JPS6018197B2 - インバ−タ装置 - Google Patents
インバ−タ装置Info
- Publication number
- JPS6018197B2 JPS6018197B2 JP52125767A JP12576777A JPS6018197B2 JP S6018197 B2 JPS6018197 B2 JP S6018197B2 JP 52125767 A JP52125767 A JP 52125767A JP 12576777 A JP12576777 A JP 12576777A JP S6018197 B2 JPS6018197 B2 JP S6018197B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capacitor
- thyristor
- commutation
- circuit
- phase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Motor And Converter Starters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は周波数を可変とすることができる電力変換装
置の効率的な運転に係わり、特にコンデンサを含んだ転
流回路を持つィンバータ装置の改良に関するものである
。
置の効率的な運転に係わり、特にコンデンサを含んだ転
流回路を持つィンバータ装置の改良に関するものである
。
コンデンサを含んだ転流回路を持つィンバータ装置には
、一般的に電圧形ィンバータと呼ばれているものと、電
流形ィンバータと呼ばれているものがあるが、回路構成
が比較的複雑でなく、特にこの発明の効果が顕著である
電流形ィンバータを例にとって説明する。
、一般的に電圧形ィンバータと呼ばれているものと、電
流形ィンバータと呼ばれているものがあるが、回路構成
が比較的複雑でなく、特にこの発明の効果が顕著である
電流形ィンバータを例にとって説明する。
第1図には、この発明が実施されるシステムを示す。同
図において交流電源11からは切換スイッチ12を介し
て直接、負荷となる電動機13を駆動する第1の経路と
、整流略14により直流電力に変換し、平滑リアクトル
15を介してィンバータ回路16で再び交流電力に変換
した後切換スイッチ12を介して電動機13を駆動する
第2の経略の2種類が示されている。このシステムにお
いて電動機13を駆動する場合、停止からの起動時には
第2の経路を用いて電動機13に供繋溝する交流電力の
周波数を徐々に上げて行き、ある適当な速度まで上昇し
た時切換スイッチ12を切換えて第1の経路により交流
電源11より電力を供給して、ほぼ一定速度で回転させ
る。運転から停止させる時は切換スイッチ12を再び切
換えて第2の経路により周波数を徐々に下げて停止させ
る。この方法であると通常の一定運転では効率の良い交
流電源から直接駆動され、加減遠時においては、周波数
を制御した交流により過大な突入電流及び失速等を防ぎ
ながら安定した運転が出来る特長がある。第2図には第
1図のィンバー夕回路16の広く用いられている回路例
を示す。同図においてたとえば交流出力R相については
直流電源花N間に1組の直列接続された主サィリスタ1
71と174及び1組の直列接続されたダイオード18
1と184がそれぞれ直列接続され、主サイリス夕とダ
イオードの接続点からは他の相の接続点との間に転流コ
ンデンサ191,193及び194,196が挿入され
、ダイオードの中間接続点より交流出力端子をとる構成
となっており、他のS相、T相に関しても対称の構成と
なっている。また、たとえば転流コンデンサ191を例
にとると、これと並列に直流電源201、限流インピー
ダンス202及びスイッチ203の直列回路20が接続
されている。これは、他の転流コンデンサに関しても同
様の構成となっているが図示していない。この直列回路
20は、ィンバータ回路16が正常な動作を行なうのに
最も難しい時期、すなわち第1の経路により運転してい
た状態から第2の経路に切換えて運転を開始した時にィ
ンバータ回路16に充分な転流能力を確保させるための
転流コンデンサの充電回路である。この直列回路2川ま
運転のシーケンスを決めておけば、最小限2個で済むが
、それぞれ独立した直流電源を持たなければならず、構
成を複雑にする欠点があった。この発明は、このような
欠点に対してなされたものであり、前記する商用電源等
の別電源からインバータ回路へ駆動源を移す際に負荷と
なる電動機の残留電圧で転流コンデンサを充電するよう
に、電動機と転流コンデンサを含んだ閉ループを構成す
るようにスイッチを制御することにより、別構成の直流
電源を使うことなく構成が簡単でしかも効率のよいィン
バータ回路を得ようとするものである。
図において交流電源11からは切換スイッチ12を介し
て直接、負荷となる電動機13を駆動する第1の経路と
、整流略14により直流電力に変換し、平滑リアクトル
15を介してィンバータ回路16で再び交流電力に変換
した後切換スイッチ12を介して電動機13を駆動する
第2の経略の2種類が示されている。このシステムにお
いて電動機13を駆動する場合、停止からの起動時には
第2の経路を用いて電動機13に供繋溝する交流電力の
周波数を徐々に上げて行き、ある適当な速度まで上昇し
た時切換スイッチ12を切換えて第1の経路により交流
電源11より電力を供給して、ほぼ一定速度で回転させ
る。運転から停止させる時は切換スイッチ12を再び切
換えて第2の経路により周波数を徐々に下げて停止させ
る。この方法であると通常の一定運転では効率の良い交
流電源から直接駆動され、加減遠時においては、周波数
を制御した交流により過大な突入電流及び失速等を防ぎ
ながら安定した運転が出来る特長がある。第2図には第
1図のィンバー夕回路16の広く用いられている回路例
を示す。同図においてたとえば交流出力R相については
直流電源花N間に1組の直列接続された主サィリスタ1
71と174及び1組の直列接続されたダイオード18
1と184がそれぞれ直列接続され、主サイリス夕とダ
イオードの接続点からは他の相の接続点との間に転流コ
ンデンサ191,193及び194,196が挿入され
、ダイオードの中間接続点より交流出力端子をとる構成
となっており、他のS相、T相に関しても対称の構成と
なっている。また、たとえば転流コンデンサ191を例
にとると、これと並列に直流電源201、限流インピー
ダンス202及びスイッチ203の直列回路20が接続
されている。これは、他の転流コンデンサに関しても同
様の構成となっているが図示していない。この直列回路
20は、ィンバータ回路16が正常な動作を行なうのに
最も難しい時期、すなわち第1の経路により運転してい
た状態から第2の経路に切換えて運転を開始した時にィ
ンバータ回路16に充分な転流能力を確保させるための
転流コンデンサの充電回路である。この直列回路2川ま
運転のシーケンスを決めておけば、最小限2個で済むが
、それぞれ独立した直流電源を持たなければならず、構
成を複雑にする欠点があった。この発明は、このような
欠点に対してなされたものであり、前記する商用電源等
の別電源からインバータ回路へ駆動源を移す際に負荷と
なる電動機の残留電圧で転流コンデンサを充電するよう
に、電動機と転流コンデンサを含んだ閉ループを構成す
るようにスイッチを制御することにより、別構成の直流
電源を使うことなく構成が簡単でしかも効率のよいィン
バータ回路を得ようとするものである。
第3図には、この発明の一実施例を示す。
同図が第2図と異なる点は、転流コンデンサの充電回路
は設けずに、直流電源PM間に主サイリスタとは逆向き
になるサィリスタ211と限流インピーダンス212の
直列回路を設けたことである。第4図はこの回路の動作
を説明するための図である。いま、一例として負荷とな
る電動機13として誘導電導機を考えるが、その二次回
路の時定数が充分に長く、切換スイッチ12により第1
の経路より第2の経路に切換えた後も第4図に示される
ように、ほとんど減衰することのない残留電圧が発生し
ていたとする。説明を簡単とするために時刻ちもこおい
てR相正側のサィリスタ171、T相負側のサィリスタ
176及びサィリス夕211を同時に点弧したとする。
この時電動機13の残留電圧により、S相巻線−ダイオ
ード185一転流コンデンサー95ーサィリスタ176
−サィリス夕211一眼流インピーダンス212ーサィ
リスタ171−ダイオード181一R相巻線−S相巻線
かあるいは、S相巻線一185一転流コンデンサー94
一転流コンデンサ196一176一211−212−1
71一181一R相巻線−S相巻線の経路で電流が流れ
る。従って転流コンデンサー94,195及び196は
図示の通性で充電されると供に、充電時間が短ければ、
転流コンデンサー95の電圧は時亥比,のR相とS相の
間の電圧位に充電される。この後、ダイオード186の
カソード鰭位はアノード電位よりも下がるため、亀流は
T相巻線−ダイオード186一176−211−212
−171−181一R相巻線−T相巻線の経路で流れ、
転流コンデンサに蓄えられた電荷は変化しない。時刻比
2になると、電流の経路はT相巻線一186一176一
211−212一171一転流コンデンサ191ーダィ
オード182−S相巻線一T相巻線あるいはT相巻線一
186一176−211−212一171一転流コンデ
ンサ193一転流コンデンサ192一182一S相巻線
−T相巻線と流れ、従って転流コンデンサー91,19
2及び193は前記するのと同様に図示の極性で電荷が
蓄えられる。以上のようにして各転流コンデンサに電荷
が蓄えられるが、その極性及び量は必ずしも一定でない
。何故ならば、たとえば転流コンデンサ194,195
及び196を考えると、S相巻線からサィリスタ176
の方向に流れる電流に対してはある時間後にR相巻線か
らサィリスタ176の方向に流れる電流に変化するため
である。しかし、いつでもその総電荷量は変化せず、適
当なタイミングで転流を行なえば充分な転流能力は確保
できる。従って前記の説明では時刻らより行なったが、
これがこの時刻に限定されないことは明らかである。転
流コンデンサへの充電が行なわれた後、サィリスタ21
1を消弧させたければターンオフ時間以上の力行時間を
設ければ、図示PN間には、P側に正、N側に負の電圧
が発生し、サイリスタ211を消弧することができる。
なお、この説明においてはサィリスタ171及び176
をオンさせて閉ループを構成したが、所定の順序を守る
ものであれば主サイリスタ171〜176のうちのどれ
が選ばれても何ら問題のないことは明らかである。第5
図は、この発明の他の実施例である。
は設けずに、直流電源PM間に主サイリスタとは逆向き
になるサィリスタ211と限流インピーダンス212の
直列回路を設けたことである。第4図はこの回路の動作
を説明するための図である。いま、一例として負荷とな
る電動機13として誘導電導機を考えるが、その二次回
路の時定数が充分に長く、切換スイッチ12により第1
の経路より第2の経路に切換えた後も第4図に示される
ように、ほとんど減衰することのない残留電圧が発生し
ていたとする。説明を簡単とするために時刻ちもこおい
てR相正側のサィリスタ171、T相負側のサィリスタ
176及びサィリス夕211を同時に点弧したとする。
この時電動機13の残留電圧により、S相巻線−ダイオ
ード185一転流コンデンサー95ーサィリスタ176
−サィリス夕211一眼流インピーダンス212ーサィ
リスタ171−ダイオード181一R相巻線−S相巻線
かあるいは、S相巻線一185一転流コンデンサー94
一転流コンデンサ196一176一211−212−1
71一181一R相巻線−S相巻線の経路で電流が流れ
る。従って転流コンデンサー94,195及び196は
図示の通性で充電されると供に、充電時間が短ければ、
転流コンデンサー95の電圧は時亥比,のR相とS相の
間の電圧位に充電される。この後、ダイオード186の
カソード鰭位はアノード電位よりも下がるため、亀流は
T相巻線−ダイオード186一176−211−212
−171−181一R相巻線−T相巻線の経路で流れ、
転流コンデンサに蓄えられた電荷は変化しない。時刻比
2になると、電流の経路はT相巻線一186一176一
211−212一171一転流コンデンサ191ーダィ
オード182−S相巻線一T相巻線あるいはT相巻線一
186一176−211−212一171一転流コンデ
ンサ193一転流コンデンサ192一182一S相巻線
−T相巻線と流れ、従って転流コンデンサー91,19
2及び193は前記するのと同様に図示の極性で電荷が
蓄えられる。以上のようにして各転流コンデンサに電荷
が蓄えられるが、その極性及び量は必ずしも一定でない
。何故ならば、たとえば転流コンデンサ194,195
及び196を考えると、S相巻線からサィリスタ176
の方向に流れる電流に対してはある時間後にR相巻線か
らサィリスタ176の方向に流れる電流に変化するため
である。しかし、いつでもその総電荷量は変化せず、適
当なタイミングで転流を行なえば充分な転流能力は確保
できる。従って前記の説明では時刻らより行なったが、
これがこの時刻に限定されないことは明らかである。転
流コンデンサへの充電が行なわれた後、サィリスタ21
1を消弧させたければターンオフ時間以上の力行時間を
設ければ、図示PN間には、P側に正、N側に負の電圧
が発生し、サイリスタ211を消弧することができる。
なお、この説明においてはサィリスタ171及び176
をオンさせて閉ループを構成したが、所定の順序を守る
ものであれば主サイリスタ171〜176のうちのどれ
が選ばれても何ら問題のないことは明らかである。第5
図は、この発明の他の実施例である。
同図が第3図と異なる点はサィリスタ211と限流イン
ピーダンス212を正側と負側に分け、たとえば直流電
源PとR相端子間に主サィリスタとは逆向きにサィリス
タ222と限流インピーダンス222の直列回路及び直
流電源NとT相端子間に主サィリスタとは逆向きにサィ
リスタ231と限流インピーダンス232の直列回路を
設けた例である。同図において、主サイリスタ171及
び176を同時あるいは別々の時期にそれぞれサィリス
夕221及び231と同期させて点弧させれば、第4図
の実施例と全く同一の効果が得られる。第6図は、この
発明の他の実施例である。同図が第3図と異なる点はサ
ィリスタ211のかわりに整流器14を構成する3相グ
レーッ接続の6個夕のサイリスタ141,142,14
3,144,145,146のうち、たとえば、W相の
アームを構成する一組の直列サィリスタ143及び14
6を使用することである。この場合、直流リアクトル1
5が高インピーダンスであるため、何らかZの方法でバ
イパスする必要があるが同図はダイオード241とコン
デンサ243の直列回路を並列に接続した例である。イ
ンピーダンス242は限流インピーダンスであり、イン
ピーダンス244はコンデンサ243の放電用である。
第6図の勤Z作は、サイリスタ143と146を同時に
点弧すれば、第3図と全く同一であるが、転流コンデン
サを充電する経路にコンデンサ243を直列に含むため
、転流コンデンサの電圧を充分に確保するためには、コ
ンデンサ243に充分な容量が必要2となる。第7図は
、この発明の他の実施例である。
ピーダンス212を正側と負側に分け、たとえば直流電
源PとR相端子間に主サィリスタとは逆向きにサィリス
タ222と限流インピーダンス222の直列回路及び直
流電源NとT相端子間に主サィリスタとは逆向きにサィ
リスタ231と限流インピーダンス232の直列回路を
設けた例である。同図において、主サイリスタ171及
び176を同時あるいは別々の時期にそれぞれサィリス
夕221及び231と同期させて点弧させれば、第4図
の実施例と全く同一の効果が得られる。第6図は、この
発明の他の実施例である。同図が第3図と異なる点はサ
ィリスタ211のかわりに整流器14を構成する3相グ
レーッ接続の6個夕のサイリスタ141,142,14
3,144,145,146のうち、たとえば、W相の
アームを構成する一組の直列サィリスタ143及び14
6を使用することである。この場合、直流リアクトル1
5が高インピーダンスであるため、何らかZの方法でバ
イパスする必要があるが同図はダイオード241とコン
デンサ243の直列回路を並列に接続した例である。イ
ンピーダンス242は限流インピーダンスであり、イン
ピーダンス244はコンデンサ243の放電用である。
第6図の勤Z作は、サイリスタ143と146を同時に
点弧すれば、第3図と全く同一であるが、転流コンデン
サを充電する経路にコンデンサ243を直列に含むため
、転流コンデンサの電圧を充分に確保するためには、コ
ンデンサ243に充分な容量が必要2となる。第7図は
、この発明の他の実施例である。
同図が第3図と異なる点はサィリスタ211のかわりに
ダイオード251とコンデンサ253の直列回路を用い
た点であり、インピーダンス252は限2流用、インピ
ーダンス254はコンデンサ253の放電用である。同
図の動作は第6図と全く同一である。以上の説明は、特
に発明に関する部分だけであるが、全体的な動作を第6
図を用いて説明すると3次のようになる。
ダイオード251とコンデンサ253の直列回路を用い
た点であり、インピーダンス252は限2流用、インピ
ーダンス254はコンデンサ253の放電用である。同
図の動作は第6図と全く同一である。以上の説明は、特
に発明に関する部分だけであるが、全体的な動作を第6
図を用いて説明すると3次のようになる。
誘導電動機13の運転を開始する際は整流路1 4より
得られた直流電力がDCL15をバイパスする経路ダイ
オード241−インピーダンス242−コンデンサ24
3を通して転流コンデンサを充電する。充電を完了した
後、転流を行うことにより、出力の交流は確実に得られ
る。今ある速度まで回転数を立ち上げた後、切換スイッ
チ12(第6図には図示していない)により商用電源に
切換える。次に商用電源で運転した後、切換スイッチ1
2により、同様に切換えて、ィンバー夕に接続する。こ
の時には、商用電源周波数よりもィンバータで再び運転
を開始する周波数が低いとすれば、この差のエネルギー
は無駄に消費されなければならない。このエネルギーを
利用して転流コンデンサを充電すれば、前記するような
始動時のループで転流コンデンサを充電しなくとも、極
めて短い時間で充分な転流能力が確保できる。従って電
動機が消費しなければならないエネルギーも小さくて済
み、効率が高くしかも応答の遠い駆動システムとなり得
る。以上、この説明で述べたように、商用電源等を含む
別電源からィンバータ回路へ電動機の駆動源を移した際
負荷となる電動機が発生する電圧と転流コンデンサとを
含む閉ループを構成するようにスイッチを制御し、電動
機の残留電圧で転流コンデンサを充電することにより次
のような効果が得られる。
得られた直流電力がDCL15をバイパスする経路ダイ
オード241−インピーダンス242−コンデンサ24
3を通して転流コンデンサを充電する。充電を完了した
後、転流を行うことにより、出力の交流は確実に得られ
る。今ある速度まで回転数を立ち上げた後、切換スイッ
チ12(第6図には図示していない)により商用電源に
切換える。次に商用電源で運転した後、切換スイッチ1
2により、同様に切換えて、ィンバー夕に接続する。こ
の時には、商用電源周波数よりもィンバータで再び運転
を開始する周波数が低いとすれば、この差のエネルギー
は無駄に消費されなければならない。このエネルギーを
利用して転流コンデンサを充電すれば、前記するような
始動時のループで転流コンデンサを充電しなくとも、極
めて短い時間で充分な転流能力が確保できる。従って電
動機が消費しなければならないエネルギーも小さくて済
み、効率が高くしかも応答の遠い駆動システムとなり得
る。以上、この説明で述べたように、商用電源等を含む
別電源からィンバータ回路へ電動機の駆動源を移した際
負荷となる電動機が発生する電圧と転流コンデンサとを
含む閉ループを構成するようにスイッチを制御し、電動
機の残留電圧で転流コンデンサを充電することにより次
のような効果が得られる。
○} 転流コンデンサを充電するための直流電源を必要
とせず、回路構成が簡単となる。
とせず、回路構成が簡単となる。
‘21 充電される電荷は負荷電動機より供V給される
ので、効率の高い運転が可能となる。
ので、効率の高い運転が可能となる。
‘3ー スィツチには回路上逆電圧を印加することがで
きるので、サィリスタを使用でき、信頼性がよくなる。
きるので、サィリスタを使用でき、信頼性がよくなる。
図面の簡単な説明第1図はこの発明が実施されるシステ
ムの単線結線図、第2図は従来のィンバータの構成図、
第夕3図は本発明の一実施例を示すィンバータの構成図
、第4図は本発明を説明するための図、第5図乃至第7
図はこの発明のそれぞれ異る他の実施例の構成図である
。
ムの単線結線図、第2図は従来のィンバータの構成図、
第夕3図は本発明の一実施例を示すィンバータの構成図
、第4図は本発明を説明するための図、第5図乃至第7
図はこの発明のそれぞれ異る他の実施例の構成図である
。
11・…−・交流電源、12…・・・切換スイッチ、1
03……電動機、14……整流路、141,142,1
43,144,145,146……サイリスタ、15・
・・・・・直流リアクトル、16・・・・・・ィンバー
タ回路、171,172,173,174,175,1
76……主サイリスタ、181,18夕2,183,1
84,185,186……ダイオード、191,192
,193,194,195,196・…・・転流コンデ
ンサ、201・・・・・・直流電源、202,212,
222,232,242,252・・・・・・眼流イン
ピーダンス、203・・・・・・0スイッチ、211,
221,231…………サイリスタ、241,251…
…ダイオード、243,253……コンデンサ、244
,254……放電用インピーダンス。
03……電動機、14……整流路、141,142,1
43,144,145,146……サイリスタ、15・
・・・・・直流リアクトル、16・・・・・・ィンバー
タ回路、171,172,173,174,175,1
76……主サイリスタ、181,18夕2,183,1
84,185,186……ダイオード、191,192
,193,194,195,196・…・・転流コンデ
ンサ、201・・・・・・直流電源、202,212,
222,232,242,252・・・・・・眼流イン
ピーダンス、203・・・・・・0スイッチ、211,
221,231…………サイリスタ、241,251…
…ダイオード、243,253……コンデンサ、244
,254……放電用インピーダンス。
第1図
第2図
第3図
第4図
第5図
第6図
第7図
Claims (1)
- 1 少なくともコンデンサを含む転流回路を有するイン
バータ装置と、別電源と、前記インバータ装置及び前記
別電源より駆動される電動機とからなる装置において、
前記電動機の駆動電源を前記別電源から前記インバータ
装置へ移す際に、前記電動機に発生している残留電圧に
より、前記コンデンサを前記インバータ装置の運転に先
だつて充電することを特徴とするインバータ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP52125767A JPS6018197B2 (ja) | 1977-10-21 | 1977-10-21 | インバ−タ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP52125767A JPS6018197B2 (ja) | 1977-10-21 | 1977-10-21 | インバ−タ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5460413A JPS5460413A (en) | 1979-05-15 |
JPS6018197B2 true JPS6018197B2 (ja) | 1985-05-09 |
Family
ID=14918314
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP52125767A Expired JPS6018197B2 (ja) | 1977-10-21 | 1977-10-21 | インバ−タ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6018197B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01233992A (ja) * | 1988-03-15 | 1989-09-19 | Matsushita Electric Works Ltd | 受信器 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57129195A (en) * | 1981-01-30 | 1982-08-11 | Shinko Electric Co Ltd | Power source switching controlling method for motor |
JPS58195477A (ja) * | 1982-05-07 | 1983-11-14 | Mitsubishi Electric Corp | 電流形インバ−タ |
-
1977
- 1977-10-21 JP JP52125767A patent/JPS6018197B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01233992A (ja) * | 1988-03-15 | 1989-09-19 | Matsushita Electric Works Ltd | 受信器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5460413A (en) | 1979-05-15 |
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