JPH05244762A - インバータ装置 - Google Patents
インバータ装置Info
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- JPH05244762A JPH05244762A JP4039409A JP3940992A JPH05244762A JP H05244762 A JPH05244762 A JP H05244762A JP 4039409 A JP4039409 A JP 4039409A JP 3940992 A JP3940992 A JP 3940992A JP H05244762 A JPH05244762 A JP H05244762A
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- JP
- Japan
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- snubber
- inverter
- regeneration
- regenerative
- arm element
- Prior art date
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
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- Power Conversion In General (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 直列接続されたアーム素子のスナバエネルギ
ーを直流電源へ回生してインバータの効率を向上させる
とともにインバータの信頼性を向上させる。 【構成】 インバータのアーム素子ＧＴＯ11〜ＧＴＯ1
n，ＧＴＯ21〜ＧＴＯ2n、スナバリアクトルＬ11〜Ｌ1
n，Ｌ21〜Ｌ2n、スナバコンデンサＣＳ11〜ＣＳ1n，Ｃ
Ｓ21〜ＣＳ2n、スナバダイオードＤＳ11〜ＤＳ1n，ＤＳ
21〜ＤＳ2n、回生用自己消弧型半導体素子ＡＧ11〜ＡＧ
1n，ＡＧ21〜ＡＧ2n、回生用トランスＴ11〜Ｔ1n，Ｔ21
〜Ｔ2n、回生用整流器ＤＲ11〜ＤＲ1n，ＤＲ21〜ＤＲ2n
を構成単位とするインバータユニット群の上記アーム素
子及び回生用整流器を直流電源ＣＤＣの母線間に直列接
続してスナバエネルギーを上記直流電源へ回生するよう
に構成した。
ーを直流電源へ回生してインバータの効率を向上させる
とともにインバータの信頼性を向上させる。 【構成】 インバータのアーム素子ＧＴＯ11〜ＧＴＯ1
n，ＧＴＯ21〜ＧＴＯ2n、スナバリアクトルＬ11〜Ｌ1
n，Ｌ21〜Ｌ2n、スナバコンデンサＣＳ11〜ＣＳ1n，Ｃ
Ｓ21〜ＣＳ2n、スナバダイオードＤＳ11〜ＤＳ1n，ＤＳ
21〜ＤＳ2n、回生用自己消弧型半導体素子ＡＧ11〜ＡＧ
1n，ＡＧ21〜ＡＧ2n、回生用トランスＴ11〜Ｔ1n，Ｔ21
〜Ｔ2n、回生用整流器ＤＲ11〜ＤＲ1n，ＤＲ21〜ＤＲ2n
を構成単位とするインバータユニット群の上記アーム素
子及び回生用整流器を直流電源ＣＤＣの母線間に直列接
続してスナバエネルギーを上記直流電源へ回生するよう
に構成した。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、直列接続された自己
消弧型半導体素子でアームが構成されたインバータ装
置、特にそのスナバに関するものである。
消弧型半導体素子でアームが構成されたインバータ装
置、特にそのスナバに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図８は例えば特開平2-84018 号公報に示
された従来の２レベルインバータのスナバを示す回路図
であり、図において、ＣDCは直流母線ＰとＮ間に設けら
れた直流電源、ＧＴＯ11〜ＧＴＯ1nは直流母線Ｐと交流
端ＡＣ間にｎ個直列接続されて上アームを構成する自己
消弧型半導体素子であって、ここではゲートターンオフ
サイリスタ（以下ＧＴＯと略す）で例示している。ＧＴ
Ｏ21〜ＧＴＯ2nは交流端ＡＣと直流母線Ｎ間にｎ個直列
接続されて下アームを構成するＧＴＯである。ＤＦ11〜
ＤＦ1n及びＤＦ21〜ＤＦ2nは夫々上記ＧＴＯ11〜ＧＴＯ
1nおよびＧＴＯ21〜ＧＴＯ2nに逆並列に接続されたフリ
ーホイールダイオード、ＤＳ11〜ＤＳ1n及びＤＳ21〜Ｄ
Ｓ2nとＣＳ11〜ＣＳ1n及びＣＳ21〜ＣＳ2nは夫々上記Ｇ
ＴＯ11〜ＧＴＯ1n及びＧＴＯ21〜ＧＴＯ2nのスナバダイ
オードとスナバコンデンサである。ＴＨ11〜ＴＨ1n及び
ＴＨ21〜ＴＨ2nは夫々上記スナバコンデンサＣＳ11〜Ｃ
Ｓ1n及びＣＳ21〜ＣＳ2nの放電手段として、夫々回生用
トランスＴ11〜Ｔ1n及びＴ21〜Ｔ2nの１次側に接続され
たサイリスタである。上記回生用トランスＴ11〜Ｔ１ｎ
及びＴ２１〜Ｔ2nの２次側は共通に接続されて回生用整
流器ＤＲの交流側に接続されている。上記回生用整流器
ＤＲの直流側はリアクトルＬを介して上記直流母線Ｐ，
Ｎ間に接続されている。
された従来の２レベルインバータのスナバを示す回路図
であり、図において、ＣDCは直流母線ＰとＮ間に設けら
れた直流電源、ＧＴＯ11〜ＧＴＯ1nは直流母線Ｐと交流
端ＡＣ間にｎ個直列接続されて上アームを構成する自己
消弧型半導体素子であって、ここではゲートターンオフ
サイリスタ（以下ＧＴＯと略す）で例示している。ＧＴ
Ｏ21〜ＧＴＯ2nは交流端ＡＣと直流母線Ｎ間にｎ個直列
接続されて下アームを構成するＧＴＯである。ＤＦ11〜
ＤＦ1n及びＤＦ21〜ＤＦ2nは夫々上記ＧＴＯ11〜ＧＴＯ
1nおよびＧＴＯ21〜ＧＴＯ2nに逆並列に接続されたフリ
ーホイールダイオード、ＤＳ11〜ＤＳ1n及びＤＳ21〜Ｄ
Ｓ2nとＣＳ11〜ＣＳ1n及びＣＳ21〜ＣＳ2nは夫々上記Ｇ
ＴＯ11〜ＧＴＯ1n及びＧＴＯ21〜ＧＴＯ2nのスナバダイ
オードとスナバコンデンサである。ＴＨ11〜ＴＨ1n及び
ＴＨ21〜ＴＨ2nは夫々上記スナバコンデンサＣＳ11〜Ｃ
Ｓ1n及びＣＳ21〜ＣＳ2nの放電手段として、夫々回生用
トランスＴ11〜Ｔ1n及びＴ21〜Ｔ2nの１次側に接続され
たサイリスタである。上記回生用トランスＴ11〜Ｔ１ｎ
及びＴ２１〜Ｔ2nの２次側は共通に接続されて回生用整
流器ＤＲの交流側に接続されている。上記回生用整流器
ＤＲの直流側はリアクトルＬを介して上記直流母線Ｐ，
Ｎ間に接続されている。
【０００３】次に動作について説明する。まず下アーム
のフリーホイールダイオードＤＦ21〜ＤＦ2nを通り、交
流端ＡＣから図示していない負荷に交流出力電流が流出
している状態で、上アームのＧＴＯ11〜ＧＴＯ1nをター
ンオンさせた場合の動作は次のようになる。なおスナバ
コンデンサＣＳ11〜ＣＳ1nの初期電圧は直流電源ＣDCの
電圧Ｅが理想的にはｎ分割されてＥ／ｎであり、スナバ
コンデンサＣＳ21〜ＣＳ2nの初期電圧は０である。ＧＴ
Ｏ11〜ＧＴＯ1nをターンオンすると、直流電源ＣDCから
ＧＴＯ11〜ＧＴＯ1nを通り、フリーホイールダイオード
ＤＦ21〜ＤＦ2nに対して逆方向に直流短絡電流が上昇す
る。その電流値が交流出力電流値を越えると、フリーホ
イールダイオードＤＦ21〜ＤＦ2nは阻止され、続いて下
アームのスナバダイオードＤＳ21〜ＤＳ2nを介してスナ
バコンデンサＣＳ21〜ＣＳ2nをＥ／ｎ以上に充電する。
一方、上アームのサイリスタＴＨ11〜ＴＨ1nは、ＧＴＯ
11〜ＧＴＯ1nのターンオンと同時に、短時間幅のゲート
パルスによりターンオンされる。するとスナバコンデン
サＣＳ11〜ＣＳ1nはサイリスタＴＨ11〜ＴＨ1n及び回生
用トランスＴ11〜Ｔ1nを介して放電され、その放電電流
は整流器ＤＲ及びリアクトルＬを介して直流電源ＣDCへ
回生される。なお、その放電電流のピーク値はリアクト
ルＬにより抑制される。
のフリーホイールダイオードＤＦ21〜ＤＦ2nを通り、交
流端ＡＣから図示していない負荷に交流出力電流が流出
している状態で、上アームのＧＴＯ11〜ＧＴＯ1nをター
ンオンさせた場合の動作は次のようになる。なおスナバ
コンデンサＣＳ11〜ＣＳ1nの初期電圧は直流電源ＣDCの
電圧Ｅが理想的にはｎ分割されてＥ／ｎであり、スナバ
コンデンサＣＳ21〜ＣＳ2nの初期電圧は０である。ＧＴ
Ｏ11〜ＧＴＯ1nをターンオンすると、直流電源ＣDCから
ＧＴＯ11〜ＧＴＯ1nを通り、フリーホイールダイオード
ＤＦ21〜ＤＦ2nに対して逆方向に直流短絡電流が上昇す
る。その電流値が交流出力電流値を越えると、フリーホ
イールダイオードＤＦ21〜ＤＦ2nは阻止され、続いて下
アームのスナバダイオードＤＳ21〜ＤＳ2nを介してスナ
バコンデンサＣＳ21〜ＣＳ2nをＥ／ｎ以上に充電する。
一方、上アームのサイリスタＴＨ11〜ＴＨ1nは、ＧＴＯ
11〜ＧＴＯ1nのターンオンと同時に、短時間幅のゲート
パルスによりターンオンされる。するとスナバコンデン
サＣＳ11〜ＣＳ1nはサイリスタＴＨ11〜ＴＨ1n及び回生
用トランスＴ11〜Ｔ1nを介して放電され、その放電電流
は整流器ＤＲ及びリアクトルＬを介して直流電源ＣDCへ
回生される。なお、その放電電流のピーク値はリアクト
ルＬにより抑制される。
【０００４】次に上アームのＧＴＯ11〜ＧＴＯ1nを通
り、交流出力電流が交流端ＡＣから流出している状態
で、上アームのＧＴＯ11〜ＧＴＯ1nをターンオフする
と、交流出力電流はダイオードＤＳ11〜ＤＳ1nを介して
スナバダイオードＣＳ11〜ＣＳ1nをＥ／ｎ以上に充電す
る。この充電が終わると、交流出力電流は下アームのフ
リーホイールダイオードＤＦ21〜ＤＦ2nを介して流出す
る。続いて下アームのＧＴＯ21〜ＧＴＯ2nにゲートオン
パルスを与えると同時に下アームのサイリスタＴＨ21〜
ＴＨ2nは短時間幅のゲートパルスによりターンオンされ
る。交流出力電流はその極性が変化しなければ、フリー
ホイールダイオードＤＦ21〜ＤＦ2nを流れ続けるが、ス
ナバコンデンサＣＳ21〜ＣＳ2nはサイリスタＴＨ21〜Ｔ
Ｈ2n及び回生用トランスＴ21〜Ｔ2nを介して放電され、
その放電電流は整流器ＤＲ及びリアクトルＬを介して直
流電源ＣDCへ回生される。
り、交流出力電流が交流端ＡＣから流出している状態
で、上アームのＧＴＯ11〜ＧＴＯ1nをターンオフする
と、交流出力電流はダイオードＤＳ11〜ＤＳ1nを介して
スナバダイオードＣＳ11〜ＣＳ1nをＥ／ｎ以上に充電す
る。この充電が終わると、交流出力電流は下アームのフ
リーホイールダイオードＤＦ21〜ＤＦ2nを介して流出す
る。続いて下アームのＧＴＯ21〜ＧＴＯ2nにゲートオン
パルスを与えると同時に下アームのサイリスタＴＨ21〜
ＴＨ2nは短時間幅のゲートパルスによりターンオンされ
る。交流出力電流はその極性が変化しなければ、フリー
ホイールダイオードＤＦ21〜ＤＦ2nを流れ続けるが、ス
ナバコンデンサＣＳ21〜ＣＳ2nはサイリスタＴＨ21〜Ｔ
Ｈ2n及び回生用トランスＴ21〜Ｔ2nを介して放電され、
その放電電流は整流器ＤＲ及びリアクトルＬを介して直
流電源ＣDCへ回生される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のインバータのス
ナバは以上のように構成されているので、例えば上アー
ムのＧＴＯ11〜ＧＴＯ1nのターンオン動作モードでは、
スナバリアクトルがＧＴＯに直列接続されていないため
に短絡電流の電流上昇率di／dtが過大になってＧＴＯ11
〜ＧＴＯ1nを破壊させたり、またこのときにサイリスタ
ＴＨ21〜ＴＨ2nはターンオンさせないためにスナバコン
デンサＣＳ21〜ＣＳ2nが配線インダクタンスによってＥ
／ｎを越えて過充電されたままになったり、またＧＴＯ
11〜ＧＴＯ1nのターンオフ動作モードでは、サイリスタ
ＴＨ11〜ＴＨ1nをターンオンさせないためにスナバコン
デンサＣＳ11〜ＣＳ1nが配線インダクタンスによってＥ
／ｎを越えて過充電されたままになったり、また回生用
トランスＴ11〜Ｔ1n及びＴ21〜Ｔ2nの２次側が共通に接
続されているために、直列接続されたアーム素子あるい
はスナバが１個でも破壊したときに回生用トランスの１
次側が短絡されると、健全なアーム素子のスナバ回生動
作が正常に行えず、健全なアーム素子も破壊したり、ま
た整流器ＤＲ及びリアルトルＬは回生手段として共通に
構成されているためにそれが破壊しても正常にスナバの
回生動作が行えず、全アーム素子を破壊に至らしめる恐
れがあるなどの問題点があった。
ナバは以上のように構成されているので、例えば上アー
ムのＧＴＯ11〜ＧＴＯ1nのターンオン動作モードでは、
スナバリアクトルがＧＴＯに直列接続されていないため
に短絡電流の電流上昇率di／dtが過大になってＧＴＯ11
〜ＧＴＯ1nを破壊させたり、またこのときにサイリスタ
ＴＨ21〜ＴＨ2nはターンオンさせないためにスナバコン
デンサＣＳ21〜ＣＳ2nが配線インダクタンスによってＥ
／ｎを越えて過充電されたままになったり、またＧＴＯ
11〜ＧＴＯ1nのターンオフ動作モードでは、サイリスタ
ＴＨ11〜ＴＨ1nをターンオンさせないためにスナバコン
デンサＣＳ11〜ＣＳ1nが配線インダクタンスによってＥ
／ｎを越えて過充電されたままになったり、また回生用
トランスＴ11〜Ｔ1n及びＴ21〜Ｔ2nの２次側が共通に接
続されているために、直列接続されたアーム素子あるい
はスナバが１個でも破壊したときに回生用トランスの１
次側が短絡されると、健全なアーム素子のスナバ回生動
作が正常に行えず、健全なアーム素子も破壊したり、ま
た整流器ＤＲ及びリアルトルＬは回生手段として共通に
構成されているためにそれが破壊しても正常にスナバの
回生動作が行えず、全アーム素子を破壊に至らしめる恐
れがあるなどの問題点があった。
【０００６】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、アーム素子であるＧＴＯがＧ
ＴＯを流れる電流のdi／dtによって破壊するのを防止で
きるとともに、スナバコンデンサの過充電を抑制でき、
また直列接続されたアーム素子自身あるいはそのスナバ
が１個だけ破壊しても残りの健全なアーム素子でインバ
ータの運転を継続できるようにした高信頼性のインバー
タのスナバを得ることを目的とする。
めになされたものであり、アーム素子であるＧＴＯがＧ
ＴＯを流れる電流のdi／dtによって破壊するのを防止で
きるとともに、スナバコンデンサの過充電を抑制でき、
また直列接続されたアーム素子自身あるいはそのスナバ
が１個だけ破壊しても残りの健全なアーム素子でインバ
ータの運転を継続できるようにした高信頼性のインバー
タのスナバを得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係るインバー
タのスナバは直列接続されたアーム素子毎にスナバリア
クトルを分割して直列に接続し、回生用の自己消弧型半
導体素子を回生用トランスの１次側に備えて、上記スナ
バリアクトル及びスナバコンデンサのエネルギーを回生
するように構成するとともに、上記回生用トランスの２
次側は個別に回生用整流器の交流側に接続し、上記回生
用整流器群を直列接続して直流電源へ接続構成したもの
である。また、この発明のインバータの故障検出装置は
上記回生用整流器の直流側に電圧検出手段を備えたもの
である。また、この発明のインバータユニットの構成方
法は、アーム素子とスナバおよびその周辺部品を同じユ
ニット内に構成するものである。
タのスナバは直列接続されたアーム素子毎にスナバリア
クトルを分割して直列に接続し、回生用の自己消弧型半
導体素子を回生用トランスの１次側に備えて、上記スナ
バリアクトル及びスナバコンデンサのエネルギーを回生
するように構成するとともに、上記回生用トランスの２
次側は個別に回生用整流器の交流側に接続し、上記回生
用整流器群を直列接続して直流電源へ接続構成したもの
である。また、この発明のインバータの故障検出装置は
上記回生用整流器の直流側に電圧検出手段を備えたもの
である。また、この発明のインバータユニットの構成方
法は、アーム素子とスナバおよびその周辺部品を同じユ
ニット内に構成するものである。
【０００８】
【作用】この発明におけるインバータのスナバは、スナ
バリアクトルを介してスナバコンデンサを放電させるこ
とにより、ＧＴＯのdi／dtが軽減され、また回生用の自
己消弧型半導体素子のオン制御を上、下アームのＧＴＯ
のターンオフ及びターンオンのタイミングで行うことに
より、スナバコンデンサの過充電が抑制される。また回
生用整流器をアーム素子毎に備えることにより回生手段
の共通部分がなくなり、アーム素子及びスナバの故障時
にも健全なものでインバータ運転が継続される。またこ
の発明のインバータの故障検出及びユニットの構成方法
はアーム素子とスナバの故障を一括して検出してその故
障ユニットを交換するようにするので修理時間が短縮さ
れる。
バリアクトルを介してスナバコンデンサを放電させるこ
とにより、ＧＴＯのdi／dtが軽減され、また回生用の自
己消弧型半導体素子のオン制御を上、下アームのＧＴＯ
のターンオフ及びターンオンのタイミングで行うことに
より、スナバコンデンサの過充電が抑制される。また回
生用整流器をアーム素子毎に備えることにより回生手段
の共通部分がなくなり、アーム素子及びスナバの故障時
にも健全なものでインバータ運転が継続される。またこ
の発明のインバータの故障検出及びユニットの構成方法
はアーム素子とスナバの故障を一括して検出してその故
障ユニットを交換するようにするので修理時間が短縮さ
れる。
【０００９】
【実施例】実施例１．以下、この発明の実施例１を図に
基づいて説明する。図１において、Ｌ11〜Ｌ1n及びＬ21
〜Ｌ2nは夫々ＧＴＯ11〜ＧＴＯ1n及びＧＴＯ21〜ＧＴＯ
2nのアノード側に直列接続されたスナバリアクトル、Ａ
Ｇ11〜ＡＧ1n及びＡＧ21〜ＡＧ2nは夫々スナバダイオー
ドＤＳ11〜ＤＳ1n及びＤＳ21〜ＤＳ2nとスナバコンデン
サＣＳ11〜ＣＳ1n及びＣＳ21〜ＣＳ2nの中間接続点と上
記スナバリアクトルＬ11〜Ｌ1n及びＬ21〜Ｌ2n間に回生
用トランスＴ11〜Ｔ1n及びＴ21〜Ｔ2nの１次側を介して
接続された回生用自己消弧型半導体素子（以下、回生用
ＡＧと略す）、ＤＲ11〜ＤＲ1n及びＤＲ21〜ＤＲ2nは夫
々上記回生用トランスＴ11〜Ｔ1n及びＴ21〜Ｔ2nの２次
側に交流側が接続された単相ブリッジ接続の回生用整流
器、ＣＤ11〜ＣＤ1n及びＣＤ21〜ＣＤ2nは夫々上記回生
用整流器ＤＲ11〜ＤＲ1n及びＤＲ21〜ＤＲ2nの直流側に
接続された分圧用コンデンサであって、ＣＤ11〜ＣＤ1n
及びＣＤ21〜ＣＤ2nは夫々直列接続されて直流母線Ｐ，
Ｎ間に接続されている。
基づいて説明する。図１において、Ｌ11〜Ｌ1n及びＬ21
〜Ｌ2nは夫々ＧＴＯ11〜ＧＴＯ1n及びＧＴＯ21〜ＧＴＯ
2nのアノード側に直列接続されたスナバリアクトル、Ａ
Ｇ11〜ＡＧ1n及びＡＧ21〜ＡＧ2nは夫々スナバダイオー
ドＤＳ11〜ＤＳ1n及びＤＳ21〜ＤＳ2nとスナバコンデン
サＣＳ11〜ＣＳ1n及びＣＳ21〜ＣＳ2nの中間接続点と上
記スナバリアクトルＬ11〜Ｌ1n及びＬ21〜Ｌ2n間に回生
用トランスＴ11〜Ｔ1n及びＴ21〜Ｔ2nの１次側を介して
接続された回生用自己消弧型半導体素子（以下、回生用
ＡＧと略す）、ＤＲ11〜ＤＲ1n及びＤＲ21〜ＤＲ2nは夫
々上記回生用トランスＴ11〜Ｔ1n及びＴ21〜Ｔ2nの２次
側に交流側が接続された単相ブリッジ接続の回生用整流
器、ＣＤ11〜ＣＤ1n及びＣＤ21〜ＣＤ2nは夫々上記回生
用整流器ＤＲ11〜ＤＲ1n及びＤＲ21〜ＤＲ2nの直流側に
接続された分圧用コンデンサであって、ＣＤ11〜ＣＤ1n
及びＣＤ21〜ＣＤ2nは夫々直列接続されて直流母線Ｐ，
Ｎ間に接続されている。
【００１０】次に動作について説明する。まず下アーム
のフリホイールダイオードＤＦ21〜ＤＦ2nを通り、交流
端ＡＣから図示していない負荷に交流出力電流が流出し
ている状態で、上アームのＧＴＯ11〜ＧＴＯ1nをターン
オンさせた場合の動作は次のようになる。なおスナバコ
ンデンサＣＳ11〜ＣＳ1nの初期電圧は直流電源ＣDCの電
圧Ｅが理想的にはｎ分割されてＥ／ｎであり、スナバコ
ンデンサＣＳ21〜ＣＳ2nの初期電圧は０である。ＧＴＯ
11〜ＧＴＯ1nをターンオンすると同時に回生用ＡＧ11〜
ＡＧ1n及びＡＧ21〜ＡＧ2nは短時間幅のオンゲートパル
スが与えられてオン制御される。
のフリホイールダイオードＤＦ21〜ＤＦ2nを通り、交流
端ＡＣから図示していない負荷に交流出力電流が流出し
ている状態で、上アームのＧＴＯ11〜ＧＴＯ1nをターン
オンさせた場合の動作は次のようになる。なおスナバコ
ンデンサＣＳ11〜ＣＳ1nの初期電圧は直流電源ＣDCの電
圧Ｅが理想的にはｎ分割されてＥ／ｎであり、スナバコ
ンデンサＣＳ21〜ＣＳ2nの初期電圧は０である。ＧＴＯ
11〜ＧＴＯ1nをターンオンすると同時に回生用ＡＧ11〜
ＡＧ1n及びＡＧ21〜ＡＧ2nは短時間幅のオンゲートパル
スが与えられてオン制御される。
【００１１】このとき、直流電源ＣDCからＧＴＯ11〜Ｇ
ＴＯ1nを通り、フィーホイールダイオードＤＦ21〜ＤＦ
2nに対して逆方向に直流短絡電流が上昇するが、この電
流上昇率di／dtはスナバリアクトルＬ11〜Ｌ1n及びＬ21
〜Ｌ2nによって低減される。上アームの回生用ＡＧ11〜
ＡＧ1nはオン制御により、スナバコンデンサＣＳ11〜Ｃ
Ｓ1nの電荷を回生用トランスＴ11〜Ｔ1n、スナバリアク
トルＬ11〜Ｌ1n、ＧＴＯ11〜ＧＴＯ1nの経路で放電開始
する。その後、この直流短絡電流値が交流出力電流値を
越えると、フリーホイールダイオードＤＦ21〜ＤＦ2nは
阻止され、下アームのスナバダイオードＤＳ21〜ＤＳ2n
を介してスナバコンデンサＣＳ21〜ＣＳ2nをＥ／ｎ以上
に充電する。
ＴＯ1nを通り、フィーホイールダイオードＤＦ21〜ＤＦ
2nに対して逆方向に直流短絡電流が上昇するが、この電
流上昇率di／dtはスナバリアクトルＬ11〜Ｌ1n及びＬ21
〜Ｌ2nによって低減される。上アームの回生用ＡＧ11〜
ＡＧ1nはオン制御により、スナバコンデンサＣＳ11〜Ｃ
Ｓ1nの電荷を回生用トランスＴ11〜Ｔ1n、スナバリアク
トルＬ11〜Ｌ1n、ＧＴＯ11〜ＧＴＯ1nの経路で放電開始
する。その後、この直流短絡電流値が交流出力電流値を
越えると、フリーホイールダイオードＤＦ21〜ＤＦ2nは
阻止され、下アームのスナバダイオードＤＳ21〜ＤＳ2n
を介してスナバコンデンサＣＳ21〜ＣＳ2nをＥ／ｎ以上
に充電する。
【００１２】一方、上アームのスナバコンデンサＣＳ11
〜ＣＳ1nは０まで放電する。続いて、下アームのスナバ
コンデンサＣＳ21〜ＣＳ2nを充電する際にスナバリアク
トルＬ11〜Ｌ1n及びＬ21〜Ｌ2nに流れた充電電流成分
は、スナバダイオードＤＳ11〜ＤＳ1n及びＤＳ21〜ＤＳ
2n、回生用ＡＧ11〜ＡＧ1n及びＡＧ21〜ＡＧ2n、回生用
トランスＴ11〜Ｔ1n及びＴ21〜Ｔ2nの経路で回生されて
減衰していく。上アームのスナバリアクトルＬ11〜Ｌ1n
の充電電流成分が０に達すると、交流出力電流はスナバ
リアクトルＬ11〜Ｌ1nとＧＴＯ11〜ＧＴＯ1nを介して流
出する。すると下アームのスナバコンデンサＣＳ21〜Ｃ
Ｓ2nの過充電電圧成分は、回生用ＡＧ21〜ＡＧ2n、回生
用トランスＴ21〜Ｔ2n、ＧＴＯ11〜ＧＴＯ1n、スナバリ
アクトルＬ11〜Ｌ1n、直流電源ＣDCの経路で放電し、ス
ナバコンデンサＣＳ21〜ＣＳ2nの電圧は定常のＥ／ｎに
整定する。上述のスナバコンデンサＣＳ11〜ＣＳ1nとス
ナバリアクトルＬ11〜Ｌ1nの蓄積エネルギーが回生用ト
ランスＴ11〜Ｔ1nの１次側を経由して回生される場合に
は、その回生用トランスＴ11〜Ｔ1nの２次側には図示極
性の電流ＩT11 〜ＩT1n が流れ、回生用整流器ＤＲ11〜
ＤＲ1nを通って直流電源ＣDCへ回生される。
〜ＣＳ1nは０まで放電する。続いて、下アームのスナバ
コンデンサＣＳ21〜ＣＳ2nを充電する際にスナバリアク
トルＬ11〜Ｌ1n及びＬ21〜Ｌ2nに流れた充電電流成分
は、スナバダイオードＤＳ11〜ＤＳ1n及びＤＳ21〜ＤＳ
2n、回生用ＡＧ11〜ＡＧ1n及びＡＧ21〜ＡＧ2n、回生用
トランスＴ11〜Ｔ1n及びＴ21〜Ｔ2nの経路で回生されて
減衰していく。上アームのスナバリアクトルＬ11〜Ｌ1n
の充電電流成分が０に達すると、交流出力電流はスナバ
リアクトルＬ11〜Ｌ1nとＧＴＯ11〜ＧＴＯ1nを介して流
出する。すると下アームのスナバコンデンサＣＳ21〜Ｃ
Ｓ2nの過充電電圧成分は、回生用ＡＧ21〜ＡＧ2n、回生
用トランスＴ21〜Ｔ2n、ＧＴＯ11〜ＧＴＯ1n、スナバリ
アクトルＬ11〜Ｌ1n、直流電源ＣDCの経路で放電し、ス
ナバコンデンサＣＳ21〜ＣＳ2nの電圧は定常のＥ／ｎに
整定する。上述のスナバコンデンサＣＳ11〜ＣＳ1nとス
ナバリアクトルＬ11〜Ｌ1nの蓄積エネルギーが回生用ト
ランスＴ11〜Ｔ1nの１次側を経由して回生される場合に
は、その回生用トランスＴ11〜Ｔ1nの２次側には図示極
性の電流ＩT11 〜ＩT1n が流れ、回生用整流器ＤＲ11〜
ＤＲ1nを通って直流電源ＣDCへ回生される。
【００１３】分圧用コンデンサＣＤ11〜ＣＤ1nの電圧は
理想的にはＥ／ｎに分圧されており、スナバエネルギー
を回生中には回生用トランスＴ11〜Ｔ1nの２次側には、
・印側を正極性にしてＥ／ｎの電圧が印加される。この
とき、回生用トランスＴ11〜Ｔ1nの励磁電流は２次側に
図示の電流ＩT11 〜ＩT1n と逆方向に流れる。また下ア
ームのスナバリアクトルＬ21〜Ｌ2nとスナバコンデンサ
ＣＳ21〜ＣＳ2nの蓄積エネルギーが回生用トランスＴ21
〜Ｔ2nの１次側を経由して回生される場合には、その回
生用トランスＴ21〜Ｔ2nの２次側には図示極性の電流Ｉ
T21 〜ＩT2n が流れ、回生用整流器ＤＲ21〜ＤＲ2nを通
って直流電源ＣDCへ回生される。分圧用コンデンサＣＤ
21〜ＣＤ2nの電圧は理想的にはＥ／ｎに分圧されてお
り、スナバエネルギーを回生中には回生用トランスＴ21
〜Ｔ2nの２次側には・印側を正極性にしてＥ／ｎの電圧
が印加される。このとき、回生用トランスＴ21〜Ｔ2nの
励磁電流は２次側に図示の電流ＩT21 〜ＩT2n と逆方向
に流れる。
理想的にはＥ／ｎに分圧されており、スナバエネルギー
を回生中には回生用トランスＴ11〜Ｔ1nの２次側には、
・印側を正極性にしてＥ／ｎの電圧が印加される。この
とき、回生用トランスＴ11〜Ｔ1nの励磁電流は２次側に
図示の電流ＩT11 〜ＩT1n と逆方向に流れる。また下ア
ームのスナバリアクトルＬ21〜Ｌ2nとスナバコンデンサ
ＣＳ21〜ＣＳ2nの蓄積エネルギーが回生用トランスＴ21
〜Ｔ2nの１次側を経由して回生される場合には、その回
生用トランスＴ21〜Ｔ2nの２次側には図示極性の電流Ｉ
T21 〜ＩT2n が流れ、回生用整流器ＤＲ21〜ＤＲ2nを通
って直流電源ＣDCへ回生される。分圧用コンデンサＣＤ
21〜ＣＤ2nの電圧は理想的にはＥ／ｎに分圧されてお
り、スナバエネルギーを回生中には回生用トランスＴ21
〜Ｔ2nの２次側には・印側を正極性にしてＥ／ｎの電圧
が印加される。このとき、回生用トランスＴ21〜Ｔ2nの
励磁電流は２次側に図示の電流ＩT21 〜ＩT2n と逆方向
に流れる。
【００１４】回生用トランスＴ11〜Ｔ1n及びＴ21〜Ｔ2n
の励磁電流は回生動作中、増加していき、回生電流と等
しくなるまで増加すると、回生用整流器ＤＲ11〜ＤＲ1n
及びＤＲ21〜ＤＲ2nは阻止され、その励磁電流は回生用
トランスＴ11〜Ｔ1n及びＴ21〜Ｔ2nの１次側、スナバリ
アクトルＬ11〜Ｌ1n及びＬ21〜Ｌ2n、スナバダイオード
ＤＳ11〜ＤＳ1n及びＤＳ21〜ＤＳ2n、回生用ＡＧ11〜Ａ
Ｇ1n及びＡＧ21〜ＡＧ2nの閉回路で循環する。そこで回
生用ＡＧ11〜ＡＧ1n及びＡＧ21〜ＡＧ2nをターンオフす
ると励磁電流は回生用トランスＴ11〜Ｔ1n及びＴ21〜Ｔ
2nの２次側より回生用整流器ＤＲ11〜ＤＲ1n及びＤＲ21
〜ＤＲ2nを介して直流電源ＤDCへ回生され、０まで減衰
する。その間、回生用トランスＴ11〜Ｔ1n及びＴ21〜Ｔ
2nの２次側には・印側を負極性にしてＥ／ｎの電圧が印
加され、回生用トランスＴ11〜Ｔ1n及びＴ21〜Ｔ2nの磁
束はリセットされる。
の励磁電流は回生動作中、増加していき、回生電流と等
しくなるまで増加すると、回生用整流器ＤＲ11〜ＤＲ1n
及びＤＲ21〜ＤＲ2nは阻止され、その励磁電流は回生用
トランスＴ11〜Ｔ1n及びＴ21〜Ｔ2nの１次側、スナバリ
アクトルＬ11〜Ｌ1n及びＬ21〜Ｌ2n、スナバダイオード
ＤＳ11〜ＤＳ1n及びＤＳ21〜ＤＳ2n、回生用ＡＧ11〜Ａ
Ｇ1n及びＡＧ21〜ＡＧ2nの閉回路で循環する。そこで回
生用ＡＧ11〜ＡＧ1n及びＡＧ21〜ＡＧ2nをターンオフす
ると励磁電流は回生用トランスＴ11〜Ｔ1n及びＴ21〜Ｔ
2nの２次側より回生用整流器ＤＲ11〜ＤＲ1n及びＤＲ21
〜ＤＲ2nを介して直流電源ＤDCへ回生され、０まで減衰
する。その間、回生用トランスＴ11〜Ｔ1n及びＴ21〜Ｔ
2nの２次側には・印側を負極性にしてＥ／ｎの電圧が印
加され、回生用トランスＴ11〜Ｔ1n及びＴ21〜Ｔ2nの磁
束はリセットされる。
【００１５】次に上アームのＧＴＯ11〜ＧＴＯ1nを通
り、交流出力電流が交流端ＡＣから流出している状態
で、上アームのＧＴＯ11〜ＧＴＯ1nをターンオフすると
同時に、回生用ＡＧ11〜ＡＧ1n及びＡＧ21〜ＡＧ2nは短
時間幅のオンゲートパルスが与えられてオン制御され
る。このとき、交流出力電流はＧＴＯ11〜ＧＴＯ1nから
スナバダイオードＤＳ11〜ＤＳ1n及びスナバコンデンサ
ＣＳ11〜ＣＳ1nへ転流してスナバコンデンサＣＳ11〜Ｃ
Ｓ1nを充電するように流れる。
り、交流出力電流が交流端ＡＣから流出している状態
で、上アームのＧＴＯ11〜ＧＴＯ1nをターンオフすると
同時に、回生用ＡＧ11〜ＡＧ1n及びＡＧ21〜ＡＧ2nは短
時間幅のオンゲートパルスが与えられてオン制御され
る。このとき、交流出力電流はＧＴＯ11〜ＧＴＯ1nから
スナバダイオードＤＳ11〜ＤＳ1n及びスナバコンデンサ
ＣＳ11〜ＣＳ1nへ転流してスナバコンデンサＣＳ11〜Ｃ
Ｓ1nを充電するように流れる。
【００１６】このスナバコンデンサＣＳ11〜ＣＳ1nの充
電電圧が２Ｅ／ａ・ｎに達すると、下アームのスナバコ
ンデンサＣＳ21〜ＣＳ2nは回生用ＡＧ21〜ＡＧ2n及び回
生用トランスＴ21〜Ｔ2nの１次側を通って交流出力端か
ら流出するようにして放電を開始する。ここでａは回生
用トランスＴ11〜Ｔ1n及びＴ21〜Ｔ2nの巻線比（２次巻
線／１次巻線）で約５程度である。その結果、上アーム
のスナバコンデンサＣＳ11〜ＣＳ1nの充電電圧は下アー
ムのスナバコンデンサＣＳ21〜ＣＳ2nの放電電流分だけ
減少する。そのときスナバリアクトルＬ11〜Ｌ1nの電流
は一部、スナバダイオードＤＳ11〜ＤＳ1n、回生用ＡＧ
11〜ＡＧ1n、回生用トランスＴ11〜Ｔ1nの閉回路で流れ
る。
電電圧が２Ｅ／ａ・ｎに達すると、下アームのスナバコ
ンデンサＣＳ21〜ＣＳ2nは回生用ＡＧ21〜ＡＧ2n及び回
生用トランスＴ21〜Ｔ2nの１次側を通って交流出力端か
ら流出するようにして放電を開始する。ここでａは回生
用トランスＴ11〜Ｔ1n及びＴ21〜Ｔ2nの巻線比（２次巻
線／１次巻線）で約５程度である。その結果、上アーム
のスナバコンデンサＣＳ11〜ＣＳ1nの充電電圧は下アー
ムのスナバコンデンサＣＳ21〜ＣＳ2nの放電電流分だけ
減少する。そのときスナバリアクトルＬ11〜Ｌ1nの電流
は一部、スナバダイオードＤＳ11〜ＤＳ1n、回生用ＡＧ
11〜ＡＧ1n、回生用トランスＴ11〜Ｔ1nの閉回路で流れ
る。
【００１７】回生用トランスＴ11〜Ｔ1n及びＴ21〜Ｔ2n
の１次側に回生電流が流れると、その２次側より回生用
整流器ＤＲ11〜ＤＲ1n及びＤＲ21〜ＤＲ2nを介して直流
電源ＣDCへ回生される。その後、下アームのスナバコン
デンサＣＳ21〜ＣＳ2nが放電を完了する時点では、上ア
ームのスナバコンデンサＣＳ11〜ＣＳ1nは（１＋2/a）E
/n まで充電される。それからスナバリアクトルＬ11〜
Ｌ1nの電流はスナバダイオードＤＳ11〜ＤＳ1n、回生用
ＡＧ11〜ＡＧ1n、回生用トランスＴ11〜Ｔ1nの閉回路で
のみ流れ、回生用整流器ＤＲ11〜ＤＲ1nを介して直流電
源ＣDCへ回生される。
の１次側に回生電流が流れると、その２次側より回生用
整流器ＤＲ11〜ＤＲ1n及びＤＲ21〜ＤＲ2nを介して直流
電源ＣDCへ回生される。その後、下アームのスナバコン
デンサＣＳ21〜ＣＳ2nが放電を完了する時点では、上ア
ームのスナバコンデンサＣＳ11〜ＣＳ1nは（１＋2/a）E
/n まで充電される。それからスナバリアクトルＬ11〜
Ｌ1nの電流はスナバダイオードＤＳ11〜ＤＳ1n、回生用
ＡＧ11〜ＡＧ1n、回生用トランスＴ11〜Ｔ1nの閉回路で
のみ流れ、回生用整流器ＤＲ11〜ＤＲ1nを介して直流電
源ＣDCへ回生される。
【００１８】一方、交流出力電流は下アームのフリーホ
イールダイオードＤＦ21〜ＤＦ2n、スナバダイオードＤ
Ｓ21〜ＤＳ2n、回生用ＡＧ21〜ＡＧ2n、回生用トランス
Ｔ21〜Ｔ2nの経路と、フリホイールダイオードＤＦ21〜
ＤＦ2n、スナバリアクトルＬ21〜Ｌ2nの経路に分流して
流れ、序々にスナバリアクトルＬ21〜Ｌ2n側への分流が
増加して行く。最終的には回生用トランスＴ21〜Ｔ2nへ
の分流成分はほぼ零になるとともにスナバリアクトルＬ
21〜Ｌ2nの分流成分は交流出力電流に等しくなる。回生
用トランスＴ11〜Ｔ1n及びＴ21〜Ｔ2nの電流がほぼ零に
なる時刻以降において回生用ＡＧ11〜ＡＧ1n及びＡＧ21
〜ＡＧ2nをターンオフすると、回生用トランスＴ11〜Ｔ
1n及びＴ21〜Ｔ2nの励磁電流は回生用整流器ＤＲ11〜Ｄ
Ｒ1n及びＤＲ21〜ＤＲ2nを介して直流電源ＣDCへ回生さ
れて、リセットされる。
イールダイオードＤＦ21〜ＤＦ2n、スナバダイオードＤ
Ｓ21〜ＤＳ2n、回生用ＡＧ21〜ＡＧ2n、回生用トランス
Ｔ21〜Ｔ2nの経路と、フリホイールダイオードＤＦ21〜
ＤＦ2n、スナバリアクトルＬ21〜Ｌ2nの経路に分流して
流れ、序々にスナバリアクトルＬ21〜Ｌ2n側への分流が
増加して行く。最終的には回生用トランスＴ21〜Ｔ2nへ
の分流成分はほぼ零になるとともにスナバリアクトルＬ
21〜Ｌ2nの分流成分は交流出力電流に等しくなる。回生
用トランスＴ11〜Ｔ1n及びＴ21〜Ｔ2nの電流がほぼ零に
なる時刻以降において回生用ＡＧ11〜ＡＧ1n及びＡＧ21
〜ＡＧ2nをターンオフすると、回生用トランスＴ11〜Ｔ
1n及びＴ21〜Ｔ2nの励磁電流は回生用整流器ＤＲ11〜Ｄ
Ｒ1n及びＤＲ21〜ＤＲ2nを介して直流電源ＣDCへ回生さ
れて、リセットされる。
【００１９】次に、直列接続されたアーム素子中、ＧＴ
Ｏあるいはスナバが１個だけ破壊した場合の動作につい
て説明する。例えば、上アームのＧＴＯ11が短絡破壊し
た場合にはスナバコンデンサＣＳ11は常時、充電されな
いために、残りの健全なアーム素子ＧＴＯ12〜ＧＴＯ1n
のスナバコンデンサＣＳ12〜ＣＳ1nの定常電圧はＥ／ｎ
（ｎ−１）だけ増加する。回生用トランスＴ11から回生
されるスナバエネルギーはスナバリアクトルＬ11のエネ
ルギーのみになるのに対し、残りの健全なアーム素子Ｇ
ＴＯ12〜ＧＴＯ1nのスナバエネルギーはスナバリアクト
ルＬ12〜Ｌ1n及びスナバコンデンサＣＳ12〜ＣＳ1nの両
エネルギーが回生用トランスＴ12〜Ｔ１ｎから回生され
る。その結果、分圧用コンデンサＣＤ１１の分圧電圧は
減少し、健全アーム素子ＧＴＯ12〜ＧＴＯ1nに対応した
分圧用コンデンサＣＤ12〜ＣＤ1nの分圧電圧は増加する
が、電圧的に回路の各素子に余裕をみておれば運転を継
続できる。
Ｏあるいはスナバが１個だけ破壊した場合の動作につい
て説明する。例えば、上アームのＧＴＯ11が短絡破壊し
た場合にはスナバコンデンサＣＳ11は常時、充電されな
いために、残りの健全なアーム素子ＧＴＯ12〜ＧＴＯ1n
のスナバコンデンサＣＳ12〜ＣＳ1nの定常電圧はＥ／ｎ
（ｎ−１）だけ増加する。回生用トランスＴ11から回生
されるスナバエネルギーはスナバリアクトルＬ11のエネ
ルギーのみになるのに対し、残りの健全なアーム素子Ｇ
ＴＯ12〜ＧＴＯ1nのスナバエネルギーはスナバリアクト
ルＬ12〜Ｌ1n及びスナバコンデンサＣＳ12〜ＣＳ1nの両
エネルギーが回生用トランスＴ12〜Ｔ１ｎから回生され
る。その結果、分圧用コンデンサＣＤ１１の分圧電圧は
減少し、健全アーム素子ＧＴＯ12〜ＧＴＯ1nに対応した
分圧用コンデンサＣＤ12〜ＣＤ1nの分圧電圧は増加する
が、電圧的に回路の各素子に余裕をみておれば運転を継
続できる。
【００２０】また上アームの回生用整流器ＤＲ11が短絡
破壊した場合には、回生用トランスＴ11の２次側回生用
整流器ＤＲ11で短絡されるためにＧＴＯ11のスナバコン
デンサＣ11及びスナバリアクトルＬ11のエネルギーは直
流電源ＣDCへ回生されない。その結果、スナバリアクト
ルＬ11の電流はスナバダイオードＤＳ11、回生用ＡＧ1
1、回生用トランスＴ11の閉回路で減衰しないで還流し
続けるために、遮断容量の比較的低い回生用ＡＧ11はタ
ーンオフ失敗を生じて破壊に到り、さらにスナバダイオ
ードＤＳ11が常に導通状態にあれば、ＧＴＯ11をターン
オンする際に、スナバコンデンサＣＳ11、スナバダイオ
ードＤＳ11、ＧＴＯ11の閉回路でターンオン電流が流れ
るようになり、di／dtが非常に高くなるためにＧＴＯ11
を短絡破壊に到らしめる。しかし、その場合にも健在な
アーム素子ＧＴＯ12〜ＧＴＯ1nに対応した回生用トラン
スＴ12〜Ｔ1nの回生電流ＩT12 〜ＩT1n は破壊した回生
用整流器ＤＲ11を通って直流電源ＣDCへ回生でき、運転
が継続できる。
破壊した場合には、回生用トランスＴ11の２次側回生用
整流器ＤＲ11で短絡されるためにＧＴＯ11のスナバコン
デンサＣ11及びスナバリアクトルＬ11のエネルギーは直
流電源ＣDCへ回生されない。その結果、スナバリアクト
ルＬ11の電流はスナバダイオードＤＳ11、回生用ＡＧ1
1、回生用トランスＴ11の閉回路で減衰しないで還流し
続けるために、遮断容量の比較的低い回生用ＡＧ11はタ
ーンオフ失敗を生じて破壊に到り、さらにスナバダイオ
ードＤＳ11が常に導通状態にあれば、ＧＴＯ11をターン
オンする際に、スナバコンデンサＣＳ11、スナバダイオ
ードＤＳ11、ＧＴＯ11の閉回路でターンオン電流が流れ
るようになり、di／dtが非常に高くなるためにＧＴＯ11
を短絡破壊に到らしめる。しかし、その場合にも健在な
アーム素子ＧＴＯ12〜ＧＴＯ1nに対応した回生用トラン
スＴ12〜Ｔ1nの回生電流ＩT12 〜ＩT1n は破壊した回生
用整流器ＤＲ11を通って直流電源ＣDCへ回生でき、運転
が継続できる。
【００２１】実施例２．なお、上記実施例１では、アー
ム素子が直列接続されたインバータのスナバを示す回路
図をもとに、アーム素子自身あるいはスナバが１個だけ
破壊したとしても健全なアーム素子で運転を継続できる
ことを説明したが、そのような場合に修理時間を短縮す
ることが可能なインバータユニットの構成方法について
図２に示すユニットの回路図をもとに説明する。図にお
いてＩＵ11はアーム素子ＧＴＯ11のインバータユニット
であって、Ａ11はＧＴＯ11のアノード側の端子、Ｋ11は
ＧＴＯ11のカソード側の端子、Ｐ11は回生用整流器ＤＲ
11の正極性直流端子、Ｎ11は回生用整流器ＤＲ11の負極
性直流端子である。図１の実施例１に対応した各端子の
接続方法は次のようになる。アノード側端子Ａ11と正極
性直流端子Ｐ11はともに直流母線Ｐに接続され、カソー
ド端子Ｋ11はＧＴＯ12のインバータユニットＩＵ12のア
ノード端子Ａ12に、負極性端子Ｎ11はインバータユニッ
トＩＵ12の正極性直流端子Ｐ12に接続される。
ム素子が直列接続されたインバータのスナバを示す回路
図をもとに、アーム素子自身あるいはスナバが１個だけ
破壊したとしても健全なアーム素子で運転を継続できる
ことを説明したが、そのような場合に修理時間を短縮す
ることが可能なインバータユニットの構成方法について
図２に示すユニットの回路図をもとに説明する。図にお
いてＩＵ11はアーム素子ＧＴＯ11のインバータユニット
であって、Ａ11はＧＴＯ11のアノード側の端子、Ｋ11は
ＧＴＯ11のカソード側の端子、Ｐ11は回生用整流器ＤＲ
11の正極性直流端子、Ｎ11は回生用整流器ＤＲ11の負極
性直流端子である。図１の実施例１に対応した各端子の
接続方法は次のようになる。アノード側端子Ａ11と正極
性直流端子Ｐ11はともに直流母線Ｐに接続され、カソー
ド端子Ｋ11はＧＴＯ12のインバータユニットＩＵ12のア
ノード端子Ａ12に、負極性端子Ｎ11はインバータユニッ
トＩＵ12の正極性直流端子Ｐ12に接続される。
【００２２】このようにしてアーム素子ＧＴＯ11〜ＧＴ
Ｏ1n及びＧＴＯ21〜ＧＴＯ2nに対応したインバータユニ
ットＩＵ11〜ＩＵ1n及びＩＵ21〜ＩＵ2nのアノード端子
Ａ11〜Ａ1n及びＡ21〜Ａ2nとカソード端子Ｋ11〜Ｋ1n及
びＫ21〜Ｋ2nは交互に直列接続されて直流母線Ｐ，Ｎ間
に接続される。また上アーム素子の正極性直流端子Ｐ11
〜Ｐ1nと負極性直流端子Ｎ11〜Ｎ1nは交互に直列接続さ
れて直流母線Ｐ，Ｎ間に接続されるとともに下アーム素
子の正極性直流端子Ｐ21〜Ｐ2nと負極性直流端子Ｎ21〜
Ｎ2nは交互に直列接続されて直流母線Ｐ，Ｎ間に接続さ
れる。以上のようなインバータユニットの構成方法で
は、例えば回生用整流器ＤＲ11が故障するとＧＴＯ11及
び回生用ＡＧ11も破増に到るために、インバータユニッ
トＩＵ11自身を予備のインバータユニットと交換するこ
とにより修理時間が短縮される。
Ｏ1n及びＧＴＯ21〜ＧＴＯ2nに対応したインバータユニ
ットＩＵ11〜ＩＵ1n及びＩＵ21〜ＩＵ2nのアノード端子
Ａ11〜Ａ1n及びＡ21〜Ａ2nとカソード端子Ｋ11〜Ｋ1n及
びＫ21〜Ｋ2nは交互に直列接続されて直流母線Ｐ，Ｎ間
に接続される。また上アーム素子の正極性直流端子Ｐ11
〜Ｐ1nと負極性直流端子Ｎ11〜Ｎ1nは交互に直列接続さ
れて直流母線Ｐ，Ｎ間に接続されるとともに下アーム素
子の正極性直流端子Ｐ21〜Ｐ2nと負極性直流端子Ｎ21〜
Ｎ2nは交互に直列接続されて直流母線Ｐ，Ｎ間に接続さ
れる。以上のようなインバータユニットの構成方法で
は、例えば回生用整流器ＤＲ11が故障するとＧＴＯ11及
び回生用ＡＧ11も破増に到るために、インバータユニッ
トＩＵ11自身を予備のインバータユニットと交換するこ
とにより修理時間が短縮される。
【００２３】実施例３．図２に示すインバータユニット
ＩＵ11の回路図においてスナバリアクトルＬ11をＧＴＯ
11のアノード側に設けたものを示したが、図３に示すよ
うにＧＴＯ11のカソード側に設けたものであってもよ
く、この場合にはスナバダイオードＤＳ11とスナバコン
デンサＣＳ11の直列接続の順番を逆にしてＧＴＯ11のア
ノード側にスナバコンデンサＣＳ11を接続すると上記実
施例１と同様の動作をする。
ＩＵ11の回路図においてスナバリアクトルＬ11をＧＴＯ
11のアノード側に設けたものを示したが、図３に示すよ
うにＧＴＯ11のカソード側に設けたものであってもよ
く、この場合にはスナバダイオードＤＳ11とスナバコン
デンサＣＳ11の直列接続の順番を逆にしてＧＴＯ11のア
ノード側にスナバコンデンサＣＳ11を接続すると上記実
施例１と同様の動作をする。
【００２４】なお、インバータユニットの構成方法を示
す図２及び図３のものを混在させてアーム素子が直列接
続されたインバータを構成するようにしたものであって
もよい。
す図２及び図３のものを混在させてアーム素子が直列接
続されたインバータを構成するようにしたものであって
もよい。
【００２５】実施例４．図４は上記実施例２のインバー
タユニットに対して付加機能をもたせたものである。図
４において、ＶＳ11は回生用整流器ＤＲ11の直流端子間
に接続された電圧検出器、ＦＤ11は上記電圧検出器ＶＳ
11の出力信号に対してインバータユニットの故障を判別
する故障検出器、ＦＤ11は上記故障検出器ＦＤ11の出力
信号である故障検出信号用端子である。
タユニットに対して付加機能をもたせたものである。図
４において、ＶＳ11は回生用整流器ＤＲ11の直流端子間
に接続された電圧検出器、ＦＤ11は上記電圧検出器ＶＳ
11の出力信号に対してインバータユニットの故障を判別
する故障検出器、ＦＤ11は上記故障検出器ＦＤ11の出力
信号である故障検出信号用端子である。
【００２６】上記実施例１においてＧＴＯ自身あるいは
スナバが破壊した場合に、破壊したインバータユニット
の分圧用コンデンサの分圧電圧が低下することを説明し
たが、電圧検出器ＶＳ11は分圧用コンデンサＣＤ11の分
圧電圧を検出しており、その分圧電圧の検出信号が故障
検出器ＦＤ11に与えられる。故障検出器ＦＤ11は基準信
号と上記分圧電圧検出信号を比較して基準信号よりも上
記分圧電圧検出信号が低下すると故障検出信号Ｆ11を発
生する。ここで上記基準信号は上、下アームｎ個のイン
バータユニットが直列接続されてインバータが構成され
る場合にはｂＥ／ｎに相当する電圧レベルであり、ｂは
正常状態における分圧電圧の許容アンバンス率でほぼ0.
7 〜0.8 に選ばれる。
スナバが破壊した場合に、破壊したインバータユニット
の分圧用コンデンサの分圧電圧が低下することを説明し
たが、電圧検出器ＶＳ11は分圧用コンデンサＣＤ11の分
圧電圧を検出しており、その分圧電圧の検出信号が故障
検出器ＦＤ11に与えられる。故障検出器ＦＤ11は基準信
号と上記分圧電圧検出信号を比較して基準信号よりも上
記分圧電圧検出信号が低下すると故障検出信号Ｆ11を発
生する。ここで上記基準信号は上、下アームｎ個のイン
バータユニットが直列接続されてインバータが構成され
る場合にはｂＥ／ｎに相当する電圧レベルであり、ｂは
正常状態における分圧電圧の許容アンバンス率でほぼ0.
7 〜0.8 に選ばれる。
【００２７】実施例５．図５においてＲ11は分圧用コン
デンサＣＤ11に並列接続された分圧用抵抗である。正常
な運転状態においてもスナバコンデンサＣＳ11及びスナ
バリアクトルＬ11の値のインバータユニット間でのばら
つきによるスナバエネルギー量のばらつきや、アーム素
子ＧＴＯ11自身のスイッチング時間特性のインバータユ
ニット間でのばらつきによるスナバエネルギー量のばら
つきが生じ、それらが回生用トランスＴ11及び回生用整
流器ＤＲ11を通って直流電源ＣDCへ回生される際に、回
生用整流器ＤＲ11〜1n及びＤＲ21〜ＤＲ2nが直列接続さ
れているためにスナバエネルギーの回生量にインバータ
ユニット間がばらつきが生じると、そのばらつきに相当
するスナバエネルギー量だけ分圧用コンデンサＣＤ11は
充放電し、分圧電圧のアンバランスを生じる。分圧用抵
抗Ｒ11は上記スナバエネルギー量のばらつき分を吸収
し、分圧電圧のアンバランスを低減するように作用す
る。なお、図４と図５で示した付加機能を同時に備えた
ものであってもよい。
デンサＣＤ11に並列接続された分圧用抵抗である。正常
な運転状態においてもスナバコンデンサＣＳ11及びスナ
バリアクトルＬ11の値のインバータユニット間でのばら
つきによるスナバエネルギー量のばらつきや、アーム素
子ＧＴＯ11自身のスイッチング時間特性のインバータユ
ニット間でのばらつきによるスナバエネルギー量のばら
つきが生じ、それらが回生用トランスＴ11及び回生用整
流器ＤＲ11を通って直流電源ＣDCへ回生される際に、回
生用整流器ＤＲ11〜1n及びＤＲ21〜ＤＲ2nが直列接続さ
れているためにスナバエネルギーの回生量にインバータ
ユニット間がばらつきが生じると、そのばらつきに相当
するスナバエネルギー量だけ分圧用コンデンサＣＤ11は
充放電し、分圧電圧のアンバランスを生じる。分圧用抵
抗Ｒ11は上記スナバエネルギー量のばらつき分を吸収
し、分圧電圧のアンバランスを低減するように作用す
る。なお、図４と図５で示した付加機能を同時に備えた
ものであってもよい。
【００２８】実施例６．上記実施例１では、上、下アー
ム素が交互にオン、オフするインバータ（いわゆる２レ
ベルインバータ）に適用したものについて説明したが、
多レベルインバータに適用でき、図６は３レベルインバ
ータのスナバを示す回路図である。ＣDC P とＣDCN は正
極性と負極性の直流電源であり、直流母線Ｐ，Ｎ間に直
列接続されている。インバータユニットＩＵ11〜ＩＵ1m
及びＩＵ21〜ＩＵ2nのアーム素子ＧＴＯ11〜ＧＴＯ1n及
びＧＴＯ21〜ＧＴＯ2nは直列接続され、また回生用整流
器ＤＲ11〜ＤＲ1nとＤＲ21〜ＤＲ2nは夫々、直列接続さ
れて直流母線Ｐ，Ｎ間に接続されている。
ム素が交互にオン、オフするインバータ（いわゆる２レ
ベルインバータ）に適用したものについて説明したが、
多レベルインバータに適用でき、図６は３レベルインバ
ータのスナバを示す回路図である。ＣDC P とＣDCN は正
極性と負極性の直流電源であり、直流母線Ｐ，Ｎ間に直
列接続されている。インバータユニットＩＵ11〜ＩＵ1m
及びＩＵ21〜ＩＵ2nのアーム素子ＧＴＯ11〜ＧＴＯ1n及
びＧＴＯ21〜ＧＴＯ2nは直列接続され、また回生用整流
器ＤＲ11〜ＤＲ1nとＤＲ21〜ＤＲ2nは夫々、直列接続さ
れて直流母線Ｐ，Ｎ間に接続されている。
【００２９】インバータユニットＩＵ1mとＩＵ1(m+1)の
アーム素子ＧＴＯ1mとＧＴＯ1(m+1)の接続点ＣＰと直流
電源ＣDCP 及びＣDCN の中間接続点Ｃ間に結合ダイオー
ドＤＣＰが接続され、またインバータユニットＩＵ2mと
ＩＵ2(m+1)のアーム素子ＧＴＯ2mとＧＴＯ2(m+1)の接続
点ＣＮと直流電源の中間接続点Ｃ間に結合ダイオードＤ
ＣＮが接続される。インバータユニットＩＵ1mとＩＵ
1(m+1)の回生用整流器ＤＲ1mとＤＲ1(m+1)の中間接続点
と、インバータユニットＩＵ2mとＩＵ2(m+1)の回生用整
流器ＤＲ2mとＤＲ2(m+1)の中間接続点は共通に直流電源
の中間接続点Ｃに接続される。
アーム素子ＧＴＯ1mとＧＴＯ1(m+1)の接続点ＣＰと直流
電源ＣDCP 及びＣDCN の中間接続点Ｃ間に結合ダイオー
ドＤＣＰが接続され、またインバータユニットＩＵ2mと
ＩＵ2(m+1)のアーム素子ＧＴＯ2mとＧＴＯ2(m+1)の接続
点ＣＮと直流電源の中間接続点Ｃ間に結合ダイオードＤ
ＣＮが接続される。インバータユニットＩＵ1mとＩＵ
1(m+1)の回生用整流器ＤＲ1mとＤＲ1(m+1)の中間接続点
と、インバータユニットＩＵ2mとＩＵ2(m+1)の回生用整
流器ＤＲ2mとＤＲ2(m+1)の中間接続点は共通に直流電源
の中間接続点Ｃに接続される。
【００３０】３レベルインバータにおける直流電源側上
アーム素子ＧＴＯ11〜ＧＴＯ1m、交流出力側上アーム素
子ＧＴＯ1(m+1)〜ＧＴＯ1n、交流出力側下アーム素子Ｇ
ＴＯ21〜ＧＴＯ2m、直流電源側下アーム素子ＧＴＯ
2(m+1)〜ＧＴＯ2nのオン、オフ制御方法は一般に次のよ
うに行われる。交流出力端ＡＣに正電位の出力電圧を発
生させる場合には直流電源側上アーム素子ＧＴＯ11〜Ｇ
ＴＯ1mと交流出力側上アーム素子ＧＴＯ1(m+1)〜ＧＴＯ
1nをゲートオンさせる。交流出力端ＡＣに零電位の出力
電圧を発生させる場合には交流出力側上アーム素子ＧＴ
Ｏ1(m+1)〜ＧＴＯ1nと交流出力側下アーム素子ＧＴＯ21
〜ＧＴＯ2mをゲートオンさせる。
アーム素子ＧＴＯ11〜ＧＴＯ1m、交流出力側上アーム素
子ＧＴＯ1(m+1)〜ＧＴＯ1n、交流出力側下アーム素子Ｇ
ＴＯ21〜ＧＴＯ2m、直流電源側下アーム素子ＧＴＯ
2(m+1)〜ＧＴＯ2nのオン、オフ制御方法は一般に次のよ
うに行われる。交流出力端ＡＣに正電位の出力電圧を発
生させる場合には直流電源側上アーム素子ＧＴＯ11〜Ｇ
ＴＯ1mと交流出力側上アーム素子ＧＴＯ1(m+1)〜ＧＴＯ
1nをゲートオンさせる。交流出力端ＡＣに零電位の出力
電圧を発生させる場合には交流出力側上アーム素子ＧＴ
Ｏ1(m+1)〜ＧＴＯ1nと交流出力側下アーム素子ＧＴＯ21
〜ＧＴＯ2mをゲートオンさせる。
【００３１】交流出力端ＡＣに負電位の出力電圧を発生
させる場合には交流出力側下アーム素子ＧＴＯ21〜ＧＴ
Ｏ2mと直流電源側下アーム素子ＧＴＯ2(m+1)〜ＧＴＯ2n
をゲートオンさせる。各インバータユニットのスナバエ
ネルギーの回生電流は次のように流れる。直流電源側上
アーム素子ＧＴＯ11〜ＧＴＯ1m及び交流出力側下アーム
素子ＧＴＯ21〜ＧＴＯ2mのスナバエネルギーの回生電流
は各々回生用整流器ＤＲ11〜ＤＲ1m及びＤＲ21〜ＤＲ2m
を介して正極性の直流電源ＣDCP へ回生され、交流出力
側上アーム素子ＧＴＯ1(m+1)〜ＧＴＯ1n及び直流電源側
下アーム素子ＧＴＯ2(m+1)〜ＧＴＯ2nのスナバエネルギ
ーの回生電流は各々回生用整流器ＤＲ1(m+1)〜ＤＲ1n及
びＤＲ2(m+1)〜ＤＲ2nを介して負極性の直流電源ＣDCN
へ回生される。
させる場合には交流出力側下アーム素子ＧＴＯ21〜ＧＴ
Ｏ2mと直流電源側下アーム素子ＧＴＯ2(m+1)〜ＧＴＯ2n
をゲートオンさせる。各インバータユニットのスナバエ
ネルギーの回生電流は次のように流れる。直流電源側上
アーム素子ＧＴＯ11〜ＧＴＯ1m及び交流出力側下アーム
素子ＧＴＯ21〜ＧＴＯ2mのスナバエネルギーの回生電流
は各々回生用整流器ＤＲ11〜ＤＲ1m及びＤＲ21〜ＤＲ2m
を介して正極性の直流電源ＣDCP へ回生され、交流出力
側上アーム素子ＧＴＯ1(m+1)〜ＧＴＯ1n及び直流電源側
下アーム素子ＧＴＯ2(m+1)〜ＧＴＯ2nのスナバエネルギ
ーの回生電流は各々回生用整流器ＤＲ1(m+1)〜ＤＲ1n及
びＤＲ2(m+1)〜ＤＲ2nを介して負極性の直流電源ＣDCN
へ回生される。
【００３２】実施例７．図７は同じく３レベルインバー
タに適用したものである。図において、直流電源側上ア
ームのインバータユニットＩＵ11〜ＩＵ1mの回生用整流
器ＤＲ11〜ＤＲ1mと直流電源側下アームのインバータユ
ニットＩＵ2(m+1)〜ＩＵ2nの回生用整流器ＤＲ2(m+1)〜
ＤＲ2nは直列接続されて直流母線Ｐ，Ｎ間に接続される
とともに上記両アームの回生用整流器群の中間接続点は
直流電源の中間接続点Ｃに接続される。また交流出力側
上アームのインバータユニットＩＵ1(m+1)〜ＩＵ1nの回
生用整流器ＤＲ1(m+1)〜ＤＲ1nと交流出力側下アームの
インバータユニットＩＵ21〜ＩＵ2mの回生用整流器ＤＲ
21〜ＤＲ2mは直列接続されて直流母線Ｐ，Ｎ間に接続さ
れるとともに上記両アームの回生用整流器群の中間接続
点は直流電源の中間接続点Ｃに接続されている。
タに適用したものである。図において、直流電源側上ア
ームのインバータユニットＩＵ11〜ＩＵ1mの回生用整流
器ＤＲ11〜ＤＲ1mと直流電源側下アームのインバータユ
ニットＩＵ2(m+1)〜ＩＵ2nの回生用整流器ＤＲ2(m+1)〜
ＤＲ2nは直列接続されて直流母線Ｐ，Ｎ間に接続される
とともに上記両アームの回生用整流器群の中間接続点は
直流電源の中間接続点Ｃに接続される。また交流出力側
上アームのインバータユニットＩＵ1(m+1)〜ＩＵ1nの回
生用整流器ＤＲ1(m+1)〜ＤＲ1nと交流出力側下アームの
インバータユニットＩＵ21〜ＩＵ2mの回生用整流器ＤＲ
21〜ＤＲ2mは直列接続されて直流母線Ｐ，Ｎ間に接続さ
れるとともに上記両アームの回生用整流器群の中間接続
点は直流電源の中間接続点Ｃに接続されている。
【００３３】直流電源側上アーム素子ＧＴＯ11〜ＧＴＯ
1m及び交流出力側上アーム素子ＧＴＯ1(m+1)〜ＧＴＯ1n
のスナバエネルギーの回生電流は各々回生用整流器ＤＲ
11〜ＤＲ1m及びＤＲ1(m+1)〜ＤＲ1nを介して正極性の直
流電源ＣDCP へ回生され、交流出力側下アーム素子ＧＴ
Ｏ21〜ＧＴＯ2m及び直流電源側下アーム素子ＧＴＯ
2(m+1)〜ＧＴＯ2nのスナバエネルギーの回生電流は各々
回生用整流器ＤＲ21〜ＤＲ2m及びＤＲ2(m+1)〜ＤＲ2nを
介して負極性の直流電源ＣDCN へ回生される。
1m及び交流出力側上アーム素子ＧＴＯ1(m+1)〜ＧＴＯ1n
のスナバエネルギーの回生電流は各々回生用整流器ＤＲ
11〜ＤＲ1m及びＤＲ1(m+1)〜ＤＲ1nを介して正極性の直
流電源ＣDCP へ回生され、交流出力側下アーム素子ＧＴ
Ｏ21〜ＧＴＯ2m及び直流電源側下アーム素子ＧＴＯ
2(m+1)〜ＧＴＯ2nのスナバエネルギーの回生電流は各々
回生用整流器ＤＲ21〜ＤＲ2m及びＤＲ2(m+1)〜ＤＲ2nを
介して負極性の直流電源ＣDCN へ回生される。
【００３４】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、イン
バータのアーム素子、スナバリアクトル、スナバコンデ
ンサ、スナバダイオード、回生用自己消弧型半導体素
子、回生用トランス、回生用整流器を構成単位とするイ
ンバータユニット群の上記アーム素子及び回生用整流器
を直流電源の母線間に直列接続してスナバエネルギーを
上記直流電源へ回生するように構成したので、インバー
タの効率が向上でき、また上記アーム素子あるいはスナ
バが１個故障したときにもインバータ運転の継続ができ
るとともに故障したインバータユニット毎の交換により
インバータの修理時間が短縮できるためにインバータの
信頼性の高いものが得られる。
バータのアーム素子、スナバリアクトル、スナバコンデ
ンサ、スナバダイオード、回生用自己消弧型半導体素
子、回生用トランス、回生用整流器を構成単位とするイ
ンバータユニット群の上記アーム素子及び回生用整流器
を直流電源の母線間に直列接続してスナバエネルギーを
上記直流電源へ回生するように構成したので、インバー
タの効率が向上でき、また上記アーム素子あるいはスナ
バが１個故障したときにもインバータ運転の継続ができ
るとともに故障したインバータユニット毎の交換により
インバータの修理時間が短縮できるためにインバータの
信頼性の高いものが得られる。
【図１】この発明の実施例１を示すインバータ装置のス
ナバの接続図である。
ナバの接続図である。
【図２】この発明の実施例２を示すインバータ装置のユ
ニットの接続図である。
ニットの接続図である。
【図３】この発明の実施例３を示すインバータ装置のユ
ニットの接続図である。
ニットの接続図である。
【図４】この発明の実施例４を示すインバータ装置のユ
ニットの接続図である。
ニットの接続図である。
【図５】この発明の実施例５を示すインバータ装置のユ
ニットの接続図である。
ニットの接続図である。
【図６】この発明の実施例６を示すインバータ装置のス
ナバの接続図である。
ナバの接続図である。
【図７】この発明の実施例７を示すインバータ装置のス
ナバの接続図である。
ナバの接続図である。
【図８】従来のインバータ装置のスナバの接続図であ
る。
る。
ＧＴＯ11 ゲートターンオフサイリスタ ＧＴＯ1n ゲートターンオフサイリスタ ＧＴＯ21 ゲートターンオフサイリスタ ＧＴＯ2n ゲートターンオフサイリスタ ＤＦ11 フリーホイルダイオード ＤＦ1N フリーホイルダイオード ＤＦ21 フリーホイルダイオード ＤＦ2n フリーホイルダイオード Ｌ11 スナバリアクトル Ｌ1n スナバリアクトル Ｌ21 スナバリアクトル Ｌ2n スナバリアクトル ＤＳ11 スナバダイオード ＤＳ1n スナバダイオード ＤＳ21 スナバダイオード ＤＳ2n スナバダイオード ＡＧ11 回生用ゲートターンオフサイリスタ ＡＧ1n 回生用ゲートターンオフサイリスタ ＡＧ21 回生用ゲートターンオフサイリスタ ＡＧ2n 回生用ゲートターンオフサイリスタ Ｔ11 回生用トランス Ｔ1n 回生用トランス Ｔ21 回生用トランス Ｔ2n 回生用トランス ＤＲ11 回生用整流器 ＤＲ1n 回生用整流器 ＤＲ21 回生用整流器 ＤＲ2n 回生用整流器 ＣＤ11 分圧用コンデンサ ＣＤ1n 分圧用コンデンサ ＣＤ21 分圧用コンデンサ ＣＤ2n 分圧用コンデンサ ＣＤＣ 直流電源
Claims (6)
- 【請求項１】 直流電源に多数個のアーム素子が直列接
続され、上記アーム素子毎にスナバコンデンサとスナバ
ダイオードの直列体が並列接続されてなるインバータに
おいて、上記アーム素子毎にスナバリアクトルを分割し
て直列接続するとともに上記スナバリアクトルと上記ス
ナバダイオードに対して回生用自己消弧型半導体素子と
回生用トランスの１次側を直列接続して閉回路になるよ
うに構成し、上記各回生用トンラスの２次側に単相ブリ
ッジの回生用整流器を接続し、上記回生用整流器毎にそ
の直流側に分圧用デンデンサを並列接続するとともに、
上記各回生用整流器の直流側を直列接続して上記直流電
源へ接続するようにしたインバータ装置。 - 【請求項２】 回生用自己消弧型半導体素子をアーム素
子のターンオン及びターンオフのタイミングでオン制御
し、上記回生用自己消弧型半導体素子の電流が零付近ま
で減衰した時点でオフするようにゲート制御することを
特徴とする請求項第１項記載のインバータ装置。 - 【請求項３】 アーム素子とそれに対応したスナバコン
デンサ、スナバダイオード、スナバリアクトル、回生用
自己消弧型半導体素子、回生用トランス、回生用整流器
及び分圧コンデンサを最小の構成単位としてインバータ
ユニットを構成し、そのインバータユニットを多数台で
直列接続してインバータを構成するようにしたことを特
徴とする請求項１記載のインバータ装置。 - 【請求項４】 分圧コンデンサの分圧電圧を検出する手
段と分圧電圧のアンバランスを検出する手段を備えてイ
ンバータユニットの故障を検出するようにしたことを特
徴とする請求項第１項又は第３項記載のインバータ装
置。 - 【請求項５】 分圧コンデンサに並列に分圧抵抗を接続
して、アーム素子のスイッチング特性や、スナバコンデ
ンサとスナバリアクトル容量のばらつきが原因として生
じるインバータユニットの回生電流のばらつきによる分
圧電圧の不平衡を抑制するようにしたことを特徴とする
請求項第１項又は第３項記載のインバータ装置。 - 【請求項６】 多数台直列接続された上記インバータユ
ニットが、直流電源上アーム素子群、交流出力側上アー
ム素子群、交流出力側下アーム素子群、直流電源側下ア
ーム素子群の４個の群に分割されて、上記直流電源上ア
ーム素子群と交流出力側上アーム素子群の中間接続点及
び上記交流出力側下アーム素子群と直流電源側下アーム
素子群の中間接続点と直流電源の中点間に各々結合ダイ
オードが接続されてなる３レベルインバータにおいて、
上記４個の群の内、２群づつ回生用整流器を直列接続し
て直流電源へ接続するとともに各直列された２群の回生
用整流器の中間接続点を直流電源の中点に接続して構成
したことを特徴とする請求項第１項又は第３項記載のイ
ンバータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4039409A JP2712999B2 (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | インバータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4039409A JP2712999B2 (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | インバータ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05244762A true JPH05244762A (ja) | 1993-09-21 |
| JP2712999B2 JP2712999B2 (ja) | 1998-02-16 |
Family
ID=12552199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4039409A Expired - Lifetime JP2712999B2 (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | インバータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2712999B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6304475B1 (en) | 1998-06-16 | 2001-10-16 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Switching power supply for gas laser |
-
1992
- 1992-02-26 JP JP4039409A patent/JP2712999B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6304475B1 (en) | 1998-06-16 | 2001-10-16 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Switching power supply for gas laser |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2712999B2 (ja) | 1998-02-16 |
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