JPS60109770A - 電力変換装置 - Google Patents

電力変換装置

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Publication number
JPS60109770A
JPS60109770A JP58216324A JP21632483A JPS60109770A JP S60109770 A JPS60109770 A JP S60109770A JP 58216324 A JP58216324 A JP 58216324A JP 21632483 A JP21632483 A JP 21632483A JP S60109770 A JPS60109770 A JP S60109770A
Authority
JP
Japan
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output
switching operation
switching
becomes
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP58216324A
Other languages
English (en)
Inventor
Sadayuki Igarashi
貞之 五十嵐
Juichi Ninomiya
寿一 二宮
Hiroshi Nagase
博 長瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi Keiyo Engineering Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Keiyo Engineering Co Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Hitachi Keiyo Engineering Co Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP58216324A priority Critical patent/JPS60109770A/ja
Publication of JPS60109770A publication Critical patent/JPS60109770A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/66Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal
    • H02M7/68Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters
    • H02M7/72Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Rectifiers (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。

Description

【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕 本発明は特に昇圧整流機能と回生機能とを有↑る電力変
換装置に関1−るものである。 r発明の背景〕 外圧整流機能(!l−電力回生機能とを有する電力変換
装置の多くは第1図に示すように構成してあ搗(列えは
日立評論VOL、65第4号昭和58年4月25日発行
第13頁〜嬉18頁)。fなイっ祇交流入力端子R,S
、Tと直流出力端子O9Pとσ)間に、交流11アクド
ル/1 、!2.13とスイッチツク手段としてのトう
7ジスタS1〜S6とを接続し、このスイッチング手段
に対し、て逆並列に帰還お整流とを兼ねに整流手段D1
〜J)s;g接続し。 更に直流出力端子間に平滑用コンテンサCF接続して構
成しである。 そし、でこn1等トランジスタ81〜S6を高い頻度で
オン、オフする。このRめ交流リアクトル11〜13に
高調波電流が流れ、鉄損及び騒音を増大させる原因とな
っていた。なお1は電源、2はイノバータ、3は電動機
である。 〔発明q泪的〕 本発明はこθ)ような点に鑑み成さn、7:−ものであ
って、その目的とするとCろは運転状態に応じて騒音と
鉄損(l!:を低減することのできる電力変換装置を構
成するこさにある。 〔発明の概要〕 fなわち負荷状態では、負荷がある程度重く。 し、かも交流入力電圧が比較的低い場合にはスイッチン
グ手段fスイッチングさせて昇圧する必要力ある。直流
出力電圧が直流出力設定1直よりも高いとき石j回生動
作が要求譚1.る場合である7ハら。 この場合もスイッチング手段をスイッチングする必要が
ある。しかし、こn、以外の場合は、基本的にはスイッ
チング手段によるスイッチング動作は必要ない。そこで
本発明ではスイッチング動作要否判定手段を設け、この
判定手段がスイッチング動作が不要であると判断したと
きには、スイッチング手段ヴ)スイッチング動作を中1
1.fるスイッチング制御手段を設ける。スイッチツク
動作要否判定手段は少くとも交流入力電圧q)大きさを
検出する交流入力電圧検出部を有しでぢり、この検IB
部の出力を判断要素の1つとするように構成し7である
。 スイッチング動作要否判定手段はこの他に直流出力電圧
の大浅さを検出する直流出力電圧検出部や負荷電流の大
きさ2検出する負荷電流検出部を設けることができ、こ
n7等の検出部の出力を判断要素と丁にとができる、 〔発明の実栴列〕 以下第2図ないし第7図に示す本発明q1実tlltl
lについて説明す6゜ 主回路構成(ま81図に示しPものと同一であり。 第2図はその1相分の制(財)回路が示し、である、1
0はR相電圧Vrを入力し、窮3渕に示すようにこの入
力電圧がvrより小さいときは一定電圧、vrより大傘
くなると一定の傾を持って増加する直流出力′α圧設定
喧■Sを出力する関数発生器、11は直流出力設定1直
Vsと1α流出力1圧検出部J2り)出力とを比1紋し
、その差lこ相当する信号を出力丁^演埠回路である。 直流出力電圧検出部12はコンデンサCの両端電圧を検
出r小ようl(構成する0 13は誤差増幅器、14は誤差増幅器1″(の出力お相
電圧Vrとを掛算するr’tt算回路であり、この出力
は第4図にこIrとして示すように、・電荷3が6カ消
費状態のホき相電圧Vrと同相となζ′]回生状嘘では
逆相q〕指令[直々なる。]5は入力電流検出器、1G
は掛互回路】4の出力お入力端子検出器J5とり)差を
演算する演算回路である。 17は第5図に示すようtこ演算回路】6からの出力の
大音さに応じてH”又は”L”0】2進信号・ノ1いi
”n、かを出力するヒステ11シス比較器である。 A I’J D 1はヒステリシス比較器17り)出力
とスイッチツク動作要否判定手段18(以下単に判定手
段18と呼ぶ)の出力とを論理演算丁ゐ論理積回路、A
ND2はヒステ11シス比較器17の出力の反転信弓と
判定手段18の出力とを論理演算する論rl!!!慣回
路である。 判定手段18σ)詳、tl(説明はあ♂で行うが、こ用
オ交流入力電圧が一定(直置下であり、且つ稲荷電流。 つまり直流出力電流が一定@bl−ヒであめとき、及び
直流出力Il′IIIj霊圧が直流出力電工設定直上り
も大きいとき(このさきは回生が要求嚢わ、ろ)に2進
信号の”H“を出力する。 19は八NT)iの出力を受けてト→ンジスクS1のベ
ース信−号を作りAND2σ)出力や受けてトラソジス
ダ52a)ベース信州を作るベース駆111Fil路で
ちる。つまりスイツ千ツク制明1千股4け演算回路11
.H’+と、誤差増幅器13.!:、掛算回路14と、
入力電流検出器15c!L、1−ス子1シス比較器】7
と論理積回路ANI)、ANI)2とベース、駆動回路
19とで慌成し、である。 ベース駆動回路19は判定手段]8の出力フッ5“
【I
”り)おきには第411SIJに示したように1−→ン
・ソスタS1のベース信号S1bとトラ7ジスタS2の
ベース信号S2bを出力fる〇 従って交流入力電流iaは、負荷状態ではトランジスタ
S2が導通状態0)とき増加し トランジスタS1が導
通状態のとき減少する。回生状態のときは1反対lこ交
流入力電流iaはトランジスタ81力誘導通状態6)と
き増加し、トランジスタS2が導通状態のとき減少する
。 判定手段18の出力が”L”σ)ときにはトランジスタ
S+、S2にはベース信号がりえら石ない、従ってこの
さきに(オスイツチツク動作はrティつないで夕゛イオ
ードD1〜D6に依り整流電圧を負荷に供給する。 次に判定手段18の詳細について説明する。 20は関数発生器]0の出力と直流出力型)モ検出部1
2の出力とを比較し、関数発生器】0の出力が直流出力
電圧検出部12り1出力と等しいか、あ6いはこn、よ
りも大きい場合には”L”逆q)場付lこは”H゛信号
出力する比較回路である021はI■車圧が第6図Cζ
示τようlごVre以上になったときに”L”この状態
からVrs以下lこなったときに”H”信号を出力する
レベル判別器である。 22は直流出力電流すなわち負荷電流を検出する負荷電
流検出部きしての直流変流器、23は直流変流器22の
出力の低周波成分を通過させるローパスフィルタ、24
はローパスフィルタ23の出力を受けて、この出力が第
7図1こ示すように■1以上になったときに”H“キt
fす、この状態からIdlよりも小さいIds以下にf
[つ1こさきに”L”となるレベル判別器である。 AND3は両レベル判別器21と24q)出力を論理演
算する論理積回路、0几は論理積回路へND30)出力
と比較回路20(:の出力を論理(寅算下る論理和回路
である。この論理和回路(月もの出力]l′S判定手段
18の出力となる。 f(お以上説明したスイッチング制菌 手段4は一相分
であ小から、こ0]ようばも0)が相数分用意さ石、る
、判定手段18は、多くの場合1つで各相1r共用する
ことができ^C さて、こθ)電力変換装置の負荷としてイノ・イータ2
駆動によ6誘導電動機3を考えてみる。誘導電動機3が
無負荷状態である場合には、ローパスフィルタ230)
出力+1非常lこ小さい。従ってこのさきは1/ベベル
別器24の出力は”L″となり。 論理積回路AND5の出力はレベル判別器2】の出力状
態+ご関係なく”L″となろ。 一方誘導電動磯3が無負荷状態O)ときは1通常。 設定置vSO)方が直流屯田検出手段12の出力よV)
も大きいから比軸回路20の出力は”L”キ4fり論理
和回路011の出力、つまり判定手段18の出力は”L
″きなる。 従って論理積回路ANIh 、AND2の出力はヒステ
11シス比較器17の出力状態に関係fX<“L”にな
石からトランジスタ81.87にはベース信号が入らな
い。従ってトランジスタ81〜S6はスイツ千ツク動作
丁なわち昇厚整流作用が行わf″15ない。そのrめダ
イオードD1〜JJ6によV)直流電圧がイ7バータ2
に与えられ、る。この場合の直流出力電圧は設定置Vs
よりも低くなるが、誘導電動機(ま無負荷であるため何
ら支障はない。誘導電動にかが小負荷が非潜に軽い場合
も同様である。 交流入力電1モが誘導電動機3り]特性によ−って定ま
る所定1直つまり、嘉6図のVrlよりも大きい場合l
こけ、レベル判別器21の出力けLとなる。従って論理
積回路ANDgの出力はレベル−1iJ別器24の出力
状態に関係r’、r (L♂なり、比較器200)出力
が”L”であ^ときは、トランジスタS1.S2はスイ
ツチングされ、ない。従ってダイオード】〕1〜D6の
整流1rより直流電流がイノバータ2に与えらn、る、
この場合の電圧は誘導電動機が定格負荷状態で運転し、
て支障(htfい電圧である。 次に誘導電動機に一定fifthグ)負荷がか7ハリ、
直流出力電流が嬉7図のIa1以上となつムーときけ、
レベル判別器24の出力はH″さtfる、こ0)すき交
流入力電子が誘導電動機q)特性によって定まる所定1
iVrsよりも小さい場合(オ、レベル判別器2Jの出
力も”H”となる。従って論理積回路AND5の出力は
”H”となり論理和回路ORの出力、つまり判定手段1
8の出力(1“H”となってトランジスタS1,82へ
は第4図0)篭力消費状態区間に示すようICベース信
号81b、82bが与えら石1.昇圧整流作用が行わ石
、^。従って直流出力電圧は関数発生器lOに依って設
定さ2また所定1直ζこ近づくよう+(制御される。 このようlこ誘導電動機の電動状態では交流入力屯田が
Vrs(ヒス子+Iシスを持にせているので場合lこよ
ってはVr I )よりも低く、負荷車流力5Idl(
ヒステ11シスを持Pせているので、場合によってはI
ds)よりも大きい場合のみスイッチング制(財)が行
ねn、石。 誘導車動機3が1回生状態で運転さ196ききけ出力車
圧検出部12で検出した1直が設定値Vsよりも高くな
る。従って比較器20出力は”H”となり論理和回路O
Rの出力も”H″(!:f、rる。このためトランジス
タS+、S2には嬉4図の回生状態区間で示すようにベ
ース信号S1b、82bが与えらnl、トランジスタ8
182はスイッチングさn、て′電源1へ電力帰還ハS
成ざn、^0本発明は嵩8図に示す主回路に於いても実
施可能である。この図(l!:第1図に示しに図との違
いは。 第1図に示したちのQ)場合はタイオードD1〜D6が
整流用と帰還用とを兼ねでいるが@8図に示したものの
場合は整流用ダイオードD1〜D6と帰還用ダイオード
d1〜d6とが分イって設けである。 なお整流用整流手段上してはダイオードのほかにサイリ
スタ、トランジスタ等も用いろことができる。 〔発明の効果〕 本発明に依n、はけ上の説明から明らかなようにスイッ
チンク動作が必要であるか不要であるかを検出する判定
手段を設け、スイッチング動作力5不必要であると判断
さnkときζこけスイッチンク手段はスイッチング動作
を行わないようにL、たので。 この間の騒音を小ざくするこ♂ができ、:fた鉄損も少
なく1−るこ♂ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明電力変換装置t、腎有f6誘導電動機制
御回路の主回路部分を示す回路図、免2図は本発明電力
変換装置の実抱列2示す一相分O繍111i111回路
図、酊3図は第2図に示し、γこ実施例で用いゐ関数発
生器0】人力対出力持、性を示1−図、嶋4図は一用う
トの各部分の波形を示す図、窮51ツ1は釘2図tこ示
しf、−実施例で用いるヒステ11シス比較器り)入力
対出力特性を示f図、ル6図、@7図はル2図1c示し
た実施1列で用いるレベル半周1川まQ)入力対出力荷
性を示す図、嘉8図は主回路の異な小口を示i−回路図
である。 1け交流電源、11〜13は交流リアクトル。 81〜S6はスイッチンク素子の一しリヲ示すトランジ
スタ、D1〜D6は整流用整流手段り】−列を示fタイ
オード、18けスイッチング動作要否判定手段、4けス
イツ千ンゲ制一手段、12は直流出力電rf検出部、2
2は負荷電流検出部の一列を示す直流用変換器であろ、 $1図 第6図 第7図 皐 2 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、交流入力端子々直流出力端子との間に交流リアクト
    ルとスイッチツク手段とを接続し、前記スイッチング手
    段lζ対して逆並列lこ整流用整流手段を接続し更に前
    記直流出力端子間に平滑用コンデンサを接続し7たもの
    に於いて、少くとも交流入力電圧の大きさを判断要素さ
    するスイッチング動作要否判定手段と、該判定手段が、
    スイツチツク動作が不要であると判断しrときには前記
    スイッチツク手段のスイツチツク動作を中止するスイッ
    チング制御手段とを有することを特徴と7石電力変換装
    置、 2、前記スイッチング動作要否判定手段は、更に直流出
    力直圧り)大きさを検出する直流出力電圧検出部を有し
    でおり、この直流出力電圧検出部の出力をも判断要素と
    していることを特徴とする特許請求の範囲@1項記載の
    電力変換装置。 3、前記スイッチング動作要否判定手段は、更に負荷電
    流の大きさを検出する負荷電流検出部を有しでおり、こ
    の負荷電流検出部θ】出方をも判断要素としでいること
    を特徴とする特許請求の範囲π1項又は第2項記載q】
    電力変換装置。
JP58216324A 1983-11-18 1983-11-18 電力変換装置 Pending JPS60109770A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013110785A (ja) * 2011-11-17 2013-06-06 Toshiba Carrier Corp 三相整流装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5594583A (en) * 1979-01-10 1980-07-18 Hitachi Ltd Frequency converter and its controlling method
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