JP2010193582A - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電力変換器の出力電流バランサーにおいて、空芯リアクトルと、複数台の電力変換器出力同士間を磁気結合するためのリアクトルとの直列接続回路をそれぞれの電力変換器の出力に接続する。
【選択図】図1
Description
電力変換器2及び3の出力電圧Vo1、Vo2の波形は矩形波であるが、その出力には共振回路が接続されているため、その共振曲線の共振点付近の出力周波数で運転しているとき、出力電流Io1、Io2は、正弦波に近い波形となる。電力変換器2と3の出力電圧Vo1、Vo2は、制御回路からの信号の遅延時間やスイッチング素子(IGBT)動作時間の相違により、立上りと立下りのタイミングにずれが生じる。
電力変換器2及び3の出力電圧Vo1、Vo2の波形は矩形波であるが、その出力には共振回路が接続されているため、その共振曲線の共振点付近の出力周波数で運転しているとき、出力電流Io1、Io2は、正弦波に近い波形となる。ここで、電力変換器2と3の出力電圧Vo1、Vo2は、制御回路からの信号の遅延時間やスイッチング素子(IGBT)動作時間の相違により、立上りと立下りのタイミングにずれが生じる。ここで、電力変換器3の出力電圧波形の立上りが電力変換器2の出力電圧波形の立上りに比べてΔtだけ早い場合を例に説明する。
(電力変換器2と3には、U、Vの出力があるが、図にはリアクトルの電圧は合計した電圧を記載している。)
尚、図1には電力変換器2台を並列接続した場合を示したが、3台以上でも同様である。
出力電圧の立上り時点では、直流電源1の正極(P)→IGBT3a→空芯リアクトル5a→リアクトル9の二次巻線9b→リアクトル8の一次巻線8a→空芯リアクトル4a→IGBT2b→直流電源1の負極(N)の第1の経路と、直流電源1の正極(P)→IGBT2c→空芯リアクトル4b→リアクトル9の一次巻線9a→リアクトル8の二次巻線8b→空芯リアクトル5b→IGBT3d→直流電源1の負極(N)の第2の経路で横流が流れる。従って、第1の経路の電流により、電力変換器3の出力電流Io2(U相)が増加し、電力変換器2の出力電流Io1(U相)が減少する。
このような構成において、定常的な電流は各変換器の出力がバランスし、さらに変換器間の電流が磁気結合リアクトル10でバランスするので、電力変換器2、3の出力電流はバランスすることがわかる。
出力電圧の立上り時点では、直流電源1の正極(P)→IGBT3a→空芯リアクトル5a→リアクトル9の一次巻線9a→リアクトル10の二次巻線10b→リアクトル8の一次巻線8a→IGBT2b→直流電源1の負極(N)の第1の経路と、直流電源1の正極(P)→IGBT2c→空芯リアクトル4b→リアクトル8の二次巻線8b→リアクトル10の一次巻線10a→リアクトル9の二次巻線9b→IGBT3d→直流電源1の負極(N)の第2の経路で横流が流れる。
また、実施例2、3においても同様に適用できる。
尚、上記実施例には電力変換器が2台の場合を示したが、これ以上の並列数の場合でも同様に実現可能である。
2a〜2d、3a〜3d・・・IGBT 2e、3e・・・直流コンデンサ
4a、4b、5a、5b・・・空芯リアクトル 6〜10・・・リアクトル
17〜20・・・リアクトル
11・・・共振コンデンサ 12・・・誘導加熱負荷
13〜16・・・コンデンサ
Claims (8)
- 複数台の電力変換器を並列接続し、誘導加熱負荷と共振コンデンサとを有する共振負荷に交流電力を供給する電力変換器の出力電流バランサにおいて、
空芯リアクトルと、前記複数台の電力変換器出力同士間を磁気結合するためのリアクトルと、の直列接続回路を、それぞれの電力変換器の出力に接続したことを特徴とする電力変換装置。 - 複数台の電力変換器を並列接続し、誘導加熱負荷と共振コンデンサとを有する共振負荷に交流電力を供給する電力変換器の出力電流バランサにおいて、
空芯リアクトルと、前記電力変換器自体の出力同士を磁気結合するためのリアクトルと、前記複数台の電力変換器出力同士間を磁気結合するためのリアクトルと、の直列接続回路を、それぞれの電力変換器の出力に接続したことを特徴とする電力変換装置。 - 前記複数台の電力変換器出力同士間を磁気結合するためのリアクトルは、各変換器の同相出力間を磁気結合するリアクトルであることを特徴とする請求項1または2に記載の電力変換装置。
- 前記複数台の電力変換器出力同士間を磁気結合するためのリアクトルは、各変換器の異相出力間を磁気結合するリアクトルであることを特徴とする請求項1または2に記載の電力変換装置。
- 前記複数台の電力変換器出力同士間を磁気結合するためのリアクトルは、各変換器の同相出力間を磁気結合するリアクトルと各変換器の異相出力間を磁気結合するリアクトルとの組み合わせであることを特徴とする請求項1または2に記載の電力変換装置。
- 前記空芯リアクトルと、前記電力変換器自体の出力同士を磁気結合するリアクトルまたは前記電力変換器出力同士間を磁気結合するためのリアクトルと、直列に、コンデンサを接続することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の電力変換装置。
- 前記複数台の電力変換器出力同士間を磁気結合するためのリアクトルは二次巻線を有し、該二次巻線同士で磁気結合させることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の電力変換装置。
- 前記空芯リアクトルのインダクタンス値に対し,電力変換器出力同士を磁気結合するためのリアクトルのインダクタンス値を小としたことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の電力変換装置。
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