JPS61142995A - インバ−タ駆動空気調節装置 - Google Patents
インバ−タ駆動空気調節装置Info
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- JPS61142995A JPS61142995A JP59262816A JP26281684A JPS61142995A JP S61142995 A JPS61142995 A JP S61142995A JP 59262816 A JP59262816 A JP 59262816A JP 26281684 A JP26281684 A JP 26281684A JP S61142995 A JPS61142995 A JP S61142995A
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- inverter
- voltage
- air conditioner
- power supply
- driven air
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P5/00—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
- H02P5/74—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors controlling two or more ac dynamo-electric motors
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- Power Engineering (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
- Inverter Devices (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、空気調節装置の駆動方式に係り、特に電気
鉄道のような高圧直流電源しか得られない設備において
トランジスタインバータを使用して駆動する空気調節装
置に関する。
鉄道のような高圧直流電源しか得られない設備において
トランジスタインバータを使用して駆動する空気調節装
置に関する。
従来、電気鉄道用の空気調節装置として、一種の駆動方
式が知られている。すなわち、一つの方式は高圧直流電
動機でコンプレッサ、ファンを直接駆動する方式であ）
、他の方式は高圧直流を磁気増幅器、インバータ等の変
換器で得られた商用周波数の定周波交流を電源とする方
式である。
式が知られている。すなわち、一つの方式は高圧直流電
動機でコンプレッサ、ファンを直接駆動する方式であ）
、他の方式は高圧直流を磁気増幅器、インバータ等の変
換器で得られた商用周波数の定周波交流を電源とする方
式である。
しかしながら、前者の駆動方式は、直流電動機の刷子の
保守やコンプレッサを開放型にしなければ洩らない丸め
に生じる冷媒漏れに対する冷媒の補充等に手間が掛る等
の問題がある。また、後者の駆動方式は、コンプレッサ
およびファン駆動用誘導電動機の始動時に流れる低力率
の大電流をまかなうため、必要とする容量（対して大幅
な余裕をみておく必要があシ、シかも電気車両７両毎に
変換器を設置することは不経済となることから数両分が
必要とする容量を集約していずれかの車両に搭載し、こ
れから編成を構成する各車両に給電する方式が採用され
ている。しかし、このような方式によれば、車両編成の
自由度が失われ、変換器の故障が全軍に影響を与える難
点があり、車両単位の電源が設けられることが要求され
ている。
保守やコンプレッサを開放型にしなければ洩らない丸め
に生じる冷媒漏れに対する冷媒の補充等に手間が掛る等
の問題がある。また、後者の駆動方式は、コンプレッサ
およびファン駆動用誘導電動機の始動時に流れる低力率
の大電流をまかなうため、必要とする容量（対して大幅
な余裕をみておく必要があシ、シかも電気車両７両毎に
変換器を設置することは不経済となることから数両分が
必要とする容量を集約していずれかの車両に搭載し、こ
れから編成を構成する各車両に給電する方式が採用され
ている。しかし、このような方式によれば、車両編成の
自由度が失われ、変換器の故障が全軍に影響を与える難
点があり、車両単位の電源が設けられることが要求され
ている。
今日、トランジスタを使用したＶＶＶＦインバータ（可
変電圧可変周波数インバータ）による誘導電動機の速度
制御方式が実用化され、一般的な空気調節装置にも適用
されるようになった。このように、ＶＶＶＦインバータ
を空気調節装置に使用した場合、省エネルギー、快適性
、始動電流の低減等の利点が得られるが、特に始動電流
を 定格電流と同程度に抑制することができ、これによ
りインバータの小形化および軽量化ができるという効果
は極めて大きい。しかしながら、電気鉄道の分野におい
ては、高圧直流電源を取扱うことから、この稲のインバ
ータによる駆動方式は実用化されていない。
変電圧可変周波数インバータ）による誘導電動機の速度
制御方式が実用化され、一般的な空気調節装置にも適用
されるようになった。このように、ＶＶＶＦインバータ
を空気調節装置に使用した場合、省エネルギー、快適性
、始動電流の低減等の利点が得られるが、特に始動電流
を 定格電流と同程度に抑制することができ、これによ
りインバータの小形化および軽量化ができるという効果
は極めて大きい。しかしながら、電気鉄道の分野におい
ては、高圧直流電源を取扱うことから、この稲のインバ
ータによる駆動方式は実用化されていない。
そこで、本発明においては、単相トランジスタインバー
タを直列接続して多相インバータ回路を構成し、この多
相インバータの出力が電圧と周波数との比（Ｖ／Ｆ ）
が一定となるようにＶＶＶＦ制御して、空気調節装置の
容量制御。
タを直列接続して多相インバータ回路を構成し、この多
相インバータの出力が電圧と周波数との比（Ｖ／Ｆ ）
が一定となるようにＶＶＶＦ制御して、空気調節装置の
容量制御。
電動機の始動電流の抑制、高圧電源の変動の補償等に有
効に機能し、軽量および小形にして低コストに製造し得
るインバータ駆動空電調節装置を提供するにある。
効に機能し、軽量および小形にして低コストに製造し得
るインバータ駆動空電調節装置を提供するにある。
〔問題点を解決するための手段〕
従って、本発明においては、高圧直流電源にフィルタリ
アクトルとフィルタコンデンサとからなるフィルタ回路
を接続し、このフィルタ回路のフィルタコンデンサを複
数に分割して直列に接続してこれらの各分圧コンデンサ
に対応してトランジスタインバータを直列に接続して多
相交流電源を構成し、前記各トランジスタインバータの
交流出力端子を空気調節装置のコンプレッサ駆動用多相
誘導電動機およびファン駆動用多相誘導電動機の各多相
電機子巻線端子に接続し、前記インバータをＰＷＭ制御
して電圧／周波数比が一定となるよう可変電圧可変周波
数制御出力を得るよう構成することを特徴とする。
アクトルとフィルタコンデンサとからなるフィルタ回路
を接続し、このフィルタ回路のフィルタコンデンサを複
数に分割して直列に接続してこれらの各分圧コンデンサ
に対応してトランジスタインバータを直列に接続して多
相交流電源を構成し、前記各トランジスタインバータの
交流出力端子を空気調節装置のコンプレッサ駆動用多相
誘導電動機およびファン駆動用多相誘導電動機の各多相
電機子巻線端子に接続し、前記インバータをＰＷＭ制御
して電圧／周波数比が一定となるよう可変電圧可変周波
数制御出力を得るよう構成することを特徴とする。
前記のインバータ駆動空気調節装置において、多相交流
電源は各分圧コンデンサに対応して接続し九単相トラン
ジスタインバータを複数直列接続して構成することがで
きる。代案として、多相交流電源は各分圧コンデンサに
対応して接続した多相トランジスタインバータを複数直
列接続して構成することもできる。
電源は各分圧コンデンサに対応して接続し九単相トラン
ジスタインバータを複数直列接続して構成することがで
きる。代案として、多相交流電源は各分圧コンデンサに
対応して接続した多相トランジスタインバータを複数直
列接続して構成することもできる。
前記の単相トランジスタインバータの交流出力端子にそ
れぞれ絶縁変圧器を介して整流器を接続し、高圧直流電
源と絶縁されかつ前記高圧直流電源電圧に比例し九低圧
直流電源を構成すれば好適である。
れぞれ絶縁変圧器を介して整流器を接続し、高圧直流電
源と絶縁されかつ前記高圧直流電源電圧に比例し九低圧
直流電源を構成すれば好適である。
同様に、多相トランジスタインバータの３相交流出力端
子と前記各インバータに対応する分圧コンデンサの中間
点との間に絶縁変圧器を介して整流器を接続し、高圧直
流電源と絶縁されかつ前記高圧直流電源電圧忙比例した
低圧直流電源を構成することもできる。
子と前記各インバータに対応する分圧コンデンサの中間
点との間に絶縁変圧器を介して整流器を接続し、高圧直
流電源と絶縁されかつ前記高圧直流電源電圧忙比例した
低圧直流電源を構成することもできる。
また、各インバータの交流出力端子とコンプレッサおよ
びファンの駆動用電動機との間に開閉スイッチを設け、
前記スイッチを開放するととくよシ低圧直流補助電源イ
ンバータとして構成することができる。
びファンの駆動用電動機との間に開閉スイッチを設け、
前記スイッチを開放するととくよシ低圧直流補助電源イ
ンバータとして構成することができる。
さらＫ、前記低圧直流電源に定電圧定周波数インバータ
を接続し、このインバータの出力によりファン駆動用電
動機を定回転数で駆動するよう構成することくよシ、エ
バポレータ７アンを高圧直流電源と絶縁し良状態で独立
に一定回転数で駆動することができる。
を接続し、このインバータの出力によりファン駆動用電
動機を定回転数で駆動するよう構成することくよシ、エ
バポレータ７アンを高圧直流電源と絶縁し良状態で独立
に一定回転数で駆動することができる。
さらにまた、前記フィルタ回路を構成するフィルタ；ン
デンサの高圧直流電源にブロックダイオードを接続する
と共にこのブロックダイオードの電源側に電源電圧検知
器を設け、電源電圧の停電に際しインバータに接続され
た電動機を発電機として運転するよう構成することによ
り、フィルタコンデンサの電荷の減少を遅らせ、再加圧
時はインバータの可変電圧可変周波数制御により突入電
流を定格値に抑え、空気調節装置の中断を最少限度に抑
えることができる。
デンサの高圧直流電源にブロックダイオードを接続する
と共にこのブロックダイオードの電源側に電源電圧検知
器を設け、電源電圧の停電に際しインバータに接続され
た電動機を発電機として運転するよう構成することによ
り、フィルタコンデンサの電荷の減少を遅らせ、再加圧
時はインバータの可変電圧可変周波数制御により突入電
流を定格値に抑え、空気調節装置の中断を最少限度に抑
えることができる。
本発明によれば、高圧直流電源に対しフィルタ回路を接
続し、このフィルタ回路を構成するフィルタコンデンサ
を複数に分割して分圧コンデンサとし、各分圧コンデン
サに対してトランジスタインバータを複数直列接続して
多相交流電源を構成し、前記各インバータをＰＷＭ制御
することによりＶ／Ｆ一定となるようにｖｖｖｙ制御が
達成され、空気調節装置の容量制御、電動機の始動電流
の抑制、高圧電源の変動の補償等を実現することができ
る。また、前記各インバータの交流出力側に絶縁変圧器
を介して低圧直流電源を構成し、高圧直流電源と絶縁さ
れた補助電源を得ることができ、さらにこの低圧直流電
源にＣＶＣＦインバータを接続することにより、ファン
駆動用電動機の独立した駆動制御を円滑に達成すること
ができる。
続し、このフィルタ回路を構成するフィルタコンデンサ
を複数に分割して分圧コンデンサとし、各分圧コンデン
サに対してトランジスタインバータを複数直列接続して
多相交流電源を構成し、前記各インバータをＰＷＭ制御
することによりＶ／Ｆ一定となるようにｖｖｖｙ制御が
達成され、空気調節装置の容量制御、電動機の始動電流
の抑制、高圧電源の変動の補償等を実現することができ
る。また、前記各インバータの交流出力側に絶縁変圧器
を介して低圧直流電源を構成し、高圧直流電源と絶縁さ
れた補助電源を得ることができ、さらにこの低圧直流電
源にＣＶＣＦインバータを接続することにより、ファン
駆動用電動機の独立した駆動制御を円滑に達成すること
ができる。
次に、本発明に係るインバータ駆動空気調節装置の実施
例につき、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する
。
例につき、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する
。
第１図は、本発明装置の一実施例を示す回路図である。
第１図において、参照符号７〜３は単相トランジスタイ
ンバータ、Ａｒｒｉ架線、 ｐ’ｒは集電器、には保
護用遮断器、Ｌはフィルタリアクトル、Ｃ１〜Ｃ３はフ
ィルタコンデンサ、Ｔｒｕ＋〜Ｔｒｕ４ 、Ｔｒｖ１〜
Ｔｒｖｄ 、Ｔｒｗ１〜Ｔｒｖａはトランジスタ、Ｄ
ｄｕ １〜Ｄｄｕｉ 、 Ｄｄｖｔ 〜Ｄｄｖ４． Ｄ
ｄｖ＋”＋〜Ｄｄｗａはダイオード、ＣＭはコンプレッ
サ駆動用誘導電動機回転子、ＣＭｕ、ＣＭｖ、ＣＭｖは
コンプレッサ駆動用誘導電動機の電機子巻線のそれぞれ
Ｕ相、■相、Ｗ相巻線、ＦＭはファン駆動用誘導電動機
の回転子、ＦＭｕ、ＦＭｖ、ＦＭｗＦｉ７アン駆動用誘
導電動機の電機子巻線のそれぞれＵ相、■相、Ｗ相巻線
、Ｇはアースをそれぞれ示すものである。
ンバータ、Ａｒｒｉ架線、 ｐ’ｒは集電器、には保
護用遮断器、Ｌはフィルタリアクトル、Ｃ１〜Ｃ３はフ
ィルタコンデンサ、Ｔｒｕ＋〜Ｔｒｕ４ 、Ｔｒｖ１〜
Ｔｒｖｄ 、Ｔｒｗ１〜Ｔｒｖａはトランジスタ、Ｄ
ｄｕ １〜Ｄｄｕｉ 、 Ｄｄｖｔ 〜Ｄｄｖ４． Ｄ
ｄｖ＋”＋〜Ｄｄｗａはダイオード、ＣＭはコンプレッ
サ駆動用誘導電動機回転子、ＣＭｕ、ＣＭｖ、ＣＭｖは
コンプレッサ駆動用誘導電動機の電機子巻線のそれぞれ
Ｕ相、■相、Ｗ相巻線、ＦＭはファン駆動用誘導電動機
の回転子、ＦＭｕ、ＦＭｖ、ＦＭｗＦｉ７アン駆動用誘
導電動機の電機子巻線のそれぞれＵ相、■相、Ｗ相巻線
、Ｇはアースをそれぞれ示すものである。
しかるに１本実施例回路においては、３分割されたフィ
ルタコンデンサ０１〜Ｃ３にそれぞれ接続された各単相
トランジスタインバータの交流出力は、／コθ０の位相
差をもって動作し、全体として３相交流電源を構成し１
個々の交流出力端子はコンプレッサ駆動用電動機（ＣＭ
）およびファン駆動用電動機（ＦＭ）の電機子巻線の各
Ｕ、Ｖ、Ｗ相ＦＭｕ 、 ＦＭｖ 、 ＦＭｖの端子（
直接接続される。ここで使用される電動機すなわち誘導
電動機は、高圧直流電源に対する耐圧を持たせることお
よび端子電圧が標準電動機と異なる特殊設計となるが、
変圧器を必要としないためにインバータの小形軽量化が
可能となる利点が得られる。
ルタコンデンサ０１〜Ｃ３にそれぞれ接続された各単相
トランジスタインバータの交流出力は、／コθ０の位相
差をもって動作し、全体として３相交流電源を構成し１
個々の交流出力端子はコンプレッサ駆動用電動機（ＣＭ
）およびファン駆動用電動機（ＦＭ）の電機子巻線の各
Ｕ、Ｖ、Ｗ相ＦＭｕ 、 ＦＭｖ 、 ＦＭｖの端子（
直接接続される。ここで使用される電動機すなわち誘導
電動機は、高圧直流電源に対する耐圧を持たせることお
よび端子電圧が標準電動機と異なる特殊設計となるが、
変圧器を必要としないためにインバータの小形軽量化が
可能となる利点が得られる。
このように構成される本実施例回路によれば。
室内温度の変化に応じてその能力を制御する場合、トラ
ンジスタインバータ／〜３をＰＷＭ制御（パルス幅変調
制御）することによｊ５ 、 Ｖ／Ｆ（電圧／周波数）
の比が略一定となるように、ＶＶＶＦ制御を行い、コン
プレッサ駆動用電動機（ＣＭ）の回転数を変え、空気調
節装置に要求される能力に見合った回転数で運転するこ
とができる。また、電気鉄道の架線人の電圧は大幅に変
動するが、これに対してもトランジスタインバータ／〜
３のＰＷＭ制御によシ高圧直流電源電圧の変動がコンプ
レッサ駆動用電動機（ＣＭ）の回転数に影響を与えない
ように制御することができる。また、コンプレッサ駆動
用電動機（ＣＭ）の始動時も、Ｖ ／ Ｆ一定のＶＶＶ
Ｆ制御により低周波数で電動機を始動させ、始動電流を
定格電流と同程度に抑えるような制御が可能となる。
ンジスタインバータ／〜３をＰＷＭ制御（パルス幅変調
制御）することによｊ５ 、 Ｖ／Ｆ（電圧／周波数）
の比が略一定となるように、ＶＶＶＦ制御を行い、コン
プレッサ駆動用電動機（ＣＭ）の回転数を変え、空気調
節装置に要求される能力に見合った回転数で運転するこ
とができる。また、電気鉄道の架線人の電圧は大幅に変
動するが、これに対してもトランジスタインバータ／〜
３のＰＷＭ制御によシ高圧直流電源電圧の変動がコンプ
レッサ駆動用電動機（ＣＭ）の回転数に影響を与えない
ように制御することができる。また、コンプレッサ駆動
用電動機（ＣＭ）の始動時も、Ｖ ／ Ｆ一定のＶＶＶ
Ｆ制御により低周波数で電動機を始動させ、始動電流を
定格電流と同程度に抑えるような制御が可能となる。
第２図は、本発明装置の別の実施例を示す回路図である
。第２図において、／、コは３相トランジスタインバー
タを示し、 Ｔｒｕｌ 、 Ｔｒマ１゜Ｔｒｖ＋ 、
Ｔｒｘｌ、 Ｔｒｙｌ、 ＴｒｚｌおよびＴｒｕｚ 、
Ｔｒｖｚ 。
。第２図において、／、コは３相トランジスタインバー
タを示し、 Ｔｒｕｌ 、 Ｔｒマ１゜Ｔｒｖ＋ 、
Ｔｒｘｌ、 Ｔｒｙｌ、 ＴｒｚｌおよびＴｒｕｚ 、
Ｔｒｖｚ 。
Ｔｒｖ２ 、 Ｔｒｘ２． Ｔｒｙ２． Ｔｒｚｚはト
ランジスタ、Ｄｄｕｌ 、 Ｄｄｖｌ、 Ｄｄｖｌ、
Ｄｄｘｌ、 Ｄｄｖｌ 、 ＤｄｓｌおよびＤｄｕｚ
、 Ｄｄｖｚ 、 Ｄｄｗ２． Ｄｄｘ２． Ｄｄｙ２
． Ｄｄｓｚはダイオード、ＣＭｕｖｗｌ 、 ＣＭｕ
ｖｗ２ ｉｊ コンプレッサ駆動用誘導電動機の一個に
分割された３摺電機子巻線、ＦＭｕｖｖｌ、 ＦＭｕｖ
ｗ２はファン駆動用誘導電動機の一個に分割された３摺
電機子巻線であシ、これらの構成要素は２分割されたフ
ィルタ用分圧コンデンサＣＩ、Ｃ２に接続した構成から
なる。なお、その他の基本的構成要素は前記実施例と同
一であＬ同一の構成部分は同一の参照符号を付してその
詳細な説明は省略する。
ランジスタ、Ｄｄｕｌ 、 Ｄｄｖｌ、 Ｄｄｖｌ、
Ｄｄｘｌ、 Ｄｄｖｌ 、 ＤｄｓｌおよびＤｄｕｚ
、 Ｄｄｖｚ 、 Ｄｄｗ２． Ｄｄｘ２． Ｄｄｙ２
． Ｄｄｓｚはダイオード、ＣＭｕｖｗｌ 、 ＣＭｕ
ｖｗ２ ｉｊ コンプレッサ駆動用誘導電動機の一個に
分割された３摺電機子巻線、ＦＭｕｖｖｌ、 ＦＭｕｖ
ｗ２はファン駆動用誘導電動機の一個に分割された３摺
電機子巻線であシ、これらの構成要素は２分割されたフ
ィルタ用分圧コンデンサＣＩ、Ｃ２に接続した構成から
なる。なお、その他の基本的構成要素は前記実施例と同
一であＬ同一の構成部分は同一の参照符号を付してその
詳細な説明は省略する。
しかるに、本実施例回路においては、２分割された分圧
コンデンサＣ１，Ｃ２に接続された各３相インバータ／
２．２は、同期しであるいは互いに位相差をもって動作
する。このため、インバータの出力端子は２分割され九
誘導電動機（ＣＭ 、ＦＭ）の電機子巻線ＣＭｕｖｖ１
． 、 ＣＭｕｖｖ２およびＦＭｕｖｖｚ 、 ＦＭｕ
ｖｖｚに直接接続される。
コンデンサＣ１，Ｃ２に接続された各３相インバータ／
２．２は、同期しであるいは互いに位相差をもって動作
する。このため、インバータの出力端子は２分割され九
誘導電動機（ＣＭ 、ＦＭ）の電機子巻線ＣＭｕｖｖ１
． 、 ＣＭｕｖｖ２およびＦＭｕｖｖｚ 、 ＦＭｕ
ｖｖｚに直接接続される。
従って、このように構成される本実施例回路においても
、誘導電動機（ＣＭ、ＦＭ）は第７図に示す実施例と同
様に特殊巻線仕様となるが、変圧器を必要としないので
、第７図に示す実施例回路と同様の動作特性と構造的利
点が得られる。
、誘導電動機（ＣＭ、ＦＭ）は第７図に示す実施例と同
様に特殊巻線仕様となるが、変圧器を必要としないので
、第７図に示す実施例回路と同様の動作特性と構造的利
点が得られる。
第３図は、第１図に示す実施例を基本構成とした応用例
の回路図である。従って、第１図に示す構成部分と同一
の構成部分については同一の参照符号を付してその詳細
な説明は省略する。
の回路図である。従って、第１図に示す構成部分と同一
の構成部分については同一の参照符号を付してその詳細
な説明は省略する。
そこで、第３図において、 Ｔｕ 、 Ｔｖ 、 Ｔｖ
、 Ｔ２は絶縁変圧器、Ｒｅｏ １１ 、 Ｒｅａ
Ｖ 、 ＲｅＣＷは整流器、Ｃ４，Ｃ５は平滑コンデン
サ、ダは直流定電圧装置、 Ｔｒａはトランジスタ、Ｄ
ｄｏ＋ 、 Ｄｄａｚはダイオード、Ｌｌ、Ｌ２は平滑
リアクトル、Ｂはバッテリ、５はＣＶＣＦインバータ（
定電圧定周波数インバータ）、Ｔｒｕｓ 、 Ｔｒａ６
． Ｔｒｖｓ 。
、 Ｔ２は絶縁変圧器、Ｒｅｏ １１ 、 Ｒｅａ
Ｖ 、 ＲｅＣＷは整流器、Ｃ４，Ｃ５は平滑コンデン
サ、ダは直流定電圧装置、 Ｔｒａはトランジスタ、Ｄ
ｄｏ＋ 、 Ｄｄａｚはダイオード、Ｌｌ、Ｌ２は平滑
リアクトル、Ｂはバッテリ、５はＣＶＣＦインバータ（
定電圧定周波数インバータ）、Ｔｒｕｓ 、 Ｔｒａ６
． Ｔｒｖｓ 。
Ｔｒｖ６はトランジスタ、Ｄｄｕｓ 、 Ｄｄｕａ 、
Ｄｄｖｓ 。
Ｄｄｖｓ 。
Ｄｄｖ６はダイオード、Ｋｓ 、 Ｋ４はコンタクタ、
ＣＦＭはコンデンサファン駆動用誘導電動機、ＢＦＭは
エバポレータファン駆動用誘導電動機をそれぞれ示す。
ＣＦＭはコンデンサファン駆動用誘導電動機、ＢＦＭは
エバポレータファン駆動用誘導電動機をそれぞれ示す。
なお、集電器ＰＴからフィルタ回路（フィルタＬおよび
フィルタコンデンサ０１〜Ｃｓ）との間には、７−ユー
ズＦＳ１保護用遮断器に１． Ｋ２ 、抵抗器ｒ、ｒが
それぞれ接続されている。
フィルタコンデンサ０１〜Ｃｓ）との間には、７−ユー
ズＦＳ１保護用遮断器に１． Ｋ２ 、抵抗器ｒ、ｒが
それぞれ接続されている。
しかるに、本実施例回路においては、インバータ／（Ｕ
相）においてトランジスタＴｒｌ 。
相）においてトランジスタＴｒｌ 。
Ｔｒｕ４およびＴｒｕｚ 、 ＴｒｕＳはそれぞれ同期
して動作し、第４図（、）に示すように、変調キャリア
信号とＵ相制御信号との切合点で動作し、出力端子ｕ１
．μ２の出力波形は第４図（ｂ）に示すようになる。こ
のようＫして得られた出力を絶縁変圧器Ｔｕを介して整
流器Ｒｅｏ Ｕで整流すると。
して動作し、第４図（、）に示すように、変調キャリア
信号とＵ相制御信号との切合点で動作し、出力端子ｕ１
．μ２の出力波形は第４図（ｂ）に示すようになる。こ
のようＫして得られた出力を絶縁変圧器Ｔｕを介して整
流器Ｒｅｏ Ｕで整流すると。
第４図（ｄ）に示すように、電源電圧Ｅｄに比例した高
圧直流電源から絶縁された直流電圧Ｅ６が得られる。こ
こで得られた電圧Ｅｏは、前述した第４図（１） ｌ
（ｂ） 、 （ｄ）の波形から判るように、インバータ
／のＰＷＭ制御とは無関係で高圧直流電源電圧Ｅｄと比
例した電圧となる。なお、他の相のインバータｊ、Ｊ（
Ｖ相、Ｗ相）についても同様でｂる〔第４図（ａ） ｒ
（ｅｔ参照〕。
圧直流電源から絶縁された直流電圧Ｅ６が得られる。こ
こで得られた電圧Ｅｏは、前述した第４図（１） ｌ
（ｂ） 、 （ｄ）の波形から判るように、インバータ
／のＰＷＭ制御とは無関係で高圧直流電源電圧Ｅｄと比
例した電圧となる。なお、他の相のインバータｊ、Ｊ（
Ｖ相、Ｗ相）についても同様でｂる〔第４図（ａ） ｒ
（ｅｔ参照〕。
そこで、出力整流器Ｒａａ Ｕ 、 Ｒ＠ａ Ｖ 、
ＲｓｏＷの直流出力側は、互いに突合され、共通の負荷
に電力を供給する。各相インバータ／、２．３はその導
通角に微妙なバラツキがあり、このため分圧コンデンサ
Ｃ１〜Ｃｓの電圧分担にバラツキを生ずる可能性がおる
が、前記整流器ＲｅａＵ。
ＲｓｏＷの直流出力側は、互いに突合され、共通の負荷
に電力を供給する。各相インバータ／、２．３はその導
通角に微妙なバラツキがあり、このため分圧コンデンサ
Ｃ１〜Ｃｓの電圧分担にバラツキを生ずる可能性がおる
が、前記整流器ＲｅａＵ。
Ｒｓａ Ｖ 、 Ｒａａ Ｗの出力側を共通に接続して
これらから負荷を取る場合は、これが分担コンデンサの
電圧分担に対してバランサとして作用する。
これらから負荷を取る場合は、これが分担コンデンサの
電圧分担に対してバランサとして作用する。
前述したように、低圧直流電源ＫＯは、インバータのＰ
ＷＭ制御の影響は受けないが、高圧直流電源電圧の影響
をそのまま受ける。このため、この電源を低圧直流定電
圧電源として使用するためには、直流の定電圧装置が必
要となるが、絶縁された低圧側で行うことができるので
簡単なスイッチングレギュレータを使用して定電圧装置
を構成することができる。
ＷＭ制御の影響は受けないが、高圧直流電源電圧の影響
をそのまま受ける。このため、この電源を低圧直流定電
圧電源として使用するためには、直流の定電圧装置が必
要となるが、絶縁された低圧側で行うことができるので
簡単なスイッチングレギュレータを使用して定電圧装置
を構成することができる。
また、空気調節装置において、エバポレータファンは、
換気ファンの機能も兼ねているので、空気調節装置の容
量制御とは無関係に一定回転数で回動することが望まし
い。この要求に対しては、低圧直流電源でＣＶＣＦイン
バータｊを駆動し、これによってエバボレータクアン駆
動用誘導電動機を回動することにより、比較的簡単でし
かも低コストに実現することができる。
換気ファンの機能も兼ねているので、空気調節装置の容
量制御とは無関係に一定回転数で回動することが望まし
い。この要求に対しては、低圧直流電源でＣＶＣＦイン
バータｊを駆動し、これによってエバボレータクアン駆
動用誘導電動機を回動することにより、比較的簡単でし
かも低コストに実現することができる。
一般に、電鉄車両では、高圧直流電源と絶縁された低電
圧補助電源を得るために専用の磁気増幅器またはコンバ
ータを備えているが、本実施例回路におけるインバータ
の低圧直流電源を使用すれば、専用のコンバータを省略
することが可能になる。また、直列に接続された個々の
インバータの交流出力端子とコンプレッサおよびコンデ
ンサファン駆動用の誘導電動機の開に挿入されたスイッ
チにδ、に４を開いておけば、空気調節装置を必要とし
ないシーズンオフには、直流定電圧装置グおよびＣＶＣ
Ｆインバータｊは低圧直流および交流の補助電源として
使用することができる。
圧補助電源を得るために専用の磁気増幅器またはコンバ
ータを備えているが、本実施例回路におけるインバータ
の低圧直流電源を使用すれば、専用のコンバータを省略
することが可能になる。また、直列に接続された個々の
インバータの交流出力端子とコンプレッサおよびコンデ
ンサファン駆動用の誘導電動機の開に挿入されたスイッ
チにδ、に４を開いておけば、空気調節装置を必要とし
ないシーズンオフには、直流定電圧装置グおよびＣＶＣ
Ｆインバータｊは低圧直流および交流の補助電源として
使用することができる。
第５図は、第２図に示す実施例を基本構成として、前記
第３図に示す応用例と同様に構成した他の応用例を示す
ものである。従って、第２図および第３図と同一の構成
部分に捻回−の参照符号を付してその詳細な説明を省略
する。すなワチ、本実施例においては、３相インバータ
／、−の３相ラインを絶縁変圧器Ｔ１を介してコンデン
サファン駆動用誘導電動機ＣＦＭの電機子巻線にそれぞ
れ接続し、また前記３相インバータ／、２の３相ライン
を絶縁変圧器Ｔｕ、Ｔマ。
第３図に示す応用例と同様に構成した他の応用例を示す
ものである。従って、第２図および第３図と同一の構成
部分に捻回−の参照符号を付してその詳細な説明を省略
する。すなワチ、本実施例においては、３相インバータ
／、−の３相ラインを絶縁変圧器Ｔ１を介してコンデン
サファン駆動用誘導電動機ＣＦＭの電機子巻線にそれぞ
れ接続し、また前記３相インバータ／、２の３相ライン
を絶縁変圧器Ｔｕ、Ｔマ。
ＴＷを介して整流器Ｒｅａ Ｕ 、 Ｒａｎ ｖ 、
Ｒ＠ａＷに接続して、さらにこの整流器Ｒｅａυ、 Ｒ
ａａｖ 、Ｒａｏｗの出、刃側に直流定電圧装置グおよ
びＣＶＣＦインバータＳをそれぞれ接続配置し、前記Ｃ
ＶＣＦインバータ５にエバポレータファン駆動用誘導電
動機ＥＥＭを接続したものである。
Ｒ＠ａＷに接続して、さらにこの整流器Ｒｅａυ、 Ｒ
ａａｖ 、Ｒａｏｗの出、刃側に直流定電圧装置グおよ
びＣＶＣＦインバータＳをそれぞれ接続配置し、前記Ｃ
ＶＣＦインバータ５にエバポレータファン駆動用誘導電
動機ＥＥＭを接続したものである。
このように構成される本実施例回路においても、前記第
３図に示す実施例回路と同様の機能を発揮させることが
できる。
３図に示す実施例回路と同様の機能を発揮させることが
できる。
第６図は、前述した第１図に示す実施例を基本構成とす
る別の実施例回路を示すものでおる。
る別の実施例回路を示すものでおる。
すなわち、本実施例回路においては、第１図に示す実施
例回路に対し、集電器ＦＴとフィルタ回路（フィルタリ
アクトルＬ、フィルタコンデンサＣ１〜Ｃｓ）との間に
高圧直流電源電圧の検出器ＶＤとブロックダイオードＢ
Ｄｄを追加接続したものである。
例回路に対し、集電器ＦＴとフィルタ回路（フィルタリ
アクトルＬ、フィルタコンデンサＣ１〜Ｃｓ）との間に
高圧直流電源電圧の検出器ＶＤとブロックダイオードＢ
Ｄｄを追加接続したものである。
このように構成した本実施例回路によれば、電気鉄道に
おいて集電器ＰＴのおどシ等による短時間停電の多発に
際しても、高圧直流電源の停電を電圧検出器ＶＤで検知
し、直列に接続されたインバータ／〜３をｖｖｖｙ’制
御し、停電時において減速しつつある誘導電動機を誘導
発電機として動作させてフィルタコンデンサ０１〜Ｃ３
の電荷の減少をできるだけ遅らせ、しかも高圧直流電圧
再加圧時の突入電流をできるだけ低く抑え、再加圧後の
コンプレッサおよびファンの駆動用電動機の再加速電流
を電動機の定格電流に抑えることができる。このように
して、本実施例回路によれば、空気調節装置の中断時間
を極力少なくすることが可能となる。
おいて集電器ＰＴのおどシ等による短時間停電の多発に
際しても、高圧直流電源の停電を電圧検出器ＶＤで検知
し、直列に接続されたインバータ／〜３をｖｖｖｙ’制
御し、停電時において減速しつつある誘導電動機を誘導
発電機として動作させてフィルタコンデンサ０１〜Ｃ３
の電荷の減少をできるだけ遅らせ、しかも高圧直流電圧
再加圧時の突入電流をできるだけ低く抑え、再加圧後の
コンプレッサおよびファンの駆動用電動機の再加速電流
を電動機の定格電流に抑えることができる。このように
して、本実施例回路によれば、空気調節装置の中断時間
を極力少なくすることが可能となる。
前述した種々の実施例から明らかなように、本発明によ
れば、高圧直流電源に対しフィルタコンデンサを分割接
続して単相トランジスタインバータによる３相交流電源
もしくは３相トランジスタインバータによる３相交流電
源を構成し、このトランジスタインバータをＰＷＭ制御
シテＶ／Ｆ一定トｆｋルヨうＫ Ｖ Ｖ Ｖ Ｆ ＄ｌ
！御を行うこと罠よプ、コンプレッサ駆動用電動機の回
転数を要求された能力（見合うように制御し得ると共に
、電源電圧の変動に対しても前記回転数に影響を与えな
いように制御することができ、さらに前記電動機の始動
電流も定格電流と同程度に抑えることができる。
れば、高圧直流電源に対しフィルタコンデンサを分割接
続して単相トランジスタインバータによる３相交流電源
もしくは３相トランジスタインバータによる３相交流電
源を構成し、このトランジスタインバータをＰＷＭ制御
シテＶ／Ｆ一定トｆｋルヨうＫ Ｖ Ｖ Ｖ Ｆ ＄ｌ
！御を行うこと罠よプ、コンプレッサ駆動用電動機の回
転数を要求された能力（見合うように制御し得ると共に
、電源電圧の変動に対しても前記回転数に影響を与えな
いように制御することができ、さらに前記電動機の始動
電流も定格電流と同程度に抑えることができる。
ま九、本発明によれば、前記トランジスタインバータの
出力を絶縁変圧器を介して取出し、この出力を整流器を
介して電源から絶縁された直流定電圧を得ると共にこの
直流定電圧をさらにｃｖｃｐインバータを介して空気調
節装置のファンをＰＷＭ制御により駆動するよう構成す
る仁とによシ、空気調節装置の容量制御（コンプレッサ
による制御）とは無関係にファンを一定回転数で駆動す
ることができるばか夛でなく、コンプレッサの駆動を停
止した際にもファンのみを駆動制御することができる利
点４得られる。
出力を絶縁変圧器を介して取出し、この出力を整流器を
介して電源から絶縁された直流定電圧を得ると共にこの
直流定電圧をさらにｃｖｃｐインバータを介して空気調
節装置のファンをＰＷＭ制御により駆動するよう構成す
る仁とによシ、空気調節装置の容量制御（コンプレッサ
による制御）とは無関係にファンを一定回転数で駆動す
ることができるばか夛でなく、コンプレッサの駆動を停
止した際にもファンのみを駆動制御することができる利
点４得られる。
以上、本発明の好適な実施例について説明したが１本発
明の精神を逸脱しない範囲内において種々の設計変更を
なし得ることは勿論である。
明の精神を逸脱しない範囲内において種々の設計変更を
なし得ることは勿論である。
第１図は本発明に係るインバータ駆動空気調節装置の一
実施例を示す回路図、第２図は本発明装置の別の実施例
を示す回路図、第３図は第１図に示す回路の応用例を示
す回路図、第４図（−）〜（＋８）は第３図に示す回路
の動作波形図、第５図は第２図に示す回路の応用例を示
す回路図、第６図は第１図に示す回路の変形例を示す回
路図である。 ／ ＋ 、２ｒ Ｊ・・・トランジスタインバータｑ・
・・直流定電圧装置 ５・・・ＣＶＣＦインバータ人
・・・架ＩＮ ＰＴ・・・集電器に、に１．
Ｋｚ・・・保護用遮断器 Ｌ・・・フィルタリアクトル
実施例を示す回路図、第２図は本発明装置の別の実施例
を示す回路図、第３図は第１図に示す回路の応用例を示
す回路図、第４図（−）〜（＋８）は第３図に示す回路
の動作波形図、第５図は第２図に示す回路の応用例を示
す回路図、第６図は第１図に示す回路の変形例を示す回
路図である。 ／ ＋ 、２ｒ Ｊ・・・トランジスタインバータｑ・
・・直流定電圧装置 ５・・・ＣＶＣＦインバータ人
・・・架ＩＮ ＰＴ・・・集電器に、に１．
Ｋｚ・・・保護用遮断器 Ｌ・・・フィルタリアクトル
Claims (8)
- （１）高圧直流電源にフィルタリアクトルとフィルタコ
ンデンサとからなるフィルタ回路を接続し、このフィル
タ回路のフィルタコンデンサを複数に分割して直列に接
続してこれらの各分圧コンデンサに対応してトランジス
タインバータを直列に接続して多相交流電源を構成し、
前記各トランジスタインバータの交流出力端子を空気調
節装置のコンプレッサ駆動用多相誘導電動機およびファ
ン駆動用多相誘導電動機の各多相電機子巻線端子に接続
し、前記インバータをＰＷＭ制御して電圧／周波数比が
一定となるよう可変電圧可変周波数制御出力を得るよう
構成することを特徴とするインバータ駆動空気調節装置
。 - （２）特許請求の範囲第１項記載のインバータ駆動空気
調節装置において、多相交流電源は各分圧コンデンサに
対応して接続した単相トランジスタインバータを複数直
列接続してなるインバータ駆動空気調節装置。 - （３）特許請求の範囲第１項記載のインバータ駆動空気
調節装置において、多相交流電源は各分圧コンデンサに
対応して接続した多相トランジスタインバータを複数直
列接続してなるインバータ駆動空気調節装置。 - （４）特許請求の範囲第２項記載のインバータ駆動空気
調節装置において、単相トランジスタインバータの交流
出力端子にそれぞれ絶縁変圧器を介して整流器を接続し
、高圧直流電源と絶縁されかつ前記高圧直流電源電圧に
比例した低圧直流電源を構成してなるインバータ駆動空
気調節装置。 - （５）特許請求の範囲第３項記載のインバータ駆動空気
調節装置において、多相トランジスタインバータの３相
交流出力端子と前記各インバータに対応する分圧コンデ
ンサの中間点との間に絶縁変圧器を介して整流器を接続
し、高圧直流電源と絶縁されかつ前記高圧直流電源電圧
に比例した低圧直流電源を構成してなるインバータ駆動
空気調節装置。 - （６）特許請求の範囲第４項または第５項記載のインバ
ータ駆動空気調節装置において、各インバータの交流出
力端子とコンプレッサおよびファンの駆動用電動機との
間に開閉スイッチを設け、前記スイッチを開放すること
により低圧直流補助電源インバータとして構成してなる
インバータ駆動空気調節装置。 - （７）特許請求の範囲第４項乃至第６項のいずれかに記
載のインバータ駆動空気調節装置において、低圧直流電
源に定電圧定周波数インバータを接続し、このインバー
タの出力によりファン駆動用電動機を定回転数で駆動す
るよう構成してなるインバータ駆動空気調節装置。 - （８）特許請求の範囲第１項乃至第７項のいずれかに記
載のインバータ駆動空気調節装置において、フィルタ回
路を構成するフィルタコンデンサの高圧直流電源にブロ
ックダイオードを接続すると共にこのブロックダイオー
ドの電源側に電源電圧検知器を設け、電源電圧の停電に
際しインバータに接続された電動機を発電機として運転
するよう構成してなるインバータ駆動空気調節装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59262816A JPS61142995A (ja) | 1984-12-14 | 1984-12-14 | インバ−タ駆動空気調節装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59262816A JPS61142995A (ja) | 1984-12-14 | 1984-12-14 | インバ−タ駆動空気調節装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61142995A true JPS61142995A (ja) | 1986-06-30 |
Family
ID=17381008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59262816A Pending JPS61142995A (ja) | 1984-12-14 | 1984-12-14 | インバ−タ駆動空気調節装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61142995A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1641113A1 (en) * | 2004-09-23 | 2006-03-29 | Lg Electronics Inc. | Speed control system of fan motor of air conditioner |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55162886A (en) * | 1979-06-05 | 1980-12-18 | Fuji Electric Co Ltd | Inverter |
| JPS56159903A (en) * | 1980-05-14 | 1981-12-09 | Toshiba Corp | Electric power transducer for driving rolling stock |
-
1984
- 1984-12-14 JP JP59262816A patent/JPS61142995A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55162886A (en) * | 1979-06-05 | 1980-12-18 | Fuji Electric Co Ltd | Inverter |
| JPS56159903A (en) * | 1980-05-14 | 1981-12-09 | Toshiba Corp | Electric power transducer for driving rolling stock |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1641113A1 (en) * | 2004-09-23 | 2006-03-29 | Lg Electronics Inc. | Speed control system of fan motor of air conditioner |
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