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
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inverter
- gto
- turn
- reactor
- positive
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M7/00—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
- H02M7/42—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion 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
Landscapes
- 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57122076A JPS5914367A (ja) | 1982-07-15 | 1982-07-15 | インバ−タの並列装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57122076A JPS5914367A (ja) | 1982-07-15 | 1982-07-15 | インバ−タの並列装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5914367A JPS5914367A (ja) | 1984-01-25 |
| JPH0452068B2 true JPH0452068B2 (ja) | 1992-08-20 |
Family
ID=14827053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57122076A Granted JPS5914367A (ja) | 1982-07-15 | 1982-07-15 | インバ−タの並列装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5914367A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2619851B2 (ja) * | 1984-07-11 | 1997-06-11 | 富士電機株式会社 | 電圧形インバータの並列運転制御回路 |
| JPH088774B2 (ja) * | 1987-10-22 | 1996-01-29 | 富士電機株式会社 | インバータ装置の並列運転回路 |
| US4986369A (en) * | 1988-07-11 | 1991-01-22 | Makita Electric Works, Ltd. | Torque adjusting mechanism for power driven rotary tools |
| CN102064759B (zh) * | 2011-01-11 | 2012-06-27 | 山东大学 | 一种自励式可控饱和电抗器及其控制方法 |
Family Cites Families (2)
| 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 |
-
1982
- 1982-07-15 JP JP57122076A patent/JPS5914367A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5914367A (ja) | 1984-01-25 |
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