JPS61210875A - 電力変換装置 - Google Patents
電力変換装置Info
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- JPS61210875A JPS61210875A JP60049145A JP4914585A JPS61210875A JP S61210875 A JPS61210875 A JP S61210875A JP 60049145 A JP60049145 A JP 60049145A JP 4914585 A JP4914585 A JP 4914585A JP S61210875 A JPS61210875 A JP S61210875A
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- Japan
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- circuit
- auxiliary
- capacitor
- inductance
- power supply
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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
- H02M7/505—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 using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
- H02M7/515—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 using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (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】
〔発明の属する技術分野〕
この発明は、半導体スイッチ索子のターンオフ責務を軽
減するように過電圧吸収回路が直流入力側に設けられて
いる電力変換装置に関する。
減するように過電圧吸収回路が直流入力側に設けられて
いる電力変換装置に関する。
第４図はインバータ生回路構成原理図である。
電力変換装置としてのインバータはこの第４図において
はゲートターンオフサイリスタ（以下ではＧＴＯサイリ
スタと略記する）とこれに逆並列接続される帰還ダイオ
ードとで半導体スイッチを構成し、この半導体スイッチ
な６組集合してブリ、ジ接続させることにより３相イン
バータを形成している。符号６は第１相上側アームの半
導体スイ。
はゲートターンオフサイリスタ（以下ではＧＴＯサイリ
スタと略記する）とこれに逆並列接続される帰還ダイオ
ードとで半導体スイッチを構成し、この半導体スイッチ
な６組集合してブリ、ジ接続させることにより３相イン
バータを形成している。符号６は第１相上側アームの半
導体スイ。
チ、符号７は第１相下側アームの半導体スイッチである
が、これ以外の符号を付していない半導体スイッチを含
めて順次オン参オフ動作させることにより、直流電源１
から供給される直流電力は３相交流電力に変、換されて
Ｕ、Ｖ、Ｗなる各相端子から出力される。直流電源１と
３相インバータとの間には配線インダクタンスがあり、
また保護用のりアクドルが挿入されることがあり、これ
らが符号２と３なる回路インダクタンスとして図示され
ているが、これら回路インダクタンス２．３に蓄積され
たエネルギーにより、半導体スイッチ６゜７等がオフす
るさいにこの半導体スイッチ６．７に過電圧が印加され
て破壊するおそれがある。
が、これ以外の符号を付していない半導体スイッチを含
めて順次オン参オフ動作させることにより、直流電源１
から供給される直流電力は３相交流電力に変、換されて
Ｕ、Ｖ、Ｗなる各相端子から出力される。直流電源１と
３相インバータとの間には配線インダクタンスがあり、
また保護用のりアクドルが挿入されることがあり、これ
らが符号２と３なる回路インダクタンスとして図示され
ているが、これら回路インダクタンス２．３に蓄積され
たエネルギーにより、半導体スイッチ６゜７等がオフす
るさいにこの半導体スイッチ６．７に過電圧が印加され
て破壊するおそれがある。
第５図は過電圧抑制回路付インバータの従来例を示す部
分回路図であって、インバータは１相分のみを図示して
いる。この第５図において直流電源１からの直流電力は
回路インダクタンス２．３を経てインバータに供給され
るのであるが、半導体スイッチロにはスナバ回路部が並
列接続され、半導体スイッチアにはスナバ回路部が並列
接続されている。このスナバ回路部、２９はそれぞれス
ナバダイオード１４ 、１５とスナバコンデンサ１８
、１９ トスナバ抵抗５．２６とで構成された充放電形
スナバである。
分回路図であって、インバータは１相分のみを図示して
いる。この第５図において直流電源１からの直流電力は
回路インダクタンス２．３を経てインバータに供給され
るのであるが、半導体スイッチロにはスナバ回路部が並
列接続され、半導体スイッチアにはスナバ回路部が並列
接続されている。このスナバ回路部、２９はそれぞれス
ナバダイオード１４ 、１５とスナバコンデンサ１８
、１９ トスナバ抵抗５．２６とで構成された充放電形
スナバである。
直流電源１の電圧なＥｌとするとき、半導体スイッチロ
あるいは７がオフするときに回路インダクタンス２，３
に蓄えられていたエネルギーにより、スナバ回路部、２
９の電圧は電源電圧Ｅ１よりも高い値Ｅ１＋Δｅとなる
。スナバコンデンサ１８ 、１９の静電容量をＣとする
ならば半導体スイッチロ、７がスイッチングするたびご
とにＣ１ｌ＋Δｅ）２／２なるなるエネルギーが損失と
なってスナバ抵抗２５ 、２６で消費されることになる
。このエネルギー損失を極力抑制するために、スナバコ
ンデンサ１８．１９（７）容量は半導体スイッチロ、７
の許容電圧上外車を考慮して必要最小限度の値にするの
が一般的である。よって回路インダクタンス２．３の蓄
積エネルギーを吸収して過電圧を抑制する効果が不十分
になるために吸収ダイオード１０１、吸収コンデンサ１
０２）吸収抵抗１０３で構成される過電圧吸収回路９９
を直流母線に接続して上述の過電圧を吸収させるのであ
るが、この吸収コンデンサ１０２の静電容量はスナバコ
ンデンサ１８ 、１９の容量の数倍またはそれ以上の大
きなものとして電圧上昇分Δｅが電源電圧Ｅ、の数１０
％以下になるようにする。しかしこの過電圧吸収回路９
もその吸収エネルギーが損失になるという大きな欠点を
有する。
あるいは７がオフするときに回路インダクタンス２，３
に蓄えられていたエネルギーにより、スナバ回路部、２
９の電圧は電源電圧Ｅ１よりも高い値Ｅ１＋Δｅとなる
。スナバコンデンサ１８ 、１９の静電容量をＣとする
ならば半導体スイッチロ、７がスイッチングするたびご
とにＣ１ｌ＋Δｅ）２／２なるなるエネルギーが損失と
なってスナバ抵抗２５ 、２６で消費されることになる
。このエネルギー損失を極力抑制するために、スナバコ
ンデンサ１８．１９（７）容量は半導体スイッチロ、７
の許容電圧上外車を考慮して必要最小限度の値にするの
が一般的である。よって回路インダクタンス２．３の蓄
積エネルギーを吸収して過電圧を抑制する効果が不十分
になるために吸収ダイオード１０１、吸収コンデンサ１
０２）吸収抵抗１０３で構成される過電圧吸収回路９９
を直流母線に接続して上述の過電圧を吸収させるのであ
るが、この吸収コンデンサ１０２の静電容量はスナバコ
ンデンサ１８ 、１９の容量の数倍またはそれ以上の大
きなものとして電圧上昇分Δｅが電源電圧Ｅ、の数１０
％以下になるようにする。しかしこの過電圧吸収回路９
もその吸収エネルギーが損失になるという大きな欠点を
有する。
第６図はスナバエネルギー回収形インバータの従来例を
示す回路図であって特開昭５９−１６５９５４号公報に
記載されたものである。この第６図において、直流電源
１、回路インダクタンス２と３、トランジスタとこれに
逆並列接続された帰還ダイオードとで構晟されている半
導体スイッチロと７、負荷８、スナバダイオード１４と
１５、スナバコンデンサ１８と１９の用途と機能は前述
の第５図に示す従来例の場合と同じである゛が、この第
６図では、スナバエネルギーを回収するために、直流電
源１の外側に補助直流電源４と５を設け、回路インダク
タンス２と３のエネルギーをクランプダイオード１２と
１３により補助直流電源４と５に回収するとともに、ス
ナバコンデンサ１８に蓄積されたエネルギーをダイオー
ド１６とりアクドル４を介して前述の補助直流電源４に
回収し、またスナバコンデンサ１９の蓄積エネルギーは
ダイオード１７とりアクドルρを介して補助ｌ流電源５
に回収するようにして、無用に消費されるエネルギーを
回収するよう考慮が払われている。
示す回路図であって特開昭５９−１６５９５４号公報に
記載されたものである。この第６図において、直流電源
１、回路インダクタンス２と３、トランジスタとこれに
逆並列接続された帰還ダイオードとで構晟されている半
導体スイッチロと７、負荷８、スナバダイオード１４と
１５、スナバコンデンサ１８と１９の用途と機能は前述
の第５図に示す従来例の場合と同じである゛が、この第
６図では、スナバエネルギーを回収するために、直流電
源１の外側に補助直流電源４と５を設け、回路インダク
タンス２と３のエネルギーをクランプダイオード１２と
１３により補助直流電源４と５に回収するとともに、ス
ナバコンデンサ１８に蓄積されたエネルギーをダイオー
ド１６とりアクドル４を介して前述の補助直流電源４に
回収し、またスナバコンデンサ１９の蓄積エネルギーは
ダイオード１７とりアクドルρを介して補助ｌ流電源５
に回収するようにして、無用に消費されるエネルギーを
回収するよう考慮が払われている。
しかしながらこの第６図に示す従来例においても、補助
直流電源４とクランプダイオード戎との間に存在する配
線インダクタンス、あるいは補助直流電源５とクランプ
ダイオード１３との間の配線インダクタンスのために過
電圧抑制効果が不十分であるという欠点を有する。
直流電源４とクランプダイオード戎との間に存在する配
線インダクタンス、あるいは補助直流電源５とクランプ
ダイオード１３との間の配線インダクタンスのために過
電圧抑制効果が不十分であるという欠点を有する。
この発明は、電力変換装置がスイッチング動作をすると
きに半導体スイッチに印加される過電圧を吸収するとと
もに、この吸収されたエネルギーをすべて電源へ返還す
るようにして、過電圧が印加されることがなく、低損失
高効率で運転できる電力変換装置を提供することを目的
とする。
きに半導体スイッチに印加される過電圧を吸収するとと
もに、この吸収されたエネルギーをすべて電源へ返還す
るようにして、過電圧が印加されることがなく、低損失
高効率で運転できる電力変換装置を提供することを目的
とする。
この発明は、直流電源を入力する電力変換装置において
、直流電源回路に含まれているインダクタンスのために
、当該電力変換装置を−ｔｌｌ成する半導体スイッチ動
作時に直流端子間に生ずる過電圧を吸収するよう吸収ダ
イオードと吸収コンデンサの直列回路を半導体スイッチ
に極力接近した直流端子間に接続し、この吸収ダイオー
ドと吸収コンデンサとの接続点を補助ダイオードと補助
コンデンサを介して前記直流電源の外側に設けられてい
る補助直流電源に接続することにより、過電圧の吸収と
、この吸収エネルギーを電源に返還しようとするもので
あるが、このときの補助直流電源としては半導体スイッ
チに並列接続されているスナバ回路が吸収するエネルギ
ーを返還するための補助直流電源を共用しようとするも
のである＠〔発明の実施例〕 第１図は本発明の実施例を示す回路図であって、３相イ
ンバータの場合をあられしている。
、直流電源回路に含まれているインダクタンスのために
、当該電力変換装置を−ｔｌｌ成する半導体スイッチ動
作時に直流端子間に生ずる過電圧を吸収するよう吸収ダ
イオードと吸収コンデンサの直列回路を半導体スイッチ
に極力接近した直流端子間に接続し、この吸収ダイオー
ドと吸収コンデンサとの接続点を補助ダイオードと補助
コンデンサを介して前記直流電源の外側に設けられてい
る補助直流電源に接続することにより、過電圧の吸収と
、この吸収エネルギーを電源に返還しようとするもので
あるが、このときの補助直流電源としては半導体スイッ
チに並列接続されているスナバ回路が吸収するエネルギ
ーを返還するための補助直流電源を共用しようとするも
のである＠〔発明の実施例〕 第１図は本発明の実施例を示す回路図であって、３相イ
ンバータの場合をあられしている。
この第１図において直流電源１からの直流電力は回路イ
ンダクタンス２と３を介して３相プリ。
ンダクタンス２と３を介して３相プリ。
ジ接続されているスイッチに与えられ（符号あが第１相
上側のスイッチ、符号舅が同じく第１相下側のスイッチ
であり、第２相と第３相のスイッチに付する符号は省略
している。）、これらのスイッチな順次オン・オフさせ
ることにより得られる３相交流電力を電動機９に与えて
この電動機を所望の速度で運転させる。なおこれらスイ
ッチは接点で図示しているが、実際は半導体スイッチを
使用する。
上側のスイッチ、符号舅が同じく第１相下側のスイッチ
であり、第２相と第３相のスイッチに付する符号は省略
している。）、これらのスイッチな順次オン・オフさせ
ることにより得られる３相交流電力を電動機９に与えて
この電動機を所望の速度で運転させる。なおこれらスイ
ッチは接点で図示しているが、実際は半導体スイッチを
使用する。
スイッチあには並列にスナバダイオード１４とスナバコ
ンデンサ１８とで構成されるスナバ回路が接続され、こ
のスナバ回路のエネルギーはダイオード１６とりアクド
ル２１を介して直流電源１の外側に設けられている補助
直流電源４に回収され、同様にスイッチ３７に附属する
スナバダイオード１５とスナバ；ンデンサ１９からのエ
ネルギーはダイオード１７とリアクトルρを介して補助
直流電源５に回収されるのは前述の第６図の場合と同じ
であり、第２相と第３相のスイッチにそれぞれ並列接続
されているスナバ回路のエネルギーも同様に補助直流電
源４と５に回収される。
ンデンサ１８とで構成されるスナバ回路が接続され、こ
のスナバ回路のエネルギーはダイオード１６とりアクド
ル２１を介して直流電源１の外側に設けられている補助
直流電源４に回収され、同様にスイッチ３７に附属する
スナバダイオード１５とスナバ；ンデンサ１９からのエ
ネルギーはダイオード１７とリアクトルρを介して補助
直流電源５に回収されるのは前述の第６図の場合と同じ
であり、第２相と第３相のスイッチにそれぞれ並列接続
されているスナバ回路のエネルギーも同様に補助直流電
源４と５に回収される。
上述のスナバエネルギー回収用に設けられたりアクドル
２１と補助直流電源４とを接続する配線にはインダクタ
ンスがあり、これが符号２１０で示されているが、同様
に補助直流電源５とリアクトルｎとの間の配線にもイン
ダクタンス３１０が存在する。
２１と補助直流電源４とを接続する配線にはインダクタ
ンスがあり、これが符号２１０で示されているが、同様
に補助直流電源５とリアクトルｎとの間の配線にもイン
ダクタンス３１０が存在する。
直流端子間には極力電力変換装蓋に接近して吸収ダイオ
ード１０１と吸収コンデンサ１０２との直列回路が接続
され、この吸収ダイオード１０１と吸収コンデンサ１０
２との接続点が補助ダイオード１０４と補助リアクトル
１０５を介して前述のスナバエネルギー回収回路に接続
されていて、これら吸収ダイオード１０１、吸収コンデ
ンサ１０２）補助ダイオード１０４、補助リアクトル１
０５で過電圧吸収回路１００が形成されている。
ード１０１と吸収コンデンサ１０２との直列回路が接続
され、この吸収ダイオード１０１と吸収コンデンサ１０
２との接続点が補助ダイオード１０４と補助リアクトル
１０５を介して前述のスナバエネルギー回収回路に接続
されていて、これら吸収ダイオード１０１、吸収コンデ
ンサ１０２）補助ダイオード１０４、補助リアクトル１
０５で過電圧吸収回路１００が形成されている。
スイッチＩ、３７等がオンからオフに変化するとき回路
インダクタンス２．３等に蓄えられていたエネルギーは
これらスイッチに並列接続されているスナバ回路に吸収
されると同時に過電圧吸収回路１００にも吸収される。
インダクタンス２．３等に蓄えられていたエネルギーは
これらスイッチに並列接続されているスナバ回路に吸収
されると同時に過電圧吸収回路１００にも吸収される。
しかし過電圧吸収回路１ｏＯを構成する吸収コンデンサ
１０２の静電容量はスナバコンデンサ１８ 、１９のそ
れよりもはるかに大きく選定しであるので、このスナバ
コンデンサ１８ ｊ１９に吸収されるエネルギーを無視
すれば、吸収コンデンサ１０２の端子電圧■ｃは（１）
式で示される。
１０２の静電容量はスナバコンデンサ１８ 、１９のそ
れよりもはるかに大きく選定しであるので、このスナバ
コンデンサ１８ ｊ１９に吸収されるエネルギーを無視
すれば、吸収コンデンサ１０２の端子電圧■ｃは（１）
式で示される。
ただしＥ、は直流電源１の電圧、ＩＯは転流（すなわち
スイッチオ７）直前の直流電流、Ｌ２は回路インダクタ
ンス２のインダクタンス値でありＣは吸収コンデンサー
０２の静電容量であって、電圧上昇分ΔＣは Δｅ中■ｏ＠４′１７１７ ・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２）
であることから、吸収コンデンサー０２の電圧は電源電
圧Ｅ１より（２）式で示される値だけ大きいものとなる
。なお補助直流電源４の電圧なＥ４とするとき、この電
圧Ｅ４の値は電源電圧Ｅ、の１θ％程度に選定しておく
ので、（１）式に示される吸収コンデンサー０２の電圧
ｖｃの値がＥｌとＥ４との合計値よりも大となると、補
助ダイオード１０４と補助リアクトル１０５とを介して
回路インダクタンス２の蓄積エネルギーは吸収コンデン
サー０２と補助直流電源４とに分流を始める。
スイッチオ７）直前の直流電流、Ｌ２は回路インダクタ
ンス２のインダクタンス値でありＣは吸収コンデンサー
０２の静電容量であって、電圧上昇分ΔＣは Δｅ中■ｏ＠４′１７１７ ・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２）
であることから、吸収コンデンサー０２の電圧は電源電
圧Ｅ１より（２）式で示される値だけ大きいものとなる
。なお補助直流電源４の電圧なＥ４とするとき、この電
圧Ｅ４の値は電源電圧Ｅ、の１θ％程度に選定しておく
ので、（１）式に示される吸収コンデンサー０２の電圧
ｖｃの値がＥｌとＥ４との合計値よりも大となると、補
助ダイオード１０４と補助リアクトル１０５とを介して
回路インダクタンス２の蓄積エネルギーは吸収コンデン
サー０２と補助直流電源４とに分流を始める。
補助リアクトル１０５のインダクタンス値は回路インダ
クタンス２のインダクタンス値Ｌ２よりもはるかに大き
い値としているので、吸収コンデンサー０２の電圧ｖｃ
がピークに到達するまでにこの補助リアクトル１０５を
通して放電する量は無視することができるので、結局回
路インダクタンス２と３に蓄積されたエネルギーは、回
路インダクｐｙス２→吸収ダイオード１０１→吸収コン
デンサー０２→回路インダクタンス３→直流電源１→回
路インダクタンス２のループにより吸収コンデンサー０
２に吸収されて零となる。これが第２図における時刻ｔ
２である（なお第２図については後述する。）。
クタンス２のインダクタンス値Ｌ２よりもはるかに大き
い値としているので、吸収コンデンサー０２の電圧ｖｃ
がピークに到達するまでにこの補助リアクトル１０５を
通して放電する量は無視することができるので、結局回
路インダクタンス２と３に蓄積されたエネルギーは、回
路インダクｐｙス２→吸収ダイオード１０１→吸収コン
デンサー０２→回路インダクタンス３→直流電源１→回
路インダクタンス２のループにより吸収コンデンサー０
２に吸収されて零となる。これが第２図における時刻ｔ
２である（なお第２図については後述する。）。
このとき吸収コンデンサー０２の電圧■ｃの最大値ＶＣ
ｍａＸは ＶｃｍａＸキＥｔ ＋ Ｉ ｏ Ｊτη；−−・・叩−
曲曲曲（３）となり、電源電圧Ｅ％よりも（２）式に示
すΔＣの値だけ高くなる。この電圧上昇分Δｅは最大で
Ｅｌの数１０％以下となるようにするので、Δｅ：に６
Ｅ、とするならばＩｏが最大のときは！（・Ｅｘ＞Ｅ４
である。
ｍａＸは ＶｃｍａＸキＥｔ ＋ Ｉ ｏ Ｊτη；−−・・叩−
曲曲曲（３）となり、電源電圧Ｅ％よりも（２）式に示
すΔＣの値だけ高くなる。この電圧上昇分Δｅは最大で
Ｅｌの数１０％以下となるようにするので、Δｅ：に６
Ｅ、とするならばＩｏが最大のときは！（・Ｅｘ＞Ｅ４
である。
上述したように回路インダクタンス２と３の蓄積エネル
ギーは吸収コンデンサー０２に吸収されたのち、吸収コ
ンデンサ−０２→補助ダイオード１０４→補助リアクト
ル１０５→インダクタンス２１０→補助直流電源４→直
流電源１→回路インダクタンス３→吸収コンデンサ１０
２の振動回路で放電を開始し、補助直流電源４と直流電
源１とにエネルギーを回生ずる。
ギーは吸収コンデンサー０２に吸収されたのち、吸収コ
ンデンサ−０２→補助ダイオード１０４→補助リアクト
ル１０５→インダクタンス２１０→補助直流電源４→直
流電源１→回路インダクタンス３→吸収コンデンサ１０
２の振動回路で放電を開始し、補助直流電源４と直流電
源１とにエネルギーを回生ずる。
吸収コンデンサ１０２の電圧■ｃがＶｃ ” Ｅ１＋
Ｅ４まで低下すると、すなわち電圧上昇分ΔｅがΔｅ＝
Ｅ４まで再び低下すると補助リアクトル１０５を流れる
放電電流は第２図の時刻ｔ’ｓにおいてピーク値に達し
、さらに振動を続けることにより第２図の時刻ｔ４で吸
収コンデンサ１０２の電圧ｖｃがｖｃ＝Ｅ！になるまで
低下して吸収ダイオード１０１が再び導通な始めるので
この電圧ｖｃは電源電圧Ｅｌにクランプされたままとな
り、補助リアクトル１０５″／を流れていた′電流は、
補助リアクトル１０５→インダクタンス２１０→補助直
流電源４→回路インダクタンス２→吸収ダイオード１０
１→補助ダイオード１０４→補助リアクトル１０５の回
路に移り、補助直流電源４にエネルギーを回生してつい
には零となる。
Ｅ４まで低下すると、すなわち電圧上昇分ΔｅがΔｅ＝
Ｅ４まで再び低下すると補助リアクトル１０５を流れる
放電電流は第２図の時刻ｔ’ｓにおいてピーク値に達し
、さらに振動を続けることにより第２図の時刻ｔ４で吸
収コンデンサ１０２の電圧ｖｃがｖｃ＝Ｅ！になるまで
低下して吸収ダイオード１０１が再び導通な始めるので
この電圧ｖｃは電源電圧Ｅｌにクランプされたままとな
り、補助リアクトル１０５″／を流れていた′電流は、
補助リアクトル１０５→インダクタンス２１０→補助直
流電源４→回路インダクタンス２→吸収ダイオード１０
１→補助ダイオード１０４→補助リアクトル１０５の回
路に移り、補助直流電源４にエネルギーを回生してつい
には零となる。
上述のように過電圧吸収回路１００に吸収された回路イ
ンダクタンス２と３のエネルギーは直流電源１と補助直
流電源４に無損失で回収されるとともに、吸収コンデン
サ１０２の電圧ｖｃは電源電圧Ｅｌと等しい値に戻り、
次のスイッチングに備えることになる。
ンダクタンス２と３のエネルギーは直流電源１と補助直
流電源４に無損失で回収されるとともに、吸収コンデン
サ１０２の電圧ｖｃは電源電圧Ｅｌと等しい値に戻り、
次のスイッチングに備えることになる。
第２図は第１図に示す実施例回路の動作波形図でありで
、第２図ビ）はスイッチＩのオン・オフ状態を、第２図
（ロ）は吸収コンデンサ１０２の電圧ｖｃの変化を、第
２図（／旧ま回路インダクタンス２を流れる電流■２の
変化を、第２図に）は補助リアクトル１０５を流れる電
流１１０５の変化を、′第２図（ホ）は吸収ダイオード
１０１を流れる電流１１０１の変化をそれぞれあられし
ている。
、第２図ビ）はスイッチＩのオン・オフ状態を、第２図
（ロ）は吸収コンデンサ１０２の電圧ｖｃの変化を、第
２図（／旧ま回路インダクタンス２を流れる電流■２の
変化を、第２図に）は補助リアクトル１０５を流れる電
流１１０５の変化を、′第２図（ホ）は吸収ダイオード
１０１を流れる電流１１０１の変化をそれぞれあられし
ている。
この第２図において時刻ｔｌにスイッチおがオンからオ
フになると前述したように時刻ｔ２に吸収コンデンサ１
０２の電圧ｖｃが最大となり、時刻ｔ３には補助リアク
トルｌＯ５を流れる放電電流が最大に、時刻ｔ４には電
圧■ｃが電源電圧Ｅｌまで低下する状況を示している。
フになると前述したように時刻ｔ２に吸収コンデンサ１
０２の電圧ｖｃが最大となり、時刻ｔ３には補助リアク
トルｌＯ５を流れる放電電流が最大に、時刻ｔ４には電
圧■ｃが電源電圧Ｅｌまで低下する状況を示している。
Ｍ３図は本発明の第２の実施例を示す回路図であって単
相インバータの場合をあられしている。
相インバータの場合をあられしている。
この第３図においては第１相の半導体スイッチに過電圧
吸収回路１００が設けられているのは第１図の場合と同
じであるが、第２相の半導体スイッチｉヒも吸収ダイ°
オード２０１、吸収コンデンサ２０２）補助ダイオード
２０４、補助リアクトル２０５で構成された過電圧吸収
回路２００が設けられていて、直流電源１と、これの負
極側の補助直流電源５に吸収したエネルギーを回生ずる
ようにしている。
吸収回路１００が設けられているのは第１図の場合と同
じであるが、第２相の半導体スイッチｉヒも吸収ダイ°
オード２０１、吸収コンデンサ２０２）補助ダイオード
２０４、補助リアクトル２０５で構成された過電圧吸収
回路２００が設けられていて、直流電源１と、これの負
極側の補助直流電源５に吸収したエネルギーを回生ずる
ようにしている。
なお−力変換装置の例としてインバータにより本発明の
詳細な説明しているがインバータ以外のもの、たとえば
チ１．バなど直流入力で動作する電力変換装置にも本発
明が適用できる。
詳細な説明しているがインバータ以外のもの、たとえば
チ１．バなど直流入力で動作する電力変換装置にも本発
明が適用できる。
この発明によれば、半導体スイッチの動作に伴って回路
中のインダクタンスに蓄積されたエネルギーが電圧を電
源電圧以上に上昇させた分は直流端子間に接続された過
電圧吸収回路により吸収して電源へ回生するようにして
いるので、全電圧を充放電する通常のスナバ回路にくら
べて取扱うエネルギー量が小さくてすむので、この過電
圧吸収回路に設置するコンデンサの静電容量を十分に大
きくすることができるので、これにより大きな過電圧抑
制効果を得ることができる。さらに本発明によるエネル
ギー回生には回生用の変換器は不必要であり、また電力
変換装置を構成する半導体スイッチにこの回生エネルギ
ーを通過させることなく、インダクタンスとキャパシタ
ンスの振動によりエネルギー回生を行なうものであるか
ら半導体スイッチの動作責務を重くすることもなく、か
つ過電圧を抑制しつつエネルギー回生による低損失と高
効率運転が実現できる。さらに半導体スイ。
中のインダクタンスに蓄積されたエネルギーが電圧を電
源電圧以上に上昇させた分は直流端子間に接続された過
電圧吸収回路により吸収して電源へ回生するようにして
いるので、全電圧を充放電する通常のスナバ回路にくら
べて取扱うエネルギー量が小さくてすむので、この過電
圧吸収回路に設置するコンデンサの静電容量を十分に大
きくすることができるので、これにより大きな過電圧抑
制効果を得ることができる。さらに本発明によるエネル
ギー回生には回生用の変換器は不必要であり、また電力
変換装置を構成する半導体スイッチにこの回生エネルギ
ーを通過させることなく、インダクタンスとキャパシタ
ンスの振動によりエネルギー回生を行なうものであるか
ら半導体スイッチの動作責務を重くすることもなく、か
つ過電圧を抑制しつつエネルギー回生による低損失と高
効率運転が実現できる。さらに半導体スイ。
チに並列接続されるスナバ回路のエネルギー回生回路と
組合わせることにより、安全な動作が無損失で行なえる
。
組合わせることにより、安全な動作が無損失で行なえる
。
第１図は本発明の実施例を示す回路図であり。
第２図は１４１図に示す実施例回路の動作波形図、第３
図は本発明の第２の実施例を示す回路図である。第４図
はインバータ主回路槽底原理図であり、第５図は過電圧
抑制回路付きインバータの従来例を示す部分回路図、第
６図はスナバエネルギー回収形インバータの従来例を示
す回路図である。 ｌ・・・直流電源、２．３・・・回路インダクタンス、
４．５・・・補助直流電源、６，７・・・半導体スイッ
チ、８・・・負荷、９・・・電動機、１２ 、１３・・
・クランプダイオード、１４．１５・・・スナバダイオ
ード、１６ 、１７・・・ダイオード、１８．１９・・
・スナバコンデンサ、２１．２２・・・リアクトル、２
５．２６・・・スナバ抵抗、 ２８．２９・・・スナバ
回路、ア、３７・・・スイッチ、（へ）、 １００ 、
２００・・・過電圧吸収回路、１０１ 、２０１・・・
吸収ダイオード、１０２ 、２０２・・・吸収コンデン
サ、１０３・・・吸収抵抗、１０４ 、２０４・・・補
助ダイオ−−ド、１０５ 、２０５ ・・・補助リアク
トＪＳ／、２１０ 、３１０ ・・・インダクタンス。 第２因 畠４ｉｊｌ 第５図
図は本発明の第２の実施例を示す回路図である。第４図
はインバータ主回路槽底原理図であり、第５図は過電圧
抑制回路付きインバータの従来例を示す部分回路図、第
６図はスナバエネルギー回収形インバータの従来例を示
す回路図である。 ｌ・・・直流電源、２．３・・・回路インダクタンス、
４．５・・・補助直流電源、６，７・・・半導体スイッ
チ、８・・・負荷、９・・・電動機、１２ 、１３・・
・クランプダイオード、１４．１５・・・スナバダイオ
ード、１６ 、１７・・・ダイオード、１８．１９・・
・スナバコンデンサ、２１．２２・・・リアクトル、２
５．２６・・・スナバ抵抗、 ２８．２９・・・スナバ
回路、ア、３７・・・スイッチ、（へ）、 １００ 、
２００・・・過電圧吸収回路、１０１ 、２０１・・・
吸収ダイオード、１０２ 、２０２・・・吸収コンデン
サ、１０３・・・吸収抵抗、１０４ 、２０４・・・補
助ダイオ−−ド、１０５ 、２０５ ・・・補助リアク
トＪＳ／、２１０ 、３１０ ・・・インダクタンス。 第２因 畠４ｉｊｌ 第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）スナバ回路が並列接続されている半導体スイッチで
構成され、直流電源からの直流電力を変換する電力変換
装置において、ダイオードとコンデンサの直列回路を前
記電力変換装置の入力直流端子間に接続し、該直列回路
の中点を補助ダイオードおよび補助リアクトルを介して
前記直流電源の外側に設けられた補助直流電源に接続す
ることを特徴とする電力変換装置。 ２）特許請求の範囲第１項記載の電力変換装置において
、前記補助直流電源は前記半導体スイッチ用スナバ回路
のエネルギー回生用電源であることを特徴とする電力変
換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60049145A JP2528811B2 (ja) | 1985-03-12 | 1985-03-12 | 電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60049145A JP2528811B2 (ja) | 1985-03-12 | 1985-03-12 | 電力変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61210875A true JPS61210875A (ja) | 1986-09-19 |
| JP2528811B2 JP2528811B2 (ja) | 1996-08-28 |
Family
ID=12822921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60049145A Expired - Lifetime JP2528811B2 (ja) | 1985-03-12 | 1985-03-12 | 電力変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2528811B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006296090A (ja) * | 2005-04-11 | 2006-10-26 | Mitsubishi Electric Corp | 電力変換装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5913092U (ja) * | 1982-07-14 | 1984-01-26 | 三菱電機株式会社 | スナバ回路 |
| JPS59165954A (ja) * | 1983-03-08 | 1984-09-19 | Fuji Electric Co Ltd | スナバ回路 |
-
1985
- 1985-03-12 JP JP60049145A patent/JP2528811B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5913092U (ja) * | 1982-07-14 | 1984-01-26 | 三菱電機株式会社 | スナバ回路 |
| JPS59165954A (ja) * | 1983-03-08 | 1984-09-19 | Fuji Electric Co Ltd | スナバ回路 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006296090A (ja) * | 2005-04-11 | 2006-10-26 | Mitsubishi Electric Corp | 電力変換装置 |
| JP4659508B2 (ja) * | 2005-04-11 | 2011-03-30 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2528811B2 (ja) | 1996-08-28 |
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