JPS5944980A - インバ−タ装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 仁の発明は直流を交流に変換するインバータ装置の改良
に関するものである。

三相交流を整流し、これを可変電圧・可変周波数の交流
に変換するパルス幅変調方式のインバ−タ装置装置より
、三相誘導電動機を制（財）することが行われている。

これを第１図〜第６図に示す。

図中、Ｒ，Ｓ、’１’は三相交流電源、（１）〜（６）
は交流１毬源Ｒ，Ｓ、Ｔに接続されｉσ流側に三相全波
整流■、圧を発生するダイオード、（７）はダイメート
（］）〜（０）により構成された整流回路、（８）は整
流回路（７）の出力側に接続され整流電圧を平滑にする
平滑コンデンサ、（９）〜０→はそれぞれ２個ずつ直列
に接続されて平滑コンデンサ（８）に接続された３組の
直列回路からなるトランジスタ、ｕＯ〜（イ）はそれぞ
ネ、トランジスタ（９）〜０→のコレクタとエミッタ間
に接続されたダイオード、Ｑ］）はトランジスタ（９）
〜（ｌ■及びダイオードＱυ〜翰により構成されたイン
バータ、（２２ａ、）〜（２２ｃ）はトランジスタ（９
）〜０４）の上記３　＃Ｉの直列回路の中性点に接続さ
れニレ及−２巻土用の三相誘導７Ｔｔ動機（ハ）の起動
時閉成し停止時開放する運転用電磁接触器接点、に）は
運転及び方向指令発生装置、（イ）は運転及び方向指令
発生回路（イ）に接続され出力をトランジスタ（９）〜
ａ→に与える周波数及び相順指令発生装置、””ＱＱは
直流正極電圧、−Ｖｏ、、け直流負極電圧、（ト）は起
動指令が出ると閉成する起動指令リレー接点、（イ）は
減速指令が出ると閉成する減速指令リレー接点、％　、
　Ｃ３】）は抵抗、０→はコンデンサ、（ト）はダイオ
ード、（ロ）は抵抗（ト）、ｏ］）、コンク４ンザＣ１
２゜ダイオード←→及び減速指令リレー接点（イ）から
なり、コンデンサＧ功の重圧を速度指令信号Ｖとして発
生する速度指令発生装置、（ハ）は入力電圧に応じた数
の出力パルス（：５５ａ）を発生するパルス発生器、（
ト）は上昇指令が出ると閉成する上昇指令す１／−接点
、＠は下降指令が出ると閉成する下降指令リレー接点、
（イ）は端子Ｕ／Ｄの入力が「Ｈ」のときは入カニのパ
ルス数を加算して出力（３８ａ）〜（３８ｃ）を発生し
、端子Ｕ／Ｄの入力がｒＬＪのときは入力−のパルス数
を減算して出力（３８ａ）〜（：５８ｃ）を発する加減
算計数器、（３（すはデコーダ、θＯ−θυはデコーダ
０！Ｊ）の出力の組合せを入力してトランジスタ（９）
〜（１４１のゲートパルス信号（４０ａ）〜（４！５ａ
）を発するＯＲゲートである。

すなわち、三相交流電圧は整流回路（７）で三相全波整
流され、平滑コンデンサ（８）により平滑にされ、リプ
ルの少ない直流正圧をインバータ１２］）に供給する。

起動指令が出て起動指令リレー接点Ｃ２内が閉成すると
、コンデンサ＜功は抵抗００を介（７て光セされ、その
電圧すなわち速度指令仏＋）■ｐは第４図に示すように
増加する。時刻ｔで減速指令が出ると、減速指令リレー
接点（イ）は開成し、コンデンサ９＋Ａは抵抗０］）を
）ｍじて放電するので、Ｊ度指令信号■、は減少する。

パルス発生８：÷（ハ）は速度指令信号■、に対応する
数のパルス出力（：３５ａ）を発する。一方、上昇指令
が出ているときは、上昇指令リレー接点ｃｖ、ｓ　ｉｔ
開閉成、加減算計数）（訃（→の端子Ｕ／Ｄの入力は「
Ｉ（」になるので、パルス出力（３５ａ）は加算さね１
、出力Ｂｓ５ａ）〜（３８ｃ）が発生する。こハ、で、
デコーダに＋：％　’ｌｅｔびＯｒ（ゲート（ト）〜に
）で作られたゲートパルス信号（４０ａ）〜（４５ａ）
がトランジスタ（９）〜θ４）のベースに’５　ｔ　ラ
”、インバータＱυは三和女流電圧に近似した電圧を発
生し、運Ｉ賑用電磁接触器接点（２２ａ）〜（２２ｃ）
の閉成により、電動機（ハ）に供給する。これで、電動
ｔＺ）　１９．４）はエレベータのかと（図示しない）
を」二昇させる方向へ回転する。下降指令接点（ロ）が
閉成されたときは、加減算計数器ｃ効の端子Ｕ／Ｄの入
力は「Ｌ」になるので、パルス出力（３５ａ）は減算さ
れ、今度けがごを下降さぜるようなゲートパルス信号（
４０ａ）ｎ４５ａ）が発生される。

ところで、三相交流電圧を全波整流し、平滑コンデンサ
（８）がないものとすると、周知のように第５図に示す
電圧Ｅ７が発生する。このＴイ、圧Ｅ７を平滑コンデン
サ（８）で平滑にすると、電源Ｒ，ｊｌ、Ｔ側の電流波
形１ｌ−ｉ第６図のようになる。ここＶＣ、Ｅ、、は電
源Ｒ−８間の電圧、■ｒ７けＲ相の線ＶＣ６＋１：れる
線電流を示す。線軍流工ｒ７の電気角Ｏ〜π１５．及び
π−４／３π間に電流が流れなりのけ、他のＳ相及びＴ
相により整流されるためである。線電流工ｒ７を調波分
析すると、第５．第７及び第１１調波を中心とした高調
波を多く含むことが分かる。これらの高調波は電源Ｒ，
Ｓ、Ｔ側に悪影響を与える。特に、非常用発電機でイン
バータ装置を動作させると、上記高調波によって非常用
発電機の電機子誘導起電力の波形をひずませ、この電機
子誘導起電力による磁束が回転子とも鎖交し、うす直流
を生じて回転子を加熱したり、トルクを脈動させてＩＦ
）械的振動を発生させたりする等の悪影響を生じる。

この発明は上記不具合を改良するもので、平滑コンデン
サに第１及び第２の整流回路を接わ１；シ、第２の整流
回路の入力電圧の位相をεｒ５１の整流回路の入力直圧
の位相よりも所定角変異なら止ることにより、電源側の
高調波を少なくするようにしたインバータ装［１５を沸
ｇ（することを目的とする６以下、第７１必〜第９図に
よりこの発明の一実！血例を説明するへ 図中、（７）は第１図の整流回路（７）と同様の４］、
の整流回路、ｑ）は佼流電源Ｒ，８，Ｔに接続さｔｔ、
星形結線された一次巻線（５１）と、三角結線され／と
二次巻線（５２）を持つ三相変圧ヒ器からなる位相変１
１々回路、（５：５）〜（５Ｂ）は三相全波整３１Ｅ回
路を打・ｆ成し交流側がｆ）χ相変換回路（７）の二次
巻線（晟）に接続され直流側は乎ｉ′ｉ？コンデンザ（
７）に並列に接続きね、たダイオード、（，５９）はダ
イオード（５３）〜（５Ｂ）により構成された第２の整
流回路である、上記以外は第１図と同様である。

次に、この実施例の動作を説明する。

まず、第１の整流回路（７）で整流された出力電圧Ｅ７
は、第８図の一点鎖線で示すものとなる。また、第２の
整流回路（５９）には、位相変換回路（イ）を介して、
電気角π／６だけ位相が進んだ入力電圧が印加されるの
で、その出力重圧Ｅ５９は第８図の破線で示すものとな
る。その結果、電源の１（相の線には、出力重圧Ｅ７に
対応する線′亀流工ｒ７と、出力’ＩＣ川Ｅ５９に対応
する線電流工、９の合成電流ユ、が流れる。この線７７
ｊ、　ＷＬ工、を視察により、第６図の線電流Ｊ□７と
比較すると、高調波成分が減少していることは明白でろ
７．）。

？４１０図はこの発明の他の実施例を示Ｊ−８図中、６
（）は第７図の位相変換回路ｄｉ＋ｉどけ３１４に、−
次巻線（５１）が三角結線され、二次蓚＃！＋Ｉｒｊ’
＋２）が屋形結線された三相変圧器からなる位相変換回
路である。

」二記以外は第７図と同様である。

この実施例では、第２の整流回路（５９）には、位相変
換回路曽を介１〜で、電気角π／６だけ位相が遅れた入
力電圧が印加されるので、第８図の出力電圧波形及び第
９図の線電流波形が得られることは明らかである。

第１１図もこの発明の他の実施例を示す。

この実施例では、第１の整流回路（７）の負極側と、第
２の整流回路（５９）の正極側とが〃いに接１恍さｔｔ
５第１の整流回路（７）の正極側と第２の・１１％流回
路（５９）の負極側との間に、−，１ｚ、滑コン１ンリ
ー（８）が接続されている。上記以外は第１Ｑ図と同（
ヌトである。

この場合も、パ汀１の整流回路（ハの入力・Ｔす圧の０
′Ｌ相と、第２の整流回路（５９）の入力端１にの位相
とは、−気色π／６だけ異なっているので、ｉ’Ｐ：　
ａ　ｌ″′／ｆＥ及び第９［ての波形力Ｘ得ら）１．る
ことは、他の実施例と同（美である。

なお、第１及び第２の整流回路ｔ７）　、　（５９）の
ダイオード（１）〜（Ｇ）　、　（５：＜’）〜（関）
をサイリスタとして、［ケ相制御するようにしたＪ、Ｊ
）合にも適用ｉｉｆ能であ／′ｌ。

捷だ、インバータ（ｇ＋）の負荷としてエレベータを上
用の三和誘４電動機（ハ）を用いたが、こ？Ｉ−に限る
ものではなく、電圧及び周波数を；ｉ、すｉ’１ｉｉｌ
　ｉ、ノｒい７’ｔ　ｔ’＋：ｊに広く適用し得る１、
特に、非′帛用発”７Ｋ　ｌ’に’ｊでインバータを１
′収動する場合に、非常１−ｎ発［凡機に与える悪影響
が少なく、望−ましいものと￥ｉえる３、以上説明した
とおりこの発明では、三相交流電源に第１の整流回路を
接続し、その出力を平滑コンデンサに供給し、この平滑
コンデン□すに第２の整流回路を接続し、この第２の整
流回路の入力端子の位相を第１の整流回路の入力電圧の
位相よりも所定角変異ならせるようにしたので、交Ｉ＆
電源側の線電流波形の高調波成分を減少することができ
、交流電源側に与える悪影響を除去することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のインバータ装＠を示す回路図、第２図は
第１図の運転及び方向指令発生装置並びに周波数及び相
順指令発生装置のブロック回路図、第３図は第２図の各
部波形図、第４図は第２図の速度指令信号曲線図、第５
図は第１図の整流回路の出力電圧波形図、第６図は第１
図の交流電源市１圧及び線電流波形図、第７図はこの発
明によるインバータ装置の一実施例を示す要部回路図、
第８図は第７図の第１及び第２の整流回路の出力電圧波
形図、第９図は第７図の交流軍源寛圧及び線電流波形図
、第１０図及びＺＥ　１１図はこの発明の他の実施例を
示す要部側１洛図である。 Ｒ，Ｓ、　Ｔ・・・三相交流電源、（７）・・槙］の整
流回路、（８）−・」乙屑コンデンナ　４２］）・・イ
ンノ（−タ、？＄　−ＦＥ　相誘導電動１幾、（７）・
・・０’Ｔ、相変換回路、（５］）・−次巻線、（５２
）・・・二次巻線、（！５！：ｌ）・第２の１１１４こ
回路な卦、図中同一部分又は相当ｉ化分りま同一符号に
より示す。 代理人　−３野信　−（外１名） 第１図 第３図 ４朋− 第４図 第５図 第６図 昼 ｆ 第７図 第９図 第１０図 Ｌ、　　　　　　　　　　　Ｊ 第１１図 ↓

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　三相交流電源に第１の三相整Ｍ１１回路を接
   続し、この三相整流回路の出力を平滑コンデンサに供給
   し、この平滑コンデンサの出力を１可変周波数の交流電
   力に変換するようにしたものにお−で、上記三相交流ｕ
   源に接続され上記第１の整流回路の入力電圧の位相より
   も所定角度位相の異なる電圧を出力する位相変換回路、
   及び上記平滑コンデンサに接続され上記位相変換回路の
   出力を整流して上記平滑コンデンサに印加する第２の整
   流回路を備えたことを特徴とするインバータ装置。
2. （２）所定角度を電気角π／６とした特許請求の範囲第
   １項記載のインバータ装置。