JPS6212749B2 - - Google Patents

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JPS6212749B2
JPS6212749B2 JP55053657A JP5365780A JPS6212749B2 JP S6212749 B2 JPS6212749 B2 JP S6212749B2 JP 55053657 A JP55053657 A JP 55053657A JP 5365780 A JP5365780 A JP 5365780A JP S6212749 B2 JPS6212749 B2 JP S6212749B2
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signal
inverter device
inverter
current
circuit
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JP55053657A
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JPS561783A (en
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Hainesu Uookaa Rooren
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General Electric Co
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General Electric Co
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Publication date
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Publication of JPS6212749B2 publication Critical patent/JPS6212749B2/ja
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    • 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
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/38Means for preventing simultaneous conduction of switches
    • 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
    • H02M5/00Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/40Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
    • H02M5/42Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/44Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
    • H02M5/443Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M5/45Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
    • H02M5/4505Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only having a rectifier with controlled elements

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は一般的にインバータ装置、更に具体
的に云えば、転流の失敗、よく使われる言葉で云
えばシユートスルーを検出して補正する新規な回
路を含む、電動機に電力を供給するインバータ装
置に関する。
直流を交流に変換するものであつても、或いは
交流を直流に変換するものであつても、現在一番
普及している可変電力変換装置は、制御整流器の
ブリツジ構成を用いている。今日最も普通に使わ
れる制御整流器は、サイリスタの名前で総称され
る半導体形であり、最も普通の形のサイリスタは
シリコン制御整流器(SCR)である。以下明細
書では、この総称としてサイリスタと云う言葉を
使うが、この言葉は制御整流器全般を表わすもの
と承知されたい。3相形電力変換装置は、普通の
ブリツジ形式で6つのサイリスタを持つのが普通
であり、3つの枝路の各々に直列接続の2つのサ
イリスタがある。これらのサイリスタは所定の順
序で導電させられて、源から負荷への電力を制御
するのが普通である。然し、1つ又は更に多くの
サイリスタが適正な時に転流、即ちオフに転じな
いで、その結果不正導電状態を招くことがある。
ブリツジの直流側から見ると、或るサイリスタが
転流に失敗した時、1つの枝路の両方のサイリス
タが導電状態にある為、直流母線の間が短絡にな
る。これは転流失敗又はごく普通の言葉で云えば
シユートスルーの名前で知られている。
シユートスルーの原因はいろいろあるが、その
出所に関係なく、最終的な原因は、サイリスタ電
流が、サイリスタが導電しなくなる様な値まで減
少しないことである。装置の性能に対するシユー
トスルーの影響は、使うインバータの形式によつ
て変わる。電圧源形インバータの場合、一般的に
シユートスルーが起ると、インバータの運転を停
止することが必要である。電流源形インバータで
は、シユートスルーの持続時間が短い限り、サイ
リスタや、或いは負荷に供給される電力の全体的
な制御に悪影響はないのが普通である。従つて、
大抵の装置とは云わなくても、多数の装置は、シ
ユートスルーが差し迫つている時又は既に起つた
時、それを検出して是正措置をとる何等かの形の
シユートスルー保護手段を設けている。この保護
作用はいろいろな形式をとることが出来、実際に
いろいろなものがあるが、いずれも最終的な目的
は、サイリスタが導電しなくなる様な点まで、サ
イリスタ電流を減少させることである。特定の装
置の形式は、大部分、変換ブリツジ並びにその制
御装置の性格、並びに/又は負荷自体の性格によ
つて左右される場合が多い。多くのこの様な保護
方式は非常に複雑であつて、その為費用がかゝ
る。シユートスルーの初期状態を検出して、実際
にシユートスルーが起る前にそれに対する防止措
置をとるような予測方式を採用する、制御が非常
に厳密な又は精密な装置では、特にそうである。
然し、他の用途では、シユートスルーが存在して
も、それが続かない限り、装置全体の性能に重大
な影響がないので、この様な方式を採用する費用
をかける意味がない。1例として、装置の慣性に
より、装置の応答時間が本質的に比較的ゆつくり
している様な比較的大形の電動機駆動装置では、
1サイクルの一部分の内に是正される様な過渡的
なシユートスルーは、全体的な装置の性能に重大
な影響又は悪影響がない。
従つて、この発明の目的は、可変周波数インバ
ータ装置に対し、転流失敗検出及び是正能力を持
つ改良された方法並びに装置を提供することであ
る。
別の目的は、インバータ装置に於けるシユート
スルーを検出して是正する改良された方法並びに
装置を提供することである。
別の目的は、交流電動機に対する制御形電流イ
ンバータ駆動装置と一緒に用いる、転流失敗又は
シユートスルーを検出して是正する方法並びに装
置を提供することである。
別の目的は、交流電動機に対する制御形電流イ
ンバータ駆動装置と共に用いる、シユートスルー
を検出して是正する方法並びに装置として、容易
に得られる装置の動作パラメータを感知すること
によつて検出及び是正を行う方法並びに装置を提
供することである。
簡単に云うと、この発明では、適当な直流リン
クを介して可変出力周波数インバータ回路に可変
直流電流を供給する制御形直流電源を含むインバ
ータ装置を提供することによつて、上記並びにそ
の他の目的が達成される。更に装置は、インバー
タ回路内の転流失敗又はシユートスルーを検出し
て、この状態を是正する適切な対策をとる回路を
含む。この為に用いる回路並びに方法は、最初に
接続リンク内の直流電流の値、及びインバータ回
路の出力電流の値を測定して、2つの電流帰還信
号を発生する。装置が正常に動作している状態で
は、これら2つの電流帰還信号は絶対値が大体等
しい。これらの2つの帰還信号を1以外の一定の
比で組合せ、それがシユートスルーを表わす様な
所定の関係になつた時、補正信号を発生するのに
使う。この補正信号を使つて接続リンクの直流電
流を減少する。好ましい実施例では、一定の大き
さと持つバイアス信号を2つの帰還信号と組合せ
て、雑音又は過渡状態に対する許容公差又はマー
ジンを持たせる。
この発明は特許請求の範囲に具体的に且つ明確
に限定してあるが、この発明自体は以下図面につ
いて説明する所から更によく理解されよう。
この発明を説明する前に、この発明に使うこと
の出来る従来の構成を簡単に説明しておくのがよ
いと思われる。第1図に3相直流電力変換装置1
0の基本形が示されている。装置10が直流母線
11,12を持ち、その間に直流電圧が現われる
か或いは印加される。同様に、交流母線13が、
変換方向に従つて、交流電力を印加し又は受取
る。基本的な変換装置は、ブリツジ形式に配置さ
れた6つのサイリスタ14乃至19で構成され
る。周知の様に、母線11,12に直流が印加さ
れると、ブリツジのサイリスタを適当に点弧又は
導電させることにより、母線13に交流電圧が印
加される。逆に、母線13に交流を加えると、ブ
リツジ10のサイリスタ14乃至19を適当に制
御することにより、母線11,12に現われる直
流電圧の大きさを制御することが出来る。この制
御は普通位相制御と呼ばれる方法によつて行われ
るが、これは交流正弦波内の可変の或る時点で、
ブリツジのサイリスタを導電させることであり、
こうして出力電圧を変える。
第2図は可変電流で可変周波数の電力を負荷に
供給する為の典型的な制御形電流インバータの基
本形を示している。第2図で、可変直流電圧(従
つて可変直流電流)が母線21(インダクタ23
を含む)及び22を介して、インバータ回路20
に印加される。このインバータ回路が負荷26に
対し可変の電力を供給する。図示の場合、この負
荷は交流誘導電動機にすることが出来、そうする
場合が実際に多い。インバータ回路20は、図示
の3相の例では、基本的なブリツジ形に配置され
た6つのサイリスタ30乃至35で構成される。
サイリスタ30,31,32が普通ブリツジの正
の半分と呼ばれる基本的な部分を形成し、サイリ
スタ33,34,35がインバータ・ブリツジの
負の側の基本的な部分を形成する。第2図に示す
ブリツジは3つの枝路を持つ。1番目の枝路がサ
イリスタ30,33を含むと共に、直流接続した
1対のダイオード36,39を含む。同様に2番
目の枝路がサイリスタ31,34及び直流接続し
た1対のダイオード37,40を含み、3番目の
枝路がサイリスタ32,35及び直列接続のダイ
オード38,41を含む。各対のダイオードの間
に転流コンデンサが付設されている。即ち接続さ
れている。即ち、第1の転流コンデンサ44がサ
イリスタ30,31の陰極の間に接続され、コン
デンサ45がサイリスタ31,32の陰極の間に
接続される。インバータ回路の正の部分にある第
3の転流コンデンサ46はサイリスタ30,32
の陰極の間に接続される。同様に、転流コンデン
サ47,48,49が夫々対のサイリスタ33,
34,35の陽極の間に接続される。基本的なイ
ンバータ回路20のサイリスタ30乃至35をオ
ンにゲート駆動する(導電させる)には、第2図
には示してないが、適当なゲート制御装置から取
出した信号を伝える適当な導線によつてそのゲー
ト電極に印加されるゲート信号の関数として決め
られる。
第3図はこの発明の好ましい実施例を示す。こ
の図で、可変電圧直流源50が設けられている
が、これは第1図について述べたのと基本的に同
じ形式であつてよい。即ち、可変直流源50に対
する電力が、線路L1,L2,L3で表わした交流源
から供給されるものとして示してある。源50が
直流源制御装置54から適当な入力線52を介し
て制御される。勿論、直流源制御装置54がどう
いう性格のものになるかは、可変直流源50の形
式に関係する。例えば、源50が第1図に示す形
式である場合、線52はゲート導線であり、直流
源制御装置54は、線56を介して制御装置54
に加えられる入力信号の値に従つて、源50から
可変出力を発生する様に、傾斜及びペデスタル形
にすることが出来る。勿論、入力制御信号に応答
して可変のものであれば、他の形式の直流電圧源
又は電流源も使うことが出来ることは云う迄もな
い。可変直流源50が直流リンクを介して3相イ
ンバータ回路58に接続される。この直流リンク
は、導体60,62を持つと共に、インダクタ6
4及び低抵抗分路装置66を含む。インバータ回
路58は、第2図について前に述べた様な制御形
電流インバータであることが好ましく、インバー
タ制御装置70から線68を介して送出される適
当な制御信号によつて制御される。インバータ制
御装置70が入力線72から制御指令又は制御信
号を受取る。インバータ58が前に述べた形式で
あると仮定すると、線68の信号はインバータの
ブリツジのサイリスタを導電させて、線74を介
して電動機76の様な適当な負荷に対し、出力電
力を供給する。制御装置70が具体的にどういう
性格のものにするかは、この発明にとつてあまり
重要ではないが、典型的な装置では、リング計数
器を含むものである。このリング計数器に電圧制
御形発振器の様な適当な源からパルスを供給す
る。この発振器がインバータ58の所望の動作周
波数を表わすか或いはそれに比例する線72の電
圧信号を入力として受取る。低抵抗分路装置80
が、負荷76に電力を供給する各々の線74に配
置されるが、その目的は後で説明する。
この発明では、直流リンクに配置された分路装
置66から出る第1の電流帰還信号(第3図では
DCで表わす)を使う。前に述べた様に、分路装
置66は値が小さく、従つてその両端に、直流リ
ンクに流れる電流の値に比例する電圧を発生す
る。この電圧は任意の適当な直流隔離回路82に
よつて発生され、隔離回路の出力(線86)に、
直流リンクの電流に比例する値を持つ信号である
帰還信号IDCが現われる様にする。
この発明の装置で使う第2の帰還信号も電流帰
還信号であり、これはIMで表わし、負荷(電動
機)電流に比例する値を持つ。この目的の為、線
74に3つの分路装置80を配置して、これら3
つの分路装置の両端に、これらの線に流れる瞬時
的な電流に比例する電圧信号が現われる様にす
る。これらの信号が適当な3相交流から直流への
整流ブリツジ及び隔離回路84に印加される。こ
の回路の出力が信号IM(線88)である。普通
の回路理論から、電動機に給電している装置が正
しく動作している時、2つの信号IDC及びIM
は、種々の回路損失に対して適切な補償をすれ
ば、等しい筈である。この同じ理論から、インバ
ータに転流失敗又はシユートスルーが起れば、電
流IDCはインバータによつて分路される傾向を持
ち、電動機を側路することが判る。信号IMは、
負荷回路の全体的な誘導性リアクタンスに大いに
左右される様な速度で、ゼロに向つて低下する傾
向を持つ。従つて、IDCとIMの差を感知するこ
とにより、シユートスルーを検出することが出来
る。この理論はこの発明でも基本的に正しく、そ
れをこの発明で利用する。然し、多くの装置で
は、電動機が回転していない時(休止状態)で
も、応答時間を一層速くする為に電動機内に磁束
を維持する為、常に電動機に小さな電流が流れる
状態に保つことが望ましい。従つて、この休止状
態でシユートスルーが起ると、IDCは非常に小さ
な値であることがあるから、電流帰還信号IDC
Mの間の差は比較的小さくなる。然し、IDC
Mの間のこの小さな差では、あらゆる状態での
シユートスルーを示さないことがある。これは、
インバータ回路が一層高い周波数で動作している
時、2つの帰還信号IDC及びIMの間の差が、正
しい動作の際に増加することが判つているからで
ある。それは、制御形電流インバータ回路内の転
流コンデンサが、その時電動機負荷に切換つてい
ない電流IDCの一部分を吸収し始めるからであ
る。これは動作周波数が高くなればなる程、次第
に大きくなる現象である。
この為、シユートスルーはIDCとIMの差を感
知することによつて検出することが出来るが、こ
の検出は、インバータの高い周波数での動作の時
に起る小さな差に対して影響されない様にしなけ
ればならない。然し、電動機の静止状態(休止動
作状態)で起る様に、電動機の所望の動作電流が
非常に小さい場合、シユートスルーが起つたこと
によつてIMはゼロに下がるが、IDCとIMの間の
差はごく小さいことがある。この場合にシユート
スルーを検出する為には、検出器はIDCとIM
間の非常に小さな差を感知するものでなければな
らない。高速状態並びに低電流休止状態の両方に
対処する為、シユートスルー検出器は、この基本
的な2つの動作状態に於ける各レベルの電流の差
を識別することが出来なければならない。
この発明ではこの為、正常の動作状態では大体
等しい帰還信号IDC及びIMを最初に使い、これ
ら2つの信号を一定の相対的な百分率で、又は一
定の比で組合せ(例えば比較し)、こうすること
によつて、正常な状態では、比較点で、帰還信号
MがIDCより大きく現われる様にする。装置に
安定性を持たせる為、雑音に対する余裕のバイア
スも加えることが好ましい。
この作用を達成する好ましい実施例が第3図に
示されている。線86に現われる信号IDCが、入
力抵抗90を介して適当な比較演算増幅器92の
反転入力(接続点104)に対する一方の入力に
なり、その非反転入力は抵抗94を介して大地に
接続されている。例として、直流隔離回路82か
ら出て来る信号IDCが負の信号であり、その絶対
値が、前に説明した様に、分路装置66で感知し
た直流電流の大きさに正比例して変化すると仮定
する。(同じく周知であるが、直流電流を感知す
るこれと同等の別の方法は、線路L1,L2,L3
設けた変流器から電流信号を発生することであ
る。)電動機電流IMに比例する第2の電流帰還信
号が線88に正の信号として現われ、適当な入力
抵抗96を介して増幅器92の反転入力に対する
2番目の入力となる。前に述べた様に、信号IM
の絶対値は、正常な動作状態では、信号IDCの絶
対値より普通は僅かに小さいが、大体同じ程度の
大きさであり、その差の大きさが負荷、即ち電動
機76の動作状態に関係する。シユートスルー又
は転流失敗が起ると、この差が相当大きくなる。
前に述べた基準信号又はバイアス信号は、図では
ポテンシヨメータ108として示した適当な源か
ら取出される。このポテンシヨメータが正の電圧
源と大地との間に接続される。ポテンシヨメータ
108のワイパ・アーム109の設定位置によつ
て、バイアス信号の値が決まり、この信号が線1
02及び抵抗100を介して増幅器92の反転入
力、即ち加算点104に印加される。
この発明では、以下の説明(後で第4図及び第
5図について説明することを含む)から判る様
に、2つの帰還信号IDC及びIMが、加算点10
4、即ち増幅器92の反転入力に、互いに一定の
百分率又は一定の比で現われる。IDCとIMとの
典型的な比は7対10である(即ち、IDCは、IDC
とIMが同じ大きさのとき、IMの70%の効果を持
つ様にする)。この為、第3図では、夫々の抵抗
90,96を逆の割合でその倍率を定める。即
ち、例えば抵抗96が70オームであれば、抵抗9
0は100オームにする。この為、増幅器92の出
力は、2つの帰還信号の間の差の絶対値の関数と
してではなく、この差の百分率の関数として出力
状態を変える。
1例として、差し当つてバイアス信号を無視
し、装置に一杯の定格電流が流れ、信号IDC
(−)100単位であり、信号IMが(+)100単位で
あるとする。接続点104では、IDCは(−)70
単位として現われ、IMは(+)100単位として現
われ、差は(+)30単位になり、増幅器92の出
力は負になる。次にインバータにシユートスルー
状態が起り、簡単の為、これによつて直流リンク
電流には影響がないが、負荷電流、従つて帰還信
号IMに突然の低下が起つたと仮定する。この例
では、IMが30単位以上下がり、例えば(+)69
単位になると、加算点104の正味の電圧は負に
なり、増幅器の出力は正の状態に切換わり、以下
説明する是正措置を開始する。
この例の第2の部分として、次に装置が電力が
非常に低い動作様式にあり、2つの帰還信号IDC
及びIMが夫々(−)10単位及び(+)10単位で
あるとする。前に述べた所から、IMが3単位低
下しても、増幅器92の出力には変化が起らない
ことが判る。この為、低い動作レベルでは低い
差、高い動作レベルでは大きい差を必要とすると
いう前述の目的が達成された。
上に述べた例では、抵抗100を介して印加さ
れる基準信号又はバイアス信号を無視していた。
前に説明した所から、装置の電流がゼロに近づく
と、増幅器92の出力を変える為に必要な差もゼ
ロに近づくことは明らかである。こゝで説明して
いる様な装置では、温度変化、経年変化等による
不規則な変化がないと云うことがないから、特に
実際には、電気的な雑音並びにその他の過渡状態
の影響を受けないものは皆無であるから、補正装
置の「周囲の影響による」動作を防止する為に、
或る程度の余裕を持たせることが望ましいことは
明らかである。これがバイアス信号の作用であ
る。このバイアスを一定の正の値にすることによ
り、装置の電流がゼロの時でも、増幅器92の出
力状態を切換えるには有限の差が必要になる。バ
イアスは一定であるから、動作電力が一層高いレ
ベルでは、バイアスの効果は比較的小さい。バイ
アス信号の値は、或る意味では任意であり、或い
は装置の部品並びに動作条件に関係するが、使わ
れる典型的な値は装置の定格の5%である。前に
述べた例で、信号IMが接続点104で(+)100
単位になる場合、バイアス信号はこの接続点に対
して(+)5単位を加える。こうすると、上に述
べた例で必要な差は30及び3から35及び8に変わ
る。
第4図及び第5図は従来の装置とこの発明の装
置との比較をしたグラフである。いずれの場合
も、横軸は直流リンク電流I(リンク)であり、
縦軸は加算点に現われる信号の各単位である。更
にいずれの場合も、全ての信号は、判り易くする
為に、正の符号として示してある。第4図は従来
の装置を例示しているが、これは第3図に示すの
と同様な物理的な構造であるが、この発明で定め
た信号の比の倍率設定をしてない場合と仮定す
る。判り易くする為、この発明との比較のために
ダツシをつけて表わす。第4図では、線I′DC
R′90が、リンク電流の増加に伴う接続点の信号の
単位の増加を示す。一定の片寄り又はバイアスが
垂直距離I′B/R′100で示してある。線I′M/R′96
I′B/R′100は、バイアスとインバータの出力電流
との夫々の単位の和を表わし、これがリンク電流
と共に、線I′DC/R′90と平行に増加することが示
されている。バイアスは、あらゆる動作レベルで
雑音の影響を抑圧する位に大きくなければならな
いし、こういう影響は大電力レベルの時はかなり
大きいことがあるから、線の間の拡がり又はマー
ジン(即ちバイアスの値)がかなり大きいことが
理解されよう。低電力レベルでは、帰還信号のレ
ベルも一層低く、雑音も一層低いレベルになる傾
向があるから、これは低電力レベルでは望ましい
特徴ではない。この図で、シユートスルーが起つ
て信号I′Mが減少すると、上側の線は縦軸の目盛
が下がり、それが線I′DC/R′90より低くなると、
増幅器の出力が変わる。
第4図に較べて、第5図はこの発明の利点を明
瞭に例示していると考えられる。最初に直流リン
ク電流が増加する時の2本の線の発散に注意され
たい。これは前に述べた様に、この発明で百分率
又は比を用いている特徴の為である。バイアス信
号IB/R100は大きくする必要がないことにも注
意されたい。これは、装置の発散性により、雑音
が一層大きな大きさを持つ傾向が出る一層大電力
のレベルでは、自動的に一層大きな余裕が得られ
るからである。この為、比を用いるという特徴に
より、この発明は、電気雑音までの原因による見
かけの故障を避ける様に、大電力レベルで十分な
余裕を保ちながら、低電力レベルで故障状態に一
層正確に応答することが出来る。
第3図に戻つて説明すると、増幅器92の出力
が関数発生器112の入力に印加されていること
が判る。好ましい実施例では、この関数発生器1
12が負の鋸歯状波出力信号を発生する。即ち、
シユートスルー状態が起つたことを表わす正の入
力が増幅器92から来ると、それに応答して、発
生器112の出力(線113)はその休止状態の
時の値から突然に低下し、その後ゆつくりとした
傾斜で、休止状態の値まで戻り始める。関数発生
器112の出力が最小値ゲート114の一方の入
力に印加され、このゲートには、可変電圧直流源
に対する普通の制御信号(線115)も印加され
る。最小値ゲート114は、1対のダイオードを
並列接続し、その各々が線115,113の一方
の信号を受取る様にし、それらの陽極を抵抗を介
して正の電圧に接続して、最小値ゲート114か
ら線56に出る出力が、2つの入力信号の内の一
層負又は一層小さい方になる様な任意の適当な形
にすることが出来る。直流源制御装置54が線5
6の入力の値に応答し、制御装置54は一層負の
信号に応答して可変直流源50からの出力電圧を
一層小さくするから、線113,115の信号の
値を適当な倍率にすることにより、増幅器92の
出力信号が転流失敗又はシユートスルー状態を表
わす時、最小値ゲート114が関数発生器112
からの信号(線113)に制御作用を移し、こう
して直流源50からの電圧を減少し、従つて直流
リンクの電流をゼロに減少させることが判る。イ
ンバータ回路58に対する直流リンク電流が減少
すると、インバータの電流もそれに対応してゼロ
まで減少し、インバータ回路の不正導電している
サイリスタを導電させなくすることが出来る。
線115の普通の制御信号は加算点116の出
力信号である。この加算点は電流帰還ループを形
成する様に負の信号IDC(線86′)を一方の入
力として受取ると共に、適当なオペレータ制御装
置117からの正の信号を第2の入力として受取
る。制御装置117は装置の所望の性能が得られ
る様に設定され、電動機の所望の出力トルクに比
例する信号T*を発生する。
以上の説明から、転流失敗又はシユートスルー
を是正する装置として、容易に得られる帰還信号
を適正な百分率又は比で用いることにより、動作
状態の全範囲にわたつて有効で敏速な失敗の確認
並びに是正をする装置が提供されたことが理解さ
れよう。
この発明の現在好ましいと考えられる実施例を
図示し且つ説明したが、当業者にはそのいろいろ
な変更が考えられよう。例えば、電動機負荷を図
に示したが、この発明は、負荷の形式に関係な
く、負荷の動作状態に変化があるが様な装置に一
般的に用いることが出来る。勿論、他の形式の負
荷を使う場合、その状態を感知する別の形式を使
う必要があるかも知れない。比の特定の値並びに
バイアス信号の相対的な値は、装置全体の設計並
びに所望の動作上の特徴に従つて変えることが出
来るのは云う迄もない。
【図面の簡単な説明】
第1図は周知の半導体制御整流器又はサイリス
タを用いた電力変換装置の基本的な部品を示す回
路図、第2図はこの発明を実施するのに使うこと
が出来る様な、従来公知の制御形電流インバータ
の基本的な部品を示す回路図、第3図はこの発明
の好ましい実施例の一部分をブロツク図で示す回
路図、第4図は従来の1つのシユートスルー検出
方法の考えを例示するグラフ、第5図はこの発明
のシユートスルー検出方式を例示するグラフであ
る。 主な符号の説明、50:直流源、54:直流源
制御装置、58:インバータ回路、60,62,
64:リンク回路、66,80:分路装置、7
6:電動機、90,96,100:担抗、92:
比較器、112:関数発生器、114:最小値ゲ
ート。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 電圧、電流及び周波数が制御された出力電力
    を負荷に供給するインバータ装置に於て、 直流出力電流を供給する可変直流電源と、 前記直流出力電流を受取つて、前記負荷に供給
    するための周波数、電圧及び電流が制御された交
    流出力電流を発生するインバータ回路と、 前記直流電源からの前記直流出力電流を前記イ
    ンバータ回路に伝達する直流リンク回路と、 前記インバータ回路内の転流失敗状態を検出す
    る回路手段であつて、前記直流リンク回路の直流
    電源の電流の大きさに比例する第1の帰還信号を
    発生する手段と、第2の信号を発生する手段と、
    前記第1の帰還信号及び前記第2の信号を受取
    り、転流失敗状態が生じた場合に補正信号を発生
    する比較手段とを含む、当該回路手段と、 前記直流電源の前記直流出力電流を制御する制
    御手段であつて、前記補正信号を受取つたときは
    前記直流電源の前記直流出力電流の大きさを減少
    させる当該制御手段とを有し、 前記第2の信号が前記インバータ回路の交流出
    力電流の大きさに比例する第2の帰還信号であ
    り、更に 前記比較手段が前記第1及び第2の帰還信号の
    絶対値を1以外の一定の比で比較し、その間の所
    定の関係に応答して前記補正信号を発生する手段
    であることを特徴とするインバータ装置。 2 特許請求の範囲1に記載したインバータ装置
    に於て、前記第1の帰還信号と前記第2の帰還信
    号との前記比を約7対10に設定する手段を含むイ
    ンバータ装置。 3 特許請求の範囲1に記載したインバータ装置
    に於て、前記比較手段が演算増幅器で構成され、
    前記第1及び第2の帰還信号が該増幅器の入力信
    号として作用すると共に、絶対値の比が約7対10
    になる様に印加されるインバータ装置。 4 特許請求の範囲1に記載したインバータ装置
    に於て、前記補正信号を前記制御手段に印加する
    手段が、所定の持続時間及び形状を持つ制御パル
    スを発生する発生手段と、前記制御パルスを前記
    制御手段に選択的に印加して、前記直流電源の直
    流出力電流の大きさを減少させるゲート手段とを
    含んでいるインバータ装置。 5 特許請求の範囲4に記載したインバータ装置
    に於て、前記発生手段が略鋸歯状制御パルスを発
    生する関数発生器で構成されているインバータ装
    置。 6 特許請求の範囲1に記載したインバータ装置
    に於て、前記比較手段にバイアス信号を供給する
    バイアス手段を含み、この為前記補正信号を発生
    する為の前記所定の関係が、前記バイアス信号の
    値に比例する最低値に保たれる様にしたインバー
    タ装置。 7 特許請求の範囲1に記載したインバータ装置
    に於て、更に、前記第1の帰還信号と前記第2の
    帰還信号との比を約7対10に設定する手段と、前
    記比較手段にバイアス信号を供給することによ
    り、前記補正信号を発生する前記所定の関係が前
    記バイアス信号の値に比例した最低値に保たれる
    様にするバイアス手段とを有し、前記最低値が、
    前記比が7対10である時に約0.5であるインバー
    タ装置。 8 特許請求の範囲1に記載したインバータ装置
    に於て、前記インバータ回路が制御整流器、並び
    に選ばれた対の整流器の間に接続された転流コン
    デンサを含む多相制御形電流インバータ回路であ
    るインバータ装置。 9 特許請求の範囲1乃至8のいずれか1項に記
    載したインバータ装置に於て、当該インバータ装
    置が、前記インバータ回路から制御された周波数
    の交流を交流電動機に供給する多相交流電動機駆
    動装置に使われるインバータ装置。
JP5365780A 1979-04-24 1980-04-24 Inverter Granted JPS561783A (en)

Applications Claiming Priority (1)

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US06/032,854 US4238821A (en) 1979-04-24 1979-04-24 Method and apparatus for a variable frequency inverter system having commutation fault detection and correction capabilities

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Publication Number Publication Date
JPS561783A JPS561783A (en) 1981-01-09
JPS6212749B2 true JPS6212749B2 (ja) 1987-03-20

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DE (1) DE3015109A1 (ja)
GB (1) GB2047023B (ja)
SE (1) SE8003038L (ja)

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SE8003038L (sv) 1980-11-04
GB2047023A (en) 1980-11-19
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DE3015109A1 (de) 1980-11-06
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