JPS605151B2 - 多重化電流形インバ−タの制御方法 - Google Patents
多重化電流形インバ−タの制御方法Info
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- JPS605151B2 JPS605151B2 JP53039219A JP3921978A JPS605151B2 JP S605151 B2 JPS605151 B2 JP S605151B2 JP 53039219 A JP53039219 A JP 53039219A JP 3921978 A JP3921978 A JP 3921978A JP S605151 B2 JPS605151 B2 JP S605151B2
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- inverter
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- current
- source inverter
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- 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
- H02M7/49—Combination of the output voltage waveforms of a plurality of converters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、多重化電流形ィンバータの制御方法に関する
。
。
従来の120o通電の電流形ィンバータの多重化方式に
は、第1図に示すように、ィンバータ部州V1,INV
2を2台直流リアクトル2〜5を介して並列接続し、直
流電源1に共通に接続するものがある。
は、第1図に示すように、ィンバータ部州V1,INV
2を2台直流リアクトル2〜5を介して並列接続し、直
流電源1に共通に接続するものがある。
図において第1のインバータINV“まサイリスタUP
,,VP,,WP,,UN,,VN,,WN,を有し、
第2のィンバータINV2はサィリスタUP2,VP2
,WP2,UN2,VN2,WN2を有する。又6は交
流電動機である。この場合第1のィンバータINVIと
、第2のィンバータINV2の直流入力電圧を等しくす
ることが必要である。このため第2図のa,bに示した
ゲートパルスを各ィンバータのサィリスタUP,〜WN
2に供給する。このように制御することにより、U相の
出力電流は第2図のcに示したような階段状の電流とな
る。このようにして出力波形に含まれる高調波含有率を
小さくすることができる。例えば第5調波、第7鞠波を
共に小さくするには時刻L〜t.,t4〜t5,t5〜
ら,t6〜C,t・o〜ち,,t,.〜t,2がそれぞ
れ一周期の30oの期間になるようにする。この場合第
5鯛波が5%、第7調波が4%となる。これは120o
通電形の場合第5鯛波が19%、第7調波が14%であ
縦ら、靴靴鴫と台紙減される。このように低次の高調波
が低減できるので交流電動機6のトルク脈動が小さくな
る。
,,VP,,WP,,UN,,VN,,WN,を有し、
第2のィンバータINV2はサィリスタUP2,VP2
,WP2,UN2,VN2,WN2を有する。又6は交
流電動機である。この場合第1のィンバータINVIと
、第2のィンバータINV2の直流入力電圧を等しくす
ることが必要である。このため第2図のa,bに示した
ゲートパルスを各ィンバータのサィリスタUP,〜WN
2に供給する。このように制御することにより、U相の
出力電流は第2図のcに示したような階段状の電流とな
る。このようにして出力波形に含まれる高調波含有率を
小さくすることができる。例えば第5調波、第7鞠波を
共に小さくするには時刻L〜t.,t4〜t5,t5〜
ら,t6〜C,t・o〜ち,,t,.〜t,2がそれぞ
れ一周期の30oの期間になるようにする。この場合第
5鯛波が5%、第7調波が4%となる。これは120o
通電形の場合第5鯛波が19%、第7調波が14%であ
縦ら、靴靴鴫と台紙減される。このように低次の高調波
が低減できるので交流電動機6のトルク脈動が小さくな
る。
この第1図、第2図の多重化方式は特開昭52一100
124により公知である。
124により公知である。
第2図のcに示した出力電流は理想的な場合で、実際に
は、第3図のように直流電流および出力電流は理想的な
ものからずれる。
は、第3図のように直流電流および出力電流は理想的な
ものからずれる。
図においてIP,は第1のィンバー夕INVIの正側、
IP2は第2のィンバータINV2の正側、IN,は第
1のィンバータINVIの負側、IN2は第2のィンバ
ータmV2の負側の直流電流を示している。又第3図の
bはU相出力電流を示し、cは第1のィンバータ凪VI
の正側のサイリス夕UP,,VP,,WP,、dは第2
のィンバータINV2の正側のサィリスタUP2,VP
の WP2、eは第1のィンバータINV2の負側のサ
ィリスタUN,,VN,,WN,、fは第2のィンバー
タINV2の負側のサィリス夕UN2,VN2,WN2
のそれぞれゲートパルス列を示している。直流電流およ
び出力電流が理想的なものからずれる原因は、例えば時
刻ら〜t,の間はサィリスタUP,とWP2が導適して
いるので、直流リアクトル2と3の直列体に、電動機の
U一W間の線間電圧が加わるためである。
IP2は第2のィンバータINV2の正側、IN,は第
1のィンバータINVIの負側、IN2は第2のィンバ
ータmV2の負側の直流電流を示している。又第3図の
bはU相出力電流を示し、cは第1のィンバータ凪VI
の正側のサイリス夕UP,,VP,,WP,、dは第2
のィンバータINV2の正側のサィリスタUP2,VP
の WP2、eは第1のィンバータINV2の負側のサ
ィリスタUN,,VN,,WN,、fは第2のィンバー
タINV2の負側のサィリス夕UN2,VN2,WN2
のそれぞれゲートパルス列を示している。直流電流およ
び出力電流が理想的なものからずれる原因は、例えば時
刻ら〜t,の間はサィリスタUP,とWP2が導適して
いるので、直流リアクトル2と3の直列体に、電動機の
U一W間の線間電圧が加わるためである。
このため直流リアクトル2と3の電流は変化することに
なる。次の時刻上,〜Lの間はUP,とUP2が導適し
ているため、直流IJァクトル2と3には電動機の端子
電圧は印加されず、したがって直流リアクトル2と3の
電流は}定の電流となる。次の時刻t4〜ちの間は、サ
ィリス夕UP,とVP2が導適しているため直流リアク
トル2と3には電動機6のU−V間の線間電圧が加わる
。このときの電圧極性は時亥舷o〜L間の電圧極性と反
対であるため、直流リアクトル2と3の電流はto〜上
,のときとは反対に変化する。同様な動作がくり返し行
なわれるので、第3図のaに示したような脈動した波形
となる。これに共なって出力電流波形も第3図のbに示
したような波形となる。この第1図の多重化方式ィンバ
ータは第1及び第2のィンバータINV1,mV2にと
って直流電源1を共通にしている。
なる。次の時刻上,〜Lの間はUP,とUP2が導適し
ているため、直流IJァクトル2と3には電動機の端子
電圧は印加されず、したがって直流リアクトル2と3の
電流は}定の電流となる。次の時刻t4〜ちの間は、サ
ィリス夕UP,とVP2が導適しているため直流リアク
トル2と3には電動機6のU−V間の線間電圧が加わる
。このときの電圧極性は時亥舷o〜L間の電圧極性と反
対であるため、直流リアクトル2と3の電流はto〜上
,のときとは反対に変化する。同様な動作がくり返し行
なわれるので、第3図のaに示したような脈動した波形
となる。これに共なって出力電流波形も第3図のbに示
したような波形となる。この第1図の多重化方式ィンバ
ータは第1及び第2のィンバータINV1,mV2にと
って直流電源1を共通にしている。
したがって第1及び第2のィンバータmV1,INV2
に流れる電流は個々に制御することはできず第1及び第
2のィンバータINV1,INV2の合計の電流を直流
電源1例えばサィリスタを用いた整流器等で制御するこ
とになる。この多重化ィンバータが正常に動作している
場合は、第1及び第2のィンバータINV1,州V2の
直流電流の平均値が等しくなる。しかし異常時、例えば
第1のィンバータ州VIで転流失数を生じた場合には第
1及び第2のィンバータ川V1,INV2の直流電流は
等しくならない。このような場合、第1及び第2のィン
バータ川V1,WV2の電流バランスの異常を速やかに
検出するなどの手段が必要となる。第4図はこのための
電流検出器を挿入したものを示している。
に流れる電流は個々に制御することはできず第1及び第
2のィンバータINV1,INV2の合計の電流を直流
電源1例えばサィリスタを用いた整流器等で制御するこ
とになる。この多重化ィンバータが正常に動作している
場合は、第1及び第2のィンバータINV1,州V2の
直流電流の平均値が等しくなる。しかし異常時、例えば
第1のィンバータ州VIで転流失数を生じた場合には第
1及び第2のィンバータ川V1,INV2の直流電流は
等しくならない。このような場合、第1及び第2のィン
バータ川V1,WV2の電流バランスの異常を速やかに
検出するなどの手段が必要となる。第4図はこのための
電流検出器を挿入したものを示している。
7〜10は直流電流検出器を示す。
また1は直流電源、2〜5は直流IJァクトル「 6は
交流電動機、INVI,INV2は第1及び第2のィソ
バータ部をそれぞれ示している。直流電流検出器によっ
て第3図のaに示した直流電流を検出するわけであるが
、直流電流の脈動は実用上30%以上の脈動率とするこ
とが多いの0で、直流電流検出信号をフィル夕を通して
平滑する必要がある。このため第3図に示したパルス配
列とした場合には、直流電流検出の時間遅れが大きい欠
点があった。このため異常時に遠く対応できなかった。
タ 本発明の目的は、直流電流の平均値を速やかに検出
することが可能で、異常時等に、速やかに対処できるよ
うにした多重化電流形ィンバータの制御方法を提供する
にある。
交流電動機、INVI,INV2は第1及び第2のィソ
バータ部をそれぞれ示している。直流電流検出器によっ
て第3図のaに示した直流電流を検出するわけであるが
、直流電流の脈動は実用上30%以上の脈動率とするこ
とが多いの0で、直流電流検出信号をフィル夕を通して
平滑する必要がある。このため第3図に示したパルス配
列とした場合には、直流電流検出の時間遅れが大きい欠
点があった。このため異常時に遠く対応できなかった。
タ 本発明の目的は、直流電流の平均値を速やかに検出
することが可能で、異常時等に、速やかに対処できるよ
うにした多重化電流形ィンバータの制御方法を提供する
にある。
本発明は、2台のィンバータのそれぞれにおし、0て、
相方のィンバータとも同相が導適している状態から池相
に転流する場合、第1のィンバータの転流を先行させる
か、第2のィンバータの転流を先行させるかによって、
直流電流の変化の向きが反対になることに注目し、ゲー
トパルス順序を第1及び第2のィンバータの直流電流の
瞬時値が等しくなる期間が生じるように配列したことを
特徴とするものである。
相方のィンバータとも同相が導適している状態から池相
に転流する場合、第1のィンバータの転流を先行させる
か、第2のィンバータの転流を先行させるかによって、
直流電流の変化の向きが反対になることに注目し、ゲー
トパルス順序を第1及び第2のィンバータの直流電流の
瞬時値が等しくなる期間が生じるように配列したことを
特徴とするものである。
第5図は本発明の具体的な−実施例を示したものである
。
。
本実施例においても回路構成は第1図に示す回路と同機
に構成される。第5図におけるa,b,c,d,e,f
は第3図のa,b,c,d,e,fに対応して示してい
る。第1図に示すように第1及び第2のィンバータIN
V1,INV2の出力端子を共通に結線すると、直流電
流の脈動は正側(P側)と負側(N側)が独立に考える
ことができる。すなわち例えばP側のパルス配列はN側
の直流電流の脈動に関係しない。したがって第5図のゲ
ートパルス配列において、P側に対しN側の配列を、負
荷周期の一周期分、2周期分、3周期分ずらして配列し
てもよい。したがってP側のパルス配列、N側のパルス
配列を組にして第5図のc,d及びe,fに示してある
。第1図の例でも説明したように、第1及び第2のIN
V1,川V2が例えば共にU相が導適している状態から
V相へ転流する場合、第1のィンバータINVIから先
にV相へ転流するのと、第2のインバータ州V2から先
にV相へ転流するのでは、リアクトルに反対極・性の電
圧が印加される。したがって第1のィンバータ瓜VIを
先行させる転流と第2のィンバータINV2を先行させ
る転流をある周期で交互にくり返し、しかも第1のィン
バータINVIを先行して転流する場合の転流回数を1
周期内で等しくすれば直流電流の平均値を等しくするこ
とができる。第5図のパルス配列の例では、第1のィン
バータ州VIの転流を先行させる転流と第2のィンバー
タ瓜V2の転流を先行させる転流を2回ずつ交互にくり
返すようにしたものである。このようにパルス配列した
ものでは、P側についてみると時刻L〜t4,ら〜t,
2,t,7〜らo,t蟹〜t28,t33〜ら6におい
て第1のィンバータINVIと第2のィンバータmV2
の直流電流が一致し、N側においては時刻ら〜t4,ら
〜t,o,t,5〜ち8,t凶〜t26,t31〜ら4
において第1のインバータINVIと第2のィンバータ
mV2の直流電流が一致する。したがってこの期間を電
流検出期間として設定すれば、検出部には、フィル夕を
ほとんど入れないで瞬時に電流を検出することができる
。本実施例によれば、第1及び第2のINV1,NV2
の電流検出部にフィル夕を入れないですますことができ
、したがって応答の遠い直流電流検出が出来、異常時等
の対処が遠くできる効果がある。
に構成される。第5図におけるa,b,c,d,e,f
は第3図のa,b,c,d,e,fに対応して示してい
る。第1図に示すように第1及び第2のィンバータIN
V1,INV2の出力端子を共通に結線すると、直流電
流の脈動は正側(P側)と負側(N側)が独立に考える
ことができる。すなわち例えばP側のパルス配列はN側
の直流電流の脈動に関係しない。したがって第5図のゲ
ートパルス配列において、P側に対しN側の配列を、負
荷周期の一周期分、2周期分、3周期分ずらして配列し
てもよい。したがってP側のパルス配列、N側のパルス
配列を組にして第5図のc,d及びe,fに示してある
。第1図の例でも説明したように、第1及び第2のIN
V1,川V2が例えば共にU相が導適している状態から
V相へ転流する場合、第1のィンバータINVIから先
にV相へ転流するのと、第2のインバータ州V2から先
にV相へ転流するのでは、リアクトルに反対極・性の電
圧が印加される。したがって第1のィンバータ瓜VIを
先行させる転流と第2のィンバータINV2を先行させ
る転流をある周期で交互にくり返し、しかも第1のィン
バータINVIを先行して転流する場合の転流回数を1
周期内で等しくすれば直流電流の平均値を等しくするこ
とができる。第5図のパルス配列の例では、第1のィン
バータ州VIの転流を先行させる転流と第2のィンバー
タ瓜V2の転流を先行させる転流を2回ずつ交互にくり
返すようにしたものである。このようにパルス配列した
ものでは、P側についてみると時刻L〜t4,ら〜t,
2,t,7〜らo,t蟹〜t28,t33〜ら6におい
て第1のィンバータINVIと第2のィンバータmV2
の直流電流が一致し、N側においては時刻ら〜t4,ら
〜t,o,t,5〜ち8,t凶〜t26,t31〜ら4
において第1のインバータINVIと第2のィンバータ
mV2の直流電流が一致する。したがってこの期間を電
流検出期間として設定すれば、検出部には、フィル夕を
ほとんど入れないで瞬時に電流を検出することができる
。本実施例によれば、第1及び第2のINV1,NV2
の電流検出部にフィル夕を入れないですますことができ
、したがって応答の遠い直流電流検出が出来、異常時等
の対処が遠くできる効果がある。
第6図は本発明の他の具体的実施例を示すものである。
第1及び第2のィンバータINV1,瓜V2が同じ相で
導適している場合、他相に転流するのに、第1のィンバ
ータINVIの転流を先行させるのをA、第2のィンバ
ータINV2の転流を先行させるのをBとすると、第6
図の場合A→B→B→A→B→A→A→B………とくり
返すようにしている。このようにすると第5図と同様に
第1のィンバータ川VIと第2のィンバー夕凪V2の直
流電流の瞬時値が一致する期間が生じる。したがって第
5図の例と同様にこの期間を第1のィンバータINVI
と第2のィンバータINV2の電流検出期間に設定する
ことにより、遠い電流検出が行なえる効果がある。以上
の説明でもわかるように、第1のィンバータINVIと
第2のィンバータINV2の直流電流の瞬時値を一致さ
せる期間を作るには、第4図、第5図の例に限らないこ
とは明らかである。
導適している場合、他相に転流するのに、第1のィンバ
ータINVIの転流を先行させるのをA、第2のィンバ
ータINV2の転流を先行させるのをBとすると、第6
図の場合A→B→B→A→B→A→A→B………とくり
返すようにしている。このようにすると第5図と同様に
第1のィンバータ川VIと第2のィンバー夕凪V2の直
流電流の瞬時値が一致する期間が生じる。したがって第
5図の例と同様にこの期間を第1のィンバータINVI
と第2のィンバータINV2の電流検出期間に設定する
ことにより、遠い電流検出が行なえる効果がある。以上
の説明でもわかるように、第1のィンバータINVIと
第2のィンバータINV2の直流電流の瞬時値を一致さ
せる期間を作るには、第4図、第5図の例に限らないこ
とは明らかである。
これは第1及び第2のィンバータINV1,INV2の
直流電流の平均値を等しくするようにどちらのィンバー
タの転流を先行させるかの組み合わせを考え、瞬時値が
平均値に一致する期間を設けるようなパルス配列にすれ
ばよい。第7図は第1のィンバータINVI又は第2の
インバータmV2の直流電流の検出回路の一例を示した
ものである。
直流電流の平均値を等しくするようにどちらのィンバー
タの転流を先行させるかの組み合わせを考え、瞬時値が
平均値に一致する期間を設けるようなパルス配列にすれ
ばよい。第7図は第1のィンバータINVI又は第2の
インバータmV2の直流電流の検出回路の一例を示した
ものである。
第8図は第7図の動作説明図である。第7図において、
11〜13はェクスクルーシブ(exclusive)
OR回路、14はOR回路、15はノット回路、16は
フリツブフロップ回路、17はAND回路、18はサン
プルホールド回路、19は直流電流検出器、2川まィン
バータ(INVI又はINV2)の入力線、21はサン
プルホールド回路の出力である。■〜6からサィリスタ
UP.〜WP2のゲートパルスに相当する信号がェクス
クルーシブOR回路1 1〜1 3に入って来る。■〜
■で第1のィンバータ瓜VIと第2のィンバータmV2
が異なる相で導適している期間を検出する。■の信号の
反転した信号でフリッブフロップ16を動作させ、この
■と■の信号のアンドをとることにより第1のィンバー
タINVIと策2のィンバータ瓜V2の直流電流が一致
すべき期間■の信号を選び出す。■の信号で、サンプル
ホールド回路を動作させることにより■に示した直流電
流の内瞬時値が平均値に一致する直流電流を遠みやかに
検出しサンプルホールド回路から@に示す出力信号を出
力することができる。本発明によれば、多重化した各ィ
ンバータの電流を高速で検出でき、異常時に速やかに対
処できる効果がある。
11〜13はェクスクルーシブ(exclusive)
OR回路、14はOR回路、15はノット回路、16は
フリツブフロップ回路、17はAND回路、18はサン
プルホールド回路、19は直流電流検出器、2川まィン
バータ(INVI又はINV2)の入力線、21はサン
プルホールド回路の出力である。■〜6からサィリスタ
UP.〜WP2のゲートパルスに相当する信号がェクス
クルーシブOR回路1 1〜1 3に入って来る。■〜
■で第1のィンバータ瓜VIと第2のィンバータmV2
が異なる相で導適している期間を検出する。■の信号の
反転した信号でフリッブフロップ16を動作させ、この
■と■の信号のアンドをとることにより第1のィンバー
タINVIと策2のィンバータ瓜V2の直流電流が一致
すべき期間■の信号を選び出す。■の信号で、サンプル
ホールド回路を動作させることにより■に示した直流電
流の内瞬時値が平均値に一致する直流電流を遠みやかに
検出しサンプルホールド回路から@に示す出力信号を出
力することができる。本発明によれば、多重化した各ィ
ンバータの電流を高速で検出でき、異常時に速やかに対
処できる効果がある。
図面の簡単な説明第1図は多重化電流形ィンバー夕の回
路図、第2図は従来のゲートパルス配列及び出力電流波
形を示す動作説明図、第3図は従来のゲートパルス配列
及び動作波形を示す説明図、第4図は、電流バランスの
検出を行なうための回路例を示す回路図、第5図は本発
明の具体的一実施例を示すゲートパルス配列及び動作波
形を示す説明図、第6図は本発明の他の具体的一実施例
を示すゲートパルス配列及び動作波形を示す説明図、第
7図は本発明の電流検出回路の具体的−実施例を示す回
路図、第8図は第7図の動作を説明するタイムチャート
である。
路図、第2図は従来のゲートパルス配列及び出力電流波
形を示す動作説明図、第3図は従来のゲートパルス配列
及び動作波形を示す説明図、第4図は、電流バランスの
検出を行なうための回路例を示す回路図、第5図は本発
明の具体的一実施例を示すゲートパルス配列及び動作波
形を示す説明図、第6図は本発明の他の具体的一実施例
を示すゲートパルス配列及び動作波形を示す説明図、第
7図は本発明の電流検出回路の具体的−実施例を示す回
路図、第8図は第7図の動作を説明するタイムチャート
である。
1…・・・直流電源、2〜6・・・・・・直流リアクト
ル、6・・・・・・交流電動機、INV1・・・・・・
第1のィンバー夕、INV2・・・・・・第2のィンバ
ータ、UP,〜WN2・・・…サイリスタ(サイリスタ
のゲートパルス)。
ル、6・・・・・・交流電動機、INV1・・・・・・
第1のィンバー夕、INV2・・・・・・第2のィンバ
ータ、UP,〜WN2・・・…サイリスタ(サイリスタ
のゲートパルス)。
茅′図多ヮ図
′多2図
多3図
図
い
ぶ
図
心
*
券4図
努8図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 直流を交流に変換する第1及び第2の電流形インバ
ータを直流入力および交流出力が共通になるように並列
接続してなる多重化電流形インバータにおいて、前記第
1及び第2の電流形インバータの正側あるいは負側にお
いて第1及び第2の電流形インバータとも同じ相が導通
している状態から他相に転流する場合、第1の電流形イ
ンバータの転流を先行させるか、第2の電流形インバー
タの転流を先行させるかに周期性を持たせ、かつ1周期
内における第1の電流形インバータの転流を先行させる
回数と第2の電流形インバータの転流を先行させる回数
を同一となるようにし、しかも第1あるいは第2の電流
形インバータの転流を先行させる転流を2回続けて行な
うことを少なくとも1回は含むようにゲートパルスを配
列して負荷に階段波状の電流を供給することを特徴とす
る多重化電流形インバータの制御方法。 2 特許請求の範囲第1項において、第1の電流形イン
バータの転流を先行させる転流と、第2の電流形インバ
ータの転流を先行させる転流とを2回ずつ交互に行なう
ようにゲートパルスを配列したことを特徴とする多重化
電流形インバータの制御方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53039219A JPS605151B2 (ja) | 1978-04-05 | 1978-04-05 | 多重化電流形インバ−タの制御方法 |
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| JP53039219A JPS605151B2 (ja) | 1978-04-05 | 1978-04-05 | 多重化電流形インバ−タの制御方法 |
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Family
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| JPS54132728A (en) | 1979-10-16 |
| US4276589A (en) | 1981-06-30 |
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