JPH0631384U - 順変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 単相又は三相入力で設定どおりの電圧を出力
させる。 【構成】 三相全波整流器１'の出力を昇圧チョッパ２
を介して負荷に出力する順変換器において、電圧設定値
Ｖ_DCｓｅｔと電圧検出値Ｖ_DCｄｅｔとの偏差を電圧アン
プ１３で増幅し、掛算器１４'で電圧アンプ出力と整流
器１'の出力電圧の検出値Ｖｄｅｔとを掛けてこの波形
に比例した電流指令Ｉｓｅｔを作り、ヒステリシスコン
パレータ１５'で電流指令Ｉｓｅｔと整流器１'の出力電
流検出値Ｉｄｅｔとを比較し、ゲート回路１６を介して
昇圧チョッパのスイッチング素子のゲートを制御し、整
流器出力電流が整流器出力電圧波形に一致させると共に
負荷への出力電圧を設定レベルに保つ。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、単相，三相入力の順変換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、単相の入力の順変換装置において、入力の電圧と電流を検出し昇圧チョ ッパを使用し入力電流を力率１で電流波形を正弦波にする方式がある。その一例 を図４に示す。

【０００３】 図４において、１は単相全波整流器、２はこの整流器に接続された直流リアク トルＤＣＬ₁，ダイオードＤ₁，スイッチング素子ＴＲ₁及び直流コンデンサＣ₁か らなる昇圧チョッパ、３は昇圧チョッパに接続された負荷。

【０００４】 １１は昇圧チョッパの出力電圧を検出する電圧検出器（ＤＣ／ＤＣ変換器）、 １３は設定電圧Ｖ_DCｓｅｔと検出電圧Ｖ_DCｄｅｔとの偏差を増幅する電圧アンプ 、１４は入力電圧を検出する電圧変成器ＰＴ₁からの検出電圧Ｖｄｅｔと電圧ア ンプ１３の出力を掛けて電流指令Ｉｓｅｔを出力する掛算器、 １５はこの電流指令Ｉｓｅｔと入力電流を検出する電流検出器ＣＴ₂からの電 流検出Ｉｄｅｔを比較し、電流検出値が電流指令値以下の場合は昇圧チョッパ２ のスイッチング素子ＴＲ₁のゲートをオン，電流検出値が電流指令値以上の場合 はゲートをオフするヒステリシスコンパレータ、１６はヒステリシスコンパレー タ１５とスイッチング素子ＴＲ₁のゲート間に設けられたゲート回路である。

【０００５】 しかして、この順変換装置によれば、フィードバックにより出力電圧Ｖ_DCが電 圧設定Ｖ_DCｓｅｔと等しくなるように制御されると共に、電流指令Ｉｓｅｔと検 出電流Ｉｄｅｔとの比較により入力電流が入力電圧と同位相，同波形、即ち、力 率１で正弦波となるように制御される。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

上記順変換装置において、単相全波整流器を三相全波整流器として入力相数モ ードが単相又は三相で使用し得るようにした場合、単相の場合は制御できるが、 三相の場合は制御できない。

【０００７】 このため、入力相数モードが単相のときは力率１、入力電流波形正弦波制御を 行い、三相のときは非制御としている。

【０００８】 従って、入力が単相か三相かを判別する回路が必要となると共に、単相と三相 で直流電圧が異なり負荷に悪影響を与えるという欠点がある。

【０００９】 本考案は、従来のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的と するところは、単相又は三相入力で設定どおりの電圧を出力しうる順変換装置を 提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案における順変換装置は、三相全波整流器に 出力電圧を制御する昇圧チョッパを接続してなる順変換装置において、出力電圧 の設定値と出力電圧の検出値の偏差を増幅する電圧アンプと、この電圧アンプの 出力電圧と整流器の出力電圧の検出値とを掛けて整流器の出力電力波形に比例し た整流器の出力電流指令を出力する掛算器と、この電流指令と整流器の出力電流 の検出値とを比較し昇圧チョッパのスイッチング素子のゲート信号を出力するヒ ステリシスコンパレータとを備えてなるものである。

【００１１】

【作用】

電圧アンプは出力電圧の設定値と出力電圧の検出値との偏差を増幅するので、 この電圧アンプの出力電圧と整流器の出力電流の検出値が入力する掛算器からは 整流器出力電圧波形に比例した整流器の出力電流指令が出力される。

【００１２】 ヒステリシスコンパレータはこの電流指令と整流器の出力電流の検出値とを比 較し、電流検出値が電流指令より小さいときは昇圧チョッパのスイッチング素子 をオンとし、大きいときはオフとするゲート信号を出力し、昇圧動作をさせ制御 する。

【００１３】 しかして、負荷電圧が電圧アンプのフィードバック系により整流器の入力が単 相でも三相でも電圧設定レベルの電圧に制御されると共に、整流器出力電流が整 流器出力電圧波形に比例した電流指令と同じくなるように制御される。

【００１４】 このため、整流器の入力が単相の場合整流器出力電圧は単相全波整流波となる ので力率１で入力電流は正弦波となる。三相の場合は整流器出力電圧は三相全波 整流波となるので、等価的に大きな直流リアクトルが入った方形波となる。

【００１５】

【実施例】

本考案の実施例を図面を参照して説明する。なお、図１中従来図４に示したも のと同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。

【００１６】 図１において、１'は三相全波整流器、ＣＴ₁はこの整流器出力電流を検出する 電流検出器、１２は整流器１'の出力電圧を検出する電圧検出器、１４'は電圧検 出器１２からの電圧検出Ｖｄｅｔと電圧アンプ１３の出力を掛けて電流指令Ｉｓ ｅｔを出力する掛算器。

【００１７】 １５'はこの電流指令Ｉｓｅｔと電流検出器ＣＴ₁からの電流検出Ｉ_DCｓｅｔを 比較しゲート回路１６に出力するヒステリシスコンパレータである。その他は従 来図４と同じく構成されている。

【００１８】 以上のように構成されているので、整流器１'の入力相数モードが単相の場合 はＤＣ／ＤＣ変換器１２からの電圧検出Ｖｄｅｔは図２（イ）に示すように単相 全波整流波となり、三相の場合は、図２（ロ）に示すように三相全波整流波にな る。

【００１９】 しかして、入力相数モードが単相の場合、掛算器１４'からの電流指令Ｉｓｅ ｔは図２（イ）の電圧検出波形に比例する。この電流指令Ｉｓｅｔと電流検出器 ＣＴ₁からの検出電流Ｉｄｅｔはヒステリシスコンパレータ１５'により比較され 、ゲート回路１６を介して図３に示すようにスイッチング素子ＴＲ₁のゲートを 制御する。

【００２０】 電流指令Ｉｓｅｔは電圧設定値Ｖ_DCｓｅｔと負荷電圧の電圧検出値Ｖ_DCｄｅｔ の偏差を増幅する電圧アンプ出力に比例するので、検出電流Ｉｄｅｔが電流指令 Ｉｓｅｔと等しくなるように昇圧チョッパ２を制御する。このため順変換器１' の入力電流は電圧と同相の正弦波となると共に負荷電圧は電圧設定レベルとなる 。

【００２１】 また、入力相数モードが三相の場合は、掛算器１４'からの電流指令Ｉｓｅｔ は図２（ロ）に示す電圧波形に比例する。この電流指令Ｉｓｅｔと検出電流Ｉｄ ｅｔがヒステリシスコンパレータ１５'により比較され、ゲート回路１６を介し てスイッチング素子ＴＲ₁のゲートを制御する。

【００２２】 このため、出力電圧が設定レベルに制御されると共に、検出電流Ｉｄｅｔが検 出電圧Ｖｄｅｔの波形と同じく変化するように制御されるが、この場合の入力電 流は等価的に大きな直流リアクトルが入った方形波となる。

【００２３】

【考案の効果】

本考案は、上述のとおり構成されているので、次に記載する効果を奏する。

【００２４】 (1)単相，三相入力で出力電圧を設定レベルに制御しうる順変換装置が得られる 。

【００２５】 (2)入力電流が単相時は力率１の正弦波電流となり、三相時は大きな直流リアク トルが入った方形波電流となるため、入力電流の実効値が小さくなり入力電力が 低減する。

【００２６】 (3)変換効率が向上するので順変換器のダイオード及び昇圧チョッパの直流リア クトルの小形化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す回路図。

【図２】（イ）及び（ロ）は単相入力及び三相入力時の
順変換器出力電圧検出の波形図。

【図３】制御動作説明図。

【図４】従来例を示す回路図。

【符号の説明】

１，１′…整流器 ２…昇圧チョッパ １１，１２…電圧検出器（ＤＣ／ＤＣ変換器） １３…電圧アンプ １４，１４'…掛算器 １５，１５'…ヒステリシスコンパレータ １６…ゲート回路 ＣＴ₁，ＣＴ₂…電流検出器

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 三相全波整流器に出力電圧を制御する昇
   圧チョッパを接続してなる順変換装置において、 出力電圧の設定値と出力電圧の検出値の偏差を増幅する
   電圧アンプと、 この電圧アンプの出力電圧と整流器の出力電圧の検出値
   とを掛けて整流器の出力電力波形に比例した整流器の出
   力電流指令を出力する掛算器と、 この電流指令と整流器の出力電流の検出値とを比較し昇
   圧チョッパのスイッチング素子のゲート信号を出力する
   ヒステリシスコンパレータとを備え、 整流器の入力が単相，三相いずれの場合でも出力電圧が
   設定レベルとなるようにしたことを特徴とした順変換装
   置。