JPS58141682A - 電力変換装置 - Google Patents
電力変換装置Info
- Publication number
- JPS58141682A JPS58141682A JP57023333A JP2333382A JPS58141682A JP S58141682 A JPS58141682 A JP S58141682A JP 57023333 A JP57023333 A JP 57023333A JP 2333382 A JP2333382 A JP 2333382A JP S58141682 A JPS58141682 A JP S58141682A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- inverters
- inverter
- units
- gto
- 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
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
- H02M7/487—Neutral point clamped inverters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は主素子としてｆ−）ターンオ７サイリスタ（以
下、ＧＴＯと称する）を使用したコンデンサ分圧形／母
ルス幅変調方式（以下、界Ｍ方式と称する）３椎可変電
圧可変周波数インバータ（以下、ＶＶＶＦインバータと
称する）の２二二、ト間のインバータ出力アンパクンス
を袖正し得るようにした電力変換装置゛に関するもので
ある。
下、ＧＴＯと称する）を使用したコンデンサ分圧形／母
ルス幅変調方式（以下、界Ｍ方式と称する）３椎可変電
圧可変周波数インバータ（以下、ＶＶＶＦインバータと
称する）の２二二、ト間のインバータ出力アンパクンス
を袖正し得るようにした電力変換装置゛に関するもので
ある。
従来、主素子としてＧＴＯを使用したＰＷＭ方式のＶＶ
ＶＦインバータから構成される電力変換装置において、
ｌユニ、トのインバータを直流入力ＤＣ１５００Ｖで使
用する場合、使用する素子の耐圧は逓減率を３程度にす
ると、４５００Ｖ以上であることが要求される。しかし
、現在のＧＴＯの耐圧は２５００Ｖが最大であるから、
この場合ＧＴ０１個では耐圧がもたない、そのため、Ｇ
ＴＯを２個直列（２Ｓ）にしてやる必要があるが、ＧＴ
Ｏを２８にすると２個のＧＴＯのスイッチング時間の７
苛ラツキにより、後にオンする方のＧＴｏ １ 素子に
スイッチング時間のバラツキ時間中、架−の全電圧が印
加されてしまう、ことになる。
ＶＦインバータから構成される電力変換装置において、
ｌユニ、トのインバータを直流入力ＤＣ１５００Ｖで使
用する場合、使用する素子の耐圧は逓減率を３程度にす
ると、４５００Ｖ以上であることが要求される。しかし
、現在のＧＴＯの耐圧は２５００Ｖが最大であるから、
この場合ＧＴ０１個では耐圧がもたない、そのため、Ｇ
ＴＯを２個直列（２Ｓ）にしてやる必要があるが、ＧＴ
Ｏを２８にすると２個のＧＴＯのスイッチング時間の７
苛ラツキにより、後にオンする方のＧＴｏ １ 素子に
スイッチング時間のバラツキ時間中、架−の全電圧が印
加されてしまう、ことになる。
そζで、従来では２個の各ＧＴＯと並列にこのスイ、チ
ングツ臂うツキ時間中の電圧アンパランスを吸収するだ
けの能力を有するスナバコンデンサを設けているが、こ
のようなコンデンサは容置、外形共に大きくな）実用化
するには難点がめる。またＧＴＯオフの時のＧＴＯ漏れ
電流のバラツキによっても、２個のＧＴＯの負担する電
圧にアンバランスが生じるが、これに対しても各ＧＴＯ
と並列に分圧抵抗を接続し、電流を抵抗に分流して各Ｇ
ＴＯの両端にかかる電圧の比率を１に近づけるようにし
ている。この場合、この抵抗の抵抗値を小さくしてＧＴ
Ｏ＠れ電流に対する抵抗分流電流を大きくしてやりた方
が、２ＢそれぞれのＧＴＯの電圧分担率は１に近づくが
、抵抗値をあまシ小さくすると抵抗による損失が大きく
なシ冥用化上間馳となる。
ングツ臂うツキ時間中の電圧アンパランスを吸収するだ
けの能力を有するスナバコンデンサを設けているが、こ
のようなコンデンサは容置、外形共に大きくな）実用化
するには難点がめる。またＧＴＯオフの時のＧＴＯ漏れ
電流のバラツキによっても、２個のＧＴＯの負担する電
圧にアンバランスが生じるが、これに対しても各ＧＴＯ
と並列に分圧抵抗を接続し、電流を抵抗に分流して各Ｇ
ＴＯの両端にかかる電圧の比率を１に近づけるようにし
ている。この場合、この抵抗の抵抗値を小さくしてＧＴ
Ｏ＠れ電流に対する抵抗分流電流を大きくしてやりた方
が、２ＢそれぞれのＧＴＯの電圧分担率は１に近づくが
、抵抗値をあまシ小さくすると抵抗による損失が大きく
なシ冥用化上間馳となる。
上述のように、従来の電力変換装置においてはＧＴＯの
特性にバラツキがあると、ＧＴＯを２８にすることに対
しては技術的に多くの難点がある。
特性にバラツキがあると、ＧＴＯを２８にすることに対
しては技術的に多くの難点がある。
〔発明の目的〕
本発明は上記のような事情に鍼みて成されたものでその
目的は装置の小形化、軽量化を図りつつインバータ２ユ
ニ、ト間の出力アンバランスをリアクトルで吸収補正し
て各々のインバーＪの出力バランスを確保することがで
きる電力変換装置を提供することにある。
目的は装置の小形化、軽量化を図りつつインバータ２ユ
ニ、ト間の出力アンバランスをリアクトルで吸収補正し
て各々のインバーＪの出力バランスを確保することがで
きる電力変換装置を提供することにある。
上記目的を達成するために本発明では、ＧＴＯを用いた
コンデンサ分圧形部方式ＶＶＶＦインバータによ）、電
気車駆動用誘導電動機に対してインバ−タ２ユニ、ト並
列給電する除、３相各相ｔＢ２ユニ、ト間にそれぞれリ
アクトルｔｌ−挿入し、その中間夕、ｆから誘導電動機
負荷に電力を供給することにより、コンデンサ分圧形と
するためＧＴＯＫかかる電圧を架線電圧の半分にすると
共に、中間メ、グ付リアクトルを２二二、トのインバー
タ出力間に使うことによシ、インバータ２ユニ、ト間の
出力アンバランスヲ吸収補正することを特徴とする。
コンデンサ分圧形部方式ＶＶＶＦインバータによ）、電
気車駆動用誘導電動機に対してインバ−タ２ユニ、ト並
列給電する除、３相各相ｔＢ２ユニ、ト間にそれぞれリ
アクトルｔｌ−挿入し、その中間夕、ｆから誘導電動機
負荷に電力を供給することにより、コンデンサ分圧形と
するためＧＴＯＫかかる電圧を架線電圧の半分にすると
共に、中間メ、グ付リアクトルを２二二、トのインバー
タ出力間に使うことによシ、インバータ２ユニ、ト間の
出力アンバランスヲ吸収補正することを特徴とする。
以下、本発明の一実施例について図面を診照して説明す
る。
る。
図は、本発明による電力変換装置の構成例を示したもの
である０図において、直流１５００Ｖ架線電圧入力に対
して分圧コンデンサ１人、７ｍを接続し、これらと並列
にそれぞれインノ臂−タ１ユ□二、ト８ム、８Ｂを接続
する。このインバータ１ユニツトの中は、ＧＴＯ２と帰
還ダイオード３及びスナバ回路４．！５．６からなる。
である０図において、直流１５００Ｖ架線電圧入力に対
して分圧コンデンサ１人、７ｍを接続し、これらと並列
にそれぞれインノ臂−タ１ユ□二、ト８ム、８Ｂを接続
する。このインバータ１ユニツトの中は、ＧＴＯ２と帰
還ダイオード３及びスナバ回路４．！５．６からなる。
すなわち、例えば、ＧＴＯｊ Ｎと並列に帰還ダイオー
ド３Ｇｔ−接続し、且つスナバ抵抗４Ｎとスナバコンデ
ンサ６Ｎとの直列回路をＧＴＯＪ Ｎと並列に接蔽し、
さらにスナバ抵抗４Ｎ走並列にスナバコンデンサ６Ｎを
接続する。−、一方、２ユニ、ト必インバータの３相出
力は、それぞれ同相のものどうしを中間タップ付のリア
クトル１１ム〜１’ＩＣを介して接続し、且づ該リアク
トル１１ム〜ＩＩＣの３相各相の巻線の中間夕、ｆから
置溝電動機９を接続して構成する。
ド３Ｇｔ−接続し、且つスナバ抵抗４Ｎとスナバコンデ
ンサ６Ｎとの直列回路をＧＴＯＪ Ｎと並列に接蔽し、
さらにスナバ抵抗４Ｎ走並列にスナバコンデンサ６Ｎを
接続する。−、一方、２ユニ、ト必インバータの３相出
力は、それぞれ同相のものどうしを中間タップ付のリア
クトル１１ム〜１’ＩＣを介して接続し、且づ該リアク
トル１１ム〜ＩＩＣの３相各相の巻線の中間夕、ｆから
置溝電動機９を接続して構成する。
かかる構成の電力変換装置にお′いて、架ｉ電圧である
直流１ｓｏｏｖは分圧コンデンサ１ム、ＩＢによりて分
圧されるため、インバータユニット８ム、８Ｂにはそれ
ぞれ７５０ｖの半電圧が印加される。 ＧＴＯの耐圧は
、前述したように現在２５００Ｖが最大であるから、か
かる回路構成とすることによ、ｉ、ＧＴＯの耐圧に関し
て一般に決められる逓減率３倍以上という条件を満足す
ることができる。また、インバータユニｙ ） ａ Ａ
ｔ Ｊｉ Ｈの並列に各相同時にＰＷＭ制御されるが
、各インバータの３相出力各相はＧＴＯ素子の特性のバ
ラツキ等により、完全に同じ出力を送出するということ
は通常あり得ない、この点本構成では、インバータ２ユ
ニ、ト８ム、８Ｂの各相関をリアクトル１１を介して接
続しているので、２つのインバータユニ、）＃Ａ、ＪＢ
の出力Ｉ＃ｌＬ流にアンバランスが生じた場合、大きい
方の伽のインバータユニットに対し、リアクトル１１に
逆起電力を発生してかかるアンバランスを補正すること
ができる。これｋよル゛、２つのインバータユニｙ ）
ｌ Ａ ａ Ｊ Ｂ Ｊｄ略瞭しい出力を発生するこ
とが＋きる。
直流１ｓｏｏｖは分圧コンデンサ１ム、ＩＢによりて分
圧されるため、インバータユニット８ム、８Ｂにはそれ
ぞれ７５０ｖの半電圧が印加される。 ＧＴＯの耐圧は
、前述したように現在２５００Ｖが最大であるから、か
かる回路構成とすることによ、ｉ、ＧＴＯの耐圧に関し
て一般に決められる逓減率３倍以上という条件を満足す
ることができる。また、インバータユニｙ ） ａ Ａ
ｔ Ｊｉ Ｈの並列に各相同時にＰＷＭ制御されるが
、各インバータの３相出力各相はＧＴＯ素子の特性のバ
ラツキ等により、完全に同じ出力を送出するということ
は通常あり得ない、この点本構成では、インバータ２ユ
ニ、ト８ム、８Ｂの各相関をリアクトル１１を介して接
続しているので、２つのインバータユニ、）＃Ａ、ＪＢ
の出力Ｉ＃ｌＬ流にアンバランスが生じた場合、大きい
方の伽のインバータユニットに対し、リアクトル１１に
逆起電力を発生してかかるアンバランスを補正すること
ができる。これｋよル゛、２つのインバータユニｙ ）
ｌ Ａ ａ Ｊ Ｂ Ｊｄ略瞭しい出力を発生するこ
とが＋きる。
このように１主素子としてＧＴＯＺを使用したコンデン
サ分圧形ＰＷＭ式ＶＶＶＦイン／ぐ−メによシミ気車駆
動用誘導電動機９を制御するようにし走電力変換装置に
おいて、直流１５０Ｇ ＆ルト架線から分圧コンデンサ
１ム、ＪＩＩＫよ〕分圧された半電圧を電源とする２ユ
ニ、ト１ム、８１の上記インバータ３相出力各相毎の間
を中間タップ付のリアクトル１１ム〜ＩＩＣを介して接
続し、且つ該リアクトルＪＺＡ〜ＩＩＣの中間タップか
ら誘導電動機９を接続構成するよう圧したものである。
サ分圧形ＰＷＭ式ＶＶＶＦイン／ぐ−メによシミ気車駆
動用誘導電動機９を制御するようにし走電力変換装置に
おいて、直流１５０Ｇ ＆ルト架線から分圧コンデンサ
１ム、ＪＩＩＫよ〕分圧された半電圧を電源とする２ユ
ニ、ト１ム、８１の上記インバータ３相出力各相毎の間
を中間タップ付のリアクトル１１ム〜ＩＩＣを介して接
続し、且つ該リアクトルＪＺＡ〜ＩＩＣの中間タップか
ら誘導電動機９を接続構成するよう圧したものである。
従って、ＧＴＯにかかる電圧を架線電圧の半分とし得る
ため、高圧誘導電動機負荷ｔを有する直流１５００Ｖを
電源とするインバータについて４その土木ｔとして容易
にＧＴＯを用いることが可能となる。ｔた、２ユニ、）
ＪＡ、＃Ｂのインパーメ出力間にリアクトル１１ム〜１
１Ｃを挿入しているため、インバータ２ユニ、）ＪＡ。
ため、高圧誘導電動機負荷ｔを有する直流１５００Ｖを
電源とするインバータについて４その土木ｔとして容易
にＧＴＯを用いることが可能となる。ｔた、２ユニ、）
ＪＡ、＃Ｂのインパーメ出力間にリアクトル１１ム〜１
１Ｃを挿入しているため、インバータ２ユニ、）ＪＡ。
８Ｂは略等しいバランスのとれた電力を供給することが
できる。さらに、ＧＴＯのスイ、チングパ２ツキ時間中
の電圧／ｆフランス吸収するためにスナバコンデンサの
容量を大きくすることが不要となシ、小型、軽量化を図
る仁とが可能となる。
できる。さらに、ＧＴＯのスイ、チングパ２ツキ時間中
の電圧／ｆフランス吸収するためにスナバコンデンサの
容量を大きくすることが不要となシ、小型、軽量化を図
る仁とが可能となる。
尚、本発明は上記実施例に駆足されるものではなく、種
々に変形して実施する仁とができるもので−ある。
々に変形して実施する仁とができるもので−ある。
以上説明したように本発明によれば、装置の小形化、軽
量化を図避っつインバータ２ユニツト間の出力アンバラ
ンスをなくしてバランスのとれ九電力を供給することが
できる極めてｇＩ軸性の高い電力変換装置が提供できる
。
量化を図避っつインバータ２ユニツト間の出力アンバラ
ンスをなくしてバランスのとれ九電力を供給することが
できる極めてｇＩ軸性の高い電力変換装置が提供できる
。
図は本発明の一実施例を示す構成図である・１．１人、
１Ｂ・・・フィルタ電圧）コンデンサ、２１〜ＪＺ−ｒ
−）／−７ｔ７ｔイリｘ ／（ＧＴＯλＪム〜ＪＴ・・
・＊＊ダイオード、４ム、４Ｂ。 ４Ｎ、４Ｐ・・・スナバ抵抗、Ｊ Ａ ａ ５ Ｂ ａ
Ｊ Ｎ ｅ５Ｐ・・・スナバダイオード、ｔｎＡ、ｓ
ＴｋｅｉＮａｇ ｐ−・・スナバコンデンサ、１ム、ｒ
Ｂ・・・分圧抵抗、８．８に、８Ｂ−・・インバーｆｉ
：Ｌ＝、 ）、ｊ・・・誘導電導機、１０・・・変圧器
、７１−３相リアクトル、１１Ａ〜Ｊ Ｉ Ｃ−・・各
相単相リアクトル。
１Ｂ・・・フィルタ電圧）コンデンサ、２１〜ＪＺ−ｒ
−）／−７ｔ７ｔイリｘ ／（ＧＴＯλＪム〜ＪＴ・・
・＊＊ダイオード、４ム、４Ｂ。 ４Ｎ、４Ｐ・・・スナバ抵抗、Ｊ Ａ ａ ５ Ｂ ａ
Ｊ Ｎ ｅ５Ｐ・・・スナバダイオード、ｔｎＡ、ｓ
ＴｋｅｉＮａｇ ｐ−・・スナバコンデンサ、１ム、ｒ
Ｂ・・・分圧抵抗、８．８に、８Ｂ−・・インバーｆｉ
：Ｌ＝、 ）、ｊ・・・誘導電導機、１０・・・変圧器
、７１−３相リアクトル、１１Ａ〜Ｊ Ｉ Ｃ−・・各
相単相リアクトル。
Claims (1)
- 主素子としてダートターンオアサイリスタを使用したコ
ンデンサ分圧形ノ苛ルス輪変調方式３相可変電圧可変周
波数インバータによシミ気車駆動用誘導電動機を制御す
るようにした電力変換装置において、直流架線から分圧
された半電圧を電源とする２ユニツトの前記イン４−タ
３相出力各相毎の間をリアクトルを介して接続し、且つ
該リアクトルの中点から前記誘導電動機を接続構成した
ことを特徴とする電力変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57023333A JPS58141682A (ja) | 1982-02-16 | 1982-02-16 | 電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57023333A JPS58141682A (ja) | 1982-02-16 | 1982-02-16 | 電力変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58141682A true JPS58141682A (ja) | 1983-08-23 |
Family
ID=12107650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57023333A Pending JPS58141682A (ja) | 1982-02-16 | 1982-02-16 | 電力変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58141682A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58151877A (ja) * | 1982-03-03 | 1983-09-09 | Hitachi Ltd | インバ−タ装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5357428A (en) * | 1976-11-04 | 1978-05-24 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | Method of suppressing cross current |
-
1982
- 1982-02-16 JP JP57023333A patent/JPS58141682A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5357428A (en) * | 1976-11-04 | 1978-05-24 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | Method of suppressing cross current |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58151877A (ja) * | 1982-03-03 | 1983-09-09 | Hitachi Ltd | インバ−タ装置 |
| JPH0332304B2 (ja) * | 1982-03-03 | 1991-05-10 | Hitachi Ltd |
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