JPH0898506A - 電力変換装置 - Google Patents
電力変換装置Info
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- JPH0898506A JPH0898506A JP6232703A JP23270394A JPH0898506A JP H0898506 A JPH0898506 A JP H0898506A JP 6232703 A JP6232703 A JP 6232703A JP 23270394 A JP23270394 A JP 23270394A JP H0898506 A JPH0898506 A JP H0898506A
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Abstract
に、電力変換回路のスイッチング素子のオンオフ信号を
伝送する信号線の数を少なくし、信号にノイズが混入し
た際にも誤動作によりスイッチング素子が破壊すること
を防止する。 【構成】電力変換回路1はスイッチング素子11,スイ
ッチング素子ドライバ12および還流ダイオード13よ
りなり、交流電源3の電力を整流器4で整流しコンデン
サ5で平滑した直流電圧を交流に変換し負荷2に供給す
る。インバータの制御装置6は、スイッチング信号発生
手段61と符号化手段62からなり、電力変換回路1の
スイッチング素子11をオンオフさせるためのスイッチ
ング信号611をスイッチング符号621に変換して出
力する。復号化手段7はスイッチング符号621をスイ
ッチング信号711に復号し、電力変換回路1の各スイ
ッチング素子ドライバ12に駆動信号として出力する。
Description
体電力変換装置とその制御装置に関する。
されている。電力変換回路1はスイッチング素子11a
〜11f,スイッチング素子ドライバ12a〜12fお
よび還流ダイオード13a〜13fより構成され、交流
電源3の電力を整流器4で整流しコンデンサ5で平滑し
た直流電圧を、交流に変換し負荷2に供給する。
信号発生手段61からなり、電力変換回路1から所望の
出力が得られるように、電力変換回路1のスイッチング
素子11a〜11fをオンオフさせるためのスイッチン
グ信号611a〜611fを電力変換回路1の各スイッ
チング素子ドライバ12a〜12fに駆動信号として出
力する。
図9のように構成されているために、電力変換回路と制
御回路を分離して設置する場合には、両者を接続するの
に電力変換回路の各スイッチング素子のオンオフさせる
ために最低でもスイッチング素子と同数の信号を必要と
し、配線本数が多くなるという問題がある。例えば、磁
気浮上鉄道の地上コイルに電力を供給する電力変換回路
は、数kmごとの距離をおいて設置されるものであるか
ら、複数の電力変換回路を一つの制御回路で制御する場
合には信号線の長さがが10km以上にもなるため、信号
線の本数を少なくすることが望まれる。
回路と制御回路を接続する信号にノイズが混入した場合
には、スイッチング素子が過電圧または過電流となるよ
うなスイッチングモードとなり、スイッチング素子を破
壊するおそれがあるという問題がある。
からなる電力変換装置で、電力変換回路と制御回路を接
続しスイッチング素子のオンオフ信号の伝送するための
信号線の数を少なくすることにある。
装置からなる電力変換装置で、電力変換回路と制御回路
を接続しスイッチング素子のオンオフ信号の伝送するた
めの信号にノイズが混入した際にも、スイッチング素子
が過電圧または過電流となるようなスイッチングモード
となることを防止し、スイッチング素子の破壊を防止す
ることにある。
信号線の数を少なくするには、制御回路が出力するスイ
ッチング信号を符号化する符号化手段と、電力変換回路
の近傍で符号を再びオンオフ信号に復号化する復号化手
段を備え、少ない信号線で伝送できる符号でオンオフ信
号を伝送することにより達成できる。
にもスイッチング素子の破壊を防止するには、符号化手
段および復号化手段で、スイッチング素子が過電圧また
は過電流となるようなスイッチングモードに対応する符
号を用意せず、万一、過電圧または過電流となるような
スイッチングモードが入力された場合には、過電圧およ
び過電流とならないスイッチングモードに変換して符号
化または復号化することにより達成できる。
がNのとき、全てのスイッチング状態を許容する場合に
は、その状態数は2のN乗となるため、仮に符号化を行
ってもオンオフ信号を伝送するにはN本の信号線を必要
とする。しかし、直流回路に直列に接続されるスイッチ
ング素子を共にオンさせることを禁止するなど、実際に
は使用しないスイッチング状態が存在するため、使用す
るスイッチング状態数は2のN乗より少なくなる。そこ
で、使用するスイッチング状態のみを符号化することに
よりN本以下の信号で伝送することが可能となる。
し、シリアル通信を用いて伝送することにより、さらに
少ない数の信号線で伝送することができる。
直流短絡を起こすスイッチング状態を除いておくことに
より、ノイズ混入の際にも直流短絡を起こすことがなく
なり、スイッチング素子の破壊を防止することができ
る。
1から図5を説明する。
用した第1の実施例を示す図である。
はスイッチング素子11a〜11f,スイッチング素子
ドライバ12a〜12fおよび還流ダイオード13a〜
13fより構成され、交流電源3の電力を整流器4で整流
しコンデンサ5で平滑した直流電圧を、交流に変換し負
荷2に供給する。
信号発生手段61と符号化手段62からなり、電力変換
回路1のスイッチング素子11a〜11fをオンオフさ
せるためのスイッチング信号611a〜611fをn本
のスイッチング符号621に変換して出力する。復号化
手段7はスイッチング符号621をスイッチング信号7
11a〜711fに復号し、電力変換回路1の各スイッ
チング素子ドライバ12a〜12fに駆動信号として出
力する。
が距離をおいて設置される場合には、符号化手段62に
より発生されるスイッチング符号621を伝送する信号
線が長くなるため、その設置場所と費用が増大する。そ
こで、スイッチング符号621の本数が少なくなるような
符号化方法をとることにより信号線の量を少なくするこ
とができる。
相当りのスイッチングモードを示す。一相当り二つのス
イッチング素子があるので、2の2乗すなわち4通りの
スイッチングモードを取り得る。しかし、二つのスイッ
チング素子の両方をオンさせると、直流電圧を短絡し短
絡電流によりスイッチング素子を破壊するおそれがある
のでこれを禁止する。従って各相で許されるスイッチン
グモードは、図2で禁止されていない3通りである。こ
れより、図1の構成の三相インバータでは許されるスイ
ッチングモードは3の3乗すなわち27通りとなる。
図を示す。図3で、スイッチング信号611a〜fの
‘1’および‘0’は、それぞれスイッチング素子11
a〜11fの‘オン’および‘オフ’に対応する。許さ
れるスイッチングモードは27通りであるので、5ビッ
トの信号に符号化可能であり、六つのスイッチング素子
を5ビットの符号で駆動することができ、信号線の数を
少なくしている。図3に示す以外のスイッチング信号
は、直流短絡を起こすモードであるのでこれを禁止し、
全スイッチをオフするサプレスモードを示す符号を出力
することにより、スイッチング素子を保護する。
表を示す。図3に示す符号化手段62の符号化表の逆変
換を行うための表である。図4の中の最後五つの符号
は、図3の符号化表にはない符号であり、ノイズの混入
等により誤って伝送された信号と考えられる。従ってこ
の五つの符号には、全スイッチをオフするサプレスモー
ドを割り当て、スイッチング素子を保護する。
号621a〜fの全てが‘1’の符号を全スイッチをオ
フするサプレスモードを割り当てることにより、スイッ
チング符号621a〜fを伝送する信号線が断線したり
外れていたりした場合には、電力変換回路1がサプレス
の状態で停止し、スイッチング素子を保護するようにし
ている。これは、通常のディジタル回路では信号線が断
線したり外れていたりした場合には、入力信号が‘1’
となるためであり、断線時の入力信号が‘0’であるな
らば、スイッチング符号621a〜fの全てが‘0’の
符号を全スイッチをオフするサプレスモードを割り当て
ることにより、スイッチング素子を保護することができ
る。
て、5ビットの符号のうち1ビットを除いて‘1’であ
る符号となるようにしている。こうすることにより、全
相サプレス(5ビットの符号全て‘1’)の状態から1
ビットのみノイズが入ってもインバータ回路が誤って動
作しないようにしている。
路と制御装置からなる電力変換装置で、電力変換回路と
制御回路を接続しスイッチング素子のオンオフ信号の伝
送するための信号線の数を少なくすることができる。
変換回路と制御装置からなる電力変換装置で、電力変換
回路と制御回路を接続しスイッチング素子のオンオフ信
号の伝送するための信号にノイズが混入した際にも、ス
イッチング素子が過電圧または過電流となるようなスイ
ッチングモードとなることを防止し、スイッチング素子
の破壊を防止することができる。
す図である。
符号621a〜eをパラレル−シリアル変換器63によ
り1本のシリアル信号631に変換して伝送し、シリア
ル−パラレル変換器8によりパラレルのスイッチング符
号621′a〜eに再変換する点である。
路と制御装置からなる電力変換装置で、電力変換回路と
制御回路を接続しスイッチング素子のオンオフ信号の伝
送するための信号線の数をさらに少なくすることができ
る。
変換回路と制御装置からなる電力変換装置で、電力変換
回路と制御回路を接続しスイッチング素子のオンオフ信
号の伝送するための信号にノイズが混入した際にも、ス
イッチング素子が過電圧または過電流となるようなスイ
ッチングモードとなることを防止し、スイッチング素子
の破壊を防止することができる。
す図である。
点は、スイッチング信号611a〜fを直接パラレル−
シリアル変換器63により1本のシリアル信号631′
に変換して伝送し、シリアル−パラレル変換器8により
パラレルのオンオフ符号711′a〜fに再変換する点
である。
路と制御装置からなる電力変換装置で、電力変換回路と
制御回路を接続しスイッチング素子のオンオフ信号の伝
送するための信号線の数をさらに少なくすることができ
る。
チング信号を伝送するための信号にノイズが混入した際
に、スイッチング素子の破壊を防止する効果はない。
す図である。
として三相の中性点クランプ型インバータ(以下、NP
Cインバータと呼ぶ)を使用する点である。
ッチング素子11a〜11l,スイッチング素子ドライ
バ12a〜12l,還流ダイオード13a〜13lおよ
びクランプダイオード14a〜14fより構成され、交
流電源3の電力を整流器4で整流しコンデンサ51,5
2で平滑した直流電圧を、交流に変換し負荷2に供給す
る。
相当りのスイッチングモードを示す。一相当り四つのス
イッチング素子があるので、2の4乗すなわち16通り
のスイッチングモードを取り得る。しかし、各々のスイ
ッチング素子の耐圧は直流電圧の2分の1程度であるの
で、1素子当りの電圧が常に直流電圧の2分の1以下と
なるスイッチングモードは、図8に示す6通りである。
これより、図7の構成の三相インバータでは許されるス
イッチングモードは6の3乗すなわち216通りとな
る。したがって、許容される全てのスイッチングモード
を伝送するためには、スイッチング符号621は8ビッ
トの信号で十分であり、12個のスイッチング素子を8
ビットの信号で駆動することができる。本実施例で示す
ように、本発明の効果は電力変換回路の規模が大きくな
り、使用するスイッチング素子の数が多くなるほど、そ
の効果が大きくなる傾向にある。
および復号化手段7における符号化表は、第1実施例と
同様の考え方で構成することにより、インバータ回路と
インバータ制御装置の間の信号にノイズが混入した場合
にも、素子過電圧や誤動作によるスイッチング素子の破
壊を防止することができる。
路と制御装置からなる電力変換装置で、電力変換回路と
制御回路を接続しスイッチング素子のオンオフ信号の伝
送するための信号線の数を少なくすることができる。
変換回路と制御装置からなる電力変換装置で、電力変換
回路と制御回路を接続しスイッチング素子のオンオフ信
号の伝送するための信号にノイズが混入した際にも、ス
イッチング素子が過電圧または過電流となるようなスイ
ッチングモードとなることを防止し、スイッチング素子
の破壊を防止することができる。
構成がNPCインバータ回路の場合でも、第2実施例ま
たは第3実施例のようにスイッチング信号をシリアル信
号に変換して伝送することにより、信号線の数をさらに
少なくすることが可能であり、同等の効果が得られる。
は、いずれも電力変換回路としてインバータを用いてい
るが、サイクロコンバータなど、他の構成の電力変換回
路を用いた場合でも、同様の効果が得られる。
は、いずれも符号化手段やパラレル−シリアル変換器を
独立した構成要素としているが、これらはスイッチング
信号発生手段と同一の要素として構成しても、同様の効
果が得られる。
回路と制御装置からなる電力変換装置で、電力変換回路
と制御回路を接続しスイッチング素子のオンオフ信号の
伝送するための信号線の数を少なくすることができる。
変換回路と制御装置からなる電力変換装置で、電力変換
回路と制御回路を接続しスイッチング素子のオンオフ信
号の伝送するための信号にノイズが混入した際にも、ス
イッチング素子が過電圧または過電流となるようなスイ
ッチングモードとなることを防止し、スイッチング素子
の破壊を防止することができる。
チングモードを示す回路図。
チングモードを示す説明図。
器、5…コンデンサ、6…インバータの制御装置、7…
復号化手段、61…スイッチング信号発生手段、62…
符号化手段。
Claims (4)
- 【請求項1】複数のスイッチング素子からなる電力変換
回路と,前記電力変換回路の前記各スイッチング素子の
スイッチング信号を出力する制御回路と,前記制御回路
から出力されるスイッチング信号を符号信号に変換する
符号化回路と,前記符号化回路の出力である符号信号を
前記電力変換回路の前記各スイッチング素子のオンオフ
に相当するオンオフ信号に変換し前記電力変換回路に出
力する復号化手段を含むことを特徴とする電力変換装
置。 - 【請求項2】複数のスイッチング素子からなる電力変換
回路と,前記電力変換回路の前記各スイッチング素子の
スイッチング信号を符号化して出力する制御回路と,前
記制御回路の出力である符号信号を前記電力変換回路の
各スイッチング素子のオンオフに相当するオンオフ信号
に変換し前記電力変換回路に出力する復号化手段からな
ることを特徴とする電力変換装置。 - 【請求項3】複数のスイッチング素子からなる電力変換
回路と,前記電力変換回路の前記各スイッチング素子の
スイッチング信号を出力する制御回路と,前記制御回路
から出力されるスイッチング信号を符号信号に変換する
符号化回路と,前記符号化回路の出力である符号信号を
前記電力変換回路の前記各スイッチング素子のオンオフ
に相当するオンオフ信号に変換し前記電力変換回路に出
力する復号化手段とを備え、前記符号化手段では、前記
スイッチング素子が素子過電圧または素子過電流となる
スイッチング信号が入力された場合には、素子過電圧お
よび素子過電流とならない符号を出力することを特徴と
する電力変換装置。 - 【請求項4】複数のスイッチング素子からなる電力変換
回路と,前記電力変換回路の前記各スイッチング素子の
スイッチング信号を出力する制御回路と,前記制御回路
から出力されるスイッチング信号を符号信号に変換する
符号化回路と,前記符号化回路の出力である符号信号を
前記電力変換回路の各スイッチング素子のオンオフに相
当するオンオフ信号に変換し前記電力変換回路に出力す
る復号化手段とを備え、前記復号化手段では、いかなる
符号信号に対しても素子過電圧および素子過電流となら
ない符号を出力することを特徴とする電力変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23270394A JP3350245B2 (ja) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | 電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23270394A JP3350245B2 (ja) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | 電力変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0898506A true JPH0898506A (ja) | 1996-04-12 |
| JP3350245B2 JP3350245B2 (ja) | 2002-11-25 |
Family
ID=16943458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23270394A Expired - Lifetime JP3350245B2 (ja) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | 電力変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3350245B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2022254608A1 (ja) * | 2021-06-02 | 2022-12-08 | 三菱電機株式会社 | 指令装置、駆動装置、制御装置、および電力変換システム |
-
1994
- 1994-09-28 JP JP23270394A patent/JP3350245B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| US10787193B2 (en) | 2016-07-01 | 2020-09-29 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Drive control device and control method for electric motor |
| WO2022254608A1 (ja) * | 2021-06-02 | 2022-12-08 | 三菱電機株式会社 | 指令装置、駆動装置、制御装置、および電力変換システム |
| JPWO2022254608A1 (ja) * | 2021-06-02 | 2022-12-08 | ||
| US20240204647A1 (en) * | 2021-06-02 | 2024-06-20 | Mitsubishi Electric Corporation | Command device, drive device, control device and power conversion system |
| US12451797B2 (en) * | 2021-06-02 | 2025-10-21 | Mitsubishi Electric Corporation | Command device, drive device, control device and power conversion system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3350245B2 (ja) | 2002-11-25 |
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