JPS6292773A - 半導体電力変換装置 - Google Patents
半導体電力変換装置Info
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- JPS6292773A JPS6292773A JP23205985A JP23205985A JPS6292773A JP S6292773 A JPS6292773 A JP S6292773A JP 23205985 A JP23205985 A JP 23205985A JP 23205985 A JP23205985 A JP 23205985A JP S6292773 A JPS6292773 A JP S6292773A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、複数台の自励変換器を直流側で並列接続した
半導体電力変換装置の運転制御方法に関するものである
。
半導体電力変換装置の運転制御方法に関するものである
。
第３図は自励変換器として自己消弧形素子であるＧＴＯ
（ゲートターンオフ）サイリスクを用いた直流＝３相交
流変換装置の公知の回路図で、図中１を３相の交流電源
とすると、変圧器２及びリアクトル３を介して自励変換
器４０が接続され、該変換器４０の直流側には直流平滑
コンデンサ５を介して直流負荷６が接続される例である
。
（ゲートターンオフ）サイリスクを用いた直流＝３相交
流変換装置の公知の回路図で、図中１を３相の交流電源
とすると、変圧器２及びリアクトル３を介して自励変換
器４０が接続され、該変換器４０の直流側には直流平滑
コンデンサ５を介して直流負荷６が接続される例である
。
自励変換器４０は、半導体スイッチ４を３相ブリツジ結
線したコンバータ・インバータ動作を行う自助変換器で
、この半導体スイッチ４は第４図に示すように、ＧＴＯ
サイリスタ４１とダイオード４２を逆並列接続し、これ
にスナバコンデンサ４３とスナバダイオード４４とスナ
バ抵抗４５からなるスナバ回路を接続したものである。
線したコンバータ・インバータ動作を行う自助変換器で
、この半導体スイッチ４は第４図に示すように、ＧＴＯ
サイリスタ４１とダイオード４２を逆並列接続し、これ
にスナバコンデンサ４３とスナバダイオード４４とスナ
バ抵抗４５からなるスナバ回路を接続したものである。
このようにして、自励変換器４０は通常ＰＷＭ制御（パ
ルス幅制御）を行って、交流電源１の電流の正弦波化を
図る。負荷６に電力を供給する場合は自励変換器４０を
コンバータ運転し、負荷の電力を交流電源に回生ずる場
合は、自励変換器４０をコンバータ運転し、負荷の電力
を交流電源に回生ずる場合は自励変換器４０はインパー
ク運転する。
ルス幅制御）を行って、交流電源１の電流の正弦波化を
図る。負荷６に電力を供給する場合は自励変換器４０を
コンバータ運転し、負荷の電力を交流電源に回生ずる場
合は、自励変換器４０をコンバータ運転し、負荷の電力
を交流電源に回生ずる場合は自励変換器４０はインパー
ク運転する。
第５図は第３図のインバータ運転の動作を示した図で、
（ａ）は負荷が大きい場合で、（ｂ）は無負荷の場合で
ある。ＧＴＯサイリスタ４１には０Ｎ−ＯＦＦによって
直流電圧ＶＨが第３図に示すように加わる。このＧＴＯ
サイリスタ４１の０Ｎ−０１’制御をＰＷＭ制御するこ
とによって同図に示すように交流電流（ｉ３）を流す。
（ａ）は負荷が大きい場合で、（ｂ）は無負荷の場合で
ある。ＧＴＯサイリスタ４１には０Ｎ−ＯＦＦによって
直流電圧ＶＨが第３図に示すように加わる。このＧＴＯ
サイリスタ４１の０Ｎ−０１’制御をＰＷＭ制御するこ
とによって同図に示すように交流電流（ｉ３）を流す。
ところで、前記第４図に示したスナバはＧＴＯサイリス
タ４１がオフした時の素子責務を軽減するためのもので
あり、スナバ抵抗４５には次のような損失が発生する。
タ４１がオフした時の素子責務を軽減するためのもので
あり、スナバ抵抗４５には次のような損失が発生する。
Ｐ＝ＶｚＣｓ Ｖｄ −ｆ （ｗ） ・ （１）
ここでＰ：スナバ抵抗に発生する損失 Ｃ３：スナバコンデンサの容ｉｔ （Ｆ）■ｄ：コンバ
ータ・インバータの直流 側電圧（Ｖ） ｆ：ＧＴＯサイリスクのスイッチン グ周波数（Ｈｚ） 前記（１）式で示された損失ＰはＧＴＯサイリスクがオ
ン、オフすることによって発生する損失であるので、第
４図（ａ）（ｂ）に示したように、このスイッチング周
波数は負荷の大小に関係なく一定である。すなわち、負
荷の大小に関係なく、（１）式で表わされる損失が発生
する。
ここでＰ：スナバ抵抗に発生する損失 Ｃ３：スナバコンデンサの容ｉｔ （Ｆ）■ｄ：コンバ
ータ・インバータの直流 側電圧（Ｖ） ｆ：ＧＴＯサイリスクのスイッチン グ周波数（Ｈｚ） 前記（１）式で示された損失ＰはＧＴＯサイリスクがオ
ン、オフすることによって発生する損失であるので、第
４図（ａ）（ｂ）に示したように、このスイッチング周
波数は負荷の大小に関係なく一定である。すなわち、負
荷の大小に関係なく、（１）式で表わされる損失が発生
する。
′Ｆ また、負荷容量が増大すると半導体素子は１個で
は対応出来ず、第６図に示すように複数個並列接続して
使用することになる。この第５図はＧＴＯサイリスタ４
１１〜４１３及びダイオード４２１〜４２３を並列接続
した場合で、スナバコンデンサ４３１の容量は第４図に
比べて３倍となり、発生損失も３倍となる。
は対応出来ず、第６図に示すように複数個並列接続して
使用することになる。この第５図はＧＴＯサイリスタ４
１１〜４１３及びダイオード４２１〜４２３を並列接続
した場合で、スナバコンデンサ４３１の容量は第４図に
比べて３倍となり、発生損失も３倍となる。
このように、交流電源と直流回路とに挿入されるＰＷＭ
制御のコンバータ、インバータでは、スナバ回路に発生
する損失は負荷の大小に関係なくほぼ一定であるため軽
負荷時の効率が大きく低下する。特に半導体素子を並列
接続した大容量の装置では、この損失も非常に大きい。
制御のコンバータ、インバータでは、スナバ回路に発生
する損失は負荷の大小に関係なくほぼ一定であるため軽
負荷時の効率が大きく低下する。特に半導体素子を並列
接続した大容量の装置では、この損失も非常に大きい。
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、スナバ回
路の発生損失を負荷の低下に応じて減らし、変換装置の
軽負荷時の効率向上を図かれる半導体電力変換装置の運
転制御方法を提供することにある。
路の発生損失を負荷の低下に応じて減らし、変換装置の
軽負荷時の効率向上を図かれる半導体電力変換装置の運
転制御方法を提供することにある。
本発明は前記目的を達成するため、単位自励変換器を直
流側で複数台並列接続して交流一直流電力変換を行う場
合において、変換電力の大きさに応じて運転する単位自
励変換器の数を決定することを要旨とするものである。
流側で複数台並列接続して交流一直流電力変換を行う場
合において、変換電力の大きさに応じて運転する単位自
励変換器の数を決定することを要旨とするものである。
本発明によれば、大容量向けの装置でも、素子を並列接
続せず構成した変換装置を単位変換装置としてこれを負
荷容量に応じて複数組並列接続し、変換電力が少ない場
合、複数の単位自励変換器の一部の運転を休止し、変換
電力が少ない時の効率向上を図かれる。
続せず構成した変換装置を単位変換装置としてこれを負
荷容量に応じて複数組並列接続し、変換電力が少ない場
合、複数の単位自励変換器の一部の運転を休止し、変換
電力が少ない時の効率向上を図かれる。
以下、図面について本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図は本発明の半導体電力変換装置の運転制御方法の
１実施例を示す回路図、第２図は同上動作説明図で、図
中１は交流電源、６は直流負荷を示す。
１実施例を示す回路図、第２図は同上動作説明図で、図
中１は交流電源、６は直流負荷を示す。
４０１〜４０３は単位自励変換器でそれぞれ交流電源１
に対し変換器２１〜２３及びリアクトル３１〜３３を介
して接続され、直流側では相互に並列に接続されて直流
負荷６に交流−直流変換した電力を供給する。図中５１
〜５３は各自励変換器４０１〜４０３に接続される直流
平滑コンデンサを示す。
に対し変換器２１〜２３及びリアクトル３１〜３３を介
して接続され、直流側では相互に並列に接続されて直流
負荷６に交流−直流変換した電力を供給する。図中５１
〜５３は各自励変換器４０１〜４０３に接続される直流
平滑コンデンサを示す。
第２図は動作を示す説明図で、単位自励変換器４０１〜
４０３は負荷６が必要とする変換電力の大きさに応じて
運転数が決定されるもので、例えば負荷がＯ〜１／３負
荷までは単位変換装置４０１のみ運転し、４０２．４０
３は停止する。１／３負荷〜２／３負荷では４０１．４
０２を運転し４１３は停止する。２／３負荷〜全負荷ま
では全てを運転する。
４０３は負荷６が必要とする変換電力の大きさに応じて
運転数が決定されるもので、例えば負荷がＯ〜１／３負
荷までは単位変換装置４０１のみ運転し、４０２．４０
３は停止する。１／３負荷〜２／３負荷では４０１．４
０２を運転し４１３は停止する。２／３負荷〜全負荷ま
では全てを運転する。
このようにして、前記第２図の例では１／３負荷以下の
軽負荷ではスナバの発生損失は１／３に減少する。
軽負荷ではスナバの発生損失は１／３に減少する。
なお、前記実施例では半導体スイッチとしてＧＴｏサイ
リスクの場合で示しであるが、トランジスタなど他の自
己消弧形素子では又サイリスクと強制消弧回路とで構成
された自励変換器の場合でも同じである。また、同実施
例では交流側は３相電源の場合で示しであるが、単相な
ど３相以外の電源に対しても通用可能である。
リスクの場合で示しであるが、トランジスタなど他の自
己消弧形素子では又サイリスクと強制消弧回路とで構成
された自励変換器の場合でも同じである。また、同実施
例では交流側は３相電源の場合で示しであるが、単相な
ど３相以外の電源に対しても通用可能である。
以上述べたように、本発明の半導体電力変換装置の運転
制御方法は、大容量向けの装置として、単位変換器内の
素子を並列接続せず単位変換器自体を負荷容量に応じて
複数組並列接続し、変換電力が少ない場合一部の変換器
の運転を休止してスナバ回路の発生損失を減じ効率向上
を図ることができるものである。
制御方法は、大容量向けの装置として、単位変換器内の
素子を並列接続せず単位変換器自体を負荷容量に応じて
複数組並列接続し、変換電力が少ない場合一部の変換器
の運転を休止してスナバ回路の発生損失を減じ効率向上
を図ることができるものである。
第１図は本発明の半導体電力変換装置の運転制御方法の
実施例を示す回路図、第２図は同上動作を示す回路図、
第３図は従来例を示す回路図、第４図は第３図回路の自
励変換器部分の回路図、第５図は第３図回路の動作波形
図、第６図は大容量装置としての自励変換器部分の回路
図である。 ■・・・交流電源 ２・・・変圧器３・・・リ
アクトル ４・・・半導体スイッチ５・・・直流
平滑コンデンサ ６・・・直流負荷 ２１〜２３・・・変圧器３
１〜３３・・・リアクトル ４０・・・自励変換器４
１・・・ＧＴＯサイリスク ４２・・・ダイオード ４３・・・スナバコンデ
ンサ４４・・・スナバダイオード ４５・・・スナバ抵抗 ５１〜５３・・・直流平滑コンデンサ ４０１〜４０３・・・単位自励変換器 出願人 富士電機株式会社 ４０３゛ 第２図 第３図 」 （ｏ）４′？Ａ御晴 （ｂ漣郁埼 第６図
実施例を示す回路図、第２図は同上動作を示す回路図、
第３図は従来例を示す回路図、第４図は第３図回路の自
励変換器部分の回路図、第５図は第３図回路の動作波形
図、第６図は大容量装置としての自励変換器部分の回路
図である。 ■・・・交流電源 ２・・・変圧器３・・・リ
アクトル ４・・・半導体スイッチ５・・・直流
平滑コンデンサ ６・・・直流負荷 ２１〜２３・・・変圧器３
１〜３３・・・リアクトル ４０・・・自励変換器４
１・・・ＧＴＯサイリスク ４２・・・ダイオード ４３・・・スナバコンデ
ンサ４４・・・スナバダイオード ４５・・・スナバ抵抗 ５１〜５３・・・直流平滑コンデンサ ４０１〜４０３・・・単位自励変換器 出願人 富士電機株式会社 ４０３゛ 第２図 第３図 」 （ｏ）４′？Ａ御晴 （ｂ漣郁埼 第６図
Claims (1)
- 単位自励変換器を直流側で複数台並列接続して交流一直
流電力変換を行う装置において、変換電力の大きさに応
じて運転する単位自励変換器の数を決定することを特徴
とする半導体電力変換装置の運転制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60232059A JPH0669293B2 (ja) | 1985-10-16 | 1985-10-16 | 半導体電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60232059A JPH0669293B2 (ja) | 1985-10-16 | 1985-10-16 | 半導体電力変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6292773A true JPS6292773A (ja) | 1987-04-28 |
| JPH0669293B2 JPH0669293B2 (ja) | 1994-08-31 |
Family
ID=16933331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60232059A Expired - Fee Related JPH0669293B2 (ja) | 1985-10-16 | 1985-10-16 | 半導体電力変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0669293B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003153531A (ja) * | 2001-11-07 | 2003-05-23 | Denso Corp | 容量負荷変動体の充放電装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54137728U (ja) * | 1978-03-13 | 1979-09-25 |
-
1985
- 1985-10-16 JP JP60232059A patent/JPH0669293B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54137728U (ja) * | 1978-03-13 | 1979-09-25 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003153531A (ja) * | 2001-11-07 | 2003-05-23 | Denso Corp | 容量負荷変動体の充放電装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0669293B2 (ja) | 1994-08-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |