JPS6337594B2 - - Google Patents
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- JPS6337594B2 JPS6337594B2 JP55060358A JP6035880A JPS6337594B2 JP S6337594 B2 JPS6337594 B2 JP S6337594B2 JP 55060358 A JP55060358 A JP 55060358A JP 6035880 A JP6035880 A JP 6035880A JP S6337594 B2 JPS6337594 B2 JP S6337594B2
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- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
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Classifications
-
- 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
- H02M7/53—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 using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/537—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 using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、所定の直流電圧を所定の周波数およ
び波形の電流に変換する電源装置に関し、特に制
御信号を予め記憶しておき、その記憶されている
制御信号にもとづいて変換回路を制御するように
した電源装置に係る。
び波形の電流に変換する電源装置に関し、特に制
御信号を予め記憶しておき、その記憶されている
制御信号にもとづいて変換回路を制御するように
した電源装置に係る。
最近の産業界に要求されている省力、省エネル
ギー化の必要のため使用者側から可変速電動機の
要求が高まつてきている。現在、この可変速駆動
システムの電源の代表的なものとして商用交流電
源から直流に電力変換するコンバータ部と、この
コンバータ部の直流を交流に変換するインバータ
部とを持つたいわゆる静止型周波数変換機があ
る。これは、通常インバータ装置と呼ばれ、開発
時の矩形波の出力のものから最近のパルス幅変調
制御方式（PWM）へと推移している。またイン
バータ部のスイツチング素子は、当初のサイリス
タから制御性の良さにより高性能なトランジスタ
へと移りかわる傾向を見せている。
ギー化の必要のため使用者側から可変速電動機の
要求が高まつてきている。現在、この可変速駆動
システムの電源の代表的なものとして商用交流電
源から直流に電力変換するコンバータ部と、この
コンバータ部の直流を交流に変換するインバータ
部とを持つたいわゆる静止型周波数変換機があ
る。これは、通常インバータ装置と呼ばれ、開発
時の矩形波の出力のものから最近のパルス幅変調
制御方式（PWM）へと推移している。またイン
バータ部のスイツチング素子は、当初のサイリス
タから制御性の良さにより高性能なトランジスタ
へと移りかわる傾向を見せている。
しかし現在の多くのインバータ装置の出力波形
は、矩形波またはその組合せの形となつており、
中容量のインバータ装置に関して、その出力波形
が正弦波のものは、また実用の域に達していな
い。その理由は、種々考えられるが大別すると次
の３つに要約できる。その１つは、直流電源から
Ａ級またはＢ級増幅により正弦波を発生させると
き、まず増幅性能を持つたトランジスタを使用し
なければならないが、このトランジスタの不飽和
領域においてトランジスタのコレクタ損失が大と
なり、効率の点から実用に無理があることであ
る。その２は、上記１の理由から現在パワー増幅
用として開発されている各種の大容量のトランジ
スタがスイツチング用として開発されており、そ
の電流増幅率の温度、コレクタ電流による影響が
過大で、入力信号の原形を増幅するためにリニア
リテイの点で実用上無理なことが考えられる。そ
の３は、入力となる可変周波の正弦波信号が単相
の場合において比較的簡単に得られても、可変周
波、可変電圧の三相正弦波信号を簡単に得ること
がむずかしいという点にある。
は、矩形波またはその組合せの形となつており、
中容量のインバータ装置に関して、その出力波形
が正弦波のものは、また実用の域に達していな
い。その理由は、種々考えられるが大別すると次
の３つに要約できる。その１つは、直流電源から
Ａ級またはＢ級増幅により正弦波を発生させると
き、まず増幅性能を持つたトランジスタを使用し
なければならないが、このトランジスタの不飽和
領域においてトランジスタのコレクタ損失が大と
なり、効率の点から実用に無理があることであ
る。その２は、上記１の理由から現在パワー増幅
用として開発されている各種の大容量のトランジ
スタがスイツチング用として開発されており、そ
の電流増幅率の温度、コレクタ電流による影響が
過大で、入力信号の原形を増幅するためにリニア
リテイの点で実用上無理なことが考えられる。そ
の３は、入力となる可変周波の正弦波信号が単相
の場合において比較的簡単に得られても、可変周
波、可変電圧の三相正弦波信号を簡単に得ること
がむずかしいという点にある。
本発明目的は、このような欠点を解決し、かつ
上述の可変周波数の要請にも応えられる電源装置
を提供する点にある。
上述の可変周波数の要請にも応えられる電源装置
を提供する点にある。
上記目的のもとに本発明の電源装置は、所望の
電流波形のデータを予め記憶し、この記憶データ
を所定周波数のクロツク信号と同期して順次読み
出して制御信号を発生し、この制御信号で変換回
路のスイツチング素子の導通状態を連続的に制御
するようにしている。ここで所望の電流波形のデ
ータは、記憶内容を変更することにより任意に設
定でき、またクロツク信号の周波数は、任意に設
定できるから、結局出力電圧波形およびその周波
数は、ほとんど自由に設定できることになる。
電流波形のデータを予め記憶し、この記憶データ
を所定周波数のクロツク信号と同期して順次読み
出して制御信号を発生し、この制御信号で変換回
路のスイツチング素子の導通状態を連続的に制御
するようにしている。ここで所望の電流波形のデ
ータは、記憶内容を変更することにより任意に設
定でき、またクロツク信号の周波数は、任意に設
定できるから、結局出力電圧波形およびその周波
数は、ほとんど自由に設定できることになる。
以下、本発明を図に示す一実施例にもとずいて
具体的に説明する。
具体的に説明する。
本発明の電源装置は、第１図に示すように、直
流電源回路２，変換回路３，制御装置４により構
成されており、上記変換回路３は、負荷５に電力
を供給する。上記直流電源回路２は、直流電圧
Vdcを出力するもので、商用交流電源を整流平滑
し、これを直流電圧Vdcとして出力するコンバー
タなどで構成してある。また変換回路３は、直流
電源回路２の直流電圧Vdcをスイツチング素子に
より所定の波形の電流に変換するもので、第２図
に示すように例えば６個のスイツチング素子とし
てパワー増幅用のトランジスタTr1，Tr2……Tr6
をブリツジ状に組合せた他励式の三相全波インバ
ータ３1として構成してある。したがつてこの実
施例の変換回路３は、所定の波形の出力電流とし
て三相IR，IS，ITを発生し、これを負荷５に供給
する。負荷５は、第２図に示すように例えば三相
誘導電動機５1であり、そのＹ結線の巻線CR，CS，
CTは、それぞれ三相全波インバータ３1のトラン
ジスタTr1，Tr2……r6の出力点に接続してある。
もちろんこの負荷５は、抵抗性、容量性あるいは
誘導性のものでもよく、またΔ結線のものでもよ
い。
流電源回路２，変換回路３，制御装置４により構
成されており、上記変換回路３は、負荷５に電力
を供給する。上記直流電源回路２は、直流電圧
Vdcを出力するもので、商用交流電源を整流平滑
し、これを直流電圧Vdcとして出力するコンバー
タなどで構成してある。また変換回路３は、直流
電源回路２の直流電圧Vdcをスイツチング素子に
より所定の波形の電流に変換するもので、第２図
に示すように例えば６個のスイツチング素子とし
てパワー増幅用のトランジスタTr1，Tr2……Tr6
をブリツジ状に組合せた他励式の三相全波インバ
ータ３1として構成してある。したがつてこの実
施例の変換回路３は、所定の波形の出力電流とし
て三相IR，IS，ITを発生し、これを負荷５に供給
する。負荷５は、第２図に示すように例えば三相
誘導電動機５1であり、そのＹ結線の巻線CR，CS，
CTは、それぞれ三相全波インバータ３1のトラン
ジスタTr1，Tr2……r6の出力点に接続してある。
もちろんこの負荷５は、抵抗性、容量性あるいは
誘導性のものでもよく、またΔ結線のものでもよ
い。
そして上記制御装置４は、所定の電流波形例え
ば正弦波形のデータを記憶し、この記憶データを
所定周波数のクロツク信号Soと同期し、順次読
み出して制御信号S1，S2……S6を発生し、これで
上記変換回路３のトランジスタTr1，Tr2……Tr6
の導通状態を制御する。この制御装置４の構成
は、第３図に示すように、所望の電圧波形として
の正弦波電流Io（第５図参照）の瞬時値のデータ
を3n等分に分割して記憶するROMまたはＰ―
ROMなどの記憶回路７，この記憶回路７の瞬時
値のデータを互いに電気角π／３だけ位相のずれた 状態で読み出す制御回路８、この制御回路８に制
御動作のための所定周波数のクロツク信号Soを
送り込むパルス発生回路６，上記制御回路８で制
御され順次に読み出された上記記憶回路７の瞬時
値のデータを一時的に保持し、アナログ量の制御
信号S1，S2……S6として上記変換回路３の各トラ
ンジスタTr1，Tr2……Tr6のベースに印加する出
力回路９を組合せて構成してある。ここで出力回
路９は、第１ラツチ回路１１，１２，……１６，
第２ラツチ回路１０および最終的に制御信号S1，
S2……S6を発生するＤ―Ａ変換回路１７を組合せ
て構成してある。なお制御回路８は、６個のアド
レスレジスタ、プログラムのメモリ、制御カウン
タおよび各装置に対する制御命令を発生するデコ
ーダなどを組合せて構成しており、例えば中央処
理装置（CPU）などで構成するものとする。
ば正弦波形のデータを記憶し、この記憶データを
所定周波数のクロツク信号Soと同期し、順次読
み出して制御信号S1，S2……S6を発生し、これで
上記変換回路３のトランジスタTr1，Tr2……Tr6
の導通状態を制御する。この制御装置４の構成
は、第３図に示すように、所望の電圧波形として
の正弦波電流Io（第５図参照）の瞬時値のデータ
を3n等分に分割して記憶するROMまたはＰ―
ROMなどの記憶回路７，この記憶回路７の瞬時
値のデータを互いに電気角π／３だけ位相のずれた 状態で読み出す制御回路８、この制御回路８に制
御動作のための所定周波数のクロツク信号Soを
送り込むパルス発生回路６，上記制御回路８で制
御され順次に読み出された上記記憶回路７の瞬時
値のデータを一時的に保持し、アナログ量の制御
信号S1，S2……S6として上記変換回路３の各トラ
ンジスタTr1，Tr2……Tr6のベースに印加する出
力回路９を組合せて構成してある。ここで出力回
路９は、第１ラツチ回路１１，１２，……１６，
第２ラツチ回路１０および最終的に制御信号S1，
S2……S6を発生するＤ―Ａ変換回路１７を組合せ
て構成してある。なお制御回路８は、６個のアド
レスレジスタ、プログラムのメモリ、制御カウン
タおよび各装置に対する制御命令を発生するデコ
ーダなどを組合せて構成しており、例えば中央処
理装置（CPU）などで構成するものとする。
次に動作を説明する。直流電源回路２は、常に
直流電圧Vdcを発生しており、変換回路３は、そ
の直流電圧Vdcを入力として後述の制御信号S1，
S2……S6を受けて三相交流電流IR，IS，ITを発生
し、これを負荷５に供給している。この三相交流
電圧IR，IS，ITは、第４図の上段部分に示すよう
に、電気角2/3πずつ位相のずれた正弦波となつ
ている。直流電圧Vdcと負荷５に発生する三相交
流電圧VR，VS，VT（実効値）との関係は、下記
で表わせる。
直流電圧Vdcを発生しており、変換回路３は、そ
の直流電圧Vdcを入力として後述の制御信号S1，
S2……S6を受けて三相交流電流IR，IS，ITを発生
し、これを負荷５に供給している。この三相交流
電圧IR，IS，ITは、第４図の上段部分に示すよう
に、電気角2/3πずつ位相のずれた正弦波となつ
ている。直流電圧Vdcと負荷５に発生する三相交
流電圧VR，VS，VT（実効値）との関係は、下記
で表わせる。
１／２Vdc＝√２VR，√２VS，√２VT
三相交流電流IR，IS，ITの正の半サイクル部分
は、それぞれトランジスタTr1，Tr3，Tr5の導通
により得られ、また三相交流電流IR，IS，ITの負
の半サイクル部分は、それぞれトランジスタ
Tr2，Tr4，Tr6の導通によつて得られる。そして
この三相交流電流IR，IS，ITの波形は、負荷５の
力率を１とすれば、同時に相電圧または線電圧と
しての三相交流電圧VR，VS，VTと見ることもで
きる。三相交流電流IR，IS，ITは、それぞれ巻線
CR，CS，CTの中性点Ｎの部分の接続点に流れ込
む方向を正とし、その逆の方向を負と仮定する
と、第４図の下段部分に示すような電流波形とし
て表わされる。一方、この三相交流電流IR，IS，
ITは、同時にトランジスタTr1，Tr2……Tr6のコ
レクタ電流でもあるから、トランジスタTr1，
Tr2……Tr6のベース電圧すなわち制御信号S1，
S2……S6は、トランジスタの定電流源的性格か
ら、この半波の正弦波とまつたく相似のものとな
つている。このように制御信号S1，S2……S4は、
変換回路３のトランジスタTr1，Tr2……Tr6に対
するベース電流として電気角1/3πずつ位相のず
れたまつたく同一の波形となつている。そしてこ
のまつたく同一の正弦波形の電流は、制御装置５
の記憶回路７に3n分割された瞬時値のデータと
して記憶される。すなわち記憶回路７は、第５図
に示すように正弦波電流I0を3n等分し、その３等
分された部分をさらにｎ等分に分割して瞬時値の
データi1，i2……ioとして所定の番地にそれぞれ
記憶している。
は、それぞれトランジスタTr1，Tr3，Tr5の導通
により得られ、また三相交流電流IR，IS，ITの負
の半サイクル部分は、それぞれトランジスタ
Tr2，Tr4，Tr6の導通によつて得られる。そして
この三相交流電流IR，IS，ITの波形は、負荷５の
力率を１とすれば、同時に相電圧または線電圧と
しての三相交流電圧VR，VS，VTと見ることもで
きる。三相交流電流IR，IS，ITは、それぞれ巻線
CR，CS，CTの中性点Ｎの部分の接続点に流れ込
む方向を正とし、その逆の方向を負と仮定する
と、第４図の下段部分に示すような電流波形とし
て表わされる。一方、この三相交流電流IR，IS，
ITは、同時にトランジスタTr1，Tr2……Tr6のコ
レクタ電流でもあるから、トランジスタTr1，
Tr2……Tr6のベース電圧すなわち制御信号S1，
S2……S6は、トランジスタの定電流源的性格か
ら、この半波の正弦波とまつたく相似のものとな
つている。このように制御信号S1，S2……S4は、
変換回路３のトランジスタTr1，Tr2……Tr6に対
するベース電流として電気角1/3πずつ位相のず
れたまつたく同一の波形となつている。そしてこ
のまつたく同一の正弦波形の電流は、制御装置５
の記憶回路７に3n分割された瞬時値のデータと
して記憶される。すなわち記憶回路７は、第５図
に示すように正弦波電流I0を3n等分し、その３等
分された部分をさらにｎ等分に分割して瞬時値の
データi1，i2……ioとして所定の番地にそれぞれ
記憶している。
さて、制御回路８は、一定の制御プログラムに
もとづいて正弦波電流I0の瞬時値のデータを電気
角1/3πずつずれた位相で読み込んで第１ラツチ
回路１１，１２……１６に格納していくための指
令をする。まず第４図の期間t1〜t2の読み出しモ
ードＭ＝１では、３つのトランジスタTr1，Tr5，
Tr6のベース電流としての制御信号S1，S5，S6を
読み出す。この読み出しモードＭ＝１において、
トランジスタTr1の制御信号S1は、第５図に示す
ように、ｏ〜ｎまでのデータi0，i1……ioであり、
またトランジスタTr6の制御信号S6は、ｎ〜2nま
でのデータio，io＋１……i2oであり、またトラン
ジスタTr5の制御信号S5は、2n〜3nまでのデータ
i2o＋１……i3oであり、さらにその他のトランジ
スタTr4，Tr3，Tr2の制御信号S4，S3，S2は、と
もにゼロである。そしてそれらの瞬時値のデータ
i0，i2，……i3oおよびゼロは、それぞれ第１ラツ
チ回路１１，１２……１６にデータバス１８を通
じて順次独立に入力される。すべての制御信号
S1，S2……S6のデータi0，i2……i3oおよびゼロが
入力された状態で第２ラツチ回路１０は、制御回
路８の指令にもとづいてそれらのデータをi1，i2
……i3oおよびゼロを読み込み、そのまま保持し
ている。そしてＤ―Ａ変換回路１７は、それらの
データ群をアナログ量に変換し、制御信号S1，S2
……S6としてトランジスタT1，T2……T6のベー
スに印加するものである。この動作は、読み出し
モードＭ＝１においてt1→t2と順次進進められ
る。この動作速度は、クロツク信号S0の周波数に
任意に設定できる。したがつて制御信号S1，S2…
…S6の周期は、自由に選定でき、その結果三相交
流電圧VR，VS，VTの周波数は、可変できること
になる。また他の読み出しモードＭ＝２，３……
６の状態は、第５図の各行に示すようになつてい
る。これらの動作の流れは、第６図に示すよう
に、６つの制御信号S1，S2…S6の読み出しおよび
ラツチの動作を順次行い、その次に第２ラツチ回
路１０に移す動作をした後、そのデータ群をＤ―
Ａ変換して出力し、ついでこの動作を１サイクル
として繰返していくことになる。
もとづいて正弦波電流I0の瞬時値のデータを電気
角1/3πずつずれた位相で読み込んで第１ラツチ
回路１１，１２……１６に格納していくための指
令をする。まず第４図の期間t1〜t2の読み出しモ
ードＭ＝１では、３つのトランジスタTr1，Tr5，
Tr6のベース電流としての制御信号S1，S5，S6を
読み出す。この読み出しモードＭ＝１において、
トランジスタTr1の制御信号S1は、第５図に示す
ように、ｏ〜ｎまでのデータi0，i1……ioであり、
またトランジスタTr6の制御信号S6は、ｎ〜2nま
でのデータio，io＋１……i2oであり、またトラン
ジスタTr5の制御信号S5は、2n〜3nまでのデータ
i2o＋１……i3oであり、さらにその他のトランジ
スタTr4，Tr3，Tr2の制御信号S4，S3，S2は、と
もにゼロである。そしてそれらの瞬時値のデータ
i0，i2，……i3oおよびゼロは、それぞれ第１ラツ
チ回路１１，１２……１６にデータバス１８を通
じて順次独立に入力される。すべての制御信号
S1，S2……S6のデータi0，i2……i3oおよびゼロが
入力された状態で第２ラツチ回路１０は、制御回
路８の指令にもとづいてそれらのデータをi1，i2
……i3oおよびゼロを読み込み、そのまま保持し
ている。そしてＤ―Ａ変換回路１７は、それらの
データ群をアナログ量に変換し、制御信号S1，S2
……S6としてトランジスタT1，T2……T6のベー
スに印加するものである。この動作は、読み出し
モードＭ＝１においてt1→t2と順次進進められ
る。この動作速度は、クロツク信号S0の周波数に
任意に設定できる。したがつて制御信号S1，S2…
…S6の周期は、自由に選定でき、その結果三相交
流電圧VR，VS，VTの周波数は、可変できること
になる。また他の読み出しモードＭ＝２，３……
６の状態は、第５図の各行に示すようになつてい
る。これらの動作の流れは、第６図に示すよう
に、６つの制御信号S1，S2…S6の読み出しおよび
ラツチの動作を順次行い、その次に第２ラツチ回
路１０に移す動作をした後、そのデータ群をＤ―
Ａ変換して出力し、ついでこの動作を１サイクル
として繰返していくことになる。
このようにして制御回路８は、電気角1/3πだ
け位相のずれた状態で同一の正弦波形の瞬時値の
データ群を読み出し、これをトランジスタTr1，
Tr2……Tr6に対するベース電流つまり制御信号
S1，S2……S6として順次発生し、これによつて変
換回路３を駆動し、最終的に所定のすなわち正弦
波形の三相交流電圧VR，VS，VTを発生するので
ある。
け位相のずれた状態で同一の正弦波形の瞬時値の
データ群を読み出し、これをトランジスタTr1，
Tr2……Tr6に対するベース電流つまり制御信号
S1，S2……S6として順次発生し、これによつて変
換回路３を駆動し、最終的に所定のすなわち正弦
波形の三相交流電圧VR，VS，VTを発生するので
ある。
ここで制御回路８の図示しない６個のアドレス
指定レジスタの内容は、１つのサイクルを終える
ごとに＋１されることになり、このアドレス指定
用レジスタのアドレス指定が6n＋１に達したと
きに6nを減じてアドレス指定を行う。このよう
にしてデータの読み出し位置は、元の位置に戻つ
て繰返し読み出される。
指定レジスタの内容は、１つのサイクルを終える
ごとに＋１されることになり、このアドレス指定
用レジスタのアドレス指定が6n＋１に達したと
きに6nを減じてアドレス指定を行う。このよう
にしてデータの読み出し位置は、元の位置に戻つ
て繰返し読み出される。
ところで実際のインバータ回路３1のトランジ
スタTr1，Tr2……Tr6は第７図の駆動回路１９に
よつて制御される。同図は、トランジスタTr1に
ついてのみ例示している。この駆動回路１９は、
制御用の電源Ｅに演算増幅器Ａの電源端子Vcc，
VEEを接続するとともに、その出力端に抵抗器
R3，R4を経て上記電源Ｅで作動するダーリント
ン接続の制御用のトランジスタQ1，Q2の前段側
のもののベースに接続し、さらに後段側のトラン
ジスタQ2のコレクタをパワー増幅用のトランジ
スタTr1のベースおよび帰還用の抵抗器R2により
反転入力端に接続して構成してある。トランジス
タTr1は、出力電流瞬時値検出用の変流器CTお
よび負荷５の一部の巻線CRと直列になつて直流
電圧Vdcを受ける。制御信号S1は、反転入力端の
側の抵抗器R1とコモンCOnとの間に印加され、
上記変流器CTの出力は、非反転入力端に加えら
れる。
スタTr1，Tr2……Tr6は第７図の駆動回路１９に
よつて制御される。同図は、トランジスタTr1に
ついてのみ例示している。この駆動回路１９は、
制御用の電源Ｅに演算増幅器Ａの電源端子Vcc，
VEEを接続するとともに、その出力端に抵抗器
R3，R4を経て上記電源Ｅで作動するダーリント
ン接続の制御用のトランジスタQ1，Q2の前段側
のもののベースに接続し、さらに後段側のトラン
ジスタQ2のコレクタをパワー増幅用のトランジ
スタTr1のベースおよび帰還用の抵抗器R2により
反転入力端に接続して構成してある。トランジス
タTr1は、出力電流瞬時値検出用の変流器CTお
よび負荷５の一部の巻線CRと直列になつて直流
電圧Vdcを受ける。制御信号S1は、反転入力端の
側の抵抗器R1とコモンCOnとの間に印加され、
上記変流器CTの出力は、非反転入力端に加えら
れる。
さて、演算増幅器Ａは、制御信号S1とトランジ
スタTr1とコレクタ電流Ic（相電流IR）に比例した
フイードバツク電圧とを入力とし、その差電圧が
増幅し、これでトランジスタQ1，Q2を制御して
最終的にパワー増幅用のトランジスタTr1を制御
する。このようにしてトランジスタTr1は、制御
信号S1に応じた正確な波形を再現する。この動作
は、約100〔Hz〕つまり半サイクルの時間幅５
〔msec〕において10〜50の瞬時値を分割投入して
も充分追従する。特に従来公知の回路は、第８図
に破線で示すように、立上り時にΔtの休止期間
を形成するが、この駆動回路１９の正弦波出力
は、同図の実線のようにゼロクロス点から確実に
立上つている。これは、帰還用の抵抗器R2の一
端を最終段のトランジスタTr1のベース（トラン
ジスタQ2のエミツタ）からとつているからであ
る。そしてこの機能は、抵抗器R2の一端をトラ
ンジスタTr1のエミツタに接続してもほぼ同じよ
うに得られる。この有用な機能は、発明者の実験
によつて確認された。なお、従来のものは、破線
で示すように演算増幅器Ａの出力端から直接取出
している。
スタTr1とコレクタ電流Ic（相電流IR）に比例した
フイードバツク電圧とを入力とし、その差電圧が
増幅し、これでトランジスタQ1，Q2を制御して
最終的にパワー増幅用のトランジスタTr1を制御
する。このようにしてトランジスタTr1は、制御
信号S1に応じた正確な波形を再現する。この動作
は、約100〔Hz〕つまり半サイクルの時間幅５
〔msec〕において10〜50の瞬時値を分割投入して
も充分追従する。特に従来公知の回路は、第８図
に破線で示すように、立上り時にΔtの休止期間
を形成するが、この駆動回路１９の正弦波出力
は、同図の実線のようにゼロクロス点から確実に
立上つている。これは、帰還用の抵抗器R2の一
端を最終段のトランジスタTr1のベース（トラン
ジスタQ2のエミツタ）からとつているからであ
る。そしてこの機能は、抵抗器R2の一端をトラ
ンジスタTr1のエミツタに接続してもほぼ同じよ
うに得られる。この有用な機能は、発明者の実験
によつて確認された。なお、従来のものは、破線
で示すように演算増幅器Ａの出力端から直接取出
している。
以上の実施例は、正弦波の三相交流電圧VR，
VS，VTを発生するものとして説明してあるが、
この出力電圧の波形は、制御装置４の記憶回路７
に記憶させる波形電流I0のデータを任意の波形を
発生させるべく変更すれば所定の波形、すなわち
正弦波以外の任意の波形として得ることもでき
る。また変換回路３は、三相式のものに限らな
い。さらに負荷５は、三相誘導電動機３1であれ
ば、特に有効であるが、既に述べたように、その
他のものでもよく、したがつて実施例のものに限
定されない。
VS，VTを発生するものとして説明してあるが、
この出力電圧の波形は、制御装置４の記憶回路７
に記憶させる波形電流I0のデータを任意の波形を
発生させるべく変更すれば所定の波形、すなわち
正弦波以外の任意の波形として得ることもでき
る。また変換回路３は、三相式のものに限らな
い。さらに負荷５は、三相誘導電動機３1であれ
ば、特に有効であるが、既に述べたように、その
他のものでもよく、したがつて実施例のものに限
定されない。
本発明によれば、制御装置に記憶させるべき波
形データの内容を適宜変更することによつて、所
定の出力波形の電圧が得られ、しかもこの制御動
作がコンピユータなどの制御手段を用いて高い精
度でしかも高速で行えるから、外部の状況に支配
されない安定な出力電圧が得られ、さらに制御装
置のパルス信号の周波数を変更することによつて
任意の出力波形の周波数がそれに対応して増減で
きるので、例えばモータなどの速度制御が容易と
なる。
形データの内容を適宜変更することによつて、所
定の出力波形の電圧が得られ、しかもこの制御動
作がコンピユータなどの制御手段を用いて高い精
度でしかも高速で行えるから、外部の状況に支配
されない安定な出力電圧が得られ、さらに制御装
置のパルス信号の周波数を変更することによつて
任意の出力波形の周波数がそれに対応して増減で
きるので、例えばモータなどの速度制御が容易と
なる。
なお、出力電圧が正弦波のものである場合に、
高調波成分の少い正規の正弦波電圧が得られるの
で、高調波成分によるモータの効率の低下とくに
温度上昇、騒音、振動などの不都合が解決でき、
また正弦波形が高調波成分を含まないものとして
発生できるので、これを精密工作機械に応用した
場合、機械的損失がなく、すべての速度で安定し
た工作精度が得られ、さらに高調波成分が少いた
め、モータへの配線が周囲の電子機器に与えるノ
イズの少い状態で可能となる。
高調波成分の少い正規の正弦波電圧が得られるの
で、高調波成分によるモータの効率の低下とくに
温度上昇、騒音、振動などの不都合が解決でき、
また正弦波形が高調波成分を含まないものとして
発生できるので、これを精密工作機械に応用した
場合、機械的損失がなく、すべての速度で安定し
た工作精度が得られ、さらに高調波成分が少いた
め、モータへの配線が周囲の電子機器に与えるノ
イズの少い状態で可能となる。
第１図は本発明の電源装置のブロツク線図、第
２図は変換回路および負荷の回路図、第３図は制
御装置のブロツク線図、第４図は交流電圧波形と
トランジスタのコレクタ電流および制御信号の関
係を示す波形図、第５図は記憶データとしての正
弦波電圧とトランジスタの位相との関係を示す波
形図、第６図は動作時のフローチヤート図、第７
図は駆動回路の回路図、第８図は出力波形図であ
る。 １……電源装置、２……直流電源回路、３……
変換回路、４……制御装置、５……負荷、６……
パルス発生回路、７……記憶回路、８……制御回
路、９……出力回路。
２図は変換回路および負荷の回路図、第３図は制
御装置のブロツク線図、第４図は交流電圧波形と
トランジスタのコレクタ電流および制御信号の関
係を示す波形図、第５図は記憶データとしての正
弦波電圧とトランジスタの位相との関係を示す波
形図、第６図は動作時のフローチヤート図、第７
図は駆動回路の回路図、第８図は出力波形図であ
る。 １……電源装置、２……直流電源回路、３……
変換回路、４……制御装置、５……負荷、６……
パルス発生回路、７……記憶回路、８……制御回
路、９……出力回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 直流電圧を出力する直流電源回路と、この直
流電源回路の直流電圧をスイツチング素子により
所定の電流に変換する変換回路と、所望の電流波
形のデータを記憶しこの記憶データを所定周波数
のクロツク信号と同期し順次読み出して制御信号
を発生しこの制御信号で上記変換回路のスイツチ
ング素子の導通状態を制御する制御装置とを具備
することを特徴とする電源装置。 ２ 変換回路はスイツチング素子としての６個の
トランジスタの三相全波インバータであり、制御
装置は上記各トランジスタのベースに対応の制御
信号を発生することを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の電源装置。 ３ 制御装置は、正弦波形の瞬時値のデータを記
憶する記憶回路と、この記憶回路のデータを所定
の制御プログラムにもとづいて互いに位相のずれ
た状態で読み出す制御回路と、この制御回路に制
御動作のために周期的なクロツク信号を発生する
パルス発生回路と、上記制御回路で制御され順次
に読み出された上記記憶回路のデータを一時的に
保持しアナログ量の制御信号に変換して変換回路
の各トランジスタのベースに印加する出力回路と
を具備することを特徴とする特許請求の範囲第１
項または第２項記載の電源装置。 ４ 制御装置のパルス発生回路は、周波数可変型
であることを特徴とする特許請求の範囲第３項記
載の電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6035880A JPS56157278A (en) | 1980-05-06 | 1980-05-06 | Power source |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6035880A JPS56157278A (en) | 1980-05-06 | 1980-05-06 | Power source |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56157278A JPS56157278A (en) | 1981-12-04 |
| JPS6337594B2 true JPS6337594B2 (ja) | 1988-07-26 |
Family
ID=13139843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6035880A Granted JPS56157278A (en) | 1980-05-06 | 1980-05-06 | Power source |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56157278A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4634952A (en) * | 1983-11-30 | 1987-01-06 | System Homes Company, Ltd. | Inverter |
| WO1988001467A1 (en) * | 1986-08-15 | 1988-02-25 | Mound Holdings Limited | Fluorescent lamp operation |
-
1980
- 1980-05-06 JP JP6035880A patent/JPS56157278A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56157278A (en) | 1981-12-04 |
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