JP3063354B2 - 汎用インバータ - Google Patents
汎用インバータInfo
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Description
することなく異電圧異相数の交流電源に共通に適用可能
となした汎用インバータに関する。
は、その交流電源の種別として例えば単相100V,単
相200V,三相200Vの三種類のものがあるとすれ
ば、適用する電源種別毎にその電圧と相数とに応じてそ
れぞれ専用にシリーズ化されたものが知られている。
き従来の汎用インバータにおいては、その基本的な回路
構成及び制御方式に関しては共通であるにもかかわらず
適用交流電源の種別に応じてそれぞれ専用のシリーズ化
がなされているために、前記の交流電源の種別によりそ
の用途の制約を受けるものに関しては、シリーズ化によ
るメリットを生かしきれずに少量生産による高価格化を
招き、更にはまた単相交流をその電源とするものに関し
ては整流電圧平滑用のコンデンサの所要容量が大となる
ために装置全体としての前記インバータの大形化と高価
格化とを招いていた。
相数の交流電源に対して共通に適用可能なものであり且
つその所要据付スペースの増大を抑制しながら全体的に
そのシリーズ化を図り得る汎用インバータの提供を目的
とするものである。
に本発明の汎用インバータは、交流入力を受ける三相全
波整流回路をなす整流部と該整流部の出力端に並列に接
続された整流電圧平滑用のコンデンサから成る平滑部と
該平滑用コンデンサにより平滑された整流直流電圧を入
力として所要の交流を出力するインバータ部とから成る
汎用インバータにおいて、前記平滑部を同一容量の2組
のコンデンサの直列接続にて構成し、且つ該両コンデン
サ間の接続点から引出した1組の端子とブリッジ構成を
なす前記整流回路の各相上下アーム間の接続点からそれ
ぞれ引出した3組の端子と該3組の端子中の何れか2組
の端子間を短絡する短絡片とを有する前記交流入力の入
力端子部を設けて成るものとするか、或いは、前記イン
バータにおいて、ブリッジ構成をなす前記整流回路の各
相上下アーム間の接続点からそれぞれ引出した3組の端
子と該3組の端子中の何れか2組の端子間を短絡する短
絡片と前記整流回路の出力側正負両極母線からそれぞれ
引出した2組の端子とを有する前記交流入力の入力端子
部を設け、且つ前記平滑部を同一容量の2組のコンデン
サの直列接続から成り前記インバータと別置される付属
コンデンサと該インバータの内部に収納される固定コン
デンサとの並列接続にて構成し、更に該付属コンデンサ
に関連してその直列接続の両端と中間接続点とからそれ
ぞれ引出した3組の端子を有する入力端子部を設けて前
記インバータと別置し、前記インバータとその交流電源
と前記付属コンデンサとの相互接続を前記の両入力端子
部において該交流電源の種別に応じて行うものとし、更
に前記付属コンデンサとその入力端子部とを前記インバ
ータの所要据付スペースの増大を伴わぬ様になしてその
裏面等の適当な面に取付けるものとする。
出力整流電圧の平滑部と該平滑部を経由した平滑直流電
圧を入力とするインバータ部との三者を基本として構成
され、また汎用インバータの制御回路については前記交
流入力の種別に関係なく共通化が図られている。従っ
て、異電圧異相数の各種交流入力に対し共通に適用可能
となす汎用インバータのシリーズ化はその各種インバー
タの平滑部出力電圧即ちそのインバータ部入力電圧の同
一化を図ることにより可能となり、該各インバータの整
流部と平滑部とに対し交流入力の種別毎にその入力印加
経路を変更して前記平滑部出力電圧の同一化を図れば良
いことになる。
流入力として例えば単相100V,単相200V,三相
200Vの如き電圧比が2の単相または三相の交流を対
象とし、前記整流部をブリッジ構成をなす三相全波整流
回路となすと共に前記平滑部を同一容量の2組のコンデ
ンサの直列接続とし且つ該両コンデンサ間の接続点を前
記交流入力の印加点の一つとして使用し、更にまた前記
各インバータの各構成要素の定格電圧を前記各交流入力
中の最大電圧に対応して決定しておくものであり、今、
例えば適用交流入力が三相200Vであれば前記三相全
波整流回路の各相全アームを用いた三相全波整流を行わ
せ、またもし前記交流入力が例えば単相200Vであれ
ば前記三相全波整流回路中の何れか2相分の上下各アー
ムを用いた単相全波整流を行わせ、更にまたもし前記交
流入力が例えば単相100Vであれば前記入力端子部に
おける端子接続変更による交流入力印加経路の変更を行
い、前記三相全波整流回路中の何れか1相の上アーム素
子と他の1相の下アーム素子と前記2組の平滑用コンデ
ンサとをそれぞれ組合せた2組の単相半波整流回路を前
記の単相交流入力電源に対し並列に形成させ、且つ前記
両コンデンサの端子電圧が互に加算極性となるように接
続することにより前記単相交流入力に対する倍電圧整流
を行わせて前記2組のコンデンサの直列接続の両端より
所要の直流電圧を得るものである。なお前記の如き交流
入力印加経路の変更操作を行うために、前記2組のコン
デンサ間の接続点から引出した1組の端子と前記三相全
波整流回路の各相上下アーム間の接続点から引出した3
組の端子と該3組の端子中の何れか2組の端子間を短絡
する短絡片とを有する入力端子部を設けている。
と同一の交流入力を対象とするものであるが、前記の整
流電圧平滑用コンデンサの構成を、三相交流入力時に要
する容量を有し前記インバータの装置内に収納される固
定コンデンサと単相交流入力時を含めたその所要総容量
より前記の三相交流入力時容量を除いた値の容量を有し
且つ前記インバータと別置される付属コンデンサとの並
列接続となし、且つ該付属コンデンサの構成を同一容量
の2組のコンデンサの直列接続となすと共に該両コンデ
ンサ間の接続点を外部端子に引出し、前記インバータの
交流入力の種別に応じて,前記第一の発明の場合と同様
に,その交流入力印加経路の変更操作を行うものであ
る。なおこの様な所要コンデンサの設置場所の分離は、
前記の整流電圧平滑用コンデンサに関しその所要容量が
三相交流入力時に比して単相交流入力時の方が大となり
該両交流入力時に共通に適用可能な様に回路構成を行う
ことは三相交流入力時のインバータに関し装置として余
分の大形化を来すことに対処するためのものであり、前
記付属コンデンサをオプションとして前記の三相交流入
力時にはこれを取去るものである。なお前記の如き交流
入力印加経路の変更操作を行うために、ブリッジ構成を
なす前記整流回路の各相上下アーム間の接続点からそれ
ぞれ引出した3組の端子と該3組の端子中の何れか2組
の端子間を短絡する短絡片と前記整流回路の出力側正負
両極母線からそれぞれ引出した2組の端子とを有する前
記交流入力の入力端子部を前記インバータに設け、更に
前記付属コンデンサに関しその直列接続の両端と両コン
デンサ間の接続点とからそれぞれ引出した3組の端子を
有する入力端子部を設けている。
の発明における付属コンデンサとその入力端子部とを前
記インバータの裏面等の適当な面に該インバータの所要
据付スペースの増大を伴はぬ様にして取付けるものであ
る。
る。図1乃至図3は第一の発明に、図4と図5とは第二
の発明に、図6は第三の発明にそれぞれ対応し、また図
1と図4と図5とは三相インバータの回路図、図2は図
1に対応し交流入力の種別に応じた入力端子部接続変更
図、図3は単相交流入力時の倍電圧整流動作説明図、図
6はインバータの装置外形の斜視図である。なお該各図
において、同一機能の構成要素に対しては同一の表示符
号を付している。
D6 によりブリッジ構成の三相全波整流回路を形成する
整流部、3は同一容量のコンデンサC1 とC2 との直列
接続より成る平滑部である。また4はインバータ部であ
り、逆並列ダイオードを有するパワートランジスタ等の
スイッチング素子をアーム素子とする上下各3アームの
三相ブリッジ構成のインバータ回路より成り、前記平滑
部3のコンデンサC1 とC2 との直列接続の両端直流電
圧をその入力電圧とし端子U,V,Wより三相の交流電
動機6を駆動する所要の交流電圧を出力するものであ
る。更にまた1は入力端子部であり前記整流部2のダイ
オードD1 とD4 間,D2 とD5 間,D3 とD6 間の接
続点それぞれから引出した端子R,S,Tと前記平滑部
3のコンデンサC1 とC2 間の接続点から引出した端子
Oとを有し、前記インバータとその交流電源5との接続
を行う。
5aとして単相(1φ)100Vを給電する場合を示
し、前記入力端子部1では短絡片7により端子R,S,
T中の2端子例えばRとSとを短絡し端子RとOとの間
に前記1φ100Vを印加し、前記ダイオードD1 とD
2 ,D4 とD5 の両並列接続と前記両コンデンサC1 と
C2 とをそれぞれ組合せた2組の単相半波整流回路によ
る倍電圧整流を行わせ、該両コンデンサの直列接続の両
端より所要の直流電圧を得るものであり、端子Tは使用
しない。
bとして単相(1φ)200Vを給電する場合を示し、
前記入力端子部1では端子Oを除くR,S,T中の2端
子例えばRとTとを用い、端子OとSとを不使用とし前
記1φ200Vの交流入力を前記両端子RとTとを介し
て前記整流部2へ印加して単相全波整流させるものであ
る。
cとして三相(3φ)200Vを給電する場合を示し、
前記入力端子部1では端子Oを不使用とし前記3φ20
0Vの交流入力を端子RとSとTとを介して前記整流部
2へ印加して三相全波整流させるものである。次に図3
は、図1に示す回路図において図2の(イ)に示す如き
入力端子部の接続変更を行った場合の単相交流入力の倍
電圧整流動作を説明するものであり、前記単相電源5a
に対してダイオードD1 とD2 との並列接続とコンデン
サC1 ,ダイオードD4 とD5 との並列接続とコンデン
サC2 とからそれぞれ成る2組の単相半波整流回路が並
列に接続され、且つ該両整流回路それぞれの回路時定数
に従ってその単相半波整流最大電圧値より減衰する前記
両コンデンサC1 とC2 それぞれの端子電圧V1 とV2
とが同極性にて加算される如く接続されており、該両電
圧の和V1 +V2 が前記単相交流入力の倍電圧整流出力
として前記インバータ部4へ与えられることになる。な
お図示I1 とI2 とはそれぞれ前記両単相半波整流回路
における充電電流である。
前記交流電源5aより1φ100Vを前記インバータに
給電する場合を示すものであって、図1における平滑部
3を固定コンデンサC3 から成る平滑部3aと、コンデ
ンサC41〜C43とC51〜C53とがそれぞれ並列接続され
且つ互いに同容量となされた2組のコンデンサ群の直列
接続から成り且つ前記のインバータと別置される付属平
滑部3bとに分離して代替させると共に、前記両コンデ
ンサ群の直列接続の両端とその中間接続点とからそれぞ
れ引出した端子P,N,Oの3端子を有する入力端子部
11を新たに設け、更に入力端子部1に代えて図示の如
き各部位よりそれぞれ引出した端子R,S,T,P,N
の5端子を有する入力端子部10を設けた回路構成とな
し、該端子部10の端子RとSとの短絡と、前記両入力
端子部10と11とにおける対応する端子PとNとの相
互の接続とを行うと共に、前記の端子部10の端子Rと
端子部11の端子Oとをそれぞれ前記電源5aに接続し
たものである。
前記交流電源5bより1φ200Vを前記インバータに
給電する場合を示すものであり、図4における端子部1
0の端子RとSとの短絡を解き且つ該両端子RとSとの
間に前記交流電源5bを接続すると共に、前記端子部1
1の端子Oと該交流電源5bとの接続を解いたものであ
る。
路構成をなすインバータの装置外形の斜視図であり、前
記の付属平滑部3bと入力端子部11とで構成した平滑
部の21を該平滑部以外の各部より構成したインバータ
部20の下部に配置し、前記インバータの据付け面とな
る前記インバータ部20の底面積の増大を伴うことなく
取付けた場合の例示である。なお該平滑部21は前記交
流電源が三相の場合には前記説明の如く不要となる。
全波整流回路を示す整流部と該整流部の出力端に並列に
接続された整流電圧平滑用のコンデンサから成る平滑部
と平滑された整流直流電圧を入力として所要の交流を出
力するインバータ部とから成る汎用インバータにおい
て、前記平滑部を同一容量の2組のコンデンサの直列接
続にて構成し、且つ該両コンデンサ間の接続点から引出
した1組の端子と前記整流回路の各相上下アーム間の接
続点からそれぞれ引出した3組の端子と該3組の端子中
の何れか2組の端子間を短絡する短絡片とを有する前記
交流入力の入力端子部を設けるか、或いはまた、前記平
滑部を前記インバータの内部に収納する固定コンデンサ
と,同一容量の2組のコンデンサの直列接続より成り前
記インバータと別置される付属コンデンサとに分離し、
該付属コンデンサと前記インバータそれぞれに対応した
前述の如き2組の入力端子部を設け、交流電源の電圧と
相数とに応じた所要の接続変更を前記両入力端子部にお
いて行うことにより、前記汎用インバータは単相100
V,単相200V,三相200Vの如き電圧及び相数の
三種類の交流電源に対しその基本回路構成の変更を伴う
ことなく共通に適用可能となり、全体的なシリーズ化に
よる機種削減を行ってその低廉化を図ることができ、且
つまた前記三相交流電源に適用する場合には前記の別置
コンデンサの取去りによる装置の小形化と一層の低廉化
を図ることができる。
回路図
回路図(1φ100V)
回路図(1φ200V)
装置外形の斜視図
53) D ダイオード(D1 〜D6 )
Claims (3)
- 【請求項1】交流入力を受ける三相全波整流回路をなす
整流部と、該整流部の出力端に並列に接続された整流電
圧平滑用のコンデンサから成る平滑部と、該平滑用コン
デンサにより平滑された整流直流電圧を入力として所要
の交流を出力するインバータ部とから成る汎用インバー
タにおいて、前記平滑部を同一容量の2組のコンデンサ
の直列接続にて構成し、且つ該両コンデンサ間の接続点
から引出した1組の端子とブリッジ構成をなす前記整流
回路の各相上下アーム間の接続点からそれぞれ引出した
3組の端子と該3組の端子中の何れか2組の端子の間を
短絡する短絡片とを有する前記交流入力の入力端子部を
設けて成ることを特徴とする汎用インバータ。 - 【請求項2】交流入力を受ける三相全波整流回路をなす
整流部と、該整流部の出力端に並列に接続された整流電
圧平滑用のコンデンサから成る平滑部と、該平滑用コン
デンサにより平滑された整流直流電圧を入力として所要
の交流を出力するインバータ部とから成る汎用インバー
タにおいて、ブリッジ構成をなす前記整流回路の各相上
下アーム間の接続点からそれぞれ引出した3組の端子と
該3組の端子中の何れか2組の端子の間を短絡する短絡
片と前記整流回路の出力側正負両極母線からそれぞれ引
出した2組の端子とを有する前記交流入力の入力端子部
を設け、且つ前記平滑部を同一容量の2組のコンデンサ
の直列接続から成り前記インバータと別置される付属コ
ンデンサと該インバータの内部に収納される固定コンデ
ンサとの並列接続にて構成し、更に該付属コンデンサに
関連してその直列接続の両端と中間接続点とからそれぞ
れ引出した3組の端子を有する入力端子部を設けて前記
インバータと別置し、前記インバータとその交流電源と
前記の付属コンデンサとの相互接続を前記両入力端子部
において該交流電源の種別に応じて行うことを特徴とす
る汎用インバータ。 - 【請求項3】請求項2記載の汎用インバータにおいて、
前記付属コンデンサとその入力端子部とを前記インバー
タの所要据付スペースの増大を伴わぬ様になしてその裏
面等の適当な面に取付けたことを特徴とする汎用インバ
ータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP4028699A JP3063354B2 (ja) | 1991-04-05 | 1992-02-17 | 汎用インバータ |
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Publications (2)
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1992
- 1992-02-17 JP JP4028699A patent/JP3063354B2/ja not_active Expired - Fee Related
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