JPS6389069A - 直流電源装置 - Google Patents
直流電源装置Info
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- JPS6389069A JPS6389069A JP61233188A JP23318886A JPS6389069A JP S6389069 A JPS6389069 A JP S6389069A JP 61233188 A JP61233188 A JP 61233188A JP 23318886 A JP23318886 A JP 23318886A JP S6389069 A JPS6389069 A JP S6389069A
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 10
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- 230000008929 regeneration Effects 0.000 abstract description 11
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 abstract description 11
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 102100029469 WD repeat and HMG-box DNA-binding protein 1 Human genes 0.000 description 1
- 101710097421 WD repeat and HMG-box DNA-binding protein 1 Proteins 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
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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】
〔発明の目的〕
(産業上の利用分野)
本発明は交流電源を整流して直流電力を負荷に供給する
と共に負荷の直流電力を交流電源に回生可能な直流電源
装置に関する。
と共に負荷の直流電力を交流電源に回生可能な直流電源
装置に関する。
(従来の技術)
回生可能な直流電源装置の従来の一例を第5図に示す。
第5図において、交流電源10の交流電圧e1はダイオ
ード整流器11および平滑コンデンサ12を介して直流
電圧edに変換されて負荷に供給される。
ード整流器11および平滑コンデンサ12を介して直流
電圧edに変換されて負荷に供給される。
一方直流電圧ガは直流リアクトル17を介してサイリス
タ逆変換器16に接続され、その交流出力は交流電源e
1をe2に昇圧する昇圧トランス14の二次側電圧e2
に接続されている。
タ逆変換器16に接続され、その交流出力は交流電源e
1をe2に昇圧する昇圧トランス14の二次側電圧e2
に接続されている。
直流電圧edは電圧検出器18で検出されレベル検出器
20を介して位相制御装置22にフィードバックされ、
これによって逆変換器16の位相を制御して直流電圧e
dを一定に制御している。
20を介して位相制御装置22にフィードバックされ、
これによって逆変換器16の位相を制御して直流電圧e
dを一定に制御している。
交流電圧e1の実効値をEl、順変換時の直流電圧ed
をE、とすると、一般に E、−1,35E、 ・・・・・・(1
)となる。
をE、とすると、一般に E、−1,35E、 ・・・・・・(1
)となる。
また回生時の直流電圧edをE、′とし、交流電圧e2
の実効値をESすると Ed’−1,35E8・cosβ −−−−・−(2>
となる。
の実効値をESすると Ed’−1,35E8・cosβ −−−−・−(2>
となる。
ここにβはサイリスタの点弧制御角であり、直流のため
のβリミットが設けられ、90″≦β≦150°に制御
される。
のβリミットが設けられ、90″≦β≦150°に制御
される。
回生時には負荷からの回生エネルギによってコンデンサ
ー2が充電されて直流電圧e、は上昇しEd’>E、
・・・・・・(3)となる。
ー2が充電されて直流電圧e、は上昇しEd’>E、
・・・・・・(3)となる。
従って回生を安定に行なうには式(1)。
(2)、 (3)から
E 〉□拳E
8CO8β p
+1.15E(β−150°)・・・(4)が成立する
ことが要求され、サイリスタ逆変換器16の交流側電圧
e2は電源電圧e1より高いことが必要となり、昇圧ト
ランス14は省略できない。
ことが要求され、サイリスタ逆変換器16の交流側電圧
e2は電源電圧e1より高いことが必要となり、昇圧ト
ランス14は省略できない。
またサイリスタの転流条件により回生できる直流電圧は
(2)式およびβリミットによって電圧範囲が制限され
ている。
(2)式およびβリミットによって電圧範囲が制限され
ている。
(発明が解決しようとする問題点)
昇圧トランス14を備えることは、昇圧トランスの価格
及び設置面積が大きくなり、かつ回生可能直流電圧の範
囲か限定される欠点があった。
及び設置面積が大きくなり、かつ回生可能直流電圧の範
囲か限定される欠点があった。
ここにおいて本発明は、従来装置の難点を克服し、逆変
換器をトランジスタなど自己消弧可能な素子で構成し、
これによって回生電源側の昇圧トランスを不用とすると
共に回生可能な直流電圧の範囲を拡大した小形高性能の
回生可能直流電源装置を提供することを、その目的とす
る。
換器をトランジスタなど自己消弧可能な素子で構成し、
これによって回生電源側の昇圧トランスを不用とすると
共に回生可能な直流電圧の範囲を拡大した小形高性能の
回生可能直流電源装置を提供することを、その目的とす
る。
(問題点を解決するための手段)
本発明は、
亨滞雷昭1ご排排六り角蒲へ直ジ寄雷千ルム女ス館流器
と、 整流器の負荷側出力端に接続された平滑コンデンサと、 コンデンサの両端から自己消弧可能なスイッチング素子
で1つのアームに正側の素子と負側の素子を縦続接続に
して各アームをブリッジに構成した逆変換器と、 逆変換器の出力端と交流電源に接続された交流リアクト
ルと、 交流電源の交流電圧位相を検出する位相検出器と、 負荷側の直流電圧を検出する電圧検出器と、逆変換器の
各素子を駆動する搬送周波電圧を発生する搬送周波発生
器と、 電圧検出器の出力電圧が基準値を超え、かつ搬送周波発
生器の出力電圧がレベル条件を満たしたときに出力する
レベル検出器と、 レベル検出器出力と位相検出器出力を導入し、同一のア
ームにおける正側の素子と負側の素子が同時に導通しな
いようにして逆変換器の各素子へ駆動信号を分配する分
配器と、 を具備する直流電源装置である。
と、 整流器の負荷側出力端に接続された平滑コンデンサと、 コンデンサの両端から自己消弧可能なスイッチング素子
で1つのアームに正側の素子と負側の素子を縦続接続に
して各アームをブリッジに構成した逆変換器と、 逆変換器の出力端と交流電源に接続された交流リアクト
ルと、 交流電源の交流電圧位相を検出する位相検出器と、 負荷側の直流電圧を検出する電圧検出器と、逆変換器の
各素子を駆動する搬送周波電圧を発生する搬送周波発生
器と、 電圧検出器の出力電圧が基準値を超え、かつ搬送周波発
生器の出力電圧がレベル条件を満たしたときに出力する
レベル検出器と、 レベル検出器出力と位相検出器出力を導入し、同一のア
ームにおける正側の素子と負側の素子が同時に導通しな
いようにして逆変換器の各素子へ駆動信号を分配する分
配器と、 を具備する直流電源装置である。
(作 用)
交流電源をダイオード整流器11及び平滑コンデンサ1
2を介して直流に変換して負荷に供給すると共に、負荷
電力を逆変換器を介して交流?llS源に回生できる回
生可能な直流電源装置に於いて、逆変換器31を自己消
弧可能なスイッチング素子で構成し、電圧検出器18の
出力が基準値を超え、なおかつ搬送周波発生器19より
三角波を発生させてレベル検出器2OAに入力させ、レ
ベル検出器2OAでは前記各々の入力信号が検出レベル
に達していれば出力21を出力分配器38に入力すると
ともに、分配器38は逆変換器のスイッチング素子のオ
ンするタイミングを正側の素子と負側の素子とがラップ
しないように制御する分配回路を設け、これによってス
イッチング素子のスイッチング周波数を規制し、さらに
回生電流リップルをへらし、かつ回生用の昇圧トランス
を不用として、負荷電圧が基準値を超えた負荷電力を交
流電源へ帰還する。
2を介して直流に変換して負荷に供給すると共に、負荷
電力を逆変換器を介して交流?llS源に回生できる回
生可能な直流電源装置に於いて、逆変換器31を自己消
弧可能なスイッチング素子で構成し、電圧検出器18の
出力が基準値を超え、なおかつ搬送周波発生器19より
三角波を発生させてレベル検出器2OAに入力させ、レ
ベル検出器2OAでは前記各々の入力信号が検出レベル
に達していれば出力21を出力分配器38に入力すると
ともに、分配器38は逆変換器のスイッチング素子のオ
ンするタイミングを正側の素子と負側の素子とがラップ
しないように制御する分配回路を設け、これによってス
イッチング素子のスイッチング周波数を規制し、さらに
回生電流リップルをへらし、かつ回生用の昇圧トランス
を不用として、負荷電圧が基準値を超えた負荷電力を交
流電源へ帰還する。
(実施例)
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第1図は、本発明の一実施例の回路構成を示すブロック
図である。
図である。
第1図に於いて、交流電源10、ダイオード整流器11
、平滑コンデンサー2、電圧検出器18は従来の第5図
と同じである。但し第1図では、従来のサイリスタ逆変
換器16の代りにトランジスタ逆変換器3コを用い、そ
の交流側を昇圧トランス14を用いることなく、交流リ
アクトル32を介して、直接に交流電源10に接続して
いる。
、平滑コンデンサー2、電圧検出器18は従来の第5図
と同じである。但し第1図では、従来のサイリスタ逆変
換器16の代りにトランジスタ逆変換器3コを用い、そ
の交流側を昇圧トランス14を用いることなく、交流リ
アクトル32を介して、直接に交流電源10に接続して
いる。
レベル検出器29Aは搬送周波発生器19の三角波の出
力電圧レベルと、電圧検出器18の出力レベルが共に検
出レベルに達しているときに出力21を出力する。直流
電圧e、は電圧検出器18で検出されて電流基準発生回
路34に入力され、電流基準I *を出力する。トラン
ジスタ逆変換器31の回生電流I8は変流器33及び電
流検出器36を介して検出され、比較器35で電流基準
■B*と比較されその出力信号40は分配器38に入力
される。分配器38にはさらに位相検出器37の出力3
9及びレベル検出器2OAの出力21も入力される。
力電圧レベルと、電圧検出器18の出力レベルが共に検
出レベルに達しているときに出力21を出力する。直流
電圧e、は電圧検出器18で検出されて電流基準発生回
路34に入力され、電流基準I *を出力する。トラン
ジスタ逆変換器31の回生電流I8は変流器33及び電
流検出器36を介して検出され、比較器35で電流基準
■B*と比較されその出力信号40は分配器38に入力
される。分配器38にはさらに位相検出器37の出力3
9及びレベル検出器2OAの出力21も入力される。
そして、分配回路38において信号21. 39および
40が論理演算され、ベース駆動信号が逆変換器の各ト
ランジスタへ分配されてこれらをドライブし、トランジ
スタ逆変換器を介し交流リアクトル32を経て、負荷電
圧edの基準値より高いときの直流電力が直接交流電源
10へ回生される。
40が論理演算され、ベース駆動信号が逆変換器の各ト
ランジスタへ分配されてこれらをドライブし、トランジ
スタ逆変換器を介し交流リアクトル32を経て、負荷電
圧edの基準値より高いときの直流電力が直接交流電源
10へ回生される。
第2図は、回生電流基準の特性を表わす図である。
また、第1図における位相検出回路の動作を示す波形図
を第3図に表わす。
を第3図に表わす。
第4図は、第1図における分配回路の詳細を示す回路図
である。
である。
では、本発明の一実施例を第1図から第4図で、詳細に
説明する。
説明する。
第1図に於いて直流電圧edは電圧検出器18で検出さ
れて、電流基準発生回路34に入力され、直流電圧ガに
対応して第2図で与えられる電流基準I *が出力され
、直流電圧e がe を超B
d diえると電流基準1 本が発
生して回生電流が指令される。
れて、電流基準発生回路34に入力され、直流電圧ガに
対応して第2図で与えられる電流基準I *が出力され
、直流電圧e がe を超B
d diえると電流基準1 本が発
生して回生電流が指令される。
位相検出器37は交流電源10の各相の電圧U。
V、Wを入力して第3図に示すような6相の位相信号子
US〜−WSを出力する。なお、位相信号+US〜−W
Sはそれぞれ内蔵するフィルタの影響によって数度遅れ
た位相で出力される。
US〜−WSを出力する。なお、位相信号+US〜−W
Sはそれぞれ内蔵するフィルタの影響によって数度遅れ
た位相で出力される。
トランジスタ逆変換器31の回生電流IBは変流器33
及び電流検出器36を介して検出され、比較器35で電
流制限基準■ 1と比較され、その出力信号40(電流
制限値以下でH1電流制限域でL)は分配器38に入力
される。分配器38には、さらに位相検出器37の出力
39 (十US〜−WS)及びレベル検出器2OAの出
力21(回生側勤行e a > e a=で、なおかつ
搬送周波発れによってトランジスタ逆変換器31の各相
のベース入力信号が出力される。
及び電流検出器36を介して検出され、比較器35で電
流制限基準■ 1と比較され、その出力信号40(電流
制限値以下でH1電流制限域でL)は分配器38に入力
される。分配器38には、さらに位相検出器37の出力
39 (十US〜−WS)及びレベル検出器2OAの出
力21(回生側勤行e a > e a=で、なおかつ
搬送周波発れによってトランジスタ逆変換器31の各相
のベース入力信号が出力される。
分配器38の回路構成を示す第4図に於いて、6相の位
相信号子US〜−WSはアンド(論理積)素子AND1
〜AND3及びオア(論理和)素子ORIを介して60
°ずつに分割され第3図示の1 −1 .1 −1 .
1 −1 の位相信号41を出力する。
相信号子US〜−WSはアンド(論理積)素子AND1
〜AND3及びオア(論理和)素子ORIを介して60
°ずつに分割され第3図示の1 −1 .1 −1 .
1 −1 の位相信号41を出力する。
上記位相信号41及びこれをインバータINVを介して
極性反転した位相信号42はそれぞれオア素子OR2,
OR3に入力され、それぞれ前記比較器出力信号40(
電流制限域でL)とOR出力43.44がアンド素子A
ND4.AND5に入力される。
極性反転した位相信号42はそれぞれオア素子OR2,
OR3に入力され、それぞれ前記比較器出力信号40(
電流制限域でL)とOR出力43.44がアンド素子A
ND4.AND5に入力される。
アンド素子AND4.AND5はそれぞれ信号43.4
4とレベル検出器出力21(回生域でHでなおかつ搬送
周波発生器1つの三角波出力が十出力でH)とのアンド
を取り、その出力45゜46がそれぞれ前記子US、+
VS、+WSおよび−US、−VS、−WSと共にアン
ド素子AND6〜ANDIIに入力され、そのアンド信
号がトランジスタ+U〜−Wへのベース信号として出力
される。
4とレベル検出器出力21(回生域でHでなおかつ搬送
周波発生器1つの三角波出力が十出力でH)とのアンド
を取り、その出力45゜46がそれぞれ前記子US、+
VS、+WSおよび−US、−VS、−WSと共にアン
ド素子AND6〜ANDIIに入力され、そのアンド信
号がトランジスタ+U〜−Wへのベース信号として出力
される。
第1図の分配回路として第4図の回路を用いると、回生
時に回生電流が電流制限基準値以下の時は、前記入力信
号40、及び前記入力信号21が共にHになる時アンド
素子AND4.AND5の出力45.46は共にHにな
り、6相の位相信号+US〜−WSに応じてトランジス
タ+U〜−Wが順次ベース入力を与えられ、搬送周波数
に規制されたスイッチング周期で電力回生が行われる。
時に回生電流が電流制限基準値以下の時は、前記入力信
号40、及び前記入力信号21が共にHになる時アンド
素子AND4.AND5の出力45.46は共にHにな
り、6相の位相信号+US〜−WSに応じてトランジス
タ+U〜−Wが順次ベース入力を与えられ、搬送周波数
に規制されたスイッチング周期で電力回生が行われる。
回生時に回生電流■8が増大して電流基準1 本を超え
ると比較器35の出力40がLとなり す、この場合は第4図に於けるオア素子OR2゜OR3
はオア索子ORIの出力41およびインバータINVの
出力42によって60°ごとに交互にHとなり、それぞ
れアンド素子AND4及びAND5を介してアンド素子
AND6〜AND8とアンド素子AND9〜ANDII
とを交互にHにし、これによってトランジスタ+U、+
V。
ると比較器35の出力40がLとなり す、この場合は第4図に於けるオア素子OR2゜OR3
はオア索子ORIの出力41およびインバータINVの
出力42によって60°ごとに交互にHとなり、それぞ
れアンド素子AND4及びAND5を介してアンド素子
AND6〜AND8とアンド素子AND9〜ANDII
とを交互にHにし、これによってトランジスタ+U、+
V。
+Wと−U、 −V、 −Wを交互にオフにして電
流を制限する。
流を制限する。
第1図の回路ではトランジスタ逆変換器31から交流リ
アクトル32を介して直接交流電源10に回生できるの
で、従来の様な昇圧トランスは必要とせず、トランジス
タ逆変換器のスイッチング周波数を規制した、リップル
電流の少ない直流電源装置となる。
アクトル32を介して直接交流電源10に回生できるの
で、従来の様な昇圧トランスは必要とせず、トランジス
タ逆変換器のスイッチング周波数を規制した、リップル
電流の少ない直流電源装置となる。
尚上記実施例は逆変換器としてトランジスタ素子を用い
たが、GTOその他自己消弧可能な素子を用いることが
可能である。
たが、GTOその他自己消弧可能な素子を用いることが
可能である。
以上説明したように本発明によれば、回生可能な直流電
源装置に於いて、回生用逆変換器をトランジスタなど自
己消弧可能な素子で構成すると共に、逆変換器のスイッ
チング周波数を規制しなおかつ、電流リップルをへらし
、昇圧トランスを省略することが可能な、設備面積の小
さい、経済性で有利な直流電源装置が実現できる。
源装置に於いて、回生用逆変換器をトランジスタなど自
己消弧可能な素子で構成すると共に、逆変換器のスイッ
チング周波数を規制しなおかつ、電流リップルをへらし
、昇圧トランスを省略することが可能な、設備面積の小
さい、経済性で有利な直流電源装置が実現できる。
第1図は本発明の一実施例を示す回路図、第2図は回生
電流基準の特性を示す図、第3図は第1図における位相
検出回路37の動作を示す波形図、第4図は第1図にお
ける分配回路38の詳細を示す回路図、第5図は従来の
回生可能直流電源装置の一例を示す系統図である。 10・・・交流電源、11・・・ダイオード整流器、1
2・・・平滑コンデンサ、14・・・昇圧トランス、1
6・・・サイリスタ逆変換器、17・・・直流リアクト
ル、18・・・電圧検出器、19・・・搬送周波発生器
、20・・・レベル検出器、20A・・・レベル検出器
、22・・・位相制御装置、31・・・トランジスタ逆
変換器、32・・・交流リアクトル、34・・・電流基
準発生回路、35・・・比較器、36・・・電流検出器
、37・・・位相検出器、38・・・分配回路。
電流基準の特性を示す図、第3図は第1図における位相
検出回路37の動作を示す波形図、第4図は第1図にお
ける分配回路38の詳細を示す回路図、第5図は従来の
回生可能直流電源装置の一例を示す系統図である。 10・・・交流電源、11・・・ダイオード整流器、1
2・・・平滑コンデンサ、14・・・昇圧トランス、1
6・・・サイリスタ逆変換器、17・・・直流リアクト
ル、18・・・電圧検出器、19・・・搬送周波発生器
、20・・・レベル検出器、20A・・・レベル検出器
、22・・・位相制御装置、31・・・トランジスタ逆
変換器、32・・・交流リアクトル、34・・・電流基
準発生回路、35・・・比較器、36・・・電流検出器
、37・・・位相検出器、38・・・分配回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、交流電源に接続され負荷へ直流電圧を与える整流器
と、 整流器の負荷側出力端に接続された平滑コンデンサと、 コンデンサの両端から自己消弧可能なスイッチング素子
で1つのアームに正側の素子と負側の素子を縦続接続に
して各アームをブリッジに構成した逆変換器と、 逆変換器の出力端と交流電源に接続された交流リアクト
ルと、 交流電源の交流電圧位相を検出する位相検出器と、 負荷側の直流電圧を検出する電圧検出器と、逆変換器の
各素子を駆動する搬送周波電圧を発生する搬送周波発生
器と、 電圧検出器の出力電圧が基準値を超え、かつ搬送周波発
生器の出力電圧がレベル条件を満たしたときに出力する
レベル検出器と、 レベル検出器出力と位相検出器出力を導入し、同一のア
ームにおける正側の素子と負側の素子が同時に導通しな
いようにして逆変換器の各素子へ駆動信号を分配する分
配器と、 を具備することを特徴とする直流電源装置。 2、逆変換器と交流リアクトの間に設けた回生電流を検
出する電流検出器と、 電圧検出器の出力電圧に対応した電流制限基準を発生す
る電流基準発生器と、 電流検出器出力と電流基準発生器出力を比較し、回生電
流が電流制限基準を超えたとき分配器へ信号を導出して
逆変換器における回生出力を減少させ回生電流を電流基
準以下に抑制する比較器と、をそなえる特許請求の範囲
第1項記載の直流電源装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61233188A JPS6389069A (ja) | 1986-10-02 | 1986-10-02 | 直流電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61233188A JPS6389069A (ja) | 1986-10-02 | 1986-10-02 | 直流電源装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6389069A true JPS6389069A (ja) | 1988-04-20 |
Family
ID=16951118
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61233188A Pending JPS6389069A (ja) | 1986-10-02 | 1986-10-02 | 直流電源装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6389069A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5051683A (en) * | 1987-11-12 | 1991-09-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Reactive power controller without initial abrupt disturbance on power source |
-
1986
- 1986-10-02 JP JP61233188A patent/JPS6389069A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5051683A (en) * | 1987-11-12 | 1991-09-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Reactive power controller without initial abrupt disturbance on power source |
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