JPS637146A - 高電圧発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は１列えはレントゲン（Ｘ線）撮影装置のよう
に、パルス的（間欠的）Ｋ高電圧全必要とする装置のた
めの高電圧発生装置、特にフライホイールおよび電動発
電機を利用した高電圧発生装置に関する。

〔従来の技術〕

第２図は高電圧発生装置の従来列を示す構成図でるる。

同図において、１は直流電源、３′はエネルギー蓄積装
置、４はイ／バータ、８は昇圧トランス、９は高圧整流
器、１０は平滑コンデンサ。

１１は高圧負荷である。これは、直流筒、源ｌからの直
流をインバータ４にて昼周波の交流に変換し。

昇圧トランス８で昇圧するもので　昇圧トラ／ス８の２
次側に発生した交流電圧を整流器９にて整流したのち、
これを平滑コンデ／すｌＯにニジ平滑して負荷１１に直
流高電圧を供給する。制御回路１２はインバータ出力電
流ｉまたは高圧出力電圧ＶＯが所望の値となるように、
インバータ４の点弧制御を行う。

〔発明が解決しようとする問題点〕

こ＼で、ダ１えげ数百Ｗの直流電源の容量に対し。

飼えば数十循の大出力を１時的（し１１えば１秒〕に安
定に出力するためには、制御回路１２による出力電圧−
定制御もさることながら、電源が特に小容量の場合には
大きなエネルギーを蓄積して−時に放出し得る大容量の
エネルギー蓄積装置３′が必要となり、このため例えば
電解コンデンサを用い＝９とすると大容量かつ高価なも
のが必要になると云う問題がめる。また、フライホイー
ルを用いることも考えられるが、このようにすると可逆
のインバータおよび直流電動発電機とその制御装置が必
要となり、全体的に高価となるばかりでなく。

その制御、保守が煩雑になると云う問題がある。

さらに、上記装置のインバータ４では出力１圧を制御す
るために通常はスイッチング素子の導通幅制御、すなわ
ちパルス幅変調（ＰＷＭ）制御が行われることから出力
電流が断続的となるので、昇圧トランス８の２次側に平
滑コンデ／すｌＯを設け。

これにニジ整流器出力を平滑してリプル成分を小さくす
るようにしているが、この几めの平滑コンデンサに容量
が大きくて高価なものが必要になると云う問題がある。

したがって、この発明は構成かつ制御が簡単で。

しかも安価な高電圧発生装置を提供することを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

インバータの出力側にこれと並列にフライホイール付交
流電動発電機を設けると＼もに、インバータとその直流
電源との間に逆流防止用ダイオードを設ける。

〔作用〕

上記フライホイール付交泥電動発電機をインバータにて
制御することにより、これを電動機として運転するとき
はその回転エネルギーをフライホイールに蓄積する一方
、発電機として運転するときはこの蓄積したエネルギー
を放出して昇圧を行うもので、上記逆流防止用ダイオー
ドは昇圧時の電圧が直流電源に掛かるのを防止する次め
に設けられる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の実施列を示す構成図でめる。

同図において、３は補助コンデンサ、５は交流′跳動発
電機（〜ｉ／Ｇ）、６はフライホイール、７はスイッチ
でその他は第２図と同様である０つまり、この実施例は
インバータ４の出力側に交流電動発電機５およびフライ
ホイール６を設けた点が特徴でめる。こうすることによ
ジ、イノバータ４により加速されるＭ７Ｃ３がエネルギ
ーを充分に蓄積した状態では、これが誘導機または同期
機であっても交流電源電圧に対し進みの電流を流すと回
転磁界の磁束が増加して端子電圧が上がる方向に作用し
、逆に遅ｔＮ電流を流すと磁束を減じて端子電圧を下げ
る方向に作用するので、インバータ４のスイッチング制
御を行うことにより。

Ｍ７Ｃ３へのエネルギーの蓄積、放出、すなわち端な 子電圧の昇降圧が自へに操作できるようになる。

このようにすると、出力昇圧時に電力が電源側に流入す
ることになるので、こ：／’Ｌ’ｉ（防止する定め図示
の如く逆流防市用ダイオード２が設けられる。

こうして、制御回路１２にてＭ／Ｇ　５の電流ｉＭまた
は高圧出力電圧Ｖ。を監視しながらインバータ４全制御
することにエリ、−時的に直流を源ｌの電圧よりも充分
高い電圧を・補助コンデンサ３０両端に発生略せること
かでさる。なお、Ｃの昇圧の限界は、　Ｍ／’Ｇ　５に
進み電流を流して磁束ケ増加烙ぜたときの回転機内の飽
和磁束と回転速度に＝つで決まる。このとき、インバー
タ４はＭ、／Ｇ　５に励磁電力を供給するだけで良いか
ら、高圧出力電力よりも小嘔なインバータ容量で良いこ
とは重要な点でおる。また、電源電圧より昇圧する場合
、インバータ４が安定し、て励磁電流を供給するために
、小さな補助コンデンサ３で良いことも重要な点である
。また、Ｍ／Ｇを高速回転嘔せれば、高周波の交流とな
って昇圧トランスが小形化できるばかりでなく、出力側
の平滑用コンデンサＩＯを省略することができ、昇降圧
の制御応答を充分に速くすることが可能となる。嘔らに
、３相（多相）トランスを使用すると、インバータ４と
補助コンデンサ３の作用によってＭ、／Ｇ端子電圧はそ
のピーク値が平坦な３相交流となり、高圧整流器９の出
力側にはりプル電圧が殆んど生じないので、平滑用コン
デンサ１０を極〈小嘔なものとすることができる。−万
、ｊｆＬ相の昇圧トランスは安価でるるので。

これらの事情を考慮して昇圧トランスｒ選択することが
できる。なお、スイッチ７はＭ７Ｃ３が永久磁石界磁付
の同期機では回転中でも出力が出て来るので、これを零
にする次めに設けられものでるるか、Ｍ、／Ｇ５が誘導
機の場合はインバータ４の制御で出力を零にすることが
できるので、この場合はスイッチ７は不要である。また
、誘導機の場合は高速自由回転中の回転磁界による鉄損
全零にすることができるので、同期機の場合に比べて窒
転中の発生損失の点で有利である。

なお１以上で云う高電圧とは直流電源電圧よりも高いと
云うことであり、昇圧トランスは降圧トランスで６つで
も一時的に大電力を取り出す目的のためにはこの発明を
適用することができる。

〔発明の効果〕

この発明によれば、インバータの出力側にこれと並列に
フライホイール付交流電動発電機を接続することにより
、−時的に大電力を発生し得る高電圧発生装置を簡単か
つ安価に得ることができる利点かもたら式れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す構成図、第２図は高電
圧発生装置の従来し１１全示す構成図でろる。 符号説明 １・・頁流准源、２・・逆流防止用ダイオード、３・・
・補助コンデンサ、３′・・エネルギー蓄積装置、４・
・イ／バータ、５・交流１に！励発電機（Ｍ、／Ｇ）、
６・・・フライホイール、７・・スイッチ％８・・昇圧
トランス、９・・・高圧整流器、ＩＯ・・・平滑コンテ
／す。 １１・・高圧負荷　１２・・制御回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 直流電源につながるインバータの出力側を昇圧トランス
   の１次側に接続し、該インバータを制御することにより
   昇圧トランスの２次側に高電圧を発生させる高電圧発生
   装置において、 前記インバータの出力側にこれと並列にフライホイール
   付交流電動発電機を接続するとゝもに、前記直流電源と
   インバータ間に逆流防止用ダイオードを接続してなるこ
   とを特徴とする高電圧発生装置。