JP2015002657A - インバータ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】単相三線式インバータ装置は、3つのレグLG0〜LG2を用いた直流電圧(VDC)に対するパルス幅変調により、A相の交流電圧(VA)及びB相の交流電圧(VB)を生成する。A相の電流情報(IA1、IA2、IA3、IA4又はIA5)に基づきA相のサージ電流の有無を検出する。A相にサージ電流が検出されたとき、A相に接続されたレグLG1の制御を通じA相の交流電圧の大きさを低下させることでA相の電流低下を図り、一方で、B相に接続されたレグLG2の通流率を下げることでA相のサージ電流によって誘発されうるB相の過電圧を抑制する。
【選択図】図19
Description
本発明の第1実施形態を説明する。図1は、第1実施形態に係るインバータ装置1の回路図である。インバータ装置1は、負荷LD1及びLD2以外の、図1に示される各要素を含んで構成される。即ち、インバータ装置1は、制御部10と、レグLG0〜LG2と、リアクトルL0〜L2と、コンデンサC0〜C2と、電圧センサ20A及び20Bと、それらを所定の関係で接続する各配線を備える。
同様に例えば、信号値VB *が“−120V(ボルト)”を示している特定タイミングにおいて、仮にA相参照電流の大きさが上限値ITH1以下であったならば、レグLG2の通流率αNが90%に設定される場合を考える(この場合の特定タイミングはB相負区間に属する)。この場合において、実際には、特定タイミングでのA相参照電流の大きさが上限値ITH2を超えていたとする。そうすると、A相にサージ電流が発生していると判断して、特定タイミングにおけるレグLG2の通流率αNを(0.9−Δ)に低下させる。
同様に例えば、信号値VB *が“−120V(ボルト)”を示している特定タイミングにおいて、仮にA相参照電流の変化の傾きの大きさが上限値ITH2以下であったならば、レグLG2の通流率αNが90%に設定される場合を考える(この場合の特定タイミングはB相負区間に属する)。この場合において、実際には、特定タイミングでのA相参照電流の変化の傾きの大きさが上限値ITH2を超えていたとする。そうすると、A相にサージ電流が発生していると判断して、特定タイミングにおけるレグLG2の通流率αNを(0.9−Δ)に低下させる。
本発明の第2実施形態を説明する。第2実施形態及び後述の第3〜第9実施形態は第1実施形態を基礎とする実施形態であり、第2〜第9実施形態において特に述べない事項に関しては、特に記述無き限り且つ矛盾の無い限り、第1実施形態の記載が第2〜第9実施形態にも適用される。
本発明の第3実施形態を説明する。図13は、第3実施形態に係るインバータ装置1bの回路図である。インバータ装置1bは、第1実施形態のインバータ装置1の例であって、図2のインバータ装置1に電流センサSA2及びSB2を追加したものである。
本発明の第4実施形態を説明する。図14は、第4実施形態に係るインバータ装置1cの回路図である。インバータ装置1cは、第1実施形態のインバータ装置1の例であって、図2のインバータ装置1に電流センサSA3及びSB3を追加したものである。
本発明の第5実施形態を説明する。図15は、第5実施形態に係るインバータ装置1dの回路図である。インバータ装置1dは、第1実施形態のインバータ装置1の例であって、図2のインバータ装置1に電流センサSA4及びSB4を追加したものである。
本発明の第6実施形態を説明する。図16は、第6実施形態に係るインバータ装置1eの回路図である。インバータ装置1eは、第1実施形態のインバータ装置1の例であって、図2のインバータ装置1に電流センサSA5及びSB5を追加したものである。
本発明の第7実施形態を説明する。電圧変動抑制機能を作用及び効果を確認する第1及び第2シミュレーションを行った。
本発明の第8実施形態を説明する。第2〜第6実施形態の内、任意の2つ、3つ又は4つの実施形態を組みあわせても良いし、第2〜第6実施形態の全てを組み合わせても良い。図19は、第2〜第6実施形態の全てを組み合わせて形成されたインバータ装置1hの回路図である。インバータ装置1hは、第1実施形態のインバータ装置1の例であって、図2のインバータ装置1に、第2〜第6実施形態で述べた電流センサSA1〜SA5及びSB1〜SB5を追加したものである。尚、図19では、図面の煩雑化防止のため、各電流センサとPWM制御器13A又は13Bが接続される様子の図示を割愛している(後述の図20でも同様)。
本発明の第9実施形態を説明する。上述の各実施形態にて述べた事項を、ハーフブリッジ方式の単相三線式インバータ装置に適用してもよい。図20は、ハーフブリッジ方式の単相三線式インバータ装置としての、自立運転が可能なインバータ装置1Jの回路図である。インバータ装置1Jでは、図19のインバータ装置1hを基準として、直流電源2及びレグLG0の代わりに直流電源61及び62の直列接続回路とコンデンサ63及び64の直列接続回路が設けられている。この点を除き、インバータ装置1h及び1J間で回路構成は同じである。但し、インバータ装置1Jでは、中性線30Nが、リアクトルL0を介して、コンデンサ63及び64間の接続点と直流電源61及び62間の接続点に共通接続されている。
本発明の実施形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。以上の実施形態は、あくまでも、本発明の実施形態の例であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以上の実施形態に記載されたものに制限されるものではない。上述の説明文中に示した具体的な数値は、単なる例示であって、当然の如く、それらを様々な数値に変更することができる。
以下、本発明の内容について考察する。尚、以下の考察の文章中において、カッコ内に示された符号は、第1相がA相であると仮定した場合の符号であるが、第1相はB相でありうる。
2 直流電源
10 制御部
10A A相制御部
10B B相制御部
30A、30B 電力線
30N 中性線
LG0〜LG2 レグ
L0〜L2 リアクトル
C0〜C2 コンデンサ
LD1、LD2 負荷
SA1〜SA5、SB1〜SB5 電流センサ
Claims (5)
- 直流電圧に基づき、中性線と第1線、第2線との間に、第1相、第2相の交流電圧を生成するインバータ装置であって、
第1相用リアクトルを介して前記第1線に接続され、前記直流電圧をパルス幅変調することで前記第1相の交流電圧を生成する第1相用レグと、
第2相用リアクトルを介して前記第2線に接続され、前記直流電圧をパルス幅変調することで前記第2相の交流電圧を生成する第2相用レグと、
前記パルス幅変調によって前記第1相用レグ及び第2相用レグを制御するとともに、前記第1相の電流情報に基づき前記第1相にサージ電流が生じているか否かを検出し、その検出結果に応じて前記第2相用レグの通流率を変更する制御部と、を備えた
ことを特徴とするインバータ装置。 - 前記制御部は、前記第1相に前記サージ電流が検出されたとき、前記サージ電流の非検出状態を基準として前記第1相の交流電圧の大きさが低下するように前記第1相用レグを制御する一方で、前記サージ電流の非検出状態を基準として前記第2相用レグの通流率を変更する
ことを特徴とする請求項1に記載のインバータ装置。 - 前記第1相の電流情報は、
前記第1線に含まれる配線であって且つ前記第1相用リアクトルと前記第1相の交流電圧を受ける第1相負荷との間の配線に流れる電流の情報、及び、
前記第1線と前記中性線又は前記第2線との間に接続されるコンデンサに流れる電流の情報の内、少なくとも1つを含む
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のインバータ装置。 - 前記制御部は、前記第1相の電流情報に対応する参照電流の大きさが所定の上限値より大きいとき、前記第1相にサージ電流が生じていると判断し、前記参照電流の大きさが前記上限値以下のときとの比較において前記第2相用レグの通流率を低下させる
ことを特徴とする請求項3に記載のインバータ装置。 - 前記制御部は、前記第1相の電流情報に対応する参照電流の変化の傾きの大きさが所定の上限値より大きいとき、前記第1相にサージ電流が生じていると判断し、前記傾きの大きさが前記上限値以下のときとの比較において前記第2相用レグの通流率を低下させる
ことを特徴とする請求項3に記載のインバータ装置。
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