JP2019097277A - 電力変換装置及び電力変換装置の制御方法並びにプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
順変換部11及び逆変換部13の制御回路を動作させるにあたり、制御部22は、逆変換部13の出力電流値と、逆変換部13の通電時間と、逆変換部13の使用率と、負荷15の共振周波数とを設定するための操作部20に対する入力を受け付け、入力された値に基づき、出力電流値と、通電時間と、使用率と、共振周波数とを設定する。
α=ta/τ
=ta/(ta+tb)
次に、制御部22は、設定された出力電流値、通電時間、使用率及び共振周波数による出力の可否を判定する。出力可否の判定には、逆変換部13の出力周波数、通電時間及び使用率と、逆変換部13に含まれるスイッチング素子の最大使用可能温度以下の所定温度での許容出力電流値とを関連付けたデータが用いられ、このデータは制御部22の記憶装置に予め記憶されている。
スイッチング素子の損失=定常損失+スイッチング損失
ここで、定常損失は、スイッチング素子の通電による損失であり、その損失量は出力電流値及び通電時間に依存する。一方、スイッチング損失は、スイッチング素子のオンオフによる損失であり、その損失量は周波数(スイッチング回数)及び通電時間に依存する。
Tj=Tw+Ptm{(tp/τ)・R(j-w)+(1−tp/τ)・R(j−w)(τ+tp)−R(j-w)(τ)+R(j-w)(tp)}
上式は、次のように変形される。
Tj−Tw=(T∞+T3−T2+T1)・Ptm
ここで、T∞=(tp/τ)・R(j-w)
T3=(1−tp/τ)・R(j−w)(τ+tp)
T2=R(j-w)(τ)
T1=R(j-w)(tp)
T∞は、損失の通電率(tp/τ)の割合が無限大時間与えられることを意味し、連続定格時の熱抵抗×通電率(tp/τ)により求める。
T3は、(τ+tp)時間における損失から、(τ+tp)時間の損失の通電率(tp/τ)の割合が引かれることを意味する。
−T2は、τ時間における損失分を引くことを意味する。
T1は、tp時間における損失分を足すことを意味する。
ここで、τとは繰り返し時間であり、R(j-w)(t)は時間tにおける過渡熱抵抗(℃/W)である。Twは冷却水の温度(℃)である。
出力可否の判定が可である場合に、制御部22は、設定された出力電流値、通電時間及び使用率にて順変換部11及び逆変換部13の制御回路を動作させる。
なお、出力可否の判定が不可である場合に、制御部22は、判定が可となる周波数又は使用率を求め、求めた周波数又は使用率を表示部21に表示させるようにしてもよい。
11 順変換部
13 逆変換部
14 制御盤
15 負荷
20 操作部
21 表示部
22 制御部
C コンデンサ
L 加熱コイル
Claims (5)
- 交流を電流一定の直流に変換する順変換部と、
スイッチング素子を有し、前記順変換部から供給される直流を前記スイッチング素子のオンオフによって交流に変換して負荷に出力する共振型の逆変換部と、
前記逆変換部の出力電流値と、前記逆変換部の通電時間と、通電時間/(通電時間+非通電時間)から求まる前記逆変換部の使用率とが設定され、設定された出力電流値、通電時間及び使用率に基づいて前記順変換部及び前記逆変換部を動作させる制御部と、
を備え、
前記制御部には、前記負荷の共振周波数がさらに設定され、
前記制御部は、前記逆変換部の出力周波数、通電時間及び使用率と、前記スイッチング素子の最大使用可能温度以下の所定温度での前記逆変換部の許容出力電流値とを関連付けたデータに基づき、設定された出力電流値、通電時間、使用率及び共振周波数による出力の可否を判定し、出力が可であると判定した場合にのみ前記順変換部及び前記逆変換部を動作させる電力変換装置。 - 請求項1記載の電力変換装置であって、
表示部をさらに備え、
前記制御部は、設定された出力電流値、通電時間、使用率及び共振周波数による出力が不可であると判定した場合に、設定された共振周波数よりも低い周波数であって、設定された出力電流値、通電時間及び使用率との関係で出力が可となる周波数を求め、求めた周波数を前記表示部に表示させる電力変換装置。 - 請求項1記載の電力変換装置であって、
表示部をさらに備え、
前記制御部は、設定された出力電流値、通電時間、使用率及び共振周波数による出力が不可であると判定した場合に、設定された使用率よりも低い使用率であって、設定された電流値、通電時間及び共振周波数との関係で出力が可となる使用率を求め、求めた使用率を前記表示部に表示させる電力変換装置。 - 交流を電流一定の直流に変換する順変換部と、スイッチング素子を有し、前記順変換部から供給される直流を前記スイッチング素子のオンオフによって交流に変換して負荷に出力する共振型の逆変換部と、前記逆変換部の出力電流値と、前記逆変換部の通電時間と、通電時間/(通電時間+非通電時間)から求まる前記逆変換部の使用率とが設定され、設定された電流値、通電時間及び使用率に基づいて前記順変換部及び前記逆変換部を動作させる制御部と、を備える電力変換装置の制御方法であって、
前記制御部が行う、
前記逆変換部の出力電流値、前記逆変換部の通電時間と、前記逆変換部の使用率と、前記負荷の共振周波数とを設定するための入力を受け付ける設定ステップと、
前記逆変換部の出力周波数、通電時間及び使用率と、前記スイッチング素子の最大使用可能温度以下の所定温度での前記逆変換部の許容出力電流値とを関連付けたデータに基づき、設定された出力電流値、通電時間、使用率及び共振周波数による出力の可否を判定する判定ステップと、
出力が可であると判定した場合にのみ前記順変換部及び前記逆変換部を動作させる出力ステップと、
を備える電力変換装置の制御方法。 - 請求項4記載の電力変換装置の制御方法の各ステップをコンピュータに実行させるプログラム。
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