JPH0452068B2 - - Google Patents

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JPH0452068B2
JPH0452068B2 JP57122076A JP12207682A JPH0452068B2 JP H0452068 B2 JPH0452068 B2 JP H0452068B2 JP 57122076 A JP57122076 A JP 57122076A JP 12207682 A JP12207682 A JP 12207682A JP H0452068 B2 JPH0452068 B2 JP H0452068B2
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JP
Japan
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inverter
gto
turn
reactor
positive
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JP57122076A
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Japanese (ja)
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Mitsusachi Motobe
Yasuo Matsuda
Miki Kajita
Katsunori Suzuki
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Hitachi Ltd
Hitachi Industry and Control Solutions Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Engineering Co Ltd Ibaraki
Hitachi Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
    • H02M7/42Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自己消弧形半導体素子、特にゲートタ
ーンオフサイリスタ(以下GTOと略記)やトラ
ンジスタを利用したインバータセツトを用い、こ
のインバータセツトを並列接続した装置に関する
ものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a device using an inverter set using self-extinguishing semiconductor elements, particularly gate turn-off thyristors (hereinafter abbreviated as GTO) and transistors, and in which the inverter sets are connected in parallel.

第1図はGTOを利用したインバータセツト並
列装置である。この回路は2分割直流電源を用い
た2アーム単相インバータを電流平衡用相間リア
クトルを介してセツト並列接続したインバータ装
置である。図中1,2がそれぞれ単相インバータ
セツトであり、3,4は直流電源、5は負荷で5
1は抵抗、52はリアクトルである。11,12
はインバータ1の正側及び負側アームを構成する
GTO、11′,12′はそれぞれの帰還ダイオー
ド、21,22はインバータ2の正側及び負側ア
ームを構成するGTO、21′,22′はそれぞれ
の帰還ダイオードである。また7はインバータ1
と2の出力電流平衡用相間リアクトルである。
Figure 1 shows an inverter set parallel device using GTO. This circuit is an inverter device in which a two-arm single-phase inverter using a two-divided DC power supply is connected in parallel via a current balancing interphase reactor. In the figure, 1 and 2 are single-phase inverter sets, 3 and 4 are DC power supplies, and 5 is a load.
1 is a resistor, and 52 is a reactor. 11,12
constitute the positive side and negative side arms of inverter 1
GTOs 11' and 12' are respective feedback diodes; 21 and 22 are GTOs forming the positive and negative arms of the inverter 2; 21' and 22' are respective feedback diodes. Also, 7 is inverter 1
and 2 are interphase reactors for output current balancing.

従来、この装置においてGTO11,21のタ
ーンオン時間とターンオフ時間のばらつき、およ
びGTO12,22のターンオン時間とターンオ
フ時間のばらつきにより相間リアクトルには
GTOのスイツチング時間差に応じた電圧vIPXが加
わる。第2図に従来のGTOのスイツチング時間
のばらつきによるスイツチング動作パターンを示
す。図のaはGTO11の動作、bはGTO21の
動作である。GTOを任意に選択した場合、GTO
11を規準としたときGTO21はターンオンが
遅れ、ターンオフが進みとなるパターン1と、タ
ーンオンが進み、ターンオフが遅れとなるパター
ン2とが考えられる。なおGTO12とGTO22
についても同様の動作パターンがある。よつて各
GTOを任意に選択した場合相間リアクトル端子
間には一方向だけの電圧が印加される場合があ
る。第3図に従来のようにGTOを任意に選択し
た場合の各部の動作を示す。本図ではGTO11
を基準としてGTO21がパターン1となり、
GTO12を規準としてGTO21がパターン2の
動作となつた場合の各部動作を示したものであ
る。図中CSは変調波Aと搬送波Bの制御信号、
PWMはパルス幅変調信号、INV1はインバータ
1の動作、INV2はインバータ2の動作、iuは負
荷電流、vIPXは相間リアクトル端子間電圧を示
す。第3図において相間リアクトルへの電圧はす
べて正方向に印加される。また第3図とは逆に
GTO11を規準としてGTO21がパターン2の
動作となり、GTO12を規準としてGTO22が
パターン1の動作となる場合には相間リアクトル
には負方向だけの電圧が印加される。
Conventionally, in this device, the interphase reactor was
A voltage v IPX is added according to the GTO switching time difference. Figure 2 shows switching operation patterns due to variations in switching time of a conventional GTO. In the figure, a shows the operation of the GTO 11, and b shows the action of the GTO 21. If you choose GTO arbitrarily, GTO
11 as a standard, the GTO 21 can be considered to have pattern 1 in which turn-on is delayed and turn-off is advanced, and pattern 2 in which turn-on is advanced and turn-off is delayed. Furthermore, GTO12 and GTO22
There is a similar pattern of operation. Each side
When GTO is selected arbitrarily, voltage may be applied in only one direction between the interphase reactor terminals. FIG. 3 shows the operation of each part when GTO is arbitrarily selected as in the conventional case. In this figure, GTO11
GTO21 becomes pattern 1 based on
This figure shows the operation of each part when GTO 21 operates in pattern 2 using GTO 12 as a reference. In the figure, CS is a control signal for modulated wave A and carrier wave B,
PWM is a pulse width modulation signal, INV1 is the operation of inverter 1, INV2 is the operation of inverter 2, i u is the load current, and v IPX is the voltage between the interphase reactor terminals. In FIG. 3, all voltages to the interphase reactors are applied in the positive direction. Also, contrary to Figure 3,
When GTO 21 operates in pattern 2 with GTO 11 as a reference, and GTO 22 operates in pattern 1 with GTO 12 as a reference, voltage only in the negative direction is applied to the interphase reactor.

このように従来の装置では相間リアクトル端子
間に同一極性の電圧が連続して印加されると相間
リアクトルの磁束が飽和し、電流平衡を保つこと
ができなくなり、セツト並列運転を正常に行なう
ことができない。あるいは電流平衡を保つことが
できたとしてもそのための相間リアクトルは非常
に大きなものとなる。
In this way, in conventional equipment, if a voltage of the same polarity is continuously applied between the interphase reactor terminals, the magnetic flux of the interphase reactor becomes saturated, making it impossible to maintain current balance and making it impossible to perform set parallel operation normally. Can not. Alternatively, even if current balance could be maintained, the interphase reactor required for this purpose would be extremely large.

本発明は上述した欠点を除去したインバータセ
ツト並列装置における各インバータの出力電流平
衡を保ち、さらに電流平衡用相間リアクトルを小
型化することを目的としたものである。
The object of the present invention is to maintain the output current balance of each inverter in an inverter set parallel device which eliminates the above-mentioned drawbacks, and to further downsize the current balancing interphase reactor.

前記目的を達成するために、本発明は、 自己消弧形半導体素子を正側、負側アームに用
いて直列接続した回路と、該直列接続回路の両端
に接続した直流電源と、前記直列接続回路の正負
アーム接続部に出力端子を備えたインバータであ
つて、前記インバータは少なくとも2台備え、各
インバータの前記出力端子はリアクトルを介して
接続し、前記各インバータの同一側のアームを構
成する前記半導体素子を、同一の点弧信号に基づ
いて点弧制御して、前記各インバータより前記リ
アクトルの中点に接続する負荷に電力を供給する
インバータの並列装置において、 前記各インバータの同一側にあるアームの自己
消弧形半導体素子は、その素子が有するスイツチ
ング特性において、一方のインバータの前記半導
体素子のターンオン及びターンオフ動作を基準と
した場合に、他方のインバータの前記半導体素子
はターンオン及びターンオフ動作が共に進むか、
或いは共に遅れを有する特性の素子で構成するこ
とを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a circuit in which self-extinguishing semiconductor elements are connected in series using positive side and negative side arms, a DC power supply connected to both ends of the series connection circuit, and a DC power supply connected to both ends of the series connection circuit. The inverter is equipped with output terminals at positive and negative arm connection portions of the circuit, wherein at least two inverters are provided, and the output terminals of each inverter are connected via a reactor to form arms on the same side of each inverter. In a parallel device of inverters that controls the firing of the semiconductor elements based on the same firing signal and supplies power from each of the inverters to a load connected to a midpoint of the reactor, on the same side of each of the inverters. The self-arc-extinguishing semiconductor elements of one arm have switching characteristics such that, when the turn-on and turn-off operations of the semiconductor elements of one inverter are taken as a reference, the semiconductor elements of the other inverter have the same turn-on and turn-off operations. will move forward together?
Alternatively, both elements are characterized by having a delay characteristic.

前述の構成とすることによつて、相間リアクト
ル端子への電圧パルスが正方向、負方向交互に印
加するスイツチング動作パターンを実現でき、相
間リアクトルの励磁電圧は常に正負と逆になり磁
束が一方向にならない。このため、相間リアクト
ルの励磁量も少なくなり、小型のリアクトルを用
いても相間リアクトルは飽和しなくなり、電流平
衡を保つことができる。
With the above configuration, it is possible to realize a switching operation pattern in which voltage pulses are applied alternately in the positive and negative directions to the interphase reactor terminals, and the excitation voltage of the interphase reactor is always reversed in positive and negative directions, so that the magnetic flux is unidirectional. do not become. Therefore, the amount of excitation of the interphase reactor is also reduced, and even if a small reactor is used, the interphase reactor will not be saturated, and current balance can be maintained.

本発明の一実施例である第1図と全く同じ単相
インバータセツト並列装置において第4図に相間
リアクトルに正、負方向の電圧が交互に印加する
場合のGTO11,GTO12を基準としたGTO
21、GTO22のスイツチング動作パターンを
示す。図のaはインバータ1の動作、bはインバ
ータ2の動作で図の1〜4の4つのパターンのい
ずれかとなるようにGTOのスイツチング特性を
選択すればよい。第4図のスイツチング動作パタ
ーン1つまりGTO11を基準としてGTO21の
ターンオン及びターンオフ時間が速いもの、
GTO12を基準としてGTO22にターンオン及
びターンオフ時間が速いものを選択した場合の動
作を第5図に示す。図中の信号は第3図に対応す
る。第5図において負荷電流iuが正のときは
GTO21がターンオンしGTO11がターンオン
するまでの間に負方向電圧、GTO21がターン
オフしGTO11がターンオフするまでの間に正
方向電圧が相間リアクトル端子間に印加される。
また負荷電流iuが負のときはGTO22がターン
オンしGTO12がターンオンするまでの間に正
方向電圧、GTO22がターンオフしGTO12が
ターンオフするまでの間に負方向電圧が相間リア
クトル端子間に印加される。
Figure 4 shows a GTO with GTO11 and GTO12 as a reference when voltages in the positive and negative directions are alternately applied to the interphase reactor in the same single-phase inverter set parallel device as in Figure 1, which is an embodiment of the present invention.
21 shows the switching operation pattern of GTO22. In the diagram, a indicates the operation of inverter 1, and b indicates the operation of inverter 2, and the switching characteristics of the GTO may be selected so that one of the four patterns 1 to 4 in the diagram is achieved. Switching operation pattern 1 in Fig. 4, that is, one in which the turn-on and turn-off times of GTO21 are fast based on GTO11,
FIG. 5 shows the operation when GTO 22 is selected to have a quick turn-on and turn-off time based on GTO 12. The signals in the figure correspond to those in FIG. In Fig. 5, when the load current i u is positive,
A negative voltage is applied between the time when the GTO 21 is turned on and the time when the GTO 11 is turned on, and a positive voltage is applied between the interphase reactor terminals between when the GTO 21 is turned off and the time when the GTO 11 is turned off.
When the load current i u is negative, a positive voltage is applied between the time when GTO22 is turned on and GTO12 is turned on, and a negative voltage is applied between the interphase reactor terminals between when GTO22 is turned off and GTO12 is turned off. .

したがつて相間リアクトルへの印加電圧は正、
負両方向の電圧となるのでリアクトルが飽和する
ことなく、電流平衡を保つことができる。このと
き電流平衡を保つために必要な相間リアクトルの
大きさは一例として、第3図と第5図のPWMパ
ルス数9の場合のそれぞれのリアクトルについて
比較すれば、前者のリアクトルに比較して後者は
鉄心断面積に換算して約1/9とPWMパルス数の
逆数に比例して小さくできる。またPWMパルス
数を15あるいは27とした時にはそれぞれ1/15,1/
27となりパルス数が大きくなるにしたがいこの効
果は大きくなる。
Therefore, the voltage applied to the interphase reactor is positive,
Since the voltage is in both negative directions, the reactor does not become saturated and current balance can be maintained. As an example, if we compare the size of the interphase reactor required to maintain current balance in the case of 9 PWM pulses in Figures 3 and 5, we can see that the size of the reactor between the phases is larger than that of the former when the number of PWM pulses is 9. can be reduced to approximately 1/9 in terms of the iron core cross-sectional area, proportional to the reciprocal of the number of PWM pulses. Also, when the number of PWM pulses is 15 or 27, it is 1/15 and 1/1, respectively.
27, and as the number of pulses increases, this effect increases.

なお本発明は第1図に示される単相インバータ
に限定されるものではなく第6図に示す3相イン
バータにおいても適応される。図中10,20が
それぞれ3相インバータセツトであり、30は直
流電源、50は負荷であり一般に交流電動機であ
る。直流電源3はインバータ1と2に共通とし、
各インバータのu相、v相、w相は各相間リアク
トル70,80,90に接続し、それぞれの出力
電流を負荷50に供給する。GTOはインバータ
10と20のそれぞれに対応する2個のGTO1
1とGTO21、GTO12とGTO22、GTO1
3とGTO23、GTO14とGTO24、GTO1
5とGTO25、GTO16とGTO26において
上述の単相インバータにおいて示したように一方
のGTOスイツチング特性を基準として、他の
GTOはターンオン、ターンオフ共に進むように、
あるいはターンオン、ターンオフ共に遅れるよう
に選択すれば単相インバータと同様の効果が得ら
れる。
Note that the present invention is not limited to the single-phase inverter shown in FIG. 1, but can also be applied to a three-phase inverter shown in FIG. 6. In the figure, 10 and 20 are three-phase inverter sets, 30 is a DC power supply, and 50 is a load, which is generally an AC motor. DC power supply 3 is common to inverters 1 and 2,
The u-phase, v-phase, and w-phase of each inverter are connected to respective interphase reactors 70, 80, and 90, and supply their respective output currents to the load 50. GTO is two GTO1 corresponding to inverter 10 and 20 respectively.
1 and GTO21, GTO12 and GTO22, GTO1
3 and GTO23, GTO14 and GTO24, GTO1
5 and GTO25, GTO16 and GTO26, as shown in the above-mentioned single-phase inverter, one GTO switching characteristic is used as a reference, and the other
GTO will proceed both turn-on and turn-off,
Alternatively, if the inverter is selected so that both turn-on and turn-off are delayed, the same effect as a single-phase inverter can be obtained.

以上述べたように、本発明によれば、GTOを
適用したインバータセツト並列装置において、イ
ンバータ1とインバータ2のそれぞれ対応する2
個のGTOに対してどちらか一方を基準とした場
合、ターンオン時間、ターンオフ時間共に速い
GTOをもう一方に選択することによりインバー
タの電流平衡状態を保つことが容易となり、電流
平衡用相間リアクトルを小型化することができ、
装置の小型化を図ることができるという大きな効
果をもたらす。なお本発明はGTOをインバータ
に適用した場合について述べたが、トランジスタ
の場合に対しても、同様に適用できることはもち
ろんである。
As described above, according to the present invention, in the inverter set parallel device to which GTO is applied, two corresponding inverters 1 and 2 are connected.
Both turn-on time and turn-off time are fast when using either as a reference for GTO.
By selecting GTO as the other side, it becomes easier to maintain the current balance state of the inverter, and the phase-to-phase reactor for current balance can be made smaller.
This has the great effect of making the device smaller. Although the present invention has been described with reference to the case where the GTO is applied to an inverter, it goes without saying that it can be similarly applied to a transistor.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は単相インバータセツト並列回路例を示
す図、第2図は第1図のGTOのスイツチング動
作パターン例を示す図、第3図は相間リアクトル
への一方向電圧が印加される場合の第1図の動作
説明図、第4図は相間リアクトルへ正、負両方向
電圧が印加される場合のGTOスイツチング動作
パターン例を示す図、第5図は第4図の動作説明
図、第6図は本発明の他の実施例を示す図であ
る。 1,2,10,20……インバータセツト、1
1,12,13,14,15,16,21,2
2,23,24,25,26……GTO、7,7
0,80,90……電流平衡用相間リアクトル。
Figure 1 is a diagram showing an example of a single-phase inverter set parallel circuit, Figure 2 is a diagram showing an example of the switching operation pattern of the GTO in Figure 1, and Figure 3 is a diagram showing an example of a switching operation pattern of the GTO in Figure 1. Fig. 1 is an explanatory diagram of the operation, Fig. 4 is a diagram showing an example of the GTO switching operation pattern when both positive and negative voltages are applied to the interphase reactor, Fig. 5 is an explanatory diagram of the operation of Fig. 4, and Fig. 6 FIG. 3 is a diagram showing another embodiment of the present invention. 1, 2, 10, 20...Inverter set, 1
1, 12, 13, 14, 15, 16, 21, 2
2, 23, 24, 25, 26...GTO, 7, 7
0, 80, 90... Interphase reactor for current balance.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 自己消弧形半導体素子を正側、負側アームに
用いて直列接続した回路と、該直列接続回路の両
端に接続した直流電源と、前記直列接続回路の正
負アーム接続部に出力端子を備えたインバータで
あつて、 前記インバータは少なくとも2台備え、各イン
バータの前記出力端子はリアクトルを介して接続
し、前記各インバータの同一側のアームを構成す
る前記半導体素子を、同一の点弧信号に基づいて
点弧制御して、前記各インバータより前記リアク
トルの中点に接続する負荷に電力を供給するイン
バータの並列装置において、 前記各インバータの同一側にあるアームの自己
消弧形半導体素子は、その素子が有するスイツチ
ング特性において、一方のインバータの前記半導
体素子のターンオン及びターンオフ動作を基準と
した場合に、他方のインバータの前記半導体素子
はターンオン及びターンオフ動作が共に進むか、
或いは共に遅れを有する特性の素子で構成するこ
とを特徴とするインバータの並列装置。
[Scope of Claims] 1. A circuit in which self-extinguishing semiconductor elements are connected in series using positive and negative arms, a DC power supply connected to both ends of the series connection circuit, and positive and negative arm connections of the series connection circuit. The inverter is equipped with an output terminal on a part thereof, the inverter is provided with at least two units, the output terminal of each inverter is connected via a reactor, and the semiconductor element forming an arm on the same side of each inverter is In a parallel inverter system in which ignition is controlled based on the same ignition signal and power is supplied from each inverter to a load connected to a midpoint of the reactor, self-extinguishing of arms on the same side of each inverter is provided. Regarding the arc-shaped semiconductor element, in terms of the switching characteristics that the element has, when the turn-on and turn-off operations of the semiconductor element of one inverter are taken as a reference, the turn-on and turn-off operations of the semiconductor element of the other inverter proceed together;
Alternatively, a parallel inverter device characterized by comprising elements having characteristics that both have a delay.
JP57122076A 1982-07-15 1982-07-15 Parallel device for inverters Granted JPS5914367A (en)

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JPS5914367A JPS5914367A (en) 1984-01-25
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2619851B2 (en) * 1984-07-11 1997-06-11 富士電機株式会社 Parallel operation control circuit of voltage source inverter
JPH088774B2 (en) * 1987-10-22 1996-01-29 富士電機株式会社 Inverter device parallel operation circuit
US4986369A (en) * 1988-07-11 1991-01-22 Makita Electric Works, Ltd. Torque adjusting mechanism for power driven rotary tools
CN102064759B (en) * 2011-01-11 2012-06-27 山东大学 Self-excited controllable saturation resistor and control method thereof

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5357428A (en) * 1976-11-04 1978-05-24 Toyo Electric Mfg Co Ltd Method of suppressing cross current
JPS5722385A (en) * 1980-07-15 1982-02-05 Hitachi Ltd Pulse width modulation type converter

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JPS5914367A (en) 1984-01-25

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