JPH03178562A - 三相直接周波数変換装置 - Google Patents
三相直接周波数変換装置Info
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- JPH03178562A JPH03178562A JP2303743A JP30374390A JPH03178562A JP H03178562 A JPH03178562 A JP H03178562A JP 2303743 A JP2303743 A JP 2303743A JP 30374390 A JP30374390 A JP 30374390A JP H03178562 A JPH03178562 A JP H03178562A
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 24
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 18
- 230000016507 interphase Effects 0.000 claims description 8
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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- H02M5/02—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC
- H02M5/04—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters
- H02M5/22—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
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- H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
- H02P27/16—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using AC to AC converters without intermediate conversion to DC
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- Ac-Ac Conversion (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
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】
〔産業上の利用分野］
この発明は、一次巻線、二次巻線および出力側に接続さ
れている可制御電力用半導体素子を有する入力変圧器を
備えた三相電動機用の三相直接周波数変換装置に関する
ものである。
れている可制御電力用半導体素子を有する入力変圧器を
備えた三相電動機用の三相直接周波数変換装置に関する
ものである。
入力変圧器および出力イリ１に接続されている再割ｍ電
力用半導体素子を有する三相直接周波数変換装置はさま
ざまな形態で知られている。さまざまな形態およびそれ
らの利点および欠点に関する展望は、ビー、アール、ベ
リー（Ｂ、Ｒ，Ｐｅｌ ｌｙ）著「サイリスク位相制御
変換装置およびサイクロコンバータ」、ライレイ−イン
ターサイエンス社（ジョーンウィレイ・アンド・サンズ
社の一部門、ニューヨーク、ロンドン、シドネイ、トロ
ント）に記載されている。冒頭に記載した種類の形態は
第２１０頁に“対称６パルス中心点回路”という表題で
説明されており、また第２１１頁に詳細に図示されてい
る。
力用半導体素子を有する三相直接周波数変換装置はさま
ざまな形態で知られている。さまざまな形態およびそれ
らの利点および欠点に関する展望は、ビー、アール、ベ
リー（Ｂ、Ｒ，Ｐｅｌ ｌｙ）著「サイリスク位相制御
変換装置およびサイクロコンバータ」、ライレイ−イン
ターサイエンス社（ジョーンウィレイ・アンド・サンズ
社の一部門、ニューヨーク、ロンドン、シドネイ、トロ
ント）に記載されている。冒頭に記載した種類の形態は
第２１０頁に“対称６パルス中心点回路”という表題で
説明されており、また第２１１頁に詳細に図示されてい
る。
本発明の課題は、このような２×３パルス間波数変換装
置を、示されている形態にくらべて簡単に、小形に、が
高い効率で動作するように、すなわち最適に構成するこ
とである。
置を、示されている形態にくらべて簡単に、小形に、が
高い効率で動作するように、すなわち最適に構成するこ
とである。
この課題は、入力変圧器の一次巻線が少なくとも２つの
二次巻線を有し、これらの二次巻線に可制御電力用半導
体素子が群として、電動機相を経て直列に接続されて動
作するように接続されていることにより解決される。最
も主要な特徴として電力用半導体素子に関して電動機相
の直列回路を含んでいるこのＩＪＩｒＩｉ、により、驚
くべきことに電気技術的ユニットとみなすべき変圧器−
半導体素子−電動機巻線のシステムの少なからざる簡単
化および改善が遺戒される。この場合、公知の並列配置
から直列配置への移行は容易に交換可能な手段ではない
。なぜならば、電動機相に関して１つの開いた回路が生
ずるからである。電動機相は実際の中性点を有しておら
ずに１つの仮想的な中性点のみを有しており、また単に
迂回して、相応にスイッチングされる電力用半導体素子
を介して、ユニントとして構成すべき入力変圧器の二次
コイル部分のなかで互いに接続されている。それによっ
て、直列配置により驚くべき仕方で並列配置にくらべて
少なからざる、最適化の方向に作用する利点が得られる
ことが判明している。同時に、周波数変換装置のなかの
電圧が並列配置にくらべて２倍にされるという利点も生
ずる。電動機の作動電圧は２倍になるにもかかわらず、
公知の回路のコスト上有利なパルス変成器、サイリスク
などが使用され得ることは有利である。公知の回路の相
間リアクトルがもはや必要でないことは特に有利である
。
二次巻線を有し、これらの二次巻線に可制御電力用半導
体素子が群として、電動機相を経て直列に接続されて動
作するように接続されていることにより解決される。最
も主要な特徴として電力用半導体素子に関して電動機相
の直列回路を含んでいるこのＩＪＩｒＩｉ、により、驚
くべきことに電気技術的ユニットとみなすべき変圧器−
半導体素子−電動機巻線のシステムの少なからざる簡単
化および改善が遺戒される。この場合、公知の並列配置
から直列配置への移行は容易に交換可能な手段ではない
。なぜならば、電動機相に関して１つの開いた回路が生
ずるからである。電動機相は実際の中性点を有しておら
ずに１つの仮想的な中性点のみを有しており、また単に
迂回して、相応にスイッチングされる電力用半導体素子
を介して、ユニントとして構成すべき入力変圧器の二次
コイル部分のなかで互いに接続されている。それによっ
て、直列配置により驚くべき仕方で並列配置にくらべて
少なからざる、最適化の方向に作用する利点が得られる
ことが判明している。同時に、周波数変換装置のなかの
電圧が並列配置にくらべて２倍にされるという利点も生
ずる。電動機の作動電圧は２倍になるにもかかわらず、
公知の回路のコスト上有利なパルス変成器、サイリスク
などが使用され得ることは有利である。公知の回路の相
間リアクトルがもはや必要でないことは特に有利である
。
本発明の１つの構成では、電力用半導体素子群が、共同
動作する半導体素子をオーバーラツプして駆動する制御
装置を有する。これにより、電流反転の際にむだ時間を
有さす、また相ごとに阻止電圧検出を必要としない逆転
が可能であることは特に有利である。また本システムは
必然的に直流電流を伴わないので、さらにコスト上望ま
しい簡単化として相応の阻止が放棄され得る。
動作する半導体素子をオーバーラツプして駆動する制御
装置を有する。これにより、電流反転の際にむだ時間を
有さす、また相ごとに阻止電圧検出を必要としない逆転
が可能であることは特に有利である。また本システムは
必然的に直流電流を伴わないので、さらにコスト上望ま
しい簡単化として相応の阻止が放棄され得る。
半導体素子の制御のために、オーバーラツプが電流の計
算された零通過の前にそのつどの電力用半導体素子の駆
動により行われ、また電力用半導体素子が続いてスイッ
チオン−レディ状態に保たれることは有利である。
算された零通過の前にそのつどの電力用半導体素子の駆
動により行われ、また電力用半導体素子が続いてスイッ
チオン−レディ状態に保たれることは有利である。
開いた直接周波数変換装置回路を有する本発明は、三相
電動機のなかに中性点を有する実証済みの和回路に相当
しない。しかし、中性点の不存在は適当に制御すれば不
利とはならない。
電動機のなかに中性点を有する実証済みの和回路に相当
しない。しかし、中性点の不存在は適当に制御すれば不
利とはならない。
本発明の他の利点および詳細は図面による、また従属請
求項と結び付けての以下の実施例の説明から明らかにな
る。
求項と結び付けての以下の実施例の説明から明らかにな
る。
第１図において、１は入力変圧器の一次部分、２および
３は両二次部分である。二次部分２．３は１つのコイル
の形態に互いに重なり合って巻かれるのが有利である。
３は両二次部分である。二次部分２．３は１つのコイル
の形態に互いに重なり合って巻かれるのが有利である。
こうしてここに特に小形の入カニニットが生じている。
それぞれ二次巻線２および３の個々の相に電力用半導体
素子群４．６．７．９．１０および１２、すなわち周波
数変換装置のサイリスクが接続されている。電力用半導
体素子群４．６．７．９、ＩＯおよび１２は公知の仕方
でそれぞれ１つの星形回路を有する。電力用半導体素子
群４．６．７．９．１０および１２の中性点は本発明に
より電動機の相５．８および１１と接続されており、そ
れによってそれぞれ２つの相が１つの直列回路を形成し
ている。図示されていない電動機は、相５．８および１
１を互いに接続する鎖線（２０）によりシンボル的に示
されている。
素子群４．６．７．９．１０および１２、すなわち周波
数変換装置のサイリスクが接続されている。電力用半導
体素子群４．６．７．９、ＩＯおよび１２は公知の仕方
でそれぞれ１つの星形回路を有する。電力用半導体素子
群４．６．７．９．１０および１２の中性点は本発明に
より電動機の相５．８および１１と接続されており、そ
れによってそれぞれ２つの相が１つの直列回路を形成し
ている。図示されていない電動機は、相５．８および１
１を互いに接続する鎖線（２０）によりシンボル的に示
されている。
第２図には電動機中の相位置が示されており、個々の巻
線は１３〜１８で示され、実際の装置の仮想の中性点の
みが１９で示されている。明らかなように、１つの完全
に対称な開いたＩＪＩ戒形態が生ずる。
線は１３〜１８で示され、実際の装置の仮想の中性点の
みが１９で示されている。明らかなように、１つの完全
に対称な開いたＩＪＩ戒形態が生ずる。
第３図には第１図による回路が簡単化された形態で示さ
れ、第１図と同一の構成要素には同符号が付されている
。これらのブロック表現はそのシンボルに関して第４図
および第５図中で繰り返される。
れ、第１図と同一の構成要素には同符号が付されている
。これらのブロック表現はそのシンボルに関して第４図
および第５図中で繰り返される。
同じく開いた４×３パルス回路を示す第４図では、入力
変圧器２７は好ましくは２階形変圧器として構成されて
いる。それに両回路半部が、相間リアクトル２１ないし
２６のなかに一緒に導かれている接続線２８．２９また
は３０．３１により接続されている。こうして２つの部
分への三相ブリッジの分離が行われている。各部分は１
つの他の変圧器巻線に、ただし同一の相位置と接続され
ている。各電動機相の電力用半導体素子群は、第１図中
に示されている２×３パルス回路の場合と同じく、オー
バーラツプする点弧パルスにより駆動される６個々の電
力用半導体素子群は相間リアクトル２１ないし２６を介
して対として互いに接続されている。第４図による実施
例は、変圧器に対する組み込み状況が狭いときに特に有
利である。
変圧器２７は好ましくは２階形変圧器として構成されて
いる。それに両回路半部が、相間リアクトル２１ないし
２６のなかに一緒に導かれている接続線２８．２９また
は３０．３１により接続されている。こうして２つの部
分への三相ブリッジの分離が行われている。各部分は１
つの他の変圧器巻線に、ただし同一の相位置と接続され
ている。各電動機相の電力用半導体素子群は、第１図中
に示されている２×３パルス回路の場合と同じく、オー
バーラツプする点弧パルスにより駆動される６個々の電
力用半導体素子群は相間リアクトル２１ないし２６を介
して対として互いに接続されている。第４図による実施
例は、変圧器に対する組み込み状況が狭いときに特に有
利である。
変圧器の構造的大きさの小形化が達成可能である。
構造部分の耐電圧性が同しく低くてよい。全体として一
層の、事情によっては非常に有利な小形化が生ずる。
層の、事情によっては非常に有利な小形化が生ずる。
等しい方向に、第５図による回路で生ずる利点が作用す
る。この実施例では入力変圧器３２は好ましくは３階形
変圧器として構成されている。導体３９ないし４４は電
力用半導体素子群を変圧器３２の二次巻線と接続する。
る。この実施例では入力変圧器３２は好ましくは３階形
変圧器として構成されている。導体３９ないし４４は電
力用半導体素子群を変圧器３２の二次巻線と接続する。
三脚リアクトルとして第７図に相応して構成されている
相間リアクトル３３ないし３８の中性点は同じく電動機
相と接続されており、それによってそれぞれ２つの相が
１つの直列回路を形成している。
相間リアクトル３３ないし３８の中性点は同じく電動機
相と接続されており、それによってそれぞれ２つの相が
１つの直列回路を形成している。
第４図および第５図中に示されている相間リアクトルは
それらの回路を第６図および第７図中に−ｉ詳細に説明
されている。明らかなように、第６図による個々のコイ
ル４５．４６および４７．４８、または第７図による個
々のコイル４９．５０．５１および５２．５３．５４の
対称な電流の流れが生ずる。出力イ則において、ここで
はＰＨを付されている電動機相は直列に相関リアクトル
と接続されている。
それらの回路を第６図および第７図中に−ｉ詳細に説明
されている。明らかなように、第６図による個々のコイ
ル４５．４６および４７．４８、または第７図による個
々のコイル４９．５０．５１および５２．５３．５４の
対称な電流の流れが生ずる。出力イ則において、ここで
はＰＨを付されている電動機相は直列に相関リアクトル
と接続されている。
よりパルス数の多い回路（たとえば４×３パルス、６×
３パルスなど）は標準モジュールから形成され得る相応
の制御装置の存在の際に比較的わずかな追加費用で実現
される。それらは従来よりもはるかに高い出力周波数に
よる作動を可能とし、電流反転の際のむだ時間がないこ
とは特に有利である。より高い出力周波数に対するこの
ような回路における追加費用は驚くほどに高くない。な
ぜならば、変圧器の構造的大きさが直接周波数変換装置
の電力に関して比較的小さいからである。すべての回路
において、適切な高速スイッチがあれば、半導体素子を
不利に過大な定格にすることなしに、ヒユーズが省略さ
れ得ることは特に有利である。
３パルスなど）は標準モジュールから形成され得る相応
の制御装置の存在の際に比較的わずかな追加費用で実現
される。それらは従来よりもはるかに高い出力周波数に
よる作動を可能とし、電流反転の際のむだ時間がないこ
とは特に有利である。より高い出力周波数に対するこの
ような回路における追加費用は驚くほどに高くない。な
ぜならば、変圧器の構造的大きさが直接周波数変換装置
の電力に関して比較的小さいからである。すべての回路
において、適切な高速スイッチがあれば、半導体素子を
不利に過大な定格にすることなしに、ヒユーズが省略さ
れ得ることは特に有利である。
第１図は本発明による簡単な直接周波数変換装置の回路
図、第２図は電動機内の相装置を示す図、第３９図は２
×３パルス回路を簡単化して示す図、第４図は４×３パ
ルス回路内の周波数変換装置の回路図、第５図は６×３
パルス回路内の周波数変換装置の回路図、第６図は４×
３パルス回路に対する相間リアクトルを示す図、第７図
は６×３パルス回路に対する三脚構造での相間リアクト
ルを示す図である。 １・・・一次巻線 ２．３・・・二次巻線 ４．６．７．９．１０，１２・・・半導体素子群５．８
．１１・・・電動機用 ２１〜２６．３３〜３８・・・相間リアクトル２７．３
２・・・変圧器 Ｉ０１ Ｉ６４ ＦＩＧ ６ υＲ１，１ ＵＲｌ、２ ＦＩＧ ７ ＲＩｊ
図、第２図は電動機内の相装置を示す図、第３９図は２
×３パルス回路を簡単化して示す図、第４図は４×３パ
ルス回路内の周波数変換装置の回路図、第５図は６×３
パルス回路内の周波数変換装置の回路図、第６図は４×
３パルス回路に対する相間リアクトルを示す図、第７図
は６×３パルス回路に対する三脚構造での相間リアクト
ルを示す図である。 １・・・一次巻線 ２．３・・・二次巻線 ４．６．７．９．１０，１２・・・半導体素子群５．８
．１１・・・電動機用 ２１〜２６．３３〜３８・・・相間リアクトル２７．３
２・・・変圧器 Ｉ０１ Ｉ６４ ＦＩＧ ６ υＲ１，１ ＵＲｌ、２ ＦＩＧ ７ ＲＩｊ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）一次巻線、二次巻線および出力側に接続されている
可制御電力用半導体素子を有する入力変圧器を備えた三
相電動機用の三相直接周波数変換装置において、入力変
圧器の一次巻線（１）が少なくとも２つの二次巻線（２
、３）を有し、これらの二次巻線に可制御電力用半導体
素子が群（４、６、７、９、１０、１２）として、電動
機相（５、８、１１）を経て直列に接続されて動作する
ように接続されていることを特徴とする三相直接周波数
変換装置。 ２）群（４、６、７、９、１０、１２）の電力用半導体
素子が、共同動作する半導体素子をオーバーラップして
駆動する制御装置を有することを特徴とする請求項１記
載の三相直接周波数変換装置。 ３）オーバーラップが電流の計算された零通過の前にそ
のつどの電力用半導体素子の駆動により行われ、また電
力用半導体素子が続いてスイッチオン−レディ状態に保
たれることを特徴とする請求項２記載の三相直接周波数
変換装置。 ４）電動機相（５、８、１１）が接続されずに（仮想中
性点）構成されていることを特徴とする請求項１ないし
３の１つに記載の三相直接周波数変換装置。 ５）二次巻線（２、３）が１つのコイルの形態に互いに
重なり合って巻かれていることを特徴とする請求項１な
いし４の１つに記載の三相直接周波数変換装置。 ６）変圧器（２７、３２）の一次巻線および二次巻線が
複数の部分から構成され、それらと接続されている半導
体素子が相間リアクトルユニット（２１〜２６、３３〜
３８）を経て一括して導かれていることを特徴とする請
求項１ないし５の１つに記載の三相直接周波数変換装置
。 ７）相間リアクトルユニット（２１〜２６、３３〜３８
）が二脚または三脚リアクトルとして構成されているこ
とを特徴とする請求項６記載の三相直接周波数変換装置
。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3937739 | 1989-11-13 | ||
| DE3937739.3 | 1989-11-13 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03178562A true JPH03178562A (ja) | 1991-08-02 |
Family
ID=6393436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2303743A Pending JPH03178562A (ja) | 1989-11-13 | 1990-11-08 | 三相直接周波数変換装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0428035B1 (ja) |
| JP (1) | JPH03178562A (ja) |
| DE (1) | DE59006029D1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9994976B2 (en) | 2014-09-10 | 2018-06-12 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Method for manufacturing commingled yarn, commingled yarn, wind-up article, and, woven fabric |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2217857C2 (ru) * | 2001-10-02 | 2003-11-27 | Кубанский государственный аграрный университет | Трехфазный преобразователь частоты |
| RU2240595C1 (ru) * | 2003-05-12 | 2004-11-20 | Ульяновский государственный технический университет | Способ регулирования трехфазного напряжения и частоты с промежуточным преобразованием электроэнергии |
| RU2383985C1 (ru) * | 2008-10-27 | 2010-03-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" | Устройство синхронизации |
| DE102013225598A1 (de) * | 2013-12-11 | 2015-06-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Direktumrichter mit Blindleistungsreduktion unter Einsatz von Nullspannungskomponenten |
| RU2581594C2 (ru) * | 2014-10-06 | 2016-04-20 | Евгений Николаевич Коптяев | Улучшенный понижающий преобразователь частоты |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3431483A (en) * | 1966-12-30 | 1969-03-04 | Gen Electric | Cycloconverter power circuits |
| CH486801A (de) * | 1967-04-25 | 1970-02-28 | Bbc Brown Boveri & Cie | Dreiphasige Umrichteranlage für die Speisung eines Drehstrommotors |
| US3624472A (en) * | 1970-10-09 | 1971-11-30 | Gen Motors Corp | Cycloconverter motor system |
-
1990
- 1990-11-05 DE DE59006029T patent/DE59006029D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-11-05 EP EP90121133A patent/EP0428035B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-11-08 JP JP2303743A patent/JPH03178562A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9994976B2 (en) | 2014-09-10 | 2018-06-12 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Method for manufacturing commingled yarn, commingled yarn, wind-up article, and, woven fabric |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0428035B1 (de) | 1994-06-08 |
| EP0428035A3 (en) | 1991-07-31 |
| DE59006029D1 (de) | 1994-07-14 |
| EP0428035A2 (de) | 1991-05-22 |
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