JPS6347073B2 - - Google Patents

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JPS6347073B2
JPS6347073B2 JP56058470A JP5847081A JPS6347073B2 JP S6347073 B2 JPS6347073 B2 JP S6347073B2 JP 56058470 A JP56058470 A JP 56058470A JP 5847081 A JP5847081 A JP 5847081A JP S6347073 B2 JPS6347073 B2 JP S6347073B2
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Japan
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inverter
voltage
current source
control
output
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JP56058470A
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Japanese (ja)
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JPS57173380A (en
Inventor
Koichi Harada
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Toyo Electric Manufacturing Ltd
Original Assignee
Toyo Electric Manufacturing Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6347073B2 publication Critical patent/JPS6347073B2/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
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion 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
    • H02M7/505Conversion 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
    • H02M7/515Conversion 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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、直流電力を交流電力に変換するイン
バータ装置のうち電圧制御可能で、電圧制御を行
つても出力電圧波形が変わらず、多重化すること
により波形改善を行うインバータ装置に関する。
Detailed Description of the Invention The present invention is an inverter device that converts DC power into AC power, which is capable of voltage control, does not change the output voltage waveform even when voltage control is performed, and improves the waveform by multiplexing. It relates to an inverter device.

既に、回路構成の簡単な電流形インバータと、
電源としての多くの利点をもつ電圧形インバータ
を相互に組合せることにより、それぞれの長所を
生かした電圧制御可能はインバータ装置は本出願
人にて提案(特開昭51−81935号)されている。
We already have a current source inverter with a simple circuit configuration,
The applicant has proposed an inverter device (Japanese Unexamined Patent Publication No. 81935/1983) that enables voltage control by taking advantage of the advantages of each by combining voltage source inverters that have many advantages as a power source. .

本発明の目的はかかる特開昭51−81935号の特
徴を生かし、電流形インバータと電圧形インバー
タとを組合せたインバータ装置を2ユニツト使用
して、この2つのインバータ装置の交流出力電圧
を2つの変圧器により合成することにより波形改
善された、電圧制御可能でかつ電圧制御を行つて
も出力電圧波形が変化しない良好な電力を供給す
ることができる多重形のインバータ装置を提供す
ることにある。
The object of the present invention is to take advantage of the features of JP-A-51-81935, use two units of inverter devices that are a combination of a current source inverter and a voltage source inverter, and convert the AC output voltages of these two inverter devices into two units. To provide a multiplexed inverter device capable of supplying good power whose waveform is improved by combining it with a transformer, whose voltage is controllable, and whose output voltage waveform does not change even when the voltage is controlled.

以下、本発明を実施例図面にもとづいて説明す
る。第1図は本発明によるインバータ装置を単相
インバータに実施した例を示す結線図である。第
1図においてA,Bは電流形インバータと電圧形
インバータとを組合せたそれぞれのインバータ装
置(以下の説明ではインバータ装置Aを第1のイ
ンバータ装置、インバータ装置Bを第2のインバ
ータと称す)を示し、TA,TBは第1のインバー
タおよび第2のインバータの交流出力側に接続さ
れる変圧器、ZLは負荷、Lは平滑リアクトルで、
Eは被変換直流電源の入力直流電圧を示す。第1
のインバータおよび第2のインバータの破線枠内
に示されるCA,CBは平滑コンデンサで、CR1A
〜CR4A,CR1A′〜CR4A′,CR1B〜CR4
B,CR1B′〜CR4B′はそれぞれ制御素子を示し
ており、外部信号によりオン、オフを行うことの
できる素子であつてトランジスタ、GTO(ゲート
ターンオフサイリスタ)または強制転流手段をも
つたサイリスタ等が相当する。D3A,D3A′,
D4A,D4A′,D3B,D3B′,D4B,D
4B′は帰還整流器である。
Hereinafter, the present invention will be explained based on the drawings of the embodiments. FIG. 1 is a wiring diagram showing an example in which the inverter device according to the present invention is implemented in a single-phase inverter. In FIG. 1, A and B are respective inverter devices that are a combination of a current source inverter and a voltage source inverter (in the following description, inverter device A will be referred to as a first inverter device, and inverter device B will be referred to as a second inverter). , T A and T B are transformers connected to the AC output sides of the first inverter and the second inverter, Z L is the load, L is the smoothing reactor,
E indicates the input DC voltage of the DC power source to be converted. 1st
C A and C B shown within the broken line frame of the inverter and the second inverter are smoothing capacitors, CR1A
~CR4A, CR1A'~CR4A', CR1B~CR4
B, CR1B' to CR4B' each indicate a control element, which can be turned on or off by an external signal, such as a transistor, a GTO (gate turn-off thyristor), or a thyristor with forced commutation means. Equivalent to. D3A, D3A',
D4A, D4A', D3B, D3B', D4B, D
4B' is a feedback rectifier.

第1のインバータは制御整流素子CR1A,CR
1A′,CR2A,CR2A′からなる単相の電流形
インバータと、制御整流素子CR3A,CR3A′,
CR4A,CR4A′とこれら制御整流素子に逆並列
接続される帰還整流器D3A,D3A′,D4A,
D4A′と平滑コンデンサCAからなる単相の電圧
形インバータとにより構成され、第2のインバー
タも前記第1のインバータと同様に制御整流素子
CR1B,CR1B′,CR2B,CR2B′からなる単
相の電流形インバータと、制御整流素子CR3B,
CR3B′,CR4B,CR4B′とこれら制御素子に
逆並列接続される帰還整流器D3B,D3B′,
D4B,D4B′と平滑コンデンサCBからなる単
相の電圧形インバータとにより構成されている。
なおかかる第1、第2のインバータの電流形イン
バータは、負荷側の交流電圧により転流する他励
インバータ、あるいは図示しない強制転流回路を
具備した自励式インバータのいずれでもよい。ま
た第1、第2のインバータの電圧形インバータに
おいてサイリスタを使用する場合は図示していな
い強制転流回路が必要である。
The first inverter is controlled rectifier CR1A, CR
A single-phase current source inverter consisting of 1A', CR2A, CR2A', and controlled rectifiers CR3A, CR3A',
Feedback rectifiers D3A, D3A', D4A, which are connected in antiparallel to CR4A, CR4A' and these control rectifying elements,
D4A' and a single-phase voltage source inverter consisting of a smoothing capacitor CA, and the second inverter also has a controlled rectifier like the first inverter.
A single-phase current source inverter consisting of CR1B, CR1B', CR2B, CR2B', and a controlled rectifier CR3B,
CR3B', CR4B, CR4B' and feedback rectifiers D3B, D3B' connected in antiparallel to these control elements,
It is composed of a single-phase voltage source inverter consisting of D4B, D4B' and a smoothing capacitor CB.
The current source inverters of the first and second inverters may be either separately excited inverters that commutate using an alternating current voltage on the load side, or self-excited inverters equipped with a forced commutation circuit (not shown). Furthermore, if a thyristor is used in the voltage source inverters of the first and second inverters, a forced commutation circuit (not shown) is required.

ここで第1のインバータの電流形インバータの
負極端子NAと、第2のインバータの電流形イン
バータの正極端子PBが接続され、第1のインバ
ータおよび第2のインバータの電流形インバータ
の正極端子PAおよび負極端子NBが電流形イン
バータの電流平滑用の平滑リアクトルLを介して
被変換直流電源Eに接続されている。
Here, the negative terminal NA of the current source inverter of the first inverter and the positive terminal PB of the current source inverter of the second inverter are connected, and the positive terminal PA of the current source inverter of the first inverter and the second inverter A negative terminal NB is connected to a DC power source E to be converted via a smoothing reactor L for current smoothing of the current source inverter.

また第1のインバータおよび第2のインバータ
の電流形インバータの交流出力端子は、第1のイ
ンバータおよび第2のインバータの電圧形インバ
ータの交流出力端子とそれぞれ直接に接続され、
第1のインバータおよび第2のインバータの交流
電圧は各々変圧器TAおよびTBの1次巻線(aお
よびc)に接続され、該変圧器TAおよびTBの2
次巻線(bおよびd)により合成され負荷ZLに接
続されている。変圧器TAの一次巻線a、二次巻
線bと変圧器TBの一次巻線c、二次巻線dは同
じ巻線比で、極性は図示の如く接続する。
Further, the AC output terminals of the current source inverters of the first inverter and the second inverter are directly connected to the AC output terminals of the voltage source inverters of the first inverter and the second inverter, respectively,
The alternating voltages of the first inverter and the second inverter are connected to the primary windings (a and c) of transformers T A and T B , respectively;
It is combined by the next winding (b and d) and connected to the load Z L. The primary winding a and secondary winding b of transformer T A and the primary winding c and secondary winding d of transformer T B have the same winding ratio and are connected with polarity as shown in the figure.

第2図は第1図の回路において第1のインバー
タに対し第2のインバータを電気角θだけ遅れて
動作させ、また第1および第2のインバータの電
流形インバータの制御整流素子を、第1および第
2のインバータの電圧形インバータのそれに対し
て電気角γだけ進ませて制御した場合(進み制御
方式)の制御整流素子の制御信号、および各部電
圧電流波形を示したものである。
FIG. 2 shows that in the circuit of FIG. 1, the second inverter is operated with a delay of an electrical angle θ with respect to the first inverter, and the control rectifying elements of the current source inverters of the first and second inverters are operated with respect to the first inverter. The control signal of the control rectifying element and the voltage and current waveforms of each part are shown when the control signal is advanced by an electrical angle γ with respect to that of the voltage source inverter of the second inverter (advanced control method).

以下本発明によるインバータ動作および特性を
第1図、第2図にもとづいて説明する。
The operation and characteristics of the inverter according to the present invention will be explained below based on FIGS. 1 and 2.

第2図において第2図アは制御整流素子CR1
A,CR1A′,CR2A,CR2A′の制御信号、第
2図イは制御整流素子CR3A,CR3A′,CR4
A,CR4A′の制御信号、第2図ウは制御素子CR
1B,CR1B′,CR2B,CR2B′の制御信号、
第2図エは制御素子CR3B,CR3B′,CR4B,
CR4B′の制御信号をそれぞれ示している。いま
第1のインバータについてみると、電圧形インバ
ータ直流電圧VDAと電圧形インバータ出力電圧
eINVAは次のように決定される。電圧形インバー
タ出力電圧eINVAは電圧形インバータの制御整流
素子CR3A,CR3A′,CR4A,CR4A′により
一義的に決められ、電圧波形は第2図オの如く波
高値がVDAの矩形波となり、電流形インバータの
交流出力端子に供給される。第2のインバータに
ついても同様で電圧形インバータ出力電圧eINVB
の電圧波形は第2図カの如く波高値がVDBの矩形
波となり、電流形インバータの交流出力端子に供
給される。
In Figure 2, Figure 2A is the control rectifier CR1.
A, control signals of CR1A', CR2A, CR2A', Fig. 2A shows control rectifier elements CR3A, CR3A', CR4
A, control signal of CR4A', Fig. 2 C is control element CR
1B, CR1B', CR2B, CR2B' control signals,
Figure 2D shows control elements CR3B, CR3B', CR4B,
The control signals of CR4B' are shown respectively. Now looking at the first inverter, the voltage source inverter DC voltage V DA and the voltage source inverter output voltage
e INVA is determined as follows. The voltage source inverter output voltage e INVA is uniquely determined by the control rectifying elements CR3A, CR3A', CR4A, CR4A' of the voltage source inverter, and the voltage waveform is a rectangular wave with a peak value of V DA as shown in Fig. 2 O. Supplied to the AC output terminal of the current source inverter. Similarly for the second inverter, the voltage source inverter output voltage e INVB
The voltage waveform becomes a rectangular wave with a peak value of V DB as shown in Fig. 2(f), and is supplied to the AC output terminal of the current source inverter.

また交流出力電圧eLは第1のインバータの出力
電圧eINVAと第2のインバータの出力電圧eINVB
変圧器TAおよびTBを介して合成され、変圧器TA
およびTBの巻線比により、電圧波形は第2図キ
のように波高値がVD(=VDA+VDB)の零電圧期間
のある矩形波となる。期間においては制御整流
素子CR1A,CR1A′,CR2B,CR2B′が導通
していることから、第1および第2インバータの
電流形インバータの正極および負極の直流電圧
VD1は零、期間においては第1のインバータの
交流電圧が極性反転し、直流電圧VD1は+1(VDA
+VDB)となる。期間になると、制御整流素子
CR1B,CR1B′が導通するので直流電圧VD1
零、期間においては第2のインバータの交流電
圧が極性反転し、直流電圧VD1は+(VDA+VDB
となる。期間Vにおいては制御整流素子CR2A,
CR2A′が導通するので直流電圧VD1は零、期間
になると第1のインバータの交流電圧が再び極
性反転し、直流電圧VD1は+(VDA+VDB)となる。
期間においては制御整流素子CR2B,CR2
B′が導通するので直流電圧VD1は零、期間にな
ると第2のインバータの交流電圧が再び極性反転
し、直流電圧VD1は+(VDA+VDB)となる。
Also, the AC output voltage e L is obtained by combining the output voltage e INVA of the first inverter and the output voltage e INVB of the second inverter via transformers T A and T B.
Due to the turns ratio of T B and T B , the voltage waveform becomes a rectangular wave with a zero voltage period and a peak value of V D (=V DA + V DB ) as shown in FIG. 2G. Since the control rectifying elements CR1A, CR1A', CR2B, and CR2B' are conducting during this period, the DC voltage at the positive and negative poles of the current source inverters of the first and second inverters is
V D1 is zero, the polarity of the AC voltage of the first inverter is reversed during the period, and the DC voltage V D1 is +1 (V DA
+V DB ). When the period comes, the controlled rectifier
Since CR1B and CR1B' are conductive, the DC voltage V D1 is zero, and during the period, the polarity of the AC voltage of the second inverter is reversed, and the DC voltage V D1 is + (V DA + V DB ).
becomes. During the period V, the controlled rectifier CR2A,
Since CR2A' is conductive, the DC voltage V D1 is zero, and when the period ends, the polarity of the AC voltage of the first inverter is reversed again, and the DC voltage V D1 becomes +(V DA + V DB ).
During the period, the control rectifying elements CR2B, CR2
Since B' is conductive, the DC voltage V D1 is zero, and when the period ends, the polarity of the AC voltage of the second inverter is reversed again, and the DC voltage V D1 becomes +(V DA + V DB ).

かくの如く期間〜までで動作周期1サイク
ルを終了し、第1および第2のインバータの電流
形インバータの正極および負極の直流電圧VD1
第2図コに示すように同一波形の繰り返しとなる
電圧波形である。
In this way, one cycle of the operating cycle is completed in the period ~, and the DC voltage V D1 of the positive and negative poles of the current source inverters of the first and second inverters repeats the same waveform as shown in Figure 2. It is a voltage waveform.

この直流電圧VD1の平均電圧と入力直流電圧E
と等しい状態が、本発明のインバータの動作が平
衡している場合であり、下記第(1)式のようにな
る。
The average voltage of this DC voltage V D1 and the input DC voltage E
A state equal to is a case where the operation of the inverter of the present invention is balanced, and is expressed by the following equation (1).

E=(π/2−γ)(VDA+VDB)/π/2 VD=VDA+VDB ……(1) ∴VD=π/π−2γ・E 以上のようにVD(=VDA+VDB)、したがつて波
高値がVDの矩形波交流としての交流出力電圧eL
はγの値によつて決定され、インバータ自体で電
圧制御が可能であることがわかる。
E=(π/2−γ)(V DA +V DB )/π/2 V D =V DA +V DB ……(1) ∴V D =π/π−2γ・E As above, V D (= V DA + V DB ), therefore, the AC output voltage e L as a rectangular wave AC with a peak value of V D
is determined by the value of γ, and it can be seen that the voltage can be controlled by the inverter itself.

本発明による電圧制御によれば、その出力波形
を変化させることをしないから、パルス幅制御方
式のように電圧制御により高調波成分の変動があ
るという欠点が改善される。
According to the voltage control according to the present invention, since the output waveform is not changed, the disadvantage that voltage control causes fluctuations in harmonic components as in the pulse width control method can be improved.

さらに第(1)式により波高値がVD、したがつて
交流出力電圧eLの制御は、制御角γを固定し、入
力直流電圧Eを変化させることによつても可能で
あることが判る。
Furthermore, it can be seen from equation (1) that the peak value is V D and therefore the AC output voltage e L can be controlled by fixing the control angle γ and changing the input DC voltage E. .

次に第1のインバータの電流形インバータの制
御整流素子CR1A,CR1A′の電圧を考えると、
期間〜は導通しているのでその両端電圧は
零、期間Vでは制御整流素子CR2A,CR2A′が
導通するので制御整流素子CR1A,CR1A′には
−VDAの逆電圧が印加される。期間,,で
は第1のインバータの交流電圧の極性反転により
+VDAの順電圧が印加される。従つてその電圧波
形は第2図クのようになる。制御整流素子CR2
A,CR2A′についてもその対称性から波形は全
く同一となり、位相がπだけ遅れたものとなる。
Next, considering the voltages of the control rectifying elements CR1A and CR1A' of the current source inverter of the first inverter,
Since the control rectifiers CR2A and CR2A' are conductive during the period V, the voltage across them is zero because they are conductive. During the period V, the control rectifiers CR2A and CR2A' are conductive, so a reverse voltage of -V DA is applied to the control rectifiers CR1A and CR1A'. During period , a forward voltage of +V DA is applied due to polarity reversal of the AC voltage of the first inverter. Therefore, the voltage waveform becomes as shown in FIG. Control rectifier CR2
Due to their symmetry, the waveforms of A and CR2A' are exactly the same, and their phases are delayed by π.

また第2のインバータの電流形インバータの制
御整流素子CR1B,CR1B′の電圧を考えると、
期間〜は導通しているのでその両端電圧は
零、期間では制御整流素子CR2B,2B′が導
通するので、制御整流素子CR1B,CR1B′には
−VDBの逆電圧が印加される。期間,,で
は第2のインバータの交流電圧の極性反転により
−VDBの順電圧が印加される。従つてその電圧波
形は第2図ケのようになる。制御整流素子CR2
B,CR2B′についてもその対称性から波形は全
く同一となり、位相がπだけ遅れたものとなる。
Also, considering the voltages of the control rectifying elements CR1B and CR1B' of the current source inverter of the second inverter,
Since the control rectifying elements CR2B and CR1B ' are conducting during the period . In period , , a forward voltage of -V DB is applied due to polarity reversal of the AC voltage of the second inverter. Therefore, the voltage waveform becomes as shown in Fig. 2(a). Control rectifier CR2
Due to their symmetry, the waveforms of B and CR2B' are exactly the same, and the phases are delayed by π.

これより進み制御方式では制御整流素子CR1
A,CR1A′,CR2A,CR2A′,CR1B,CR
1B′,CR2B,CR2B′にサイリスタを使用する
場合、前述のように逆電圧が保証されるため、そ
の強制転流回路がなくても転流が可能となる。
In the advanced control method, the control rectifier CR1
A, CR1A', CR2A, CR2A', CR1B, CR
When using thyristors for 1B', CR2B, and CR2B', reverse voltage is guaranteed as described above, so commutation is possible even without the forced commutation circuit.

したがつて制御整流素子CR1A,CR1A′,
CR2A,CR2A′,CR1B,CR1B′,CR2B,
CR2B′には高速サイリスタ(タンオフ時間の短
いサイリスタ)を使用する必要がなくなる。
Therefore, the controlled rectifying elements CR1A, CR1A',
CR2A, CR2A', CR1B, CR1B', CR2B,
There is no need to use a high-speed thyristor (thyristor with a short turn-off time) for CR2B'.

次に入力電力と出力電圧との関係を考えてみ
る。第1のインバータの電流形インバータ出力電
流iDAの出力電流波形を第2図シ、その波高値を
ID、第2のインバータの電流形インバータ出力電
流iDBの出力電流波形を第2図ス、その波高値を
ID、負荷ZLは純抵抗負荷として負荷電流iLの電流
波形を第2図サ、その波高値をILとし、第1およ
び第2のインバータの電圧形インバータ直流電流
iCAおよびiCBの電流波形を求めると、それぞれ第
2図タおよび第2図チとなる。ここで平滑コンデ
ンサ電圧(VDAおよびVDB)は平衡状態では一定
であるので、その流入、流出する電流の平均は零
でなければならない。つまり (1)、(2)式より EID=VDIL ……(3) となり、負荷電力PL(=VDIL)は入力電力PD(=
EID)と等しくなることが判る。このことは起動、
負荷変動等の過渡的な場合を除いた定常運転状態
では、負荷有効電力は第1、第2のインバータの
電圧形インバータから有効電力を供給する必要が
ない、すなわち被変換直流電源は電圧形インバー
タ入力側には必要でないことを示すものである。
第2図セは第1インバータの電圧インバータ出力
電流iINVAの出力電流波形、第2図ソは第2インバ
ータの電圧インバータ出力電流iINVBの出力電流波
形である。
Next, consider the relationship between input power and output voltage. Current-type inverter output current i of the first inverter The output current waveform of DA is shown in Figure 2, and its peak value is
I D , the output current waveform of the current source inverter output current i DB of the second inverter is shown in Figure 2, and its peak value is
I D , the load Z L is a pure resistance load, the current waveform of the load current i L is shown in Figure 2, and its peak value is I L , and the voltage type inverter DC current of the first and second inverters is
The current waveforms of i CA and i CB are shown in Figure 2 (ta) and (c), respectively. Here, since the smoothing capacitor voltages (V DA and V DB ) are constant in an equilibrium state, the average of the currents flowing into and out of them must be zero. In other words From equations (1) and (2), EI D = V D I L ...(3), and the load power P L (= V D I L ) is the input power P D (=
It can be seen that it is equal to EI D ). This thing starts,
In steady-state operating conditions, excluding transient cases such as load fluctuations, there is no need to supply active power to the load from the voltage source inverters of the first and second inverters. This indicates that it is not necessary on the input side.
FIG. 2 (C) shows the output current waveform of the voltage inverter output current i INVA of the first inverter, and FIG. 2 (S) shows the output current waveform of the voltage inverter output current i INVB of the second inverter.

ここで交流出力電圧eLに対する各部電流の関係
をベクトル図で示すと、第3図のようになる。
(ただし基本波成分について)。すなわち第3図
は、負荷有効電力は第1、第2のインバータの電
流形インバータの出力有効電力により供給され、
第1、第2のインバータの電圧形インバータは無
効電力処理のみに関与していること、従つて電圧
形インバータには負荷電力供給源としての他の直
流電源が必要でないことを示している。
Here, the relationship between the currents of each part and the AC output voltage e L is shown in a vector diagram as shown in FIG. 3.
(However, regarding the fundamental wave component). That is, in FIG. 3, the load active power is supplied by the output active power of the current source inverters of the first and second inverters,
This shows that the voltage source inverters of the first and second inverters are involved only in reactive power processing, and therefore the voltage source inverters do not require another DC power source as a load power supply source.

上述では進み制御について説明したが、遅れ制
御についても全く同一の特性となる。ただし制御
整流素子CR1A,CR1A′,CR2A,CR2A′お
よびCR1B,CR1B′,CR2B,CR2B′の転流
に際して逆電圧が印加されないので、サイリスタ
を使用する場合には強制転流回路が必要となる。
Although advance control has been described above, the same characteristics apply to delay control. However, since no reverse voltage is applied during commutation of the control rectifying elements CR1A, CR1A', CR2A, CR2A' and CR1B, CR1B', CR2B, CR2B', a forced commutation circuit is required when using a thyristor.

以上のように本発明によれば、回路構成の簡単
な電流形インバータと、電源としての多くの利点
をもつ電圧形インバータとを組合せた第1および
第2のインバータの交流電圧を変圧器を介して合
成することにより、波形改善された、電圧制御可
能でかつ電圧制御を行つても交流出力電圧が変化
しない多重形インバータを実現できるものであ
る。
As described above, according to the present invention, the AC voltage of the first and second inverters, which are a combination of a current source inverter with a simple circuit configuration and a voltage source inverter that has many advantages as a power source, is transferred via a transformer. By combining these, it is possible to realize a multiplexed inverter with an improved waveform, which is capable of voltage control, and whose AC output voltage does not change even when voltage control is performed.

また本発明によれば、被変換直流電源に対し第
1のインバータと第2のインバータが直列に接続
されているため、使用部分の定格が低減でき、特
に車両用インバータのように被変換直流電減の電
圧が外部条件で決められるような用途においても
経済的なインバータを提供できるものである。
Further, according to the present invention, since the first inverter and the second inverter are connected in series with respect to the DC power source to be converted, the rating of the used parts can be reduced. This makes it possible to provide an economical inverter even in applications where the voltage of the inverter is determined by external conditions.

さらにまた本発明によるインバータの出力諸特
性は、電圧形のそれと同一のものであるから、現
在公知となつている各種出力回路に関する技術は
本発明の要旨を変えない範囲でそのまま適用でき
ることは勿論である。一例として3相ブリツジイ
ンバータを多重することにより波形改善を行う他
の実施例を第4図に示す。このような構成にて出
力電圧に含まれる高調波の最低次数を第11調波と
することができることは充分に知られるところで
あり、詳細説明は省略する。
Furthermore, since the output characteristics of the inverter according to the present invention are the same as those of the voltage-type inverter, it goes without saying that currently known techniques regarding various output circuits can be applied as is without changing the gist of the present invention. be. As an example, FIG. 4 shows another embodiment in which the waveform is improved by multiplexing three-phase bridge inverters. It is well known that with such a configuration, the lowest order of harmonics included in the output voltage can be set to the 11th harmonic, and detailed explanation will be omitted.

以上詳述した通り本発明によれば、電流形イン
バータと電圧形インバータとからなるインバータ
を相互に組合せ、その交流電圧を多重することに
より、波形改善され、かつ電流形インバータおよ
び電圧形インバータの特性を生かすことができ、
経済的なインバータ装置を提供することができ
る。
As detailed above, according to the present invention, by combining inverters consisting of a current source inverter and a voltage source inverter and multiplexing their AC voltages, the waveform is improved and the characteristics of the current source inverter and the voltage source inverter are improved. can take advantage of
An economical inverter device can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明によるインバータ装置を単相イ
ンバータに実施した例を示す結線図、第2図は第
1図の回路動作を説明するための各部電圧、電流
波形図、第3図は電圧、電流についてのベクトル
図、第4図は本発明の他の実施例を示す結線図で
ある。 CR1A〜CR4A,CR1A′〜CR4A′,CR1
B〜CR4B,CR1B′〜CR4B′……制御整流素
子、D3A〜D3A′,D4A,D4A′,D3B,
D3B′,D4B,D4B′……帰還整流器、L…
…平滑リアクトル、TA,TB……変圧器、ZL……
負荷、CA,CB……平滑コンデンサ。
Fig. 1 is a wiring diagram showing an example in which the inverter device according to the present invention is implemented as a single-phase inverter, Fig. 2 is a voltage and current waveform diagram of each part to explain the circuit operation of Fig. 1, and Fig. 3 is a voltage and current waveform diagram of each part. A vector diagram regarding current, and FIG. 4 is a wiring diagram showing another embodiment of the present invention. CR1A~CR4A, CR1A'~CR4A', CR1
B~CR4B, CR1B'~CR4B'...Control rectifier, D3A~D3A', D4A, D4A', D3B,
D3B', D4B, D4B'...Feedback rectifier, L...
…Smoothing reactor, T A , T B … Transformer, Z L
Load, CA, CB...smoothing capacitor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 複数個の制御整流素子より構成される電流形
インバータと、複数個の制御整流素子と複数個の
帰還整流器と直流端子間に接続されるコンデンサ
とにより構成される電圧形インバータとの交流出
力端子どうしを直接結合した第1のインバータ装
置と、該第1のインバータ装置と同じ構成からな
る第2のインバータ装置とを、各々の交流出力端
子が第1および第2の変圧器の1次巻線に接続さ
れ、かつ該第1、第2の変圧器の2次巻線を直列
に接続し各インバータの出力電圧を合成した電圧
を負荷へ接続することにより、負荷電力を前記電
流形インバータの直流入力端子に接続された被変
換直流電源から供給するようにしたインバータ装
置において、前記第1のインバータ装置の電流形
インバータの直流側負端子と前記第2のインバー
タ装置の電流形インバータの直流側正端子とが接
続され、前記直列接続された電流形インバータの
直流入力端子は平滑リアクトルを介して被変換直
流電源に接続されていることを特徴とするインバ
ータ装置。
1. AC output terminals of a current source inverter consisting of a plurality of controlled rectifying elements, a voltage source inverter consisting of a plurality of controlled rectifying elements, a plurality of feedback rectifiers, and a capacitor connected between the DC terminals. A first inverter device that is directly coupled to each other, and a second inverter device that has the same configuration as the first inverter device, each having an AC output terminal connected to the primary windings of the first and second transformers. By connecting the secondary windings of the first and second transformers in series and connecting the voltage obtained by combining the output voltages of each inverter to the load, the load power is converted to the DC current of the current source inverter. In the inverter device, the DC power supply is supplied from the DC power source to be converted connected to the input terminal, and the DC side negative terminal of the current source inverter of the first inverter device and the DC side positive terminal of the current source inverter of the second inverter device. An inverter device characterized in that the DC input terminals of the series-connected current source inverters are connected to a DC power source to be converted via a smoothing reactor.
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