JPS604675B2 - インバータ - Google Patents
インバータInfo
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- JPS604675B2 JPS604675B2 JP52031198A JP3119877A JPS604675B2 JP S604675 B2 JPS604675 B2 JP S604675B2 JP 52031198 A JP52031198 A JP 52031198A JP 3119877 A JP3119877 A JP 3119877A JP S604675 B2 JPS604675 B2 JP S604675B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- waveform
- coil
- alternating
- inverter
- during
- 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.)
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
- H02M7/49—Combination of the output voltage waveforms of a plurality of converters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
その発明は直流一交流ィンバータに係わり、そして特に
異なった周波数の同相の矩形波を加算することにより正
弦波に対する多重増分近似がなされるインバータに関す
る。
異なった周波数の同相の矩形波を加算することにより正
弦波に対する多重増分近似がなされるインバータに関す
る。
ィンバータは、直流電力だけが利用可能であって、しか
もそれにも拘らず交流電力が必要とされるような多種多
様の事例で広く用いられている。
もそれにも拘らず交流電力が必要とされるような多種多
様の事例で広く用いられている。
また、航空機搭載電源のように交流電力が利用可能では
あるが周波数に関して調整がなされていないような場合
にもインバータが使用されている。後者の場合には、発
電機等から利用可能な交流電力が、直流電力に変換され
て振幅調整した後に固定の周波数を設定するイソバー外
こより交流電力に逆変換されている。このような用途の
多くのものにおいては、交流出力信号の変調波の数を減
少することが望ましく、そして特に航空機に用いる場合
にはィンバータの電磁要素の重量を最小限度に抑えるこ
とが重要である。公知の直流−交流ィンバー外ま正弦波
電圧波形を合成するのに種々な技術を利用している。
あるが周波数に関して調整がなされていないような場合
にもインバータが使用されている。後者の場合には、発
電機等から利用可能な交流電力が、直流電力に変換され
て振幅調整した後に固定の周波数を設定するイソバー外
こより交流電力に逆変換されている。このような用途の
多くのものにおいては、交流出力信号の変調波の数を減
少することが望ましく、そして特に航空機に用いる場合
にはィンバータの電磁要素の重量を最小限度に抑えるこ
とが重要である。公知の直流−交流ィンバー外ま正弦波
電圧波形を合成するのに種々な技術を利用している。
米国特許第３７８１６３５号明細書には、３つの段（Ｓ
ｔｅｐ）の各々が正および負電圧の電源に適当に切換ら
れて各半波中３つの増分を有する階段状波形を発生する
分圧コイルを有している３相ィンバータが開示されてい
る。３つの出力波形間には位相外れがあるために正弦波
に近似する３つの相間出力波形が発生され、そしてその
各々は各半サイクル中３つの階段状増分を有している。
ｔｅｐ）の各々が正および負電圧の電源に適当に切換ら
れて各半波中３つの増分を有する階段状波形を発生する
分圧コイルを有している３相ィンバータが開示されてい
る。３つの出力波形間には位相外れがあるために正弦波
に近似する３つの相間出力波形が発生され、そしてその
各々は各半サイクル中３つの階段状増分を有している。
米国特許第３５７６０２号明細書に開示されている別の
ィンバータにおいては、各合成出力波は、実質的に各半
サイクルの全振幅一時間面積を占める基本パルスに、該
パルスよりも実質的に４・かな振幅の対称的に位置する
１対のパルスを加えることによって形成されている。
ィンバータにおいては、各合成出力波は、実質的に各半
サイクルの全振幅一時間面積を占める基本パルスに、該
パルスよりも実質的に４・かな振幅の対称的に位置する
１対のパルスを加えることによって形成されている。
上記対の対称パルスは高調波を除去するのに用いられる
ものであって、各パルスは出力端子と、関連の段のチョ
ークの中心タップとの間に直列に接続された１対の巻線
によって発生され、そしてこの場合上記１対の巻線はそ
れぞれ２つの他の段のチョークに譲導結合されている。
また、米国特許第３６３８０９４号明細書には、その第
７ｃ図に示されている合成波形が、上記米国特許第３７
８１６３５号のものに類似する基本パルスを、最初に述
べた米国特許のものに類似し且つ基本パルスと同じ周波
数を有する階段状の波形に印加することにより発生され
る型式の３相ィンバータが開示されている。
ものであって、各パルスは出力端子と、関連の段のチョ
ークの中心タップとの間に直列に接続された１対の巻線
によって発生され、そしてこの場合上記１対の巻線はそ
れぞれ２つの他の段のチョークに譲導結合されている。
また、米国特許第３６３８０９４号明細書には、その第
７ｃ図に示されている合成波形が、上記米国特許第３７
８１６３５号のものに類似する基本パルスを、最初に述
べた米国特許のものに類似し且つ基本パルスと同じ周波
数を有する階段状の波形に印加することにより発生され
る型式の３相ィンバータが開示されている。
この発明の基本的な目的は、最小の高調波成分しか有さ
ない正弦波出力を発生することができ、しかも構造が比
較的単純で且つ軽量であるィンバータ回路を提供するこ
とにある。
ない正弦波出力を発生することができ、しかも構造が比
較的単純で且つ軽量であるィンバータ回路を提供するこ
とにある。
別の目的は、中性点に対し３相の正弦波形を発生するィ
ンバータを提供することにある。
ンバータを提供することにある。
本発明の更に他の目的は、或る周波数の矩形波と、該周
波数よりも低い他の周波数の階段状波形を加算すること
により正弦波に近似した階段状波形を発生するィンバー
タを提供することにある。
波数よりも低い他の周波数の階段状波形を加算すること
により正弦波に近似した階段状波形を発生するィンバー
タを提供することにある。
本発明の他の目的は、３つの段の各々のコイルが階段状
波形の初期および終期部分において直流電源に対し切換
えられ、そしてこの部分期間中に、コイルと譲導結合さ
れた巻線に誘起されるパルスを加算することにより矩波
形を発生する３相インバータを提供することにある。以
下、図面を参照し、．本発明の原理に基ずし、て構成さ
れたィンバータの実施例について詳述する。
波形の初期および終期部分において直流電源に対し切換
えられ、そしてこの部分期間中に、コイルと譲導結合さ
れた巻線に誘起されるパルスを加算することにより矩波
形を発生する３相インバータを提供することにある。以
下、図面を参照し、．本発明の原理に基ずし、て構成さ
れたィンバータの実施例について詳述する。
第１図を参照するに、本発明の実施例による直流交流ィ
ンバータ回路は、図からも明らかなように主インバータ
１０、矩波形発生源１２および加算回路１４を有する。
ンバータ回路は、図からも明らかなように主インバータ
１０、矩波形発生源１２および加算回路１４を有する。
第３ａ図をも参照するに、主ィンバータ１０‘ま、中性
もしくはアース基準電位に対して交番する正および負の
半サイクルを有する階段状波形ＶＭを発生する。階段状
波形ＶＭの大きさは各半サイクル中増分的に変化して、
各半サイクルの初期および終期部分１６では第１の値Ｖ
ＭＩを有し、そして各半サイクルの初期部分と終期部分
１６との間の介在もしくは中間期間１８中は第１の値Ｖ
ＭＩよりも大きな第２の値ＶＭ２を有する。第３ｃ図を
参照するに、矩波形発生器１２は、階段状波形ＶＭと同
相の矩波形ＶＴを発生する。この矩形波は交番波形ＶＭ
の周波数の３倍の周波数を有する。矩形波はＶＴもまた
アース基準電位の上、下に交番時に変動しそして加算回
路１４で交番波形ＶＭに加算されて、第３ｄ図に略示し
た交番波形ＶＯが形成される。この合成波形ＶＯは第３
ｄ図に破線で示された正弦波Ｓに対し各１′４サイクル
毎に３つの階段状増分で近似をなしている。合成出力信
号ＶＯの変調波成分は交番波形ＶＭの中間期間１８の大
きさに対し初期および終期部分１６の大きさＶＭＩを選
択することによりかつまた初期および終期部分の持続期
間を選択することによって制御することができる。
もしくはアース基準電位に対して交番する正および負の
半サイクルを有する階段状波形ＶＭを発生する。階段状
波形ＶＭの大きさは各半サイクル中増分的に変化して、
各半サイクルの初期および終期部分１６では第１の値Ｖ
ＭＩを有し、そして各半サイクルの初期部分と終期部分
１６との間の介在もしくは中間期間１８中は第１の値Ｖ
ＭＩよりも大きな第２の値ＶＭ２を有する。第３ｃ図を
参照するに、矩波形発生器１２は、階段状波形ＶＭと同
相の矩波形ＶＴを発生する。この矩形波は交番波形ＶＭ
の周波数の３倍の周波数を有する。矩形波はＶＴもまた
アース基準電位の上、下に交番時に変動しそして加算回
路１４で交番波形ＶＭに加算されて、第３ｄ図に略示し
た交番波形ＶＯが形成される。この合成波形ＶＯは第３
ｄ図に破線で示された正弦波Ｓに対し各１′４サイクル
毎に３つの階段状増分で近似をなしている。合成出力信
号ＶＯの変調波成分は交番波形ＶＭの中間期間１８の大
きさに対し初期および終期部分１６の大きさＶＭＩを選
択することによりかつまた初期および終期部分の持続期
間を選択することによって制御することができる。
第３ａ図に例示した波形においては、初期および終期部
分１６の持続期間は３００ でありＶＭＩの大きさは約
０．４５２ＶＭ２であって、この値では出力電圧ＶＯか
ら実質的に第５および第７変調波が除去される。様にし
て矩形波ＶＴも出力電圧ＶＯの高調波成分に影響を与え
る。矩形波ＶＴが第３ｃ図に例示したようにＶＭ２の０
．１５桝割こほぼ等しいピーク値を有する矩形波である
場合には、第３高調波およびその倍数に相当する高調波
が消去される。このようにして合成出力波形ＶＯからは
第１１高速波までの全べての奇数番高調波が除去される
。第１１高調波は比較的小さくしたがって容易に炉波す
ることができる。第２図には、主ィンバータ１０および
加算回路１４の１つの特殊実施形態が示されている。
分１６の持続期間は３００ でありＶＭＩの大きさは約
０．４５２ＶＭ２であって、この値では出力電圧ＶＯか
ら実質的に第５および第７変調波が除去される。様にし
て矩形波ＶＴも出力電圧ＶＯの高調波成分に影響を与え
る。矩形波ＶＴが第３ｃ図に例示したようにＶＭ２の０
．１５桝割こほぼ等しいピーク値を有する矩形波である
場合には、第３高調波およびその倍数に相当する高調波
が消去される。このようにして合成出力波形ＶＯからは
第１１高速波までの全べての奇数番高調波が除去される
。第１１高調波は比較的小さくしたがって容易に炉波す
ることができる。第２図には、主ィンバータ１０および
加算回路１４の１つの特殊実施形態が示されている。
しかしながら、上述の仕方で合成出力波形ＶＯを合成す
ることから得られる利点を失なわずに他の交番波形ＶＭ
の発生方式を彩用できることは理解されるべきである。
第２図に示すように、主インバーター川ま中心から離れ
た中間タップ２２を有するコイル２０および中心タップ
付もしくは３極電源２４を備えている。なお、該３極電
源２４は、直列に接続された２つの直流電池２６および
２８から構成されそしてそれらの間の接続点もしくは中
心タップ３０は接地されているものとして示されている
。露地２６はアースに対して正である電圧線路３２に直
流電圧十Ｖを発生し、そして電池２８はアースに対して
負である負電圧−Ｖを負電圧線路３４に発生する。合成
出力波形ＶＯはアースと中間タップ２２との間に発生す
る。交番波形Ｖ肌ま、コイル２０の両端を正および負の
電圧線路３２および３４に対して選択的に切換ることに
より発生される。
ることから得られる利点を失なわずに他の交番波形ＶＭ
の発生方式を彩用できることは理解されるべきである。
第２図に示すように、主インバーター川ま中心から離れ
た中間タップ２２を有するコイル２０および中心タップ
付もしくは３極電源２４を備えている。なお、該３極電
源２４は、直列に接続された２つの直流電池２６および
２８から構成されそしてそれらの間の接続点もしくは中
心タップ３０は接地されているものとして示されている
。露地２６はアースに対して正である電圧線路３２に直
流電圧十Ｖを発生し、そして電池２８はアースに対して
負である負電圧−Ｖを負電圧線路３４に発生する。合成
出力波形ＶＯはアースと中間タップ２２との間に発生す
る。交番波形Ｖ肌ま、コイル２０の両端を正および負の
電圧線路３２および３４に対して選択的に切換ることに
より発生される。
中間タップ２２に最近接するコイル２０の端はシリコン
制御整流器ＳＯＲ３５の制御によって正電圧線路３２に
切換えられそしてＳＣＲ３６の制御によって負電圧線路
３４に切換えられる。コイル２０の池端はＳＣＲ３８の
制御により正電圧線路３２に切換えられそしてＳＯＲ４
０の制御により負電圧線路３４に接続することができる
。それぞれＳＣＲ３４ないし４０に並列に接続された４
個のダイオード４２，４４，４６および４８は直流電源
則ち電池２６および２８に対し再生電流路を提供しそし
て関連ＳＣＲに整流パルスを通すのに用いることができ
る。慣用のスイッチング制御回路５０がＳＣＲ３５〜４
０の各々のゲートに援続されておって、該ゲートにトリ
ガおよび整流パルスを印加し、ＳＣＲを第３ｂ図に示す
シーケンスで開閉する。
制御整流器ＳＯＲ３５の制御によって正電圧線路３２に
切換えられそしてＳＣＲ３６の制御によって負電圧線路
３４に切換えられる。コイル２０の池端はＳＣＲ３８の
制御により正電圧線路３２に切換えられそしてＳＯＲ４
０の制御により負電圧線路３４に接続することができる
。それぞれＳＣＲ３４ないし４０に並列に接続された４
個のダイオード４２，４４，４６および４８は直流電源
則ち電池２６および２８に対し再生電流路を提供しそし
て関連ＳＣＲに整流パルスを通すのに用いることができ
る。慣用のスイッチング制御回路５０がＳＣＲ３５〜４
０の各々のゲートに援続されておって、該ゲートにトリ
ガおよび整流パルスを印加し、ＳＣＲを第３ｂ図に示す
シーケンスで開閉する。
この図からも理解されるように、正の半サイクル中、Ｓ
ＣＲ３５は導通しＳＣＲ３６は不導通であってそれによ
り正の電池電圧＋Ｖがコイル２０の左端に印加される。
また負の半サイクル中は、ＳＣＲ３５は不導通でＳＣＲ
３６は導適状態となり負の電池電圧−Ｖがコイル２０の
左端に印加される。コイル２０の右端は各半サイクル中
選択的に正および負の電池電圧線路に切換えられ、半サ
イクルの異なった部分基間中異なつた出力電圧が得られ
る。初期および終期部分中は、ＳＣＲ３８および４０の
うちの関連のものがオンに切換って、コイルの右端は、
その左端に接続されている電圧線路と逆の樋性の電圧線
路に接続され、その結果コイルにかかる電圧の大きさは
２つの電池電圧の和である十２Ｖに等しくなる。終期部
分中にコイルに加わる電圧信号は第３ａ図に破線で示し
たパルス４１で表わされている。中間もしくは介在期間
１８中は、ＳＣＲ３８および４０１ま選択的に導適状態
に切換えられ、コイル２０の右端はコイルの左端と同じ
電圧線路に接続され、その結果コイル２川こは舞電圧が
印加されることになる。したがって中間期間１８中アー
スに対しタップ２２の電圧は電池２６および２８の電圧
の大きさＶに等しくなる。単相ィンバータの場合には、
矩形波発生源１２は任意数の周知慣用矩形波発生器から
構成することができる。
ＣＲ３５は導通しＳＣＲ３６は不導通であってそれによ
り正の電池電圧＋Ｖがコイル２０の左端に印加される。
また負の半サイクル中は、ＳＣＲ３５は不導通でＳＣＲ
３６は導適状態となり負の電池電圧−Ｖがコイル２０の
左端に印加される。コイル２０の右端は各半サイクル中
選択的に正および負の電池電圧線路に切換えられ、半サ
イクルの異なった部分基間中異なつた出力電圧が得られ
る。初期および終期部分中は、ＳＣＲ３８および４０の
うちの関連のものがオンに切換って、コイルの右端は、
その左端に接続されている電圧線路と逆の樋性の電圧線
路に接続され、その結果コイルにかかる電圧の大きさは
２つの電池電圧の和である十２Ｖに等しくなる。終期部
分中にコイルに加わる電圧信号は第３ａ図に破線で示し
たパルス４１で表わされている。中間もしくは介在期間
１８中は、ＳＣＲ３８および４０１ま選択的に導適状態
に切換えられ、コイル２０の右端はコイルの左端と同じ
電圧線路に接続され、その結果コイル２川こは舞電圧が
印加されることになる。したがって中間期間１８中アー
スに対しタップ２２の電圧は電池２６および２８の電圧
の大きさＶに等しくなる。単相ィンバータの場合には、
矩形波発生源１２は任意数の周知慣用矩形波発生器から
構成することができる。
矩形波ＶＴと交番波形ＶＭとの間の適正な位相および周
波数関係の維持は矩形波発生源およびスイッチング制御
回路５０の双方に対し共通のクロック信号源を用いるこ
とにより容易に達成することができる。矩形波ＶＴと階
段状交番波形ＶＭとの加算は、電池接線点と接地出力端
子間に印加することにより達成される。第４図には、３
相ィンバータの具体例が示されている。
波数関係の維持は矩形波発生源およびスイッチング制御
回路５０の双方に対し共通のクロック信号源を用いるこ
とにより容易に達成することができる。矩形波ＶＴと階
段状交番波形ＶＭとの加算は、電池接線点と接地出力端
子間に印加することにより達成される。第４図には、３
相ィンバータの具体例が示されている。
この具体例においては、第３ｄ図に示す合成出力波形Ｖ
Ｏと同じであるが但し互いに１２００移相されている３
つの出力信号ＶＯ１，Ｖ０２およびＶ０３が発生される
。これら３つの合成出力信号ＶＯＩないしＶ０３はそれ
ぞれ３つのインバータ段５４，５６および５８によって
発生される。これら段の各々は第２図に示す単相ィンバ
ータ１０と同じであって同じ態様で機能する。したがっ
て、各相の回路要素は、インバータ１０の対応の要素と
同じ参照数字に第１、第２および第３の位相と関連する
段を表わす接尾辞−１，−２および−３を付けて示され
ている。
Ｏと同じであるが但し互いに１２００移相されている３
つの出力信号ＶＯ１，Ｖ０２およびＶ０３が発生される
。これら３つの合成出力信号ＶＯＩないしＶ０３はそれ
ぞれ３つのインバータ段５４，５６および５８によって
発生される。これら段の各々は第２図に示す単相ィンバ
ータ１０と同じであって同じ態様で機能する。したがっ
て、各相の回路要素は、インバータ１０の対応の要素と
同じ参照数字に第１、第２および第３の位相と関連する
段を表わす接尾辞−１，−２および−３を付けて示され
ている。
全べての位相段は電池２６および２８により給電されそ
して正電圧線路３２および負電圧線路３４間に並列に接
続されている。各相のＳＣＲのゲート電極は慣用のスイ
ッチング制御回路（図示せず）に接続されておって、後
者は各相のＳＣＲを第３ｂ図に図示したＳＣＲ３５なし
、し４０と正確に同じシーケンスで「オン」および「オ
フ」に切換える。別個の矩形波発生源１２を必要とする
第２図に示した単相ィンバータと異なって、第４図の３
相ィンバータは、出力波形の初期および終期部分１６中
コイル２０−１ないし２０一３に現れる電圧パルスを加
算することにより適当な矩形波ＶＴを発生する。コイル
２０−１，２０−２および２０一３に加えられるパルス
電圧ならびにこれらパルス間の相対位相相関係は第５図
の上側の３つの波形図に示されている。コイル２０−１
ないし２０一３に印加されるこれらのパルスは、誘導結
合されたコイル５２−１ないし５２一３に比例する大き
さの電圧パルスを誘起する。コイル５２−１なし、し５
２一３は、中心タップ３０と、アース基準電位に接続さ
れている３つの相全べてに対し共通の中性出力端子６０
との間に互いに直列に接続されている。この直列接続に
よって、コイル５２−１なし、し５２−３に誘起される
電圧パルスは加算されて矩形波ＶＴを形成する。この例
の場合、この矩形波ＶＴは、第５図の下段の波形図に見
られるように、それを形成する３つの個々のパルスの周
波数の３倍の周波数を有する矩形波である。また、コイ
ル２０一１なし、し２０一３およびコイル５２−１ない
し５２一３の直列接続により、上記矩形波は３つの相に
共通の中性端子６０で加算されて、３つの合成出力波Ｖ
Ｏ１，Ｖ０２およびＶ０３が形成されるものであること
は言うまでもない。
して正電圧線路３２および負電圧線路３４間に並列に接
続されている。各相のＳＣＲのゲート電極は慣用のスイ
ッチング制御回路（図示せず）に接続されておって、後
者は各相のＳＣＲを第３ｂ図に図示したＳＣＲ３５なし
、し４０と正確に同じシーケンスで「オン」および「オ
フ」に切換える。別個の矩形波発生源１２を必要とする
第２図に示した単相ィンバータと異なって、第４図の３
相ィンバータは、出力波形の初期および終期部分１６中
コイル２０−１ないし２０一３に現れる電圧パルスを加
算することにより適当な矩形波ＶＴを発生する。コイル
２０−１，２０−２および２０一３に加えられるパルス
電圧ならびにこれらパルス間の相対位相相関係は第５図
の上側の３つの波形図に示されている。コイル２０−１
ないし２０一３に印加されるこれらのパルスは、誘導結
合されたコイル５２−１ないし５２一３に比例する大き
さの電圧パルスを誘起する。コイル５２−１なし、し５
２一３は、中心タップ３０と、アース基準電位に接続さ
れている３つの相全べてに対し共通の中性出力端子６０
との間に互いに直列に接続されている。この直列接続に
よって、コイル５２−１なし、し５２−３に誘起される
電圧パルスは加算されて矩形波ＶＴを形成する。この例
の場合、この矩形波ＶＴは、第５図の下段の波形図に見
られるように、それを形成する３つの個々のパルスの周
波数の３倍の周波数を有する矩形波である。また、コイ
ル２０一１なし、し２０一３およびコイル５２−１ない
し５２一３の直列接続により、上記矩形波は３つの相に
共通の中性端子６０で加算されて、３つの合成出力波Ｖ
Ｏ１，Ｖ０２およびＶ０３が形成されるものであること
は言うまでもない。
第１図はィンバータの簡略ブロック・ダイヤグラム、第
２図は本発明の教示に従って構成された単相ィンバータ
を一部ブロック・ダイヤグラムで示す回路略図、第３ａ
図は第２図に略示した主ィンバータで発生される２つの
波形を示す波形図、第３ｂ図は第３ａ図の波形を発生す
るための第２図のィンバータ・スイッチの切換シーケン
スを示すグラフ、第３ｃ図は第１図および第２図の矩形
波発生源により発生される波形を示す略図、第３ｄ図は
第３ａ図の階段状波形と第３ｃ図の矩形波とを加算する
ことにより得られる合成波形およびそれに近似する正弦
波を略示する図、第４図は本発明の原理に基ずし、て構
成された３相ィンバータの回路略図、そして第５図は第
４図のィンバータの各コイルに発生されるパルスならび
にそれらパルスを加算することにより得られる矩形波を
示す略図である。 １０……主ィンバータ、１２……矩形波発生源、１４・
・・・・・加算回路、２０・・・・・・コイル、２２・
・・・・・タップ、２６，２８・・・・・・電源、３４
〜４０・・・…ＳＣＲ、４２〜４８・・…・ダイオード
、５０・・・・・・スイッチング制御回路。 ‐匁変１〆 −葱．２ ・頬．灸 ‐頬ゑ・ 一変灸‐ 庭毎キー ‐あるＺＺ ‐夕５．
２図は本発明の教示に従って構成された単相ィンバータ
を一部ブロック・ダイヤグラムで示す回路略図、第３ａ
図は第２図に略示した主ィンバータで発生される２つの
波形を示す波形図、第３ｂ図は第３ａ図の波形を発生す
るための第２図のィンバータ・スイッチの切換シーケン
スを示すグラフ、第３ｃ図は第１図および第２図の矩形
波発生源により発生される波形を示す略図、第３ｄ図は
第３ａ図の階段状波形と第３ｃ図の矩形波とを加算する
ことにより得られる合成波形およびそれに近似する正弦
波を略示する図、第４図は本発明の原理に基ずし、て構
成された３相ィンバータの回路略図、そして第５図は第
４図のィンバータの各コイルに発生されるパルスならび
にそれらパルスを加算することにより得られる矩形波を
示す略図である。 １０……主ィンバータ、１２……矩形波発生源、１４・
・・・・・加算回路、２０・・・・・・コイル、２２・
・・・・・タップ、２６，２８・・・・・・電源、３４
〜４０・・・…ＳＣＲ、４２〜４８・・…・ダイオード
、５０・・・・・・スイッチング制御回路。 ‐匁変１〆 −葱．２ ・頬．灸 ‐頬ゑ・ 一変灸‐ 庭毎キー ‐あるＺＺ ‐夕５．
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 各半サイクル中増分的に変化する大きさでしかも各
半サイクルの初期および終期部分中に第１の値をそして
前記初期および終期部分間の中間期間中に第２の値を取
る大きさを有する階段状の交番波形を発生する手段と、
前記階段状の交番波形と同相で且つその周波数よりも大
きな周波数を有する矩波形を発生する手段と、前記階段
状交番波形および前記矩波形を加算して正弦波形に近似
する合成波形でしかも各１／４サイクル中に３つの階段
状増分を有する合成波形を形成するための手段とを備え
たインバータ。 ２ 前記階段状交番波形発生手段は、中性の基準電位に
対して正および負の電圧を発生する直流電源と、中心か
ら偏位した中間タツプを有するコイルと、前記正および
負の電圧を前記コイルの両側に選択的に切換えて印加し
以つて前記中間タツプに階段状交番波形を発生するスイ
ツチング手段とを含み、前記合成交番波形は前記中間タ
ツプおよび中性基準電位点間に発生される特許請求の範
囲第１項記載のインバータ。 ３ 前記加算手段が前記コイルに誘導結合された巻線と
該コイルに矩形波電圧波形を加える手段とを備えている
特許請求の範囲第２項記載のインバータ。 ４ 前記スイツチング手段が、コイルの１側に接続され
て正電圧を結合する第１のスイツチと、コイルの前記１
側に接続されて負電圧を結合する第２のスイツチと、コ
イルの反対側に接続されて正電圧を結合する第３のスイ
ツチと、コイルの前記反対側に接続されて負電圧を結合
する第４のスイツチと、前記スイツチを制御するための
スイツチ制御手段とを有し、前記スイツチ制御手段は、
前記正の半サイクルの初期および終期部分中前記第１お
よび第４のスイツチを導通状態になし、そして中間期間
中前記第１および第３のスイツチを導通状態になすと共
に負の半サイクルの初期および終期部分中前記第２およ
び第３のスイツチを導通状態になし中間期間中第２およ
び第４のスイツチを導通状態にするように構成されてい
る特許請求の範囲第２項記載のインバータ。 ５ 前詰矩波形の中性基準電位に対し交番的に正および
負の部分を有し、そして各部分は第１の波形の中間期間
よりも短かい持続期間を有している特許請求の範囲第１
項記載のインバータ。 ６ 前記矩形波が階段状交番波形の周波数の３倍の周波
数を有している特許請求の範囲第１項記載のインバータ
。 ７ 前記矩形波の正方形の波である特許請求の範囲第１
項記載のインバータ。 ８ 前記正方形波が合成波形の周波数の３倍の周波数を
有している特許請求の範囲第７項記載のインバータ。 ９ 前記第１の階段状交番波形に実質的に同じでそれぞ
れ前記第１の交番波形に対して１２０°および２４０°
位相外れにある第２および第３の階段状交番波形を発生
する手段を有し、そして前記加算手段が前記矩波形を前
記第２および第３の交番波形と加算して、それぞれ前記
第１の合成波形と実質的に同じであるが但し１２０°お
よび２４０°だけ位相外れにある第２および第３の合成
波形を形成し、以つて３相の出力を発生するようにした
特許請求の範囲第１項記載のインバータ。 １０ 前記階段状交番波形発生手段の各が、コイルと、
交番波形の各半サイクルの初期および終期部分中コイル
にかかる直流電圧の電源を切換える手段とを有し、そし
て前記発生手段はコイルの各々に誘導結合されて第１、
第２および第３の交番波形の各々の初期および終期部分
中にパルスを発生する手段と、全パルスを加算して前記
矩形波を形成する手段とを備えている特許請求の範囲第
９項記載のインバータ。 １１ コイルの各々がタツプを有し、このタツプに該コ
イルに関連の１つの交番波形が発生される特許請求の範
囲第１０項記載のインバータ。 １２ 前記第１、第２および第３の合成波形が前記波形
発生手段の各々に固有の出力端子と、全べての波形発生
手段に共通の他の端子との間に発生され、前記直流電圧
の電源は中性基準電位の中性端子と、該中性基準電位に
対し正の電圧が発生される正端子と、前記中性基準電位
に対し負電圧が発生される負端子とを備え、そして前記
誘導結合された手段は、前記中性端子と共通端子間に互
いに直列に接続され且つ前記第１、第２および第３の交
番波形発生手段のコイルに誘導結合された３つの巻線を
備えた回路を有している特許請求の範囲第８項記載のイ
ンバータ。 １３ 前記各波形発生手段の固有の出力端子が該各波形
発生手段のコイルの中間タツプに接続され、そして該波
形発生手段の各々はさらにコイルの１端と正端子間に接
続された第１の電子スイツチと、コイルの前記１端およ
び負端子間に接続された第２の電子スイツチと、コイル
の前記１端とは反対側の他端および正端子間に接続され
た第３の電子スイツチと、コイルの前記他端および負端
子間に接続された第４のスイツチと、これらスイツチを
制御する手段とを備えており、該スイツチ制御手段は、
各正の半波中、前記第１および第４の電子スイツチを該
半波の初期および終期部分中導通にしそしてその中間期
間中は前記第１および第３の電子スイツチを導通になす
と共に、各負の半波中その初期および終期部分中前記第
２および第３の電子スイツチを導通状態になし中間期間
中は前記第２および第４の電子スイツチを導通状態にす
るように構成されている特許請求の範囲第１２項記載の
インバータ。 １４ 前記矩波形は前記階段状交番波形の周波数の３倍
の周波数を有する正方形波であり、そして３つの合成波
形の各々の各１／４サイクル中の３つの増分は、２６２
：７１６：９７８の比の相対大きさを有し、しかも前記
階段状交番波形の各々の初期および終期部分は３０°の
持続期間を有している特許請求の範囲第１２項記載のイ
ンバータ。 １５ 前記階段状交番波形、矩形波および前記合成波形
が交番する半サイクル中基準電位の上下に変動する特許
請求の範囲第１項記載のインバータ。 １６ 前記階段状交番波形の初期および終期部分が３０
°の持続期間を有する特許請求の範囲第１項記載のイン
バータ。 １７ 前記矩形波が階段状交番波形の周波数の３倍の周
波数を有する正方形波であり、そして合成出力波形の３
つの場合が２６２：７１６：９７８の比の相対大きさを
有している特許請求の範囲第１６項記載のインバータ。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| US05/670,539 US4063144A (en) | 1976-03-25 | 1976-03-25 | Inverter for providing a sinusodial output having a low harmonic content |
| US670539 | 1991-03-15 |
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|---|---|
| JPS52116830A JPS52116830A (en) | 1977-09-30 |
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| JP (1) | JPS604675B2 (ja) |
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| FR (1) | FR2345846A1 (ja) |
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-
1977
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