JPS62247763A - インバ−タの運転制御方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、燃料電池や太陽電池などあらかじめ電圧が確
立された電源を直流電源とし、通常運転時に１８０°通
流のオン、オフ動作を行うインバータの運転制御方法に
関する。

〔従来の技術とその問題点〕

かかる直流電源のうち、燃料電池３を用いた例を第３図
に示す。

図中１は１８０゛通流形の６パルスインバータで、前記
燃料電池３にコンデンサ２を介して接続され、その出力
側には出力変圧器４が接続される。このインバータの場
合、出力交流電圧は第４図に示す通り、入力直流電圧Ｅ
ｄに比例した矩形波状の波形となる。

一方、燃料電池３の電圧は、出力状態に応じて垂下特性
をもつが、これは外部から制御できるものでなく、イン
バータ１の起動前には無負荷状態の高い電圧が確立され
ている。このとき、インバータ１を定常状態と同様の点
弧パターンで始動させた場合、インバータ出力側に通常
設置される変圧器４へ大きな突入電流が流れることにな
る。

このことを考慮して、従来はインバータを構成する半導
体素子の電流定格やこれを保護するヒユーズに余裕をも
たせて設計したり、あるいは第５図に示す通り直流回路
に限流抵抗６と短絡スイッチ７からなる突入電流抑制回
路を設けている。

この第５図の回路によれば、インバータの起動時、イン
バータと直流源を接続するスイッチ５を投入した際に、
限流抵抗６を介してコンデンサ２を充電し、その電圧確
立過程の低電圧の時点でインバータを起動してトランス
４への突入電流を抑え、その後コンデンサ２への充電が
完了した後に短絡スイッチ７をオンさせ通常動作へ移行
させるものである。

しかしこの方式では、回路構成が複雑となるとともに装
置容量が増大化し、さらに短絡スイッチ７などを操作す
るシーケンス制御回路も複雑であり、回路全体が大型で
コスト高のものとなってしまう。

本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、装置容量
の増大や回路構成の複雑化を招くことなく、簡易に起動
時の変圧器への突入電流を抑制できるインバータの運転
制御方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は前記目的を達成するため、燃料電池や太陽電池
などあらかじめ電圧が確立された電源を直流電源とし、
出力側に変圧器が接続された１８ｏ。

通流形のインバータにおいて、起動時のみ定常時に比べ
高い周波数で当該インバータを動作させることを要旨と
するものである。

〔作用〕

本発明によれば、起動時のみインバータの出力周波数を
上げて運転し、周波数に依存する変圧器の人力インピー
ダンスを等価的に増大させ、そして起動完了後は周波数
を通常値に下げ定常運転に移行するようにしたことによ
り、主回路上の容量増大や構成の複雑化などを招（こと
なく、また通常の運転には何の影響も与えることなしに
簡易に変圧器への突入電流を抑えられる。

〔実施例〕

以下、図面について本発明の実施例を詳細に説明する。

インバータ１を含む回路としては前記第３図に示すもの
と同一であるが、第１図は本発明を達成するだめの制御
回路の一例を示すものである。図中１１は加算器、１２
は入力電圧レベルに比例した周波数で発振するＶ／Ｆ変
換器、１３は従来からある点弧角調節器であり、Ｖ／Ｆ
変換器１２の出力パルスｆ　　（ｐ）と制御信号αとか
ら第２ａ図に示す通りの動作により、定常状態で１８０
°通流の点弧信号Ｘを出力する。

ここで定常状態においてＶ／Ｆ変換器１２へは基本周波
数ｆ０の指令信号が入力されるが、起動時には第２ｂ図
に示すように加算器１１により、これに増加分Δｒが加
えられ高い周波数で発振させ、この周波数でインバータ
を始動させる。

いま、変圧器４のもれインダクタンスをＬとしたとき、
そのインピーダンスは周波数ｆのとき２πｆＬあるから
、インバータ１の動作周波数を定常時の２倍、３倍とす
ればインピーダンスが２倍、３倍となり、これに応じ突
入電流もおおむね１／２゜１７３に抑制されることにな
る。

そして起動後は、徐々にΔｆを零となるまで徐々に減少
させ定常運転へ移行させる。なお、出力周波数を上げる
手段はそのいかんを問わない。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明のインバータの運転制御方法
は、燃料電池や太陽電池などあらかじめ電圧が確立され
た電源を直流電源とし、出力側に変圧器が接続された１
８０°通流形のインバータにおいて、簡易な運転制御の
みによりトランスへの突入電流を所望のレベルに減少さ
せることができ、これにより突入電流による装置容量の
増大や突入電流抑制回路の付加などの回路構成の複雑化
を防ぐことができ、最終的にコスト低減を実現できるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のインバータの運転制御方法で用いる制
御回路図、第２ａ図、第２ｂ図は同上動作波形図、第３
図はインバータ使用回路の一例を示す回路図、第４図は
同上出力電圧の波形図、第５図はインバータ使用回路の
他側を示す回路図である。 ｌ・・・インハ゛−夕　　２・・・コンデンサ３・・・
燃料電池　　　４・・・トランス５・・・スイッチ　　
　６・・・限流抵抗７・・・短絡スイッチ　１１・・・
加算器１２・・・Ｖ／Ｆ変換器　１３・・・点弧角調節
器第１図 ］３ １１　　（力ａ’Ｊ、＊） １２（陸毫換巻） １３　（、寺、タム〜角言ｍ節１Ｇ、）第２０図 第２ｂ図 九

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 燃料電池や太陽電池などあらかじめ電圧が確立された電
   源を直流電源とし、出力側に変圧器が接続された１８０
   °通流形のインバータにおいて、起動時のみ定常時に比
   べ高い周波数で当該インバータを動作させることを特徴
   とするインバータの運転制御方法。