JPS6260475A - 定電圧定周波数電源装置 - Google Patents
定電圧定周波数電源装置Info
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- JPS6260475A JPS6260475A JP60197572A JP19757285A JPS6260475A JP S6260475 A JPS6260475 A JP S6260475A JP 60197572 A JP60197572 A JP 60197572A JP 19757285 A JP19757285 A JP 19757285A JP S6260475 A JPS6260475 A JP S6260475A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は定電圧定周波数の゛硫諒装置に関するものであ
る。
る。
第４図に電圧形ＰＷＭインバータで構成された従来の定
電圧定周波電源装置の一例を示す１．第４図で、ｌは直
流電源、２は直流電源ｌに接続されるＰＷＭ制御インバ
ータ、３はインバータ２の出力に接続される平滑用リア
クトル、４はインバータ２の出力の高調波電流を吸収す
るコンデンサ、５は負荷、６は出力電圧検出用変圧器、
７は整流器、８は出力電圧振幅基準、９は゛磁圧制御器
、１６は正弦波変調されたパターンによりＰＷＭ（３４
号を発生させるパターンＰＷＭ信号発生器である。
電圧定周波電源装置の一例を示す１．第４図で、ｌは直
流電源、２は直流電源ｌに接続されるＰＷＭ制御インバ
ータ、３はインバータ２の出力に接続される平滑用リア
クトル、４はインバータ２の出力の高調波電流を吸収す
るコンデンサ、５は負荷、６は出力電圧検出用変圧器、
７は整流器、８は出力電圧振幅基準、９は゛磁圧制御器
、１６は正弦波変調されたパターンによりＰＷＭ（３４
号を発生させるパターンＰＷＭ信号発生器である。
第４図の動作を簡単に説明する。インバータ２は、直流
電源１の直流電圧をＯＮ１０ Ｆ Ｆすることにより、
正弦波状にパルス福変調された出力電圧を発生する。こ
の出力電圧は高調波を多く含んでいるため、インバータ
の出力に接続された平滑用リアクトル３と高調波吸収用
コンダンｆ４で波形を改善して負荷５へ正弦波電圧を供
給する。
電源１の直流電圧をＯＮ１０ Ｆ Ｆすることにより、
正弦波状にパルス福変調された出力電圧を発生する。こ
の出力電圧は高調波を多く含んでいるため、インバータ
の出力に接続された平滑用リアクトル３と高調波吸収用
コンダンｆ４で波形を改善して負荷５へ正弦波電圧を供
給する。
一方、出力電圧は変圧器６で絶縁され、整流器７でａｉ
！幅を検出されて、電圧基準８と共に電圧制御器９で比
較制御される。この電圧制御器９の出力に応じて、パタ
ーンＰＷＭ（ｉ号発生器１６が正弦波変調されたＰＷＭ
信号を発生し、インバータ２をＯＮ１０ Ｆ Ｆ制御す
る。
！幅を検出されて、電圧基準８と共に電圧制御器９で比
較制御される。この電圧制御器９の出力に応じて、パタ
ーンＰＷＭ（ｉ号発生器１６が正弦波変調されたＰＷＭ
信号を発生し、インバータ２をＯＮ１０ Ｆ Ｆ制御す
る。
上記、従来方式は、たとえば電気書院昭和５６年１１月
５日発行「パワエレクトロニクス」第４章７．４項に記
載されている交流電圧波形改善によりべ知である。
５日発行「パワエレクトロニクス」第４章７．４項に記
載されている交流電圧波形改善によりべ知である。
しかしながら、上記方式は出力電圧の瞬時値制御ではな
く、インバータの０Ｎ１０ＦＦ−信号が出力電圧の整流
値をフィー−ドパツクとして制御されるため、基本的に
出力電圧の振催しか制御できず、波形歪を制御すること
ができない１．従って波形歪の少い正弦波出力電圧を得
ることが困難である。また、負荷に応じて、出力波形が
異なる欠点があり、特に整流器負荷のような非線形の負
荷が接続された場合に問題となる。
く、インバータの０Ｎ１０ＦＦ−信号が出力電圧の整流
値をフィー−ドパツクとして制御されるため、基本的に
出力電圧の振催しか制御できず、波形歪を制御すること
ができない１．従って波形歪の少い正弦波出力電圧を得
ることが困難である。また、負荷に応じて、出力波形が
異なる欠点があり、特に整流器負荷のような非線形の負
荷が接続された場合に問題となる。
この出力電圧の波形歪は出力に接続される′電子計算機
等の負荷に対して悪影響を与える。
等の負荷に対して悪影響を与える。
そこモ、出力電圧の瞬時値制御を行うことが考えられる
。
。
第５図は、その基本栴成の一例を示したものである。
第５図において、第４図と同一番号を付したものは、同
一の要素であり、異なる点は、検出した出力電圧を交流
のまま正弦波基準と比較して制御する点である。
一の要素であり、異なる点は、検出した出力電圧を交流
のまま正弦波基準と比較して制御する点である。
第５図で、１０は懺：隅基準を入力とする正弦波発振器
、１３は電流検出用変成器、１４は電流制御器、１５は
４６号入力に応じてインバータ２の０Ｎ１０ＦＦ ｉ号
を発生させるＰＷＭ債号発生器である。
、１３は電流検出用変成器、１４は電流制御器、１５は
４６号入力に応じてインバータ２の０Ｎ１０ＦＦ ｉ号
を発生させるＰＷＭ債号発生器である。
第５図の動作を簡単に説明する。
インバータ装置の出力電圧は変圧器６により検出され、
正弦波基準ｌＯで作られる出力電圧の正弦波基準と電圧
制御器９で交流信号のｔま比較制御される。゛１圧制御
器９の出力はインバータ２の出力電流基準となり、変流
器１３で検出された出力電流と電流制御器１４で比較制
御される。電流制御器１４の出力に応じて、ＰＷＭ信号
発生器１５でインバータ２のＯＮ１０ Ｆ Ｆ動作を制
御する。
正弦波基準ｌＯで作られる出力電圧の正弦波基準と電圧
制御器９で交流信号のｔま比較制御される。゛１圧制御
器９の出力はインバータ２の出力電流基準となり、変流
器１３で検出された出力電流と電流制御器１４で比較制
御される。電流制御器１４の出力に応じて、ＰＷＭ信号
発生器１５でインバータ２のＯＮ１０ Ｆ Ｆ動作を制
御する。
ここで、第５図と異なり、出力電圧の堅瀝信号により直
流レベルで電圧制御を行い、その出力を＠幅基準とする
正弦波信号を得て、それによりインバータ２の出力電流
を制御する方法もあるが、この方法では出力電流は正弦
波になるが、出力電圧は負荷に依存し、特に整流器負荷
等の非線形負荷の場合には正弦波にならない。従って第
５図では、出力電圧を交流信号で比較制御する必要があ
った。
流レベルで電圧制御を行い、その出力を＠幅基準とする
正弦波信号を得て、それによりインバータ２の出力電流
を制御する方法もあるが、この方法では出力電流は正弦
波になるが、出力電圧は負荷に依存し、特に整流器負荷
等の非線形負荷の場合には正弦波にならない。従って第
５図では、出力電圧を交流信号で比較制御する必要があ
った。
第５図は、出力交流電圧の瞬時値を制御しているが、出
力側のリーアクトル３とコンダンｆ４（二より共振周波
数以上の周波数では、位相が１８σ回るため制御が不安
定となる。従って、制御系の応答を上げることができな
いため、出力電圧が正弦波基準に対して歪んでしまう問
題があった。共振周波数を高くしようとすることは、フ
ィルターを小さくすることになり＝ｍ波を抑制すること
が困難となる。。
力側のリーアクトル３とコンダンｆ４（二より共振周波
数以上の周波数では、位相が１８σ回るため制御が不安
定となる。従って、制御系の応答を上げることができな
いため、出力電圧が正弦波基準に対して歪んでしまう問
題があった。共振周波数を高くしようとすることは、フ
ィルターを小さくすることになり＝ｍ波を抑制すること
が困難となる。。
本発明の目的は、電圧形ＰＷＭインバータで構成された
定電圧定周波電源装置において、その出力電圧波形の歪
を最小にするため、出力電圧を正弦波基準に対して安定
に追値制御させることのできる定電圧定周波電源装置を
提供することにある。
定電圧定周波電源装置において、その出力電圧波形の歪
を最小にするため、出力電圧を正弦波基準に対して安定
に追値制御させることのできる定電圧定周波電源装置を
提供することにある。
上記目的は、本発明によれば、ｉ！圧形ＰＷＭインバー
タで構成された定電圧定周波電源装置の出力に接続され
ているコンデンサの電流を正弦波基準に追値制御するこ
とで出力電圧波形を制御し、前記コンデンサ電流基準の
振幅を変えることで出力電圧の大きさを制御することに
より連成できる。
タで構成された定電圧定周波電源装置の出力に接続され
ているコンデンサの電流を正弦波基準に追値制御するこ
とで出力電圧波形を制御し、前記コンデンサ電流基準の
振幅を変えることで出力電圧の大きさを制御することに
より連成できる。
本発明の一実施例を第１図に示す。第１図で第５図と同
一番号を付したものは、同一の要素であり、異なる点は
、電流検出変成器１３をインバータ２の出力ではなくコ
ンデンサ４に接続した点と、電圧検出及び電圧制御器を
省いた点である。
一番号を付したものは、同一の要素であり、異なる点は
、電流検出変成器１３をインバータ２の出力ではなくコ
ンデンサ４に接続した点と、電圧検出及び電圧制御器を
省いた点である。
第１図の動作を簡単に説明する。電圧基準８を振幅基準
として、正弦波発振器１０で所定の周波数の正弦波信号
を得る。この正弦波信号がコンデンサ４の瞬時値電流基
準となる。電流制御４工４はコンダンｆ４に接続された
度流器１３によって検出されるコンデンサ電流信号と、
正弦波発振器１０の出力を比較し、コンダンｆ４の交流
電流な追値制御する。′４流制御器１４の出力でＰ？／
Ｍ（Ｉ号発生器１５によりインバータ２のＯＮ１０ Ｆ
Ｆ動作を行わせる。
として、正弦波発振器１０で所定の周波数の正弦波信号
を得る。この正弦波信号がコンデンサ４の瞬時値電流基
準となる。電流制御４工４はコンダンｆ４に接続された
度流器１３によって検出されるコンデンサ電流信号と、
正弦波発振器１０の出力を比較し、コンダンｆ４の交流
電流な追値制御する。′４流制御器１４の出力でＰ？／
Ｍ（Ｉ号発生器１５によりインバータ２のＯＮ１０ Ｆ
Ｆ動作を行わせる。
第１図が第５図と異なる点は、第５図がインバータ２の
出力電流を電圧制御器９の出力で直接制御していたのに
対して、第１図が電圧基準８を振幅基準とする正弦波信
号（二よりコ°ンーデンｆ４の電流を制御している点セ
ある。第１図では、コンダンｆ４の容量Ｃ１流れる電流
をＩＣとし、出力電圧なり０、出力周波数を！とすれば
。
出力電流を電圧制御器９の出力で直接制御していたのに
対して、第１図が電圧基準８を振幅基準とする正弦波信
号（二よりコ°ンーデンｆ４の電流を制御している点セ
ある。第１図では、コンダンｆ４の容量Ｃ１流れる電流
をＩＣとし、出力電圧なり０、出力周波数を！とすれば
。
ｌ０＝２に／Ｃｖ０ ・・・・・・・・・（１）である
から、コンデンサ電流！。を正弦波に追値制御すれば、
出力電圧ｖ０も正弦波となる。また、電圧基準８を可変
すれば、コンデンサ電流基準の振幅が変化し、出力電圧
の振！＠を可変することができる。
から、コンデンサ電流！。を正弦波に追値制御すれば、
出力電圧ｖ０も正弦波となる。また、電圧基準８を可変
すれば、コンデンサ電流基準の振幅が変化し、出力電圧
の振！＠を可変することができる。
一方、（１）式には負゛荷による項が入っていないため
、整流器負荷や負荷変動に対し【も出力電圧を歪の少い
良好な正弦波に保つよう制御できることは明らかである
。
、整流器負荷や負荷変動に対し【も出力電圧を歪の少い
良好な正弦波に保つよう制御できることは明らかである
。
また、平滑用９１クトル３０代わりに、出力電圧の昇圧
、降圧あるいは絶縁のため変圧器を用いて、その変圧器
の漏れインピーダンスを平滑用リアクトルとして用いて
も、本発明の主旨に反しないことは明らかである。
、降圧あるいは絶縁のため変圧器を用いて、その変圧器
の漏れインピーダンスを平滑用リアクトルとして用いて
も、本発明の主旨に反しないことは明らかである。
以上説明するように、電圧形ＰＷＭインバータで構成さ
れた定電圧定周波電源装置に、鎗いて、出力に接続され
たコンデンサの電流を正弦波基準に追値制御することで
出力電圧を正弦波波形（二制御することができ、波形歪
の少い良好な正弦波出力電圧を得ることができる。
れた定電圧定周波電源装置に、鎗いて、出力に接続され
たコンデンサの電流を正弦波基準に追値制御することで
出力電圧を正弦波波形（二制御することができ、波形歪
の少い良好な正弦波出力電圧を得ることができる。
また、非線形負荷や負荷変動に対しても波形歪を抑制し
、曳好な正弦波出力を保つように制御できる。
、曳好な正弦波出力を保つように制御できる。
本発明の他の実施例を第２図に示す。
第２図は、定電圧定周波電源装置にぷいで、ある範囲内
で例えば５０／６０ Ｈｚで周波数を町変する場合の構
成図である。
で例えば５０／６０ Ｈｚで周波数を町変する場合の構
成図である。
第２図で第１図と異なる点は、周波数基準１１と間流結
合用コンデン＋１２を加えた点である。
合用コンデン＋１２を加えた点である。
第２図で第１図と異なる点について、その動作を説明す
る。第２図でインバータ出力周波数は固定ではなく、周
波数基準１１により町変される。従って一前記ｆｌｊ式
に、にいて−周波数１の変化に対して、出力電圧ｖ０を
一定に保つためには、コンデンサ電流工。をＩに比例さ
せる必要がある。交流結合用コンデンサ１２により、直
流信号をカットし。
る。第２図でインバータ出力周波数は固定ではなく、周
波数基準１１により町変される。従って一前記ｆｌｊ式
に、にいて−周波数１の変化に対して、出力電圧ｖ０を
一定に保つためには、コンデンサ電流工。をＩに比例さ
せる必要がある。交流結合用コンデンサ１２により、直
流信号をカットし。
所望の周波数範囲に、ｔ６いて、コンデンｆ１ｊｔ流基
準ＩＣの振幅を周波数Ｉに比例させることができる。
準ＩＣの振幅を周波数Ｉに比例させることができる。
本実施例は、第１図で示す実施例と周波数が可変である
点が異っているがインバータ出力のコンデンサ電流を正
弦波基準に追値制御する点は同じであり９本発明の主旨
に反しない。
点が異っているがインバータ出力のコンデンサ電流を正
弦波基準に追値制御する点は同じであり９本発明の主旨
に反しない。
本発明の更に他の実施例を第３図に示す。
第３図は出力電圧の検出を行い、フィードバック制卸を
行った例である。第３図で第２図と異る点は、出力電圧
検出用変圧器６．整流器７と電圧制御器９を付加してい
る点である。
行った例である。第３図で第２図と異る点は、出力電圧
検出用変圧器６．整流器７と電圧制御器９を付加してい
る点である。
第３図の動作を簡単に説明する。出力電圧は変圧器６に
よって検出され、整流器７で直流（二変換し、出力電圧
波形のフィードバックとなる。この電圧フィードバック
と電圧基準８とを電圧制御器９で比較制御し、コンデン
サ電流基準とする。この結果、コンデンサ４の容量変化
に対しても出力、の定電圧制御を行うことができる。本
実施例は、出力電圧を検出しフィードバック制御を行っ
ているが、コンデンサ電流を正弦波基準に追値制御する
点は同じであり、本発明の主旨に反しない。
よって検出され、整流器７で直流（二変換し、出力電圧
波形のフィードバックとなる。この電圧フィードバック
と電圧基準８とを電圧制御器９で比較制御し、コンデン
サ電流基準とする。この結果、コンデンサ４の容量変化
に対しても出力、の定電圧制御を行うことができる。本
実施例は、出力電圧を検出しフィードバック制御を行っ
ているが、コンデンサ電流を正弦波基準に追値制御する
点は同じであり、本発明の主旨に反しない。
以上説明のように、本発明によれば、電圧形ＰＷＭイン
バータで構成された定電圧定周波電源装置（二おいて、
出力に接続されたコンデンサの電流を正弦波基準に対し
て追値制御する点が特徴で、゛出力゛磁圧を正弦波波形
に制御することができる利点を有する。出力電圧の振幅
は、前記コンデンサ電流基準のｆｆＸ５を可変すること
で制御することができる。従って、波形歪の少い良好な
正弦波出力電圧を得ることができる。さらに、非線形負
荷や負荷変動に対しても波形歪を抑制し、良好な正弦波
出力電圧を保つように制御できる利点もある。
バータで構成された定電圧定周波電源装置（二おいて、
出力に接続されたコンデンサの電流を正弦波基準に対し
て追値制御する点が特徴で、゛出力゛磁圧を正弦波波形
に制御することができる利点を有する。出力電圧の振幅
は、前記コンデンサ電流基準のｆｆＸ５を可変すること
で制御することができる。従って、波形歪の少い良好な
正弦波出力電圧を得ることができる。さらに、非線形負
荷や負荷変動に対しても波形歪を抑制し、良好な正弦波
出力電圧を保つように制御できる利点もある。
この結果、出力磁圧にはインバータ２のスイッチング周
波数以下の周波数の高調波がなくなり、さらに比較的周
波数の高いスイッチング周波数以上の周波数成分の高調
波は小形のフィルターにより除去することが容易なため
、電子計算機等の負荷に対して悪影響を与えることを藺
止できる。
波数以下の周波数の高調波がなくなり、さらに比較的周
波数の高いスイッチング周波数以上の周波数成分の高調
波は小形のフィルターにより除去することが容易なため
、電子計算機等の負荷に対して悪影響を与えることを藺
止できる。
第１図は本発明の二実施例を示す構成図、第２図、第３
図は本発明のそれぞれ異る他の実施例を示す構成図、第
４図、＄５図は、それぞれ異る従来装置の構成図である
。 １・・・直流電源 ２・・・インバータ３・・・リ
アクトル ４・・・コンデンサ５・・・負荷
６・・・変圧器７・・・整流器 ８・・・電圧
基準９・・・電圧制御器 １０・・・正弦波発振器１
１・・・周波数基準 １２・・・父結合用コンデンサ
１３・・・変流器 １４・・・電流制御器１５・
・・ＰＷＭ信号発生器 １６・・・パターンＰＷＭ信号発生器 代理人 弁理士 則 近 急 借 問 三俣弘文 第１図 第３図 第４図
図は本発明のそれぞれ異る他の実施例を示す構成図、第
４図、＄５図は、それぞれ異る従来装置の構成図である
。 １・・・直流電源 ２・・・インバータ３・・・リ
アクトル ４・・・コンデンサ５・・・負荷
６・・・変圧器７・・・整流器 ８・・・電圧
基準９・・・電圧制御器 １０・・・正弦波発振器１
１・・・周波数基準 １２・・・父結合用コンデンサ
１３・・・変流器 １４・・・電流制御器１５・
・・ＰＷＭ信号発生器 １６・・・パターンＰＷＭ信号発生器 代理人 弁理士 則 近 急 借 問 三俣弘文 第１図 第３図 第４図
Claims (3)
- （１）電圧形ＰＷＭインバータとその出力に接続される
リアクトルとコンデンサとから構成される定電圧定周波
電源装置において、その出力電圧基準を振幅とする正弦
波基準信号を発生する回路と、前記コンデンサ電流を検
出し、前記正弦波基準信号に追値制御させる回路を有す
ることを特徴とする定電圧定周波数電源装置。 - （２）電圧形ＰＷＭインバータとその出力に接続される
リアクトルとコンデンサとから構成される定電圧定周波
電源装置において、その出力電圧を検出する手段と検出
した電圧により定電圧制御を行う回路と、定電圧制御回
路の出力に応じた正弦波基準信号を発生する回路と前記
コンデンサ電流を検出し、前記正弦波基準信号に追値制
御させる回路を有することを特徴とする定電圧定周波数
電源装置。 - （３）電圧形ＰＷＭインバータとその出力に接続される
リアクトルとコンデンサとから構成される定電圧定周波
電源装置において、その出力電圧基準を振幅とし、その
出力周波数基準を周波数とする正弦波基準信号を発生す
る回路と、この基準信号の振幅を前記周波数基準に比例
させる回路と、前記コンデンサ電流を検出し、前記周波
数に比例した振幅の正弦波基準に対して追値制御させる
回路を有することを特徴とする定電圧定周波数電源装置
。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60197572A JPS6260475A (ja) | 1985-09-09 | 1985-09-09 | 定電圧定周波数電源装置 |
| DE8686112002T DE3679620D1 (de) | 1985-09-09 | 1986-08-29 | Wechselstromversorgungseinrichtung. |
| EP86112002A EP0215362B2 (en) | 1985-09-09 | 1986-08-29 | AC power supply device |
| CN86105421A CN1009697B (zh) | 1985-09-09 | 1986-08-30 | 交流供电设备 |
| US06/903,472 US4692855A (en) | 1985-09-09 | 1986-09-04 | Constant voltage and frequency type PWM inverter with minimum output distortion |
| KR1019860007496A KR900005427B1 (ko) | 1985-09-09 | 1986-09-08 | 교류 전원 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60197572A JPS6260475A (ja) | 1985-09-09 | 1985-09-09 | 定電圧定周波数電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6260475A true JPS6260475A (ja) | 1987-03-17 |
| JPH0584150B2 JPH0584150B2 (ja) | 1993-12-01 |
Family
ID=16376730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60197572A Granted JPS6260475A (ja) | 1985-09-09 | 1985-09-09 | 定電圧定周波数電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6260475A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0210794U (ja) * | 1988-06-30 | 1990-01-23 |
-
1985
- 1985-09-09 JP JP60197572A patent/JPS6260475A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0210794U (ja) * | 1988-06-30 | 1990-01-23 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0584150B2 (ja) | 1993-12-01 |
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