JPS631373A - Inverter device - Google Patents
Inverter deviceInfo
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- JPS631373A JPS631373A JP61140977A JP14097786A JPS631373A JP S631373 A JPS631373 A JP S631373A JP 61140977 A JP61140977 A JP 61140977A JP 14097786 A JP14097786 A JP 14097786A JP S631373 A JPS631373 A JP S631373A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(#.業上の利用分野)
この発明はサイリスタ、トランジスタ等のスイッチング
素子をオン−オフ制御することにより直流電力を交流電
力に変換するインバータ装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (#. Field of Industrial Application) The present invention relates to an inverter device that converts DC power into AC power by controlling switching elements such as thyristors and transistors on and off.
(従来の技術)
直流出力を交流電力に変換するインバータ装置は、交流
電動機の駆動制御、あるいは離島やへき地などにおいて
、例えば、風力発電や太陽電池等で得られた電力を充電
装置にM電しておき、必要に応じてこの充電されている
直流電源から所定の交流電力に変換し、電力需要を補な
うために使われている。(Prior art) An inverter device that converts DC output into AC power is used to control the drive of an AC motor, or to transfer power obtained from wind power generation or solar cells to a charging device in remote islands or remote areas. The charged DC power is then converted to a predetermined AC power as needed, and used to supplement power demand.
このようなインバータ装置は、例えば、トランジスタや
サイリスタ等のスイッチング素子をブリッジ接続し、対
向するスイッチング素子を時系列的に順次、オン−オフ
制御することにより直流電源から交流電力を得ている。Such an inverter device obtains alternating current power from a direct current power source by connecting switching elements such as transistors and thyristors in a bridge manner and sequentially turning on and off opposing switching elements in time series.
このオン−オフ制御は、正弦波の基準信号とインバータ
出力のフィードバック信号との比較結果に基いて,前記
スイッチング素子のオン又はオフ時間の維続時間長を制
御することで行わせる。そのため、従来は、前記比較結
果に基いて、スイッチング素子の動作維続時間長を規定
するパルス幅を制御するパルス幅変調(PWM)回路を
採用していた。This on-off control is performed by controlling the duration of the on or off time of the switching element based on the comparison result between the sine wave reference signal and the feedback signal of the inverter output. Therefore, conventionally, a pulse width modulation (PWM) circuit has been used to control the pulse width that defines the duration of operation of the switching element based on the comparison result.
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、スイッチング素子のオン−オフの動作時
間長を制御するためのパルス幅変調回路は回路構成が複
雑であり、部品点数の増加に伴い信頼性及びコスト面で
も問題が生ずる。(Problems to be Solved by the Invention) However, the pulse width modulation circuit for controlling the on-off operation time length of the switching element has a complicated circuit configuration, and as the number of parts increases, reliability and cost are reduced. But a problem arises.
また、従来のインバータ装置では、スイッチング動作の
高速性の面でも問題が残されていた。Furthermore, conventional inverter devices still have problems in terms of high-speed switching operations.
この発明は前記に鑑みて為ざれたもので、回路構成を簡
素化して、コスト低減、信頼性の向上及び高速スイッチ
ング動作を可能として低歪率の波形出力を得ることがで
きるインバータ装置を提供するものである。The present invention has been made in view of the above, and provides an inverter device that can simplify the circuit configuration, reduce costs, improve reliability, and enable high-speed switching operation to obtain a waveform output with low distortion. It is something.
(問題点を解決するための手段)
この発明は航記の問題点を解決するために、スイッチン
グ素子のオン−オフ制御により直流電力を交流電力に変
換するインバータ装置において、ill御基準正弦波信
号を発生する正弦波発振器と、前記インバータ装置の出
力電圧に比例した帰還信号と前記基準正弦波信号を比較
し、その偏差信号を出力する比較回路と、前記偏差信号
を積分する槓分回路と、前記積分回路の出力信号に基い
て前記スイッチング素子のオン−オフ制御を行う制御回
路とを備えることを特徴としている。(Means for Solving the Problem) In order to solve the problem of navigation, the present invention provides an inverter device that converts DC power into AC power by on-off control of switching elements. a sine wave oscillator that generates a sine wave oscillator; a comparison circuit that compares a feedback signal proportional to the output voltage of the inverter device with the reference sine wave signal and outputs a deviation signal thereof; and an integrator circuit that integrates the deviation signal. The device is characterized by comprising a control circuit that performs on/off control of the switching element based on the output signal of the integrating circuit.
(実施例)
以下、この発明の一実施例を添付図面に基いて詳細に説
明する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail based on the accompanying drawings.
?Jl図はこの発明によるインバータ装置の一実施例を
示し、電池からの直流電力を交流電力に変換して交流負
荷に供給する場合の構成図である。? Diagram Jl shows one embodiment of the inverter device according to the present invention, and is a configuration diagram when DC power from a battery is converted into AC power and supplied to an AC load.
電池1には風力発電や太陽電池等で得られた電力が蓄電
されており、トランジスタあるいはサイリスタ等のスイ
ッチング素子で構成されたインバータ2に直流電力を供
給する。インバータ2は周知のようにスイッチング素子
をオン−オフ制閤することにより,電池1から供給され
ている直流電力を交流電力に変換する。The battery 1 stores electric power obtained from wind power generation, solar cells, etc., and supplies DC power to an inverter 2 composed of switching elements such as transistors or thyristors. The inverter 2 converts the DC power supplied from the battery 1 into AC power by turning on/off switching elements as is well known.
このインバータ2におけるオン−オフ制御は、スイッチ
ング素子がトランジスタの場合には、ベースに供給され
る駆動信号により、またサイリスタの場合にはゲートに
供給される駆動信号により行われる。フィルター3はイ
ンバータ2で得られた交流電力の波形を改善するための
もので、平滑化作用を有する。こうして平滑化された交
流電力は交流電動機等の交流負荷4に供給される。On-off control of the inverter 2 is performed by a drive signal supplied to the base if the switching element is a transistor, or by a drive signal supplied to the gate if the switching element is a thyristor. The filter 3 is for improving the waveform of the AC power obtained by the inverter 2, and has a smoothing effect. The AC power smoothed in this way is supplied to an AC load 4 such as an AC motor.
一方、インバータ2で得られた交流電力は、その出力電
圧を制御するための電圧制御系としての電圧検出W5に
て出力電圧が検出された後、電圧ml整器6において所
定のレベルの電圧信号に調整され、比較器7の一端子に
帰還信号として出力される。比較器7の十端子には電圧
指令値として正弦波発撮器8から所定周波数の正弦波信
号が供給されており、両信号の偏差信号が積分回路9の
入力となる。積分回路9では比較回路7からの偏差出力
を積分し、積分出力をビステリシスコンパレータ10に
供給する。ヒステリシスコンバレータ10は積分回路9
からの積分出力と、予め定めたヒステリシスコンパレー
タしきい値とに基いて比較出力(極性)をスイッチング
回路11に送出する。スイッチング回路1lではビステ
リシスコンバレータ10の出力に基き、インバータ2を
構成するスイッチング素子をオン−オフ制御するための
信号を作成し、ドライブ回路12に出力する。ドライブ
回路12ではスイッチング回路11から供給されている
制御信号を受け、インバータ2を構成するスイッチング
素子の対応する所定の素子を順次制御動作させるための
ベース又はゲートの駆動信号をインバータ2に供給し、
インバータ出力電圧を電圧指令値に追従するように制御
する。第1図の回路では単相インバータを対象としてい
るが、多相インバータの場合にも同様に発明の適用がで
きることは勿論である。On the other hand, after the output voltage of the AC power obtained by the inverter 2 is detected by the voltage detection W5 as a voltage control system for controlling the output voltage, a voltage signal of a predetermined level is sent to the voltage ml regulator 6. is adjusted and output as a feedback signal to one terminal of the comparator 7. A sine wave signal of a predetermined frequency is supplied from a sine wave oscillator 8 as a voltage command value to the ten terminals of the comparator 7, and a deviation signal between the two signals is input to an integrating circuit 9. The integration circuit 9 integrates the deviation output from the comparison circuit 7 and supplies the integrated output to the bisteresis comparator 10. The hysteresis converter 10 is an integrating circuit 9
A comparison output (polarity) is sent to the switching circuit 11 based on the integral output from the hysteresis comparator and a predetermined hysteresis comparator threshold. The switching circuit 1 l creates a signal for controlling the switching elements constituting the inverter 2 on and off based on the output of the bisteresis converter 10 and outputs it to the drive circuit 12 . The drive circuit 12 receives the control signal supplied from the switching circuit 11 and supplies the inverter 2 with a base or gate drive signal for sequentially controlling and operating corresponding predetermined elements of the switching elements constituting the inverter 2,
Controls the inverter output voltage to follow the voltage command value. Although the circuit shown in FIG. 1 is intended for a single-phase inverter, it goes without saying that the invention can be similarly applied to a multi-phase inverter.
第2図は第1図に示す回路の機能を説明するための構成
を示したもので、正弦波発振器8からの出力をein(
L)とし、ビステリシスコンバレータ10の出力をeo
ut(t)とする。FIG. 2 shows a configuration for explaining the function of the circuit shown in FIG. 1, in which the output from the sine wave oscillator 8 is
L), and the output of the bisteresis converter 10 is eo
Let ut(t).
第2図に示すこの発明の機能構成をS@域のブロックに
書き直すと、第3図のように示される。When the functional configuration of the present invention shown in FIG. 2 is rewritten into blocks in the S@ area, it is shown as shown in FIG. 3.
つまり、積分回路9は伝達関数1/ST,ヒステリシス
コンパレータ10は伝達関数K(K→ω)、及び電圧調
整器6は伝達関数Gで表わされる。That is, the integrating circuit 9 is represented by a transfer function 1/ST, the hysteresis comparator 10 is represented by a transfer function K (K→ω), and the voltage regulator 6 is represented by a transfer function G.
第3図を数式で書くと、
となり、これを更に整理すると、
κ→■とすると
゜従って、この発明による回路を採用すれば人力信号と
位相の等しい電圧波形のインバータ出力が得られること
がわかる。インバータ出力は矩形波ではなく、より正弦
波に近似する波形となるためインバータ装置で得られる
波形は高調波成分が抑制された波形となる。When Figure 3 is written as a mathematical formula, it becomes, and when this is further rearranged, κ → ■゜ Therefore, it can be seen that if the circuit according to the present invention is adopted, an inverter output with a voltage waveform having the same phase as the human input signal can be obtained. Since the inverter output is not a rectangular wave but has a waveform more similar to a sine wave, the waveform obtained by the inverter device is a waveform in which harmonic components are suppressed.
(発明の効果)
この発明は前記のように、基準正弦波信号を発生する正
弦波発振器と、インバータで変換ざれた交流電圧に比例
した帰還信号を比較し,その偏差を出力する比較回路と
,偏差出力を積分する積分回路と、積分回路の出力に基
いてスイッチング素子のオン−オフ制御を行う制御回路
とを備え、基準正弦波信号に応じて波形歪の少ないイン
バータ出力を容易に得ることができる。また、その構成
はきわめて簡単であり、従って、安価で信頼性の高い装
置が提供できる。また、高周波スイッチングにより騒音
の低減も可能となる。(Effects of the Invention) As described above, the present invention includes a sine wave oscillator that generates a reference sine wave signal and a comparison circuit that compares a feedback signal proportional to an AC voltage converted by an inverter and outputs the deviation thereof. Equipped with an integrator circuit that integrates the deviation output and a control circuit that controls on/off of switching elements based on the output of the integrator circuit, it is possible to easily obtain an inverter output with little waveform distortion according to the reference sine wave signal. can. Furthermore, the configuration is extremely simple, and therefore an inexpensive and highly reliable device can be provided. Moreover, noise can be reduced by high frequency switching.
ml図はこの発明によるインバータ装置の一実施例を示
す構成ブロック図、第2図はこの発明の機能構成図、第
3図はそのS@域ブロック図である。
1・・・電池
2・・・インバータ
3・−フィルター
4・・・交流負荷
5・・・電圧検出器
6・・・電圧調整器
7・・・比較器
8・・・正弦波発振器
9・・・積分回路
10・・・ビステリシスコンバレータ
11・・・スイッチング回路
12・・・ドライバー回路ml is a block diagram showing an embodiment of an inverter device according to the present invention, FIG. 2 is a functional block diagram of the present invention, and FIG. 3 is a block diagram of the S@ area thereof. 1... Battery 2... Inverter 3... Filter 4... AC load 5... Voltage detector 6... Voltage regulator 7... Comparator 8... Sine wave oscillator 9...・Integrator circuit 10...Bisteresis converter 11...Switching circuit 12...Driver circuit
Claims (1)
流電力に変換するインバータ装置において、制御基準正
弦波信号を発生する正弦波発振器と、前記インバータ装
置の出力電圧に比例した帰還信号と前記基準正弦波信号
を比較し、その偏差信号を出力する比較回路と、前記偏
差信号を積分する積分回路と、前記積分回路の出力信号
に基いて前記スイッチング素子のオン−オフ制御を行う
制御回路とを備えるインバータ装置。An inverter device that converts DC power into AC power by on-off control of switching elements, comprising: a sine wave oscillator that generates a control reference sine wave signal; a feedback signal proportional to the output voltage of the inverter device; and the reference sine wave signal. an inverter device comprising: a comparison circuit that compares and outputs a deviation signal; an integration circuit that integrates the deviation signal; and a control circuit that controls on/off of the switching element based on the output signal of the integration circuit. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61140977A JPS631373A (en) | 1986-06-17 | 1986-06-17 | Inverter device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61140977A JPS631373A (en) | 1986-06-17 | 1986-06-17 | Inverter device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS631373A true JPS631373A (en) | 1988-01-06 |
Family
ID=15281250
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61140977A Pending JPS631373A (en) | 1986-06-17 | 1986-06-17 | Inverter device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS631373A (en) |
-
1986
- 1986-06-17 JP JP61140977A patent/JPS631373A/en active Pending
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