路33の各サイリスタを駆動制
御する制御手段としての制御回路が設けられている。そ
して、このような第3の実施例によっても、第1の実施
例と略同様の作用効果を得ることができるようになる。
Although not shown in the figure, in this configuration also, voltage detecting means,
A structure corresponding to each of the current detecting means is provided, and the phase control rectifier circuit 3 is based on the detected outputs.
1 and a control circuit as control means for driving and controlling each thyristor of the inverter main circuit 33. Also, according to the third embodiment as described above, it is possible to obtain substantially the same effect as that of the first embodiment.

【0031】本発明は、上記実施例にのみ限定されるも
のではなく、以下のように変形あるいは拡張できる。イ
ンバータ回路は、サイリスタ以外に、GTOを用いたP
WMインバータや、あるいはトランジスタインバータ、
さらにはFET,IGBTなどを用いたインバータ回路
を利用することもできる。位相制御整流回路は必要に応
じて設ける構成とすることができる。電圧検出手段およ
び電流検出手段は、交流出力の電圧および電流が検出可
能なものであれば他に一般的に使用されるものを用いれ
ば良い。電圧検出手段による電圧検出は、主変圧器11
の出力を検出するように配設する構成としても良い。
The present invention is not limited to the above embodiment, but can be modified or expanded as follows. The inverter circuit is a P that uses GTO, in addition to the thyristor.
WM inverter or transistor inverter,
Further, an inverter circuit using FET, IGBT or the like can be used. The phase control rectifier circuit may be provided as necessary. As the voltage detecting means and the current detecting means, other commonly used ones may be used as long as the voltage and the current of the AC output can be detected. The voltage detection by the voltage detection means is performed by the main transformer 11
The output may be detected so that the output is detected.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電圧変換
装置によれば、次のような効果を得ることができる。す
なわち、請求項1記載の電圧変換装置によれば、交流電
源から主変圧器を介して得られる交流出力が所望の出力
電圧に対してずれている場合に、インバータ回路による
交流出力を加算して所望の出力電圧を得ることができる
ようになる。したがって、タップ切り換えを行うことな
く無段階で電圧変動に対応できると共に、出力電圧の波
形を常に正弦波に近いものとして得ることができる。ま
た、インバータの容量を負荷容量よりも小さくすること
ができ、全体の小形化を図ることができるようになる。
As described above, according to the voltage converter of the present invention, the following effects can be obtained. That is, according to the voltage conversion device of claim 1, when the AC output obtained from the AC power source through the main transformer is deviated from the desired output voltage, the AC output by the inverter circuit is added. It becomes possible to obtain a desired output voltage. Therefore, it is possible to deal with the voltage fluctuations steplessly without performing tap switching, and it is possible to always obtain the waveform of the output voltage as a sine wave. Also, the capacity of the inverter can be made smaller than the load capacity, and the overall size can be reduced.

【0033】請求項2記載の電圧変換装置によれば、出
力電圧と交流電源との間に位相のずれがある場合でも、
これに対応してインバータ回路を駆動制御することによ
り位相のずれを是正した出力電圧を得ることができる。
According to the voltage converter of the second aspect, even when there is a phase shift between the output voltage and the AC power source,
By correspondingly controlling the drive of the inverter circuit, it is possible to obtain the output voltage in which the phase shift is corrected.

【0034】請求項3記載の電圧変換装置によれば、イ
ンバータ回路の交流出力を補助変圧器を介して出力する
ので、インバータ回路の容量と交流電源の規模との差が
ある場合でも補助変圧器を介することでこれを補うこと
ができるようになり、交流出力に幅を持たせた構成とす
ることができるようになる。
According to the voltage converter of the third aspect, since the AC output of the inverter circuit is output via the auxiliary transformer, the auxiliary transformer is provided even if there is a difference between the capacity of the inverter circuit and the scale of the AC power supply. This makes it possible to compensate for this, and a configuration in which the AC output has a width can be provided.

【0035】請求項4記載の電圧変換装置によれば、直
流電源として交流電源から整流回路を介して調整用電圧
の範囲内の小容量の構成で給電するので、簡単且つコン
パクトな構成で安価に成し得る。
According to the voltage converter of the fourth aspect, since the power is supplied from the AC power source as the DC power source through the rectifier circuit with a small capacity within the range of the adjusting voltage, the configuration is simple and compact, and the cost is low. Can be done.

【0036】請求項5記載の電圧変換装置によれば、位
相制御整流回路により直流電源の電圧を制御して加算す
ることができるようになり、インバータ回路による電圧
調整を簡単に行えるようになる。
According to the voltage converter of the fifth aspect, the voltage of the DC power supply can be controlled and added by the phase control rectifier circuit, and the voltage adjustment by the inverter circuit can be easily performed.

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

【図1】本発明の第1の実施例を示す電気的構成図FIG. 1 is an electrical configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】出力電圧の調整可能範囲を示す作用説明図FIG. 2 is an operation explanatory view showing an adjustable range of the output voltage.

【図3】本発明の第2の実施例を示す図1相当図FIG. 3 is a view corresponding to FIG. 1, showing a second embodiment of the present invention;

【図4】本発明の第3の実施例を示す図1相当図FIG. 4 is a view corresponding to FIG. 1, showing a third embodiment of the present invention;

【図5】従来例を示す図1相当図FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 1 showing a conventional example.

【図6】タップ切換え時の出力電圧の波形図FIG. 6 is a waveform diagram of output voltage when taps are switched.

【図7】異なる従来例を示す図1相当図FIG. 7 is a view corresponding to FIG. 1 showing a different conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11は主変圧器、12は交流電源、13は補助変圧器、
14はインバータ回路、15は直流電源回路、16はイ
ンバータ主回路、17はコンデンサ、18は位相制御整
流回路、19は直流電源用変圧器、20は変成器(電圧
検出手段)、21は電圧計、22は制御回路(制御手
段)、23は変流器(電流検出手段)、24は電流計、
25はインバータ回路、26は三相交流電源、28は主
変圧器、30はインバータ回路、31は位相制御整流回
路、32はコンデンサ、33はインバータ主回路、34
は補助変圧器である。
11 is a main transformer, 12 is an AC power supply, 13 is an auxiliary transformer,
Reference numeral 14 is an inverter circuit, 15 is a DC power supply circuit, 16 is an inverter main circuit, 17 is a capacitor, 18 is a phase control rectification circuit, 19 is a DC power supply transformer, 20 is a transformer (voltage detection means), and 21 is a voltmeter. , 22 is a control circuit (control means), 23 is a current transformer (current detection means), 24 is an ammeter,
25 is an inverter circuit, 26 is a three-phase AC power supply, 28 is a main transformer, 30 is an inverter circuit, 31 is a phase control rectifier circuit, 32 is a capacitor, 33 is an inverter main circuit, 34
Is an auxiliary transformer.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一次巻線が交流電源に接続される主変圧
器と、 この主変圧器の二次巻線に得られる交流出力を調整する
ための直流電源と、 この直流電源を調整用交流出力に変換して前記主変圧器
の二次巻線に得られる交流出力に加算して負荷に供給す
るインバータ回路と、 前記負荷への交流出力の電圧を検出する電圧検出手段
と、 前記負荷への交流出力の電流を検出する電流検出手段
と、 前記電圧検出手段および電流検出手段の検出出力に基づ
いて前記負荷に対して供給すべき交流出力と実際の交流
出力との差の値を補うように前記インバータ回路を駆動
制御する制御手段とを具備したことを特徴とする電圧変
換装置。
1. A main transformer having a primary winding connected to an AC power supply, a DC power supply for adjusting an AC output obtained in a secondary winding of the main transformer, and an AC power for adjusting the DC power supply. An inverter circuit that converts the output to an AC output obtained in the secondary winding of the main transformer and supplies the load to a load; a voltage detection unit that detects the voltage of the AC output to the load; Current detection means for detecting the current of the AC output, and to compensate for the value of the difference between the AC output to be supplied to the load and the actual AC output based on the detection outputs of the voltage detection means and the current detection means. And a control means for driving and controlling the inverter circuit.
【請求項2】 前記制御手段は、設定交流出力に対して
前記電圧検出手段および電流検出手段から得られる実際
の交流出力の電圧差および位相差を判定してこれらの差
の値を補正するように前記インバータ回路を駆動制御す
るように構成されていることを特徴とする請求項1記載
の電圧変換装置。
2. The control means determines the voltage difference and the phase difference of the actual AC output obtained from the voltage detection means and the current detection means with respect to the set AC output, and corrects the values of these differences. The voltage conversion device according to claim 1, wherein the voltage conversion device is configured to drive and control the inverter circuit.
【請求項3】 前記インバータ回路による調整用交流出
力を前記主変圧器の二次巻線に得られる交流出力に加算
するための補助変圧器を備え、 前記補助変圧器の一次巻線を前記インバータ回路の調整
用交流出力側に接続すると共に二次巻線を前記主変圧器
の二次巻線に直列に接続して構成したことを特徴とする
請求項1または2記載の電圧変換装置。
3. An auxiliary transformer for adding an AC output for adjustment by the inverter circuit to an AC output obtained in a secondary winding of the main transformer, wherein the primary winding of the auxiliary transformer is the inverter. The voltage conversion device according to claim 1 or 2, wherein the voltage converter is connected to the adjusting AC output side of the circuit and the secondary winding is connected in series to the secondary winding of the main transformer.
【請求項4】 前記直流電源は、直流電源用変圧器,整
流回路およびコンデンサを備えた構成とされ、前記交流
電源を前記直流電源用変圧器を介して得られる交流出力
を前記整流回路により整流して前記コンデンサの端子間
に得るように構成されていることを特徴とする請求項1
ないし3のいずれかに記載の電圧変換装置。
4. The DC power supply is configured to include a DC power supply transformer, a rectifier circuit, and a capacitor, and an AC output obtained from the AC power supply through the DC power supply transformer is rectified by the rectifier circuit. 2. The capacitor is configured to be obtained between terminals of the capacitor.
4. The voltage conversion device according to any one of 3 to 3.
【請求項5】 前記整流回路は、整流動作を制御可能な
スイッチング手段を備え前記直流電源の電圧値を調整可
能に構成された位相制御整流回路であることを特徴とす
る請求項4記載の電圧変換装置。
5. The voltage control circuit according to claim 4, wherein the rectification circuit is a phase control rectification circuit configured to include a switching unit capable of controlling a rectification operation and configured to adjust a voltage value of the DC power supply. Converter.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2000061360A (en) * 1998-08-18 2000-02-29 Hitachi Koki Co Ltd Control device for motor for centrifugal apparatus
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JP2011250679A (en) * 2010-05-21 2011-12-08 Aeg Power Solutions Bv Ignition pulse distribution means, circuit arrangement for controlling power controller having the same, and power controller controlling method for implementing with circuit arrangement

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