JPS5923192B2 - 電流形インバ−タの安定化回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、インバータの発振周波数を制御することによ
り電流制御形インバータの安定化をはかる回路に関する
。

従来の電流形インバータを単相にして単相コンデンサー
負荷を駆動する「電圧フィードバックをほどこした単相
電流制御型インバータ」においては出力電圧が不安定に
なることがあり、これを安定化するため、ダミー抵抗を
負荷側に入れたりしていたため装置全体が大きくなつた
り効率低下など不都合があつた。

本発明は出力電圧の異常状態を検出してその信号をもと
に出力周波数を制御する回路を提供することを目的とす
る。

本発明の１実施例を図において説明しよう。

第１図は本発明に係る電流形インバータ制御装置のブロ
ックダイアグラムである。すなわち、１００は交流電圧
源、１０１はコンバータ用サイリスタ、１０２は直流リ
アクトル、１０３はインバータ用サイリスタ、１０４は
負荷用単相コンデンサ、１０５はインバータ周波数指令
電圧源、１０６は演算増幅器、１０７はＶ／Ｆ変換をす
るためのインバータ周波数発振器、１０８はゲートパル
ス用リングカウンタ、１０９はゲートアンプ、ＩＤｃは
直流電流である。

１０１は電圧フィードバック等の演算の結果、公知の各
種の制御方式により適度にゲートコントロールされてい
るものである。

１１０は本発明の安定化回路部である。

１１１は出力を検出する検出回路、１１２は極’性反転
用回路、１１３はアナログ切替スイッチ、１１４はアナ
ログ切替スイッチ１１３を作動させる信号入力端子であ
る。

第２図は、検出回路１１１の伝達特性を決める回路をあ
られす図である。

２００〜２０２は抵抗器、２０３〜２０５はコンデンサ
ー、２０６は理想的演算増幅器、２０６ａは掛算器、２
０ＴはＤＣ信号をも伝達しうるアイソレータである。

第３図は、第１図各部の電圧波形を示すタイムチャート
である。

Ｖｏｕｔはインバータ出力電圧、Ｆｉｎｖは端子、一１
１４への入力信号電圧、Ｆｉｎｖ（１０８）はリングカ
ウンタ１０８の出力篭圧である。

Ｔは時間をあられす。端子１１４への入力信号は、．３
−１に示されている。

これは、インバータ周期と一致しており、その結果、出
力波形Ｖ。ｕｔは３−２のようになつている。アナログ
切替スイツチ１１３は端子１１４への入力信号により切
替えられるものでこの入力信号がレベル１のとき信号接
点Ａに切りかえられ、レベルＯのとき接点Ｂに切りかえ
られるものである。

いま、たとえばコンバータ側の整流波形の周波数とイン
バータ周波数との関係によるビードが発生して、出力電
圧。Ｕ，が３−３のように波打つたとする。これを検出
回路１１１が検出するが、たとえば、検出特性が「並列
Ｔ型特性と一次おくれ特性」とを組み合わせた、非常に
急減衰特性をもつ「ローパス特性」であり、その減衰周
波数が、インバータ周波数であつたとすると、その検出
波形は、３−３の点線のような、ビード信号のみと二な
る。これを切替スイツチ１１４で切りかえた結果、その
信号は指令信号１０５の電圧に重畳されてインバータ周
波数発振器１０７を制御するため、その出力は３−３の
ようになる。

シこれは、００ｔに対しては、直流
リアクトルから供給される電流をほぼ一定とするなら、
負荷コンデンサの充放篭時間を制御することになり、０
ｕｔのビードが１極の場合は、負荷コンデンサの６側充
電時間を短かくし８側充電時間を短縮すＣるので、０ｕ
，のビードは０に近づく。逆に。

ＵｔのビードがＯ極の場合は、逆の制御をするので、や
はり。ｕ１のビードはＯに近づく。こうして、０ｕｔは
ビードが消去された状態で働くことになる。
ごなお、検出回路１１１におい
て、その特性を、瞬時値検出特性にすることによりより
早いビード波形や、急変する外乱に対応できるようにも
できる。また逆に、極度に低い周波数のビードの外乱に
ｔ対応すればよい場合は回路の簡素化をめさして、単純
なおくれ回路にすることもできる。

さらに出力篭圧の値により、補正量を修正する必要があ
る場合には乗算器を用いて、出力電圧指令との関係で補
正量を自動的に変えることもできる。

第３図３−３において、出力電圧。

Ｕｔのピーク・ピーク篭圧をＰｐ、ビード電圧（点線波
形）のピーク・ピーク電圧をＢ．ＰＰで表わすとき、本
発明は実は電圧ＶｐｐよりＶＢ．ＰＰを小さくするのが
主旨である。ところで、出力電圧。

Ｕｔが通常の範囲においては電圧ＶＢ．，Ｐは電圧Ｐｐ
にほぼ比例するが、出力電圧。Ｕｔが小さいところでは
電圧ＶＢ．，Ｐは余り変化しない。したがつて出力電圧
。

Ｕｔが小さいところでは、電圧Ｂ．ＰＰの方が大きくな
り、転流失敗する確率が大きくなる。これをさらに詳し
く説明すると、第３図３−３について、時点Ｔ２におい
て転流させると時点Ｔ３で転流失敗をする可能性が生じ
る。

そこで、時点ｔ１で一点鎖線で示す出力電圧となるよう
に補正を加えるのが望ましい。

Ｔ２−ｔ１＝Δｔ１ Δｔの間に変化するコンデンサ１０４負荷時の出力電圧
変化量をΔＣ１負荷コンデンサ１０４の容量をＣ１ 直流電流１ＤＣの値をＩＤＣｌ 出力電圧。

０，の値を。

Ｕｔとすると、この補正量Δｔは出力電圧に対しては次
の式で得られる。

ＩＤｃ（ＸＶＯｕｔ よつて出力電圧。

Ｕｔが小さい時、すなわちＶＯｕｔ指令＝小さいときに
、補正ゲインを上げるのが有効となる。

そして、過剰補正の場合、軽負荷時に分周波で発振する
ことがあるので、これを防ぐためにリミツタ回路を追加
することも可能である。

以上のように本発明によれば、従来、主回路的に安定さ
せていた方法に比べ、制御的に行なうので装置がコンパ
クトであり、かつ、変換効率が極度に良くなる。

また、設定がポリユームで行なえて、負荷の有無によつ
てダミー負荷を切りかえることなどなく、運転が行なえ
るので、試験および保守点検が非常に楽であるから、実
用性があり、産業上の利用効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電流形インバータ制御装置のプロ
ツクダイアグラム、第２図は、検出回路１１１の伝達特
性を決める回路をあられす図、第３図は第１図各部の電
圧波形を示すタイムチヤートである。 １００・・・・・・交流電源、１０１・・・・・・コン
バータ用サイリスタ、１０２・・・・・直流リアクトル
、１０３・・・・インバータ要サイリスタ、１０４・・
・・・負荷用単相コンデンサ、１０５・・・・インバー
タ周波数指令電圧源、１０６・・・・・演算増幅器、１
０７・・・・インバータ周波数発振機、１０８・・・・
・ゲートパルス用リングカウンタ、１０９・・・・ゲー
トアンプ、１１０・・・・安定化回路部、１１１・・・
・・検出回路、２００、２０１、２０２・・・・・抵抗
器、２０３，２０４，２０５・・・コンデンサ、２０６
・・・・理想的演算増幅器、２０７・・・・アイソレー
タ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ コンデンサー負荷を駆動する電流制御形インバータ
   装置において出力電圧検出用の検出器と、その検出信号
   をインバータ周期により切り替える切替えスイッチと、
   検出信号を極性反転させる反転回路を備え、出力電圧の
   、異常電圧が発生したとき、検出器による検出信号でイ
   ンバータ周期を制御して安定化させるようにしたことを
   特徴とした電流形インバータの安定化回路。