JPH0449862A - Ｇｔｏインバータ装置 - Google Patents
Ｇｔｏインバータ装置Info
- Publication number
- JPH0449862A JPH0449862A JP2156914A JP15691490A JPH0449862A JP H0449862 A JPH0449862 A JP H0449862A JP 2156914 A JP2156914 A JP 2156914A JP 15691490 A JP15691490 A JP 15691490A JP H0449862 A JPH0449862 A JP H0449862A
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- JP
- Japan
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- snubber
- power supply
- diode
- auxiliary power
- circuit
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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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、ＧＴＯ（Ｇａｔｅ Ｔｕｒｎ ｏｆｆ Ｔ
ｈｙｒｉ−ｓｔｏｒ）を用いた電力変換装置で、静電結
合や電磁誘導によるノイズの抑制やサージ吸収の目的で
設けられるスナバ回路のエネルギー回収を行うＧＴｏイ
ンバータ装置に関するものである。
ｈｙｒｉ−ｓｔｏｒ）を用いた電力変換装置で、静電結
合や電磁誘導によるノイズの抑制やサージ吸収の目的で
設けられるスナバ回路のエネルギー回収を行うＧＴｏイ
ンバータ装置に関するものである。
第９図は例えば三菱電機枝軸Ｖｏ１．６１ 、 ＮＱｌ
ｌ、１９８７．Ｐ６３〜Ｐ６８超高速可変速電動機シス
テム（ＭＥＬＤＲＩＶＥシリーズ）に示された従来のＧ
ＴＯインバータ装置の構成を示す回路図であり、図にお
いて４は直流電源、１００゜２００．３００はインバー
タアーム対である。インバータアーム対の詳細回路を第
１０図に示す。
ｌ、１９８７．Ｐ６３〜Ｐ６８超高速可変速電動機シス
テム（ＭＥＬＤＲＩＶＥシリーズ）に示された従来のＧ
ＴＯインバータ装置の構成を示す回路図であり、図にお
いて４は直流電源、１００゜２００．３００はインバー
タアーム対である。インバータアーム対の詳細回路を第
１０図に示す。
１１．１２はＧＴＯ１２１，２２はフリーホイーリング
ダイオード、３１．３２は第１．第２のスナバコンデン
サ、４１．４２は第１．第２のスナバダイオード、５１
．５２はセンタタップ方式に結合した限流リアクトル、
８１はＣＴ（変流器）、９１〜９４はブリッジ回路を構
成するダイオードである。
ダイオード、３１．３２は第１．第２のスナバコンデン
サ、４１．４２は第１．第２のスナバダイオード、５１
．５２はセンタタップ方式に結合した限流リアクトル、
８１はＣＴ（変流器）、９１〜９４はブリッジ回路を構
成するダイオードである。
ここで、ＧＴＯＩＩ、１２に夫々並列に接続された第１
のスナバコンデンサ３１と第１のスナバダイオード４１
及び第２のスナバコンデンサ３２と第２のスナバダイオ
ード４１の直列回路をスナバ回路と呼ぶ。
のスナバコンデンサ３１と第１のスナバダイオード４１
及び第２のスナバコンデンサ３２と第２のスナバダイオ
ード４１の直列回路をスナバ回路と呼ぶ。
また、ＧＴＯＩＩ、フリーホイーリングダイオード２１
及びスナバ回路３１，４１の並列回路を上アームＵＡ、
ＧＴＯ１２、フリーホイーリングダイオード２２及びス
ナバ回路３２．４２の並列回路を下アームＳ＾と呼ぶ。
及びスナバ回路３１，４１の並列回路を上アームＵＡ、
ＧＴＯ１２、フリーホイーリングダイオード２２及びス
ナバ回路３２．４２の並列回路を下アームＳ＾と呼ぶ。
次に動作について説明する。まず、第１０図の回路にお
いて、インバータアーム対１００のＧＴｏｌｌに順方向
電流として例えば、直流電源４→ＧＴＯ１１→限流リア
クトル５１→負荷（図示せず）の経路で負荷電流が流れ
ているときＧＴＯｌｌをＯＦＦすると、負荷電流は第１
のスナバコンデンサ３１→第１のスナバダイオード４１
→限流リアクトル５１の経路及び第２のスナバコンデン
サ３２→ＣＴ８１→ダイオード９１→直流電源４→ダイ
オード９４→ＣＴ８１→第１のスナバダイオード４１→
限流リアクトル５１→負荷の経路で流れて第１のスナバ
コンデンサ３１を充電する。
いて、インバータアーム対１００のＧＴｏｌｌに順方向
電流として例えば、直流電源４→ＧＴＯ１１→限流リア
クトル５１→負荷（図示せず）の経路で負荷電流が流れ
ているときＧＴＯｌｌをＯＦＦすると、負荷電流は第１
のスナバコンデンサ３１→第１のスナバダイオード４１
→限流リアクトル５１の経路及び第２のスナバコンデン
サ３２→ＣＴ８１→ダイオード９１→直流電源４→ダイ
オード９４→ＣＴ８１→第１のスナバダイオード４１→
限流リアクトル５１→負荷の経路で流れて第１のスナバ
コンデンサ３１を充電する。
また第２のスナバコンデンサ３２の放電したそのエネル
ギーは直流電源４に回収される。
ギーは直流電源４に回収される。
次にフリーホイーリングダイオード２２→限流リアクト
ル５２→負荷の経路で負荷電流が流れている時ＧＴＯＩ
ＩをＯＮする場合について説明する６第２のスナバコン
デンサ３２はセンタタップ式に結合された限流リアクト
ル５１．５２で限流されながら充電される。この時充電
エネルギーと同量のエネルギーが限流リアクトルに貯え
られる。
ル５２→負荷の経路で負荷電流が流れている時ＧＴＯＩ
ＩをＯＮする場合について説明する６第２のスナバコン
デンサ３２はセンタタップ式に結合された限流リアクト
ル５１．５２で限流されながら充電される。この時充電
エネルギーと同量のエネルギーが限流リアクトルに貯え
られる。
このエネルギーは、限流リアクトル５１，５２→第２の
スナバダイオード４２→ＣＴ８１→ダイオード９１→直
流電源４→ダイオード９４→ＣＴ８１→第１のスナバダ
イオード４１→限流リアクトル５１．５２の経路で還流
し、直流電源４に回収される。第１のスナバコンデンサ
３１の電荷は、第１のスナバコンデンサ３１−＋限流リ
アクトル５ユ、５２→ＣＴ８１→ダイオード９１→直流
電源４→ダイオード９４→ＣＴ８１→第１のスナバコン
デンサ３１の経路で放電し、そのエネルギーは直流電源
４に回収される。
スナバダイオード４２→ＣＴ８１→ダイオード９１→直
流電源４→ダイオード９４→ＣＴ８１→第１のスナバダ
イオード４１→限流リアクトル５１．５２の経路で還流
し、直流電源４に回収される。第１のスナバコンデンサ
３１の電荷は、第１のスナバコンデンサ３１−＋限流リ
アクトル５ユ、５２→ＣＴ８１→ダイオード９１→直流
電源４→ダイオード９４→ＣＴ８１→第１のスナバコン
デンサ３１の経路で放電し、そのエネルギーは直流電源
４に回収される。
従来のＧＴＯインバータ装置は以上のように構成さ九て
いるので大容量のＣＴが必要であると共にＣＴのリセッ
トに時間を要するので、数１００ヘルツの高周波スイッ
チングには使用できない。
いるので大容量のＣＴが必要であると共にＣＴのリセッ
トに時間を要するので、数１００ヘルツの高周波スイッ
チングには使用できない。
又原理的には１００％のスナバエネルギーの回収が可能
であるが、実際にはＣＴなどにおける損失が大きく回収
率が向上しないという課題があった。
であるが、実際にはＣＴなどにおける損失が大きく回収
率が向上しないという課題があった。
この発明は上記のような課題を解消するためになさ九た
もので、ホ型で高周波回路にも使用できるスナバ回路を
備えたＧＴＯインバータ装置を得ることを目的とする。
もので、ホ型で高周波回路にも使用できるスナバ回路を
備えたＧＴＯインバータ装置を得ることを目的とする。
この発明に係るＧＴＯインバータ装置は、第１のスナバ
コンデンサと第１のスナバダイオードからなるスナバ回
路をＧＴＯに並列に接続したプラス側アームと、そのプ
ラス側アームと対をなし、同様に形成され限流リアクト
ルを介して接続したマイナス側アームとからなるインバ
ータアーム対と、そのインバータアーム対を並列にして
直流電源に接続し、前記プラス側の第１のスナバコンデ
ンサと第１のスナバダイオードとの接続点、及びマイナ
ス側の第２のスナバコンデンサと第２のスナバダイオー
ドとの接続点間に直列に接続した抵抗及びスナバエネル
ギーを補助電源に回収時の電流逆止用の電気弁と、前記
直流電流のプラス側に同極性に直列に接続した第１の補
助電源及び同じくマイナス側に同極性直列に接続した第
２の補助電源と、前記第１の補助電源のプラス側より前
記電気弁のアノード極に、また前記第２の補助電源のマ
イナス側より前記スナバ抵抗のプラス側スナバ回路の接
続点に夫々ダイオードとを接続してスナバ及び限流リア
クトルのエネルギー回収を図り、高周波動作が可能なよ
うに構成したものである。
コンデンサと第１のスナバダイオードからなるスナバ回
路をＧＴＯに並列に接続したプラス側アームと、そのプ
ラス側アームと対をなし、同様に形成され限流リアクト
ルを介して接続したマイナス側アームとからなるインバ
ータアーム対と、そのインバータアーム対を並列にして
直流電源に接続し、前記プラス側の第１のスナバコンデ
ンサと第１のスナバダイオードとの接続点、及びマイナ
ス側の第２のスナバコンデンサと第２のスナバダイオー
ドとの接続点間に直列に接続した抵抗及びスナバエネル
ギーを補助電源に回収時の電流逆止用の電気弁と、前記
直流電流のプラス側に同極性に直列に接続した第１の補
助電源及び同じくマイナス側に同極性直列に接続した第
２の補助電源と、前記第１の補助電源のプラス側より前
記電気弁のアノード極に、また前記第２の補助電源のマ
イナス側より前記スナバ抵抗のプラス側スナバ回路の接
続点に夫々ダイオードとを接続してスナバ及び限流リア
クトルのエネルギー回収を図り、高周波動作が可能なよ
うに構成したものである。
この発明におけるＧＴＯインバータ装置は、プラス側及
びマイナス側の夫々のスナバコンデンサとスナバダイオ
ードとの接続点間にスナバ抵抗と直列に接続した電気弁
を設け、アーム対のＧＴＯがＯＮからＯＦＦに転じた時
のスナバエネルギーを負荷に還流できるようにすると共
に、第１の補助電源と第２の補助電源をアーム対のプラ
ス側とマイナス側に直列接続し、前記スナバ抵抗と電気
弁の両端とをダイオードを経て前記第１．第２の補助電
源に接続しＧＴＯのＯＮ、ＯＦＦ動作に合せて電気弁を
制御するＯＮ、ＯＦＦ時に限流リアクトルに貯えられる
エネルギー及びスナバエネルギーを補助電源に還流し回
収できるように制御する。
びマイナス側の夫々のスナバコンデンサとスナバダイオ
ードとの接続点間にスナバ抵抗と直列に接続した電気弁
を設け、アーム対のＧＴＯがＯＮからＯＦＦに転じた時
のスナバエネルギーを負荷に還流できるようにすると共
に、第１の補助電源と第２の補助電源をアーム対のプラ
ス側とマイナス側に直列接続し、前記スナバ抵抗と電気
弁の両端とをダイオードを経て前記第１．第２の補助電
源に接続しＧＴＯのＯＮ、ＯＦＦ動作に合せて電気弁を
制御するＯＮ、ＯＦＦ時に限流リアクトルに貯えられる
エネルギー及びスナバエネルギーを補助電源に還流し回
収できるように制御する。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。図中
、第２図と同一の部分は同一の符号をもって図示した第
１図において、１〜３はインバータアーム対、５は第１
の補助電源、６は第２の補助電源である。
、第２図と同一の部分は同一の符号をもって図示した第
１図において、１〜３はインバータアーム対、５は第１
の補助電源、６は第２の補助電源である。
また、第２図はインバータアーム対１の詳細回路図で、
６１は抵抗、６２は電気弁で、この実施例ではＧＴＯを
使用している。７１．７２はスナバエネルギーを電源回
収時の電流逆止用のダイオードである。
６１は抵抗、６２は電気弁で、この実施例ではＧＴＯを
使用している。７１．７２はスナバエネルギーを電源回
収時の電流逆止用のダイオードである。
次に動作について説明する。最初に電気弁６２のタイム
チャートを第３図に示す、即ち主回路のＧＴＯＩＩ、１
２のいずれかがＯＦＦするタイミングで電気弁６２はＯ
Ｎする。そしてＧＴＯＩＩ。
チャートを第３図に示す、即ち主回路のＧＴＯＩＩ、１
２のいずれかがＯＦＦするタイミングで電気弁６２はＯ
Ｎする。そしてＧＴＯＩＩ。
１２のいずれかがＯＮするタイミングで電気弁６２は０
ＦＦＬ、一定時間Ｔ２経過後に再び時間Ｔ３の間ＯＮす
る動作を繰り返す。
ＦＦＬ、一定時間Ｔ２経過後に再び時間Ｔ３の間ＯＮす
る動作を繰り返す。
まずＧＴＯｌｌがＯＮで順方向に電流が流れていて該Ｇ
ＴＯＩＩをＯＦＦする場合について説明する。この時の
流通経路の様子を第４図に示す。
ＴＯＩＩをＯＦＦする場合について説明する。この時の
流通経路の様子を第４図に示す。
すなわち時刻ｔ０でＧＴＯＩＩをＯＦＦしたとすると、
ＧＴＯｌｌに流れていた負荷電流ｊ。は電流主１とｉ、
とに２分して流れる。電流ｉ、は第１のスナバコンデン
サ３１を充電する。同時に電源電圧値に充電されていた
第２のスナバコンデンサ３２の電荷は電気弁６２がｏＮ
しているので抵抗６１を通して負荷に還流する５ 次に逆方向に電流が流れていてＧＴＯ１２をＯＮする場
合について説明する。この時の流通経路の様子を第５図
〜第７図に示す。まず１時刻ｔ１゜でＧＴＯｌｌをＯＮ
する。フリーホイーリングダイオード２２に流れていた
負荷電流ｉ３はＧＴＯｌｌを通って流れると共に第２の
スナバコンデンサ３２はセンタタップ方式に接続された
限流リアクトル５１．５２との共振によって電流ｉ４が
流れて充電される。第２のスナバコンデンサ３２が充電
されたあと、限流リアクトル５１．５２に蓄積されたエ
ネルギーは電流ｉｓの経路で第１の補助電源５に電流逆
止用のダイオード７１を経て回収される。
ＧＴＯｌｌに流れていた負荷電流ｊ。は電流主１とｉ、
とに２分して流れる。電流ｉ、は第１のスナバコンデン
サ３１を充電する。同時に電源電圧値に充電されていた
第２のスナバコンデンサ３２の電荷は電気弁６２がｏＮ
しているので抵抗６１を通して負荷に還流する５ 次に逆方向に電流が流れていてＧＴＯ１２をＯＮする場
合について説明する。この時の流通経路の様子を第５図
〜第７図に示す。まず１時刻ｔ１゜でＧＴＯｌｌをＯＮ
する。フリーホイーリングダイオード２２に流れていた
負荷電流ｉ３はＧＴＯｌｌを通って流れると共に第２の
スナバコンデンサ３２はセンタタップ方式に接続された
限流リアクトル５１．５２との共振によって電流ｉ４が
流れて充電される。第２のスナバコンデンサ３２が充電
されたあと、限流リアクトル５１．５２に蓄積されたエ
ネルギーは電流ｉｓの経路で第１の補助電源５に電流逆
止用のダイオード７１を経て回収される。
続いて時間Ｔ２後時刻ｔ１□に電気弁６２がＯＮする。
この時刻までに電流ｉ、は減衰するよう時間Ｔ２及び補
助電源の電圧を決める。
助電源の電圧を決める。
時刻ｔユ、で電気弁６２がＯＮすると第１のスナバコン
デンサ３１のエネルギーは第６図に示すように電流〕６
の経路で放電して限流リアクトル５１．５２に蓄積され
る。またＴ３後時刻ｔ、２で電気弁６２はＯＦＦすると
第７図の１７の経路で限流リアクトル５１．５２のエネ
ルギーは第１の補助電源５に電流逆止用のダイオード７
１を経て回収される。
デンサ３１のエネルギーは第６図に示すように電流〕６
の経路で放電して限流リアクトル５１．５２に蓄積され
る。またＴ３後時刻ｔ、２で電気弁６２はＯＦＦすると
第７図の１７の経路で限流リアクトル５１．５２のエネ
ルギーは第１の補助電源５に電流逆止用のダイオード７
１を経て回収される。
なお電気弁６２のＯＦＦ時間が短くて時間Ｔ３が取れな
い場合は第８図のように電気弁６２を制御してもよい。
い場合は第８図のように電気弁６２を制御してもよい。
又、電気弁としてＧＴＯを用いたが自励式のものであれ
ばトランジスタなどであってもよく、上記実施例と同様
の効果を奏する。
ばトランジスタなどであってもよく、上記実施例と同様
の効果を奏する。
又、上記実施例ではインバータ相数を３相について説明
したが、単相、その他であってもよく。
したが、単相、その他であってもよく。
上記実施例と同様の効果を奏する。
プラス側のスナバコンデンサとスナバダイオードとの接
続点及びマイナス側のスナバコンデンサとスナバダイオ
ードとの接続点間に抵抗及び電気弁を直列に接続し、ま
た直流電源のプラス側には第１の補助電源を同極性に直
列に接続すると共に、直流電源のマスナス側には第２の
補助電源を同極性に直列に接続して、その第１の補助電
源のプラス側より前記電気弁のアノード極に、又第２の
補助電源のマイナス側より前記スナバ抵抗のプラス側と
スナバ回路の接続点に夫々ダイオードを接続してスナバ
回路のエネルギー回収を行うようにしたので、大容量の
ＣＴが不要となり、小形で高周波動作にも適応が可能な
ＧＴＯインバータ装置を提供できる効果がある。
続点及びマイナス側のスナバコンデンサとスナバダイオ
ードとの接続点間に抵抗及び電気弁を直列に接続し、ま
た直流電源のプラス側には第１の補助電源を同極性に直
列に接続すると共に、直流電源のマスナス側には第２の
補助電源を同極性に直列に接続して、その第１の補助電
源のプラス側より前記電気弁のアノード極に、又第２の
補助電源のマイナス側より前記スナバ抵抗のプラス側と
スナバ回路の接続点に夫々ダイオードを接続してスナバ
回路のエネルギー回収を行うようにしたので、大容量の
ＣＴが不要となり、小形で高周波動作にも適応が可能な
ＧＴＯインバータ装置を提供できる効果がある。
第１図及び第２図はこの発明の一実施例によるＧＴＯイ
ンバータの回路の構成図、第３図はＧＴＯと電気弁の動
作を示すタイムチャート、第４図〜第７図はこの発明の
詳細な説明する回路図、第８図は電気弁の別の制御例を
示すタイムチャート、第９図、第１０図は従来のＧＴＯ
インバータの構成図である。 図において、１〜３はインバータアーム対、４は直流電
源、５は第１の補助電源、６は第２の補助電源、１１，
１２はＧＴＯ、３１，３２はスナバコンデンサ、４１．
４２はスナバダイオード、５１．５２は限流リアクトル
、６１は抵抗、６２は電気弁、７１．７２はダイオード
、ＵＡは上アーム、ＳＡは下アームである。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 特許出願人 三菱電機株式会社 第２図 ＊１図 第 図 第 図 第 図 第 面
ンバータの回路の構成図、第３図はＧＴＯと電気弁の動
作を示すタイムチャート、第４図〜第７図はこの発明の
詳細な説明する回路図、第８図は電気弁の別の制御例を
示すタイムチャート、第９図、第１０図は従来のＧＴＯ
インバータの構成図である。 図において、１〜３はインバータアーム対、４は直流電
源、５は第１の補助電源、６は第２の補助電源、１１，
１２はＧＴＯ、３１，３２はスナバコンデンサ、４１．
４２はスナバダイオード、５１．５２は限流リアクトル
、６１は抵抗、６２は電気弁、７１．７２はダイオード
、ＵＡは上アーム、ＳＡは下アームである。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 特許出願人 三菱電機株式会社 第２図 ＊１図 第 図 第 図 第 図 第 面
Claims (1)
- 上アームと下アームとをセンタタップ式の限流リアクト
ルで結合した回路と、前記上アームのスナバ回路の第１
のスナバコンデンサと第１のスナバダイオードの交点、
及び前記下アームのスナバ回路の第２のスナバダイオー
ドと第２のスナバコンデンサの交点との間に後述の補助
電源にスナバエネルギーを回収する際に制御する電気弁
と直列の抵抗とを接続した回路とからなるインバータア
ーム対と、前記インバータアーム対を複数組並列にして
上、下アームのＧＴＯに順方向に接続した直流電源と、
前記直流電源の正極に順方向に直列に接続した第１の補
助電源及び、同様に負極に順方向に直列に接続した第２
の補助電源と、前記第１の補助電源の正極と第２のスナ
バダイオード及び前記第２の補助電源の負極と第１のス
ナバダイオードのアノードに該両補助電源に逆方向にエ
ネルギー回収時の電流逆止用のダイオードとを備えたＧ
ＴＯインバータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2156914A JPH0449862A (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | Ｇｔｏインバータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2156914A JPH0449862A (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | Ｇｔｏインバータ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0449862A true JPH0449862A (ja) | 1992-02-19 |
Family
ID=15638140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2156914A Pending JPH0449862A (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | Ｇｔｏインバータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0449862A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013113188A1 (zh) * | 2012-01-31 | 2013-08-08 | 荣信电力电子股份有限公司 | 一种用于检测可控硅阀组的实验站 |
| KR20160036469A (ko) * | 2014-09-25 | 2016-04-04 | 삼성에스디아이 주식회사 | 스너버 회로 |
-
1990
- 1990-06-15 JP JP2156914A patent/JPH0449862A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013113188A1 (zh) * | 2012-01-31 | 2013-08-08 | 荣信电力电子股份有限公司 | 一种用于检测可控硅阀组的实验站 |
| KR20160036469A (ko) * | 2014-09-25 | 2016-04-04 | 삼성에스디아이 주식회사 | 스너버 회로 |
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