JPH0433574A - インバータ装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、複数台の単位インバータを並列に接続し電
流バランス制御を施して運転するインバータ装置に関す
るものである。

〔従来の技術〕

第４図は、例えば安用電機Ｎα２　１９８７、Ｐ。

１０５〜１１２「システム用高性能インバータドライブ
シリーズの機種拡充」に示された従来の電流バランス制
御の１相分の構成を示す具体的な回路図であり、図にお
いて１５０，２５０はベースドライブ回路、３００，３
０１，３０５，３０６は減算器、３０２，３０７は電流
コントローラ、３０３．３０８はコンパレータ、３０４
はキャリア波（変調波）を発生する三角波発生器、３１
０は外部から入力される電流基準指令である。

また第５図は、２台の単位インバータを並列接続した従
来の電圧型インバータの構成図であり、図において、１
は直流の電圧源、１０は第１の単位インバータでトラン
ジスタ１０１〜１０６とダイオード１０７〜１１２から
なっている。また。

２０は第２の単位インバータでトランジスタ２０１〜２
０６とダイオード２０７〜２１２からなっている。】２
１〜１２３及び２２１〜２２３は夫々単位インバータの
出力側に設（ブた変流器Ｃ′Ｆ、１−３１〜１３３は相
聞リアク１〜ルである。

次に動作について説明する。まず、第１及び第２の単位
インバータ１０及び２０は夫々共通の電圧源１に接続さ
れている。その単位インバータの出力は相間リアクトル
１３１〜１３３を介して並列に接続されている。第１の
単位インバータ１゜と第２の単位インバータ２０の出力
電流のバランスを取るために電流検出用の変流器１２１
〜］２３及び２２１〜２２３が設【づられている。

この１相分について電流バランス制御の詳細を第４図を
参照して説明する。まず、外部から入力した電流基準指
令右３１０と単位インバータの出力側から変流器１２１
で検出した出力電流との差を減算器３００で取りその偏
差を電流コントローラ３０２に入力する。電流コントロ
ーラ３０２は単位インバータ１．０．２０の出力電流が
電流基準指令３１０に追従するように出力を変化させる
。

この電流コントローラ３０２の出力とキャリア信号発生
器３０４との出力の偏差を減算器３０１を介して後段の
コンパレータ３０３に入力することにより、ベースドラ
イブ回路１５０へＰＷＭ指令を得る。ベースドライブ回
路１５０は前記コンパレータ３０３から出力されるＰＷ
Ｍ指令に従ってトランジスタ１０１及び１０２を駆動す
る。

第２の単位インバータ２０についても第１の単位インバ
ータ］−０と同様の制御を行う。このように制御するこ
とで第１−の単位インバータ１０と第２の単位インバー
タ２０の出力電流は電流基準指令３１０に追従し、結果
として２台のインバータの出力電流はバランスが取られ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のインバータ装置は以上のように構成されているの
で、各単位インバータ毎に夫々電流コントローラを設け
る必要があるため部品点数が多くなって回路構成が複雑
化し、また比較的容量の大きなインダクタンスが出力側
に必要なために相間リアクトル方式としな（づればなら
ず並列接続する甲１位インバータの数が偶数個でなけれ
ばならないと言う制約があるなどの課題があった。

この発明は」−記のような課題を解消するために為され
たもので、簡単な回路構成で部品点数も少く電流バラン
ス制御ができると共に、任意の台数の単位インバータを
並列に接続できるインバータ装置を得ることを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るインバータ装置は、各単位インバータの
一方のトランジスタにＰＷＭ制御信号を与えるＰＷＭ信
号発生回路と、その単位インバータの他方のトランジス
タに単位インバータの出力電流をバランスさせるＰＷＭ
制御信号を与える電流バランス制御回路と、前記各単位
インバータの出力電流を検出する変流器の各電流値を減
算する減算器と、前記各単位インバータのうち１つを基
準インバータとすると、他の単位インバータと該基準と
なる単位インバータの電流値を比較し、基準になる単位
インバータより大きければ正側のトランジスタに印加さ
れるＰＷＭパルス幅を負側のトランジスタに印加される
パルス幅より短くし、基準になる単位インバータより小
さければ正側のトランジスタに印加されるＰＷＭパルス
幅を負側のトランジスタに印加されるパルス幅より長く
するパルス幅制御器とを備えて構成したものである。

〔作用〕

この発明におけるインバータ装置は、複数台の単位イン
バータに対して１台のＰＷＭ信号発生回路を備え、その
ＰＷＭ信号発生回路の出力信号をパルス幅制御器に入力
すると共に、各単位インバータの出力電流を変流器で検
出し、各単位インバータの電流値（出力電流）を基準に
なる単位インバータの電流値と比較し、これより大きけ
れば正側のトランジスタに印加されるＰＷＭパルス幅を
負側のトランジスタに印加されるパルス幅に対して短く
し、これより小さければ正側のトランジスタに印加され
るＰＷＭパルス幅を負側のトランジスタに印加されるパ
ルス幅に対して長くする電流バランス制御回路のパルス
幅制御器で電流バランス制御を行うので、簡単な回路で
電流バランスができ、かつ、任意台数の単位インバータ
を並列に接続できるようになる。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図は２台の単位インバータを並列接続する場合の一相分
について示したもので、図において２は第１の単位イン
バータ、３は第２の単位インバータ、２１．．２２，３
１．３２はベースドライブ回路、２３，２４，３３．３
４はトランジスタ、４，５は変流器、６，７は出力側に
設けたりアク１〜ル、９はＰＷＭ電圧波形を出力するＴ
）ＷＭ信号発生回路、８はこの発明にかかる電流バラン
ス制御回路である。

第２図はその電流バランス制御回路８の詳細図である。

図において、８４．８５は減算器、８７゜８８はパル；
（幅制御器である。

第３図はパルス幅制御器８７．８８の動作波形図である
。

次に動作について説明する。ますＰＷＭ信号発生回路９
の出力は信号線１８１を経て電流バランス制御回路８に
入力される。また、信号線１８２及び１８３は変流器４
及び５によって検出した１１１位インバータの出力電流
を電流バランス制御回路８に入力する。ここでは、第１
の単位インバータ２を基準インバータとする。

最初に、基準となる第１の単位インバータ２に苅しＰＷ
Ｍ信号発生回路９の出力１８１がそのまま人力される。

基準となる第１の単位インバータ２の出力電流値と第２
の単位インバータ３の出力電流値とを人々変流器４，５
で検出し、その出力信号１．８２，１８３を減算器８４
に入力する。この時、減算器８４の演算結果がプラスで
あわば基準となる第１のｌｉ位インバータ２より出力電
流が小さいということになるので、ベースドライブ回路
２１に与えるパルス幅が長くなるように制御する。また
、減算器８４の出力がマイナスならば基準となる第１の
単位インバータ２の電流値より第２の単位インバータ３
の出力電流が大きいということになるので、ベースドラ
イブ回路３１に与えるパルス幅を短かくするように制御
する。この制御をパルス幅制御器８７で行う。信号１−
８５およびパルス幅制御器８７の出力１８６は、第１及
び第２の＋４ｉ位インバータ２，３のベースドライブ回
路２１．３１に入力され、夫々プラス側の１ヘランジス
タ２：３．３３をドライブする。プラス側の１−ランジ
スタ２３，３３のパルス幅を長くすわばインバータ装置
から流出する方向の電流が増加し、パルスを短くすれば
減少するので、電流のバランス制御が可能になる。出力
電流がアンバランスになると、単位インバータ間に循環
電流が流れ損失も犬となる。

一般に電流アンバランスの原因になるパルス幅のアンバ
ランスは１〜２′ＡＬｓｅｃ程度である。従って、パル
ス幅を長短する時間も数茄Ｓ　ｅ　Ｃでよい。

これに対し、相間短絡防止の余裕時間は３０〜５０かＳ
ＱＣあるので、この発明におけるパルス幅制御を行って
も全体としては何ら影響を及ぼすことはない。

また、この発明の場合は、パルス幅をごく短時間長短さ
せるだけなので、バランス用のりアクドル６，７はイン
ダクタンスの小さいものでよく、各単位インバータ毎に
個々番こ設けても電圧降下は無視できる程度である。

第３図はパルス幅制御器８７の動作例を示した波形図で
、ａは基準パルスＳＰに対して前縁（ＩＩＪ広パルスＷ
　Ｉ）　）と後縁（１１Ｊ狭小パルスＮＰ）に制御を施
した例である。また、ｂは同様に前縁のみに制御を施し
、Ｃは後縁のみにパルス幅の長短制御を施したものであ
る。ａが最も優れた特性を示すが、場合によってはす、
ｃであっても相当の効果が得られる。尚、第２図の破線
は！４′Ｌ位インバータを３台（奇数）並列接続した場
合のバランス制御回路８の構成を示したもので、図示の
ように単に減算器８５とパルス幅制御器８８を追加する
のみで単位インバータの並列回路数を増やすことができ
る。

尚上記実施例ではトランジスタインバータについて説明
したが自励式のインバータであってもよく使用素子や回
路構成に限定されるものではない。

さらに、上記実施例ではＰ側アームのみ制御するように
したが、Ｎ側アームのみ、またはＰ側とＮ側の両方を制
御するように構成してもよく上記実施例と同様の効果を
奏する。

また、バランス用のりアクドルは各単位インバータそれ
ぞれに設けたが、単位インバータの並列数が偶数個なら
相間リアクトルで構成することももちろん可能である。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、複数台の単位インバー
タに対して１台のＰＷＭ信号発生回路を備えると共に、
各単位インバータの出力電流を変流器で検出し、各単位
インバータの出力電流が基準となる単位インバータの出
力電流より太きければ正側のＰＷＭパルスを短くして、
又小さければ正側のＰＷＭパルスを長くするように電流
バランス制御回路のパルス幅制御器で電流バランス制御
を行うようにしたので、制御回路が大幅に簡単になり、
また各インバータに個々にバランス用のりアク１〜ルを
設けたので、任意の台数の単位インバータを並列接続で
きて装置が小形、安価になる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるインバータ装置の電
流バランス制御の説明図、第２図は第１図の電流バラン
ス制御回路の構成図、第３図は第２図のパルス幅制御器
の動作波形図、第４図は従来の電流バランス制御回路の
構成図、第５図は２台のｍ位インバータが並列に接続さ
れた場合の従来の構成図である。 図において、１は電圧源、２，３は単位インバータ、４
，５は変流器、６，７はリアクトル、８は電流バランス
制御回路、９はＰＷＭ信号発生回路、８４は減算器、８
７．８８はパルス幅制御器＝１１− である。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 特許出願人　　三菱電機株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の単位インバータを電圧源に並列に接続し、該単位
   インバータの出力をリアクトルを介して並列に接続して
   運転するインバータ装置において、前記各単位インバー
   タの一方のトランジスタにＰＷＭ制御信号を与えるＰＷ
   Ｍ信号発生回路と、前記各単位インバータの他方のトラ
   ンジスタに単位インバータの出力電流をバランスさせる
   ＰＷＭ制御信号を与える電流バランス制御回路とを備え
   、前記電流バランス制御回路は、前記各単位インバータ
   の出力電流を検出する変流器の各電流値を減算する減算
   器と、前記各単位インバータのうち１つを基準インバー
   タとすると、他の単位インバータと該基準となる単位イ
   ンバータの電流値を比較し、基準になる単位インバータ
   より大きければ正側のトランジスタに印加されるＰＷＭ
   パルス幅を負側のトランジスタに印加されるパルス幅よ
   り短くし、基準になる単位インバータより小さければ正
   側のトランジスタに印加されるＰＷＭパルス幅を負側の
   トランジスタに印加されるパルス幅より長くするパルス
   幅制御器とを具備したことを特徴とするインバータ装置
   。