JPH088780B2

JPH088780B2 - インバ−タ回路

Info

Publication number: JPH088780B2
Application number: JP61120077A
Authority: JP
Inventors: 繁児島
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1986-05-27
Filing date: 1986-05-27
Publication date: 1996-01-29
Anticipated expiration: 2011-01-29
Also published as: JPS62281767A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、インバータ回路、特にゲートターンオフ
サイリスタのカソード電圧が電源電圧以上にならないよ
うにしたインバータ回路に関するものである。

〔従来の技術〕

第３図は例えば特開昭60−121966号公報の第１図に示
された従来のインバータ回路の一例としての三相インバ
ータを示す回路図である。図において、（Ｕ），
（Ｖ），（Ｗ）はインバータの各相であつて同一構造を
有している。（UA）は上側アームそして（LA）は下側ア
ームであつて同一構造を有している。（1U）と（1L）は
ゲートターンオフサイリスタ（GTO）、（2U）と（2L）
はフライホイールダイオード、（3U）と（3L）はスナバ
回路であつて図示のようにダイオード、コンデンサおよ
び抵抗で構成される。（4U）と（4L）はGTO保護用リア
クトル、（5U）は直流電源（図示しない）のプラス側、
（5L）は直流電源のマイナス側、（６）は負荷例えば誘
導電動機（IM）である。

スナバ回路（3U），（3L）は、GTO（1U），（1L）が
ターンオフする時のdv/dtを抑制する。一方、GTO保護用
リアクトル（4U），（4L）は、GTO（1U），（1L）がタ
ーンオンする時のdi/dtを抑制するとともに、両方のGTO
（1U），（1L）が誤つて同時にオンした時に流れる電源
短絡電流を抑制し、これによりGTO（1U），（1L）を保
護する。

第３図において、下側アーム（LA）から上側アーム
（UA）への転流について説明する。GTO（1L）ガターン
オフすると、電流経路は図中i_Aからi_Cへと変化する。ス
ナパ回路（3L）中のコンデンサの電圧v_Cが直流電源電圧
Ｅに等しくなるまでの期間はより、一定のdv/dtでコンデンサが充電される。その
後、GTO保護用リアクトル（4L）による続流により、コ
ンデンサは過充電される。一方、負荷（６）からの流入
電流I_Mは転流中にほとんど変化しないので、 i_B＋i_C＝I_M＝一定の関係を保ちながら、i_Cからi_Bへ転流する。

また、i_Bとi_Cの変化率が同一なので、GTO保護用リア
クトル（4U）と（4L）のインダクタスが同一であれば、
GTO保護用リアクトル（4U）で発生する電圧_VLは同一で
ある。従つて、v_Cとv_Lの関係は v_C＝Ｅ＋2Vv_L となる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のインバータ回路では、アースに対してGTO（1
U）のカソード電圧v_Kが v_K＝v_C−v_L＝Ｅ＋v_L となる。すなわち、転流時に、GTO（1U）のカソード電
圧v_Kは、電源電圧Ｅよりも高くなる。このため、GTO（1
U）のカソードに直結した機器例えばゲート回路は、電
源電圧Ｅよりもv_Lだけ高い電圧においても劣化しないよ
うにする必要があつた。例えば、トランスにおいては、
コロナ開始電圧を高くするために、絶縁物を厚くする必
要があり、大形になるという問題点があつた。

この発明はこのような問題点を解決するためになされ
たもので、上側アームにおけるGTOのカソード電圧が電
源電圧以上にならないインバータ回路を得ることを目的
とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るインバータ回路は、下側アームにのみ
GTO保護用リアクトルを設けたものである。

〔作用〕

この発明においては、下側アームのGTO保護用リアク
トルが、転流時に、スナバ回路中のコンデンサの過充電
電圧分に等しい電圧を発生する。このため、上側アーム
のGTOのカソード電圧は電源電圧以上にならない。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す回路図であり、従
来のインバータ回路と違う唯一の点は上側アームからGT
O保護用リアクトルを除去したことである。

第１図において、下側アーム（LA）から上側アーム
（UA′）への転流について考えると、下側アーム（LA）
のスナバ回路（3L）中のコンデンサの電圧v_Cが電源電圧
Ｅに等しくなるまでの期間は従来回路と同一である。コ
ンデンサ電圧v_Cが電源電圧Ｅに等しくなつた後は、GTO
保護用リアクトル（4L）の電流が徐々に減少するため、
コンデンサは過充電される。一方、負荷（６）からの流
入電流I_Mは転流中はほとんど変化しないので、 i_B＋i_C＝I_M＝一定により、i_Bも徐々に増加する。すなわち、GTO保護用リ
アクトル（4L）により上側アーム（UA′）のdi/dtを抑
制することができる。また、vcとGTO保護用リアクトル
（4L）で発生する電圧の関係は、 v_C＝Ｅ＋v_L となるので、アースに対するGTO（1U）のカソード電圧v
_Kは v_K＝v_C−v_L＝Ｅとなる。すなわち、転流時もGTO（1U）のカソード電圧
（v_K）は、電源電圧Ｅ以上にならない。従つて、GTO（1
U）のカソードに直結した機器例えばゲート回路の電圧
は、電源電圧Ｅまで考えておけば良い。

尚、GTO（1U），（1L）が誤つて同時にオンした時の
電源短絡電流を抑制する効果を従来回路と同一にするた
めには、上側アーム（UA′）と下側アーム（LA）のトー
タル・インダクタンスが同一になるようにしておけば良
い。

第２図は第１図のインバータ回路においてGTO（1U）
をターンオフした場合の動作説明用回路図である。

第２図において、上側アーム（UA′）から下側アーム
（LA）への転流について考えると、上側アーム（UA′）
のスナバ回路（3U）中のコンデンサの電圧vcが電源電圧
Ｅになるまでの期間は従来の４回路と同一である。コン
デンサ電圧vcが電源電圧Ｅに等しくなった後は、GTO保
護用リアクトル（4L）の電流iBが徐々に増加するため、
コンデンサは過充電される。一方、負荷（６）へ流出電
流I_Mは転流中はほとんど変化しないので、 i_B＋i_C＝I_M＝一定により、i_Cも徐々に増加する。すなわち、GTO保護用リ
アクトル（4L）により下側アーム（LA）のdi/dtを抑制
することができる。また、vcとGTO保護用リアクトル（4
L）で発生する電圧の関係は、 vc＝Ｅ＋v_L となるので、アースに対するGTO（1L）および（1U）の
カソード電圧vkは vk＝v_L となる。一般的に電圧V_Lは電源電圧Ｅよりも低く設定す
るので、転流中もGTO（1L）および（1U）のカソード電
圧（vk）は、電源電圧Ｅおよび電圧V_L以上にならない。
従って、GTO（1U）のカソードに直結した機器例えばゲ
ート回路の電圧は、電源電圧Ｅまで考えておけば良い。
更に、GTO（1L）に対しては同様にV_Lまで考えておけば
良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明は、下側アームのGTO
だけにGTO保護用リアクトルを接続したので、上側アー
ムのGTOのカソード電圧が電源電圧以上にならないよう
にすることができ、ひいては上側アームのGTOのカソー
ドに接続された機器例えばゲート回路に使用されるトラ
ンスのコロナ開始電圧を低くすることができる。すなわ
ち、装置を小形化することができると云う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第２図は第
１図のインバータ回路においてGTO（1U）をターンオフ
した場合の動作説明用回路図、そして第３図は従来のイ
ンバータ回路を示す回路図である。図において、（UA′）は上側アーム、（LA）は下側アー
ム、（1U）と（1L）はGTO,（5U）は電源のプラス側、
（5L）は電源のマイナス側、（4L）はGTO保護用リアク
トルである。なお、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ゲートターンオフサイリスタを有する上側
アームおよび下側アームの各々を電源のプラス側とマイ
ナス側の間で直列接続したインバータ回路において、前
記下側アームのゲートターンオフサイリスタのみにゲー
トターンオフサイリスタ保護用リアクトルを直列接続し
たことを特徴とするインバータ回路。