JPS596149B2 - 電流形インバ−タの転流コンデンサ電圧検出回路 - Google Patents
電流形インバ−タの転流コンデンサ電圧検出回路Info
- Publication number
- JPS596149B2 JPS596149B2 JP51063960A JP6396076A JPS596149B2 JP S596149 B2 JPS596149 B2 JP S596149B2 JP 51063960 A JP51063960 A JP 51063960A JP 6396076 A JP6396076 A JP 6396076A JP S596149 B2 JPS596149 B2 JP S596149B2
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- Japan
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- current source
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- circuit
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は電流形インバー、夕の転流コンデンサ電圧検
出回路に関するものである。
出回路に関するものである。
一般に直流電力を任意の周波数の交流電力に変換する電
力逆変換装置（以下、インバータと呼ぶ）は変換技術の
発達に伴つてその用途も広くなつてきているが、なかで
も可変直流電源より得られる直流電力を制御整流素子（
以下、サイリスタで代表させる。
力逆変換装置（以下、インバータと呼ぶ）は変換技術の
発達に伴つてその用途も広くなつてきているが、なかで
も可変直流電源より得られる直流電力を制御整流素子（
以下、サイリスタで代表させる。
）の点弧制御によつて可変周波数の交流電力に変換する
可変電圧可変周波数インバータは交流電動機の速度制御
用としてその普及が著しい。これは直流電動機の機械的
整流子に起因する保守のわずられしさを解消しようとす
るものであるが、いまでは上記可変電圧可変周波数イン
バータにもその用途に応じて種々の形式のものが考えら
れている°分類の方法にもいろいろあるが、直流電源の
インピーダンスの大小によると電圧形インバータと電流
形インバータとに分けられる。電圧形インバータと一般
に呼ばれているものは、直流電源の正端子と負端子間に
比較的大容量の平滑コンデンサを持つており、その電源
インピーダンスは低い。したがつて、直流回路の電圧の
極性方向が一定で、インバータの交流出力電圧はサイリ
スタの点弧制御により矩形波となる。これに比べて電流
形インバータは、直流回路の正端子又は負端子の一方か
その両方に比較的大容量の平滑リアクトルが挿入されて
おり、直流電源のインピーダンスが高くなつている。し
たがつて、直流回路の電流の流れる方向は一定であるが
電圧の極性方向は電力の移動方向に従つて変化する。ま
た、インバータの交流側の出力電流が矩形波となる。可
変電圧可変周波数インバータでは可変の電圧を得るため
に、一般には商用電源よりサイリスタで構成された整流
器を通して可変電流電源としているが、電圧形インバー
タでは直流回路の電圧極性が変らず、出力交流側の負荷
に蓄積されたエネルギーを電源に回生する場合は、電流
を逆方向に流すために別途回生用の変換装置が必要とな
る。これに対して電流形インバータでは電流方向が一定
であるために回生時においても別の変換装置を必要とせ
ず、回路が簡単であるので、構成上電圧形インバータに
比べて有利な方式であるとされている。一方、一般に使
用されている電流形インバータにおコーいては、サイリ
スタを消弧するための転流コンデンサの電圧値がその転
流時間に大きく影響を及ぼすので、出力周波数の上限を
上げるためには、負荷のインピーダンスにもよるが、通
常、その電圧を非常に高く選定しなければならない。
可変電圧可変周波数インバータは交流電動機の速度制御
用としてその普及が著しい。これは直流電動機の機械的
整流子に起因する保守のわずられしさを解消しようとす
るものであるが、いまでは上記可変電圧可変周波数イン
バータにもその用途に応じて種々の形式のものが考えら
れている°分類の方法にもいろいろあるが、直流電源の
インピーダンスの大小によると電圧形インバータと電流
形インバータとに分けられる。電圧形インバータと一般
に呼ばれているものは、直流電源の正端子と負端子間に
比較的大容量の平滑コンデンサを持つており、その電源
インピーダンスは低い。したがつて、直流回路の電圧の
極性方向が一定で、インバータの交流出力電圧はサイリ
スタの点弧制御により矩形波となる。これに比べて電流
形インバータは、直流回路の正端子又は負端子の一方か
その両方に比較的大容量の平滑リアクトルが挿入されて
おり、直流電源のインピーダンスが高くなつている。し
たがつて、直流回路の電流の流れる方向は一定であるが
電圧の極性方向は電力の移動方向に従つて変化する。ま
た、インバータの交流側の出力電流が矩形波となる。可
変電圧可変周波数インバータでは可変の電圧を得るため
に、一般には商用電源よりサイリスタで構成された整流
器を通して可変電流電源としているが、電圧形インバー
タでは直流回路の電圧極性が変らず、出力交流側の負荷
に蓄積されたエネルギーを電源に回生する場合は、電流
を逆方向に流すために別途回生用の変換装置が必要とな
る。これに対して電流形インバータでは電流方向が一定
であるために回生時においても別の変換装置を必要とせ
ず、回路が簡単であるので、構成上電圧形インバータに
比べて有利な方式であるとされている。一方、一般に使
用されている電流形インバータにおコーいては、サイリ
スタを消弧するための転流コンデンサの電圧値がその転
流時間に大きく影響を及ぼすので、出力周波数の上限を
上げるためには、負荷のインピーダンスにもよるが、通
常、その電圧を非常に高く選定しなければならない。
また、上述の理由によつて装置の部品は全て転流コンデ
ンサの電圧を基準としてその耐圧が決められる傾向にあ
り、なかでも熱時定数の小さいサイリスタなどの半導体
素子に対しては充分な注意が必要である。そこで、上記
転流コンデンサの電圧を検出して常にその値を監視する
ことが考えられる。この発明はこのような点に鑑みてな
されたものであつて、簡易な方法で電流形インバータに
おける転流コンデンサの電圧を検出できる回路を提供す
るものである。以下この発明の一実施例を第１図乃至第
５図に基づいて詳細に説明する。
ンサの電圧を基準としてその耐圧が決められる傾向にあ
り、なかでも熱時定数の小さいサイリスタなどの半導体
素子に対しては充分な注意が必要である。そこで、上記
転流コンデンサの電圧を検出して常にその値を監視する
ことが考えられる。この発明はこのような点に鑑みてな
されたものであつて、簡易な方法で電流形インバータに
おける転流コンデンサの電圧を検出できる回路を提供す
るものである。以下この発明の一実施例を第１図乃至第
５図に基づいて詳細に説明する。
第１図は一般的な電流形インバータの主回路構成を交流
側が３相の場合について示したもので、１は直流電源で
通常は商用電源よりの交流から直流への整流器によつて
得られる。
側が３相の場合について示したもので、１は直流電源で
通常は商用電源よりの交流から直流への整流器によつて
得られる。
ＰおよびＮはそれぞれ上記直流電源１の正端子および負
端子、２は電流平滑用直流リアクトル、３は制御される
負荷で一般には誘導機や同期機などの交流電動機が考え
られる。また、Ｔｈｌ〜Ｔｈ６は主サイリスタ、Ｄ，〜
Ｄ６は転流回路と負荷３とを分離するためのダイオード
、Ｃ１〜Ｃ６は転流コンデンサで、この回路は普通、直
列ダイオードブリツジ形インバータとも呼ばれている。
４はこの発明による電圧検出回路でその具体的な内容は
後述する。
端子、２は電流平滑用直流リアクトル、３は制御される
負荷で一般には誘導機や同期機などの交流電動機が考え
られる。また、Ｔｈｌ〜Ｔｈ６は主サイリスタ、Ｄ，〜
Ｄ６は転流回路と負荷３とを分離するためのダイオード
、Ｃ１〜Ｃ６は転流コンデンサで、この回路は普通、直
列ダイオードブリツジ形インバータとも呼ばれている。
４はこの発明による電圧検出回路でその具体的な内容は
後述する。
尚、電流形インバータとしては第２図に示したような回
路も考えられているが、動作上は第１図の回路と全く等
価であるので詳細な説明はここでは省略する。第２図の
回路においては、第１図の回路のダイオードの代りに補
助サイリスタＡ，〜Ａ６を使用して、転流コンデンサは
Ｃ，〜Ｃ，の３個にまとめられているが、その他は同様
で符号も同等部分は同一符号で示してある。この発明は
上記の第１図および第２図の回路における転流コンデン
サの電圧をその出力交流側端子Ｕ．．Ｗ．に表れる交流
電圧を検出することによつて監視しようとするものでそ
の原理を第１図に示す回路および第３図に示す信号波形
をもとに説明する。
路も考えられているが、動作上は第１図の回路と全く等
価であるので詳細な説明はここでは省略する。第２図の
回路においては、第１図の回路のダイオードの代りに補
助サイリスタＡ，〜Ａ６を使用して、転流コンデンサは
Ｃ，〜Ｃ，の３個にまとめられているが、その他は同様
で符号も同等部分は同一符号で示してある。この発明は
上記の第１図および第２図の回路における転流コンデン
サの電圧をその出力交流側端子Ｕ．．Ｗ．に表れる交流
電圧を検出することによつて監視しようとするものでそ
の原理を第１図に示す回路および第３図に示す信号波形
をもとに説明する。
第３図は電流形インバータの出力波形］およびコンデン
サ電圧波形でａ１はＵ相の相電圧、ｂはＵ相電流、ｃ・
はＶ相の相電圧、ｄはＶ相電流、ｅはＵ相−Ｖ相間の線
間電圧、ｆは第１図の回路における転流コンデンサ例え
ばＣ１の電圧波形である。
サ電圧波形でａ１はＵ相の相電圧、ｂはＵ相電流、ｃ・
はＶ相の相電圧、ｄはＶ相電流、ｅはＵ相−Ｖ相間の線
間電圧、ｆは第１図の回路における転流コンデンサ例え
ばＣ１の電圧波形である。
第３図ｂおよびｄに示すように電流形インバータの出力
交流電流は、回路条件によつて決まる転流重なり期間Ｔ
ｄを有しているが大略は矩形波となる。また、第３図ａ
およびＣに示すように電流形インバータの出力交流電圧
は負荷３に左右される誘起電圧で負荷３が交流電動機の
場合は略正弦波となり、その上に斜線部で示すようなサ
イリスタ転流時における転流サージ電圧が重畳される。
第３図ａに示すＵ相電圧および第３図Ｃに示すＶ相電圧
よりＵ相−Ｖ相間の電圧は第３図ｅのように表わされ、
そのサージ電圧のピーク値は転流コンデンサの電圧に等
しくなる。すなわち転流コンデンサＣ，の電圧は第１図
に示すように極性を選べば第３図ｆに示すように変化し
、例えば第３図の時刻ｔ１から時刻Ｔ２の間は転流重な
りによつて第１図に示すダイオードＤ，とＤ２が同時に
通電するため転流コンデンサＣ，の電圧がそのまま線間
電圧に表われる。尚、厳密に言えば出力電圧に表われる
転流サージ電圧は第３図に斜線部で示したような矩形波
ではなく、転流コンデンサの放電波形となるが、転流重
なり期間の終了時刻たとえば第３図ｅに示す時刻Ｔ２に
おけるそのピーク値Ｅ８は第３図ｆに示す転流コンデン
サＣ１の最大値Ｅ。と等しくなる。上述の如く、転流コ
ンデンサの最大電圧はインバータの出力側の線間にサー
ジ電圧として表れるので、線間電圧の瞬時値を検出する
ことによつて、間接的に上記転流コンデンサの最大電圧
を知ることができる。したがつて、装置を保護する目的
から言えば、転流コンデンサの最大電圧だけが検知でき
ればよいので、電流コンデンサに直接検出回路を設ける
よりもこの発明におけるように線間電圧から求めた方が
、構成上簡単で有利となる。第４図は第１図および第２
図の回路で示したこの発明に係る電圧検知回路４の具体
的な一例を示したもので、Ｕ．．Ｗ．がインバータ出力
端子よりの入力点である。
交流電流は、回路条件によつて決まる転流重なり期間Ｔ
ｄを有しているが大略は矩形波となる。また、第３図ａ
およびＣに示すように電流形インバータの出力交流電圧
は負荷３に左右される誘起電圧で負荷３が交流電動機の
場合は略正弦波となり、その上に斜線部で示すようなサ
イリスタ転流時における転流サージ電圧が重畳される。
第３図ａに示すＵ相電圧および第３図Ｃに示すＶ相電圧
よりＵ相−Ｖ相間の電圧は第３図ｅのように表わされ、
そのサージ電圧のピーク値は転流コンデンサの電圧に等
しくなる。すなわち転流コンデンサＣ，の電圧は第１図
に示すように極性を選べば第３図ｆに示すように変化し
、例えば第３図の時刻ｔ１から時刻Ｔ２の間は転流重な
りによつて第１図に示すダイオードＤ，とＤ２が同時に
通電するため転流コンデンサＣ，の電圧がそのまま線間
電圧に表われる。尚、厳密に言えば出力電圧に表われる
転流サージ電圧は第３図に斜線部で示したような矩形波
ではなく、転流コンデンサの放電波形となるが、転流重
なり期間の終了時刻たとえば第３図ｅに示す時刻Ｔ２に
おけるそのピーク値Ｅ８は第３図ｆに示す転流コンデン
サＣ１の最大値Ｅ。と等しくなる。上述の如く、転流コ
ンデンサの最大電圧はインバータの出力側の線間にサー
ジ電圧として表れるので、線間電圧の瞬時値を検出する
ことによつて、間接的に上記転流コンデンサの最大電圧
を知ることができる。したがつて、装置を保護する目的
から言えば、転流コンデンサの最大電圧だけが検知でき
ればよいので、電流コンデンサに直接検出回路を設ける
よりもこの発明におけるように線間電圧から求めた方が
、構成上簡単で有利となる。第４図は第１図および第２
図の回路で示したこの発明に係る電圧検知回路４の具体
的な一例を示したもので、Ｕ．．Ｗ．がインバータ出力
端子よりの入力点である。
いま端子Ｕ．Ｖ．Ｗ．より入力されたインバータ出力電
圧はダイオードにより整流されて直流電圧Ｅｄを得る。
直流電圧Ｅｄは抵抗により分圧されてＥｄ′となり、比
較器５によつて基準電圧Ｅ，と比較される。もしＥｄ勿
ぺＥ，よりも大きくなるとその瞬間に比較器５が動作し
てその出力点Ａに信号を出す。出力点Ａよりの制御信号
例えば異常表示信号を制御回路又は他の保護回路に送る
ことによつて装置は過電圧から保護される。尚、第４図
に示した電圧検出回路４は結合のよい変圧器などによつ
て、インバータの出力電圧をいつたん低電圧の交流に変
換してから接続すると回路が小形化できるので有利であ
る。第５図は上記第４図の電圧回路の各部の信号波形を
示したもので、ａはインバータ出力電圧を整流および分
圧して得られた直流電圧Ｅｄ′、ｂは比較器５の出力点
Ａよりの信号を表わしている。
圧はダイオードにより整流されて直流電圧Ｅｄを得る。
直流電圧Ｅｄは抵抗により分圧されてＥｄ′となり、比
較器５によつて基準電圧Ｅ，と比較される。もしＥｄ勿
ぺＥ，よりも大きくなるとその瞬間に比較器５が動作し
てその出力点Ａに信号を出す。出力点Ａよりの制御信号
例えば異常表示信号を制御回路又は他の保護回路に送る
ことによつて装置は過電圧から保護される。尚、第４図
に示した電圧検出回路４は結合のよい変圧器などによつ
て、インバータの出力電圧をいつたん低電圧の交流に変
換してから接続すると回路が小形化できるので有利であ
る。第５図は上記第４図の電圧回路の各部の信号波形を
示したもので、ａはインバータ出力電圧を整流および分
圧して得られた直流電圧Ｅｄ′、ｂは比較器５の出力点
Ａよりの信号を表わしている。
第５ａ図において直流電圧Ｅｄ′が基準電圧Ｅｐよりも
大きい瞬時においては第５ｂ図に示すような異常表示信
号が比較器５の出力点Ａから発生され、もつて装置は過
電圧から保護される。以上の説明から明らかなようにこ
の発明によれば電力逆変換装置の交流出力側に検出回路
を設け、転流コンデンサの最大電圧を検出することによ
つて、装置を異常な過電圧から保護することができる簡
単で有用な電流形インバータの転流コンデンサ電圧検出
回路が得られる。
大きい瞬時においては第５ｂ図に示すような異常表示信
号が比較器５の出力点Ａから発生され、もつて装置は過
電圧から保護される。以上の説明から明らかなようにこ
の発明によれば電力逆変換装置の交流出力側に検出回路
を設け、転流コンデンサの最大電圧を検出することによ
つて、装置を異常な過電圧から保護することができる簡
単で有用な電流形インバータの転流コンデンサ電圧検出
回路が得られる。
第１図はこの発明に係る電圧検出回路を用いた電流形イ
ンバータの主回路の構成図、第２図はこの発明に係る電
圧検出回路を用いた電流形インバータの主回路の他の構
成図、第３図はこの発明の原理を説明するための電流形
インバータの出力交流電圧および電流並びに転流コンデ
ンサ電圧の波形を示す図、第４図はこの発明の一実施例
を示す構成図、第５図は第４図の回路の各部の信号波形
を示す図である。 図中、１は直流電源、２は直流リアクトル、３は負荷、
４は電圧検出回路、５は比較器である。
ンバータの主回路の構成図、第２図はこの発明に係る電
圧検出回路を用いた電流形インバータの主回路の他の構
成図、第３図はこの発明の原理を説明するための電流形
インバータの出力交流電圧および電流並びに転流コンデ
ンサ電圧の波形を示す図、第４図はこの発明の一実施例
を示す構成図、第５図は第４図の回路の各部の信号波形
を示す図である。 図中、１は直流電源、２は直流リアクトル、３は負荷、
４は電圧検出回路、５は比較器である。
Claims (1)
- １ 可変電圧又は固定電圧の直流電源、直流電流を平滑
するために直流回路の正端子又は負端子の一方かその両
方に比較的大容量で挿入されるリアクトル、および直流
電力を任意の周波数の交流電力に変換する電力逆変換装
置から成る電流形インバータにおいて、上記電力逆変換
装置内の転流コンデンサに直接検出回路を設けず上記電
力逆変換装置の交流出力側に電圧検出回路を設け、上記
転流コンデンサの電圧に対応する電圧を上記電力逆変換
装置の交流出力側の線間電圧として検出するようにした
ことを特徴とする電流形インバータの転流コンデンサ電
圧検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51063960A JPS596149B2 (ja) | 1976-05-31 | 1976-05-31 | 電流形インバ−タの転流コンデンサ電圧検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51063960A JPS596149B2 (ja) | 1976-05-31 | 1976-05-31 | 電流形インバ−タの転流コンデンサ電圧検出回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52146831A JPS52146831A (en) | 1977-12-06 |
| JPS596149B2 true JPS596149B2 (ja) | 1984-02-09 |
Family
ID=13244376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51063960A Expired JPS596149B2 (ja) | 1976-05-31 | 1976-05-31 | 電流形インバ−タの転流コンデンサ電圧検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS596149B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0205607A1 (en) * | 1984-12-31 | 1986-12-30 | Sandoz Ag | Improvements in or relating to organic compounds |
-
1976
- 1976-05-31 JP JP51063960A patent/JPS596149B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS52146831A (en) | 1977-12-06 |
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