JP3431506B2 - Multiple inverter device - Google Patents

Multiple inverter device

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JP3431506B2
JP3431506B2 JP21208498A JP21208498A JP3431506B2 JP 3431506 B2 JP3431506 B2 JP 3431506B2 JP 21208498 A JP21208498 A JP 21208498A JP 21208498 A JP21208498 A JP 21208498A JP 3431506 B2 JP3431506 B2 JP 3431506B2
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circuit
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、数kVの高電圧出
力を得るインバータ装置に係り、特に単位インバータを
複数個使用して、高電圧出力を得るようにした多重イン
バータ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inverter device for obtaining a high voltage output of several kV, and more particularly to a multiple inverter device for obtaining a high voltage output by using a plurality of unit inverters.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より交流電動機を可変速運転して、
省電力を計るニーズは、ポンプやブロアなどの2乗トル
ク負荷を中心に普及してきている。特に小容量の低電圧
交流電動機は汎用インバータ装置との組合せで非常に多
く省エネルギー運転が行なわれている。他方、大容量の
交流電動機は例えば3kV系、6kV系、海外での4k
V系など高電圧の電動機である為に、電動機電圧やイン
バータ変圧器の設置の問題などから、省エネルギー運転
の適用は限られていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, an AC motor is operated at a variable speed,
The need for power saving is becoming widespread, centering on square torque loads such as pumps and blowers. In particular, small-capacity low-voltage AC motors are used in a large number of energy-saving operations in combination with general-purpose inverter devices. On the other hand, large-capacity AC motors are, for example, 3kV system, 6kV system, 4k overseas.
Since it is a high-voltage electric motor such as V system, the application of energy-saving operation has been limited due to problems such as electric motor voltage and installation of an inverter transformer.

【0003】低電圧の交流電動機と同様に、高電圧の交
流電動機も容易に可変速化して省エネルギー運転できる
ようにする目的で、高電圧を出力するインバータ装置も
一部で実用化がすすんでいる。ここでは高電圧を出力す
るインバータ装置の例として、先願である特願平9−2
77725号「多重インバータ装置及びその制御方法」
を引用して以下に説明する。
Similar to the low-voltage AC motor, a high-voltage AC motor is easily put into practical use in part for the purpose of easily changing the speed to enable energy-saving operation. . Here, as an example of an inverter device that outputs a high voltage, Japanese Patent Application No. 9-2
No. 77725 "Multiple inverter device and its control method"
Will be described below.

【0004】特願平9−277725号における多重イ
ンバータ装置の構成例を図10乃至図12に示す。図1
0は、高電圧出力を得ることができる多重インバータ装
置で、1は商用交流電源、2は開閉器、3は入力変圧器
で3Pは一次巻線、3Sは二次巻線で複数個の巻線で構
成される。4はインバータ回路で4U1〜4U3,4V
1〜4V3,4W1〜4W3の単位インバータセルを直
列接続してインバータ回路4の各層を構成している。5
は多重インバータ装置によって駆動される多相負荷で、
前記の高電圧交流電動機などが適用される。
10 to 12 show examples of the configuration of the multiplex inverter device in Japanese Patent Application No. 9-277725. Figure 1
0 is a multiple inverter device capable of obtaining a high voltage output, 1 is a commercial AC power source, 2 is a switch, 3 is an input transformer, 3P is a primary winding, 3S is a secondary winding, and a plurality of windings are provided. Composed of lines. 4 is an inverter circuit 4U1-4U3, 4V
Unit inverter cells of 1 to 4V3 and 4W1 to 4W3 are connected in series to configure each layer of the inverter circuit 4. 5
Is a multi-phase load driven by a multiple inverter device,
The above-mentioned high-voltage AC motor or the like is applied.

【0005】図11は、単位インバータセル4U1〜4
U3,4V1〜4V3,4W1〜4W3の単位インバー
タセル回路の構成を示している。この図において、変圧
器3の二次巻線3Pが単位インバータセル回路の交流入
力端子101R,101S,101Tに接続され、入力
される3相交流電力を整流器102で直流電力に変換
し、フィルタコンデンサ103で平滑化した直流電力を
インバータ104で可変周波数の交流電力に変換し、イ
ンバータ出力端子105P,105Nより単相交流電力
を出力する。また、106は整流器102がダイオード
D1〜D6を使用した整流回路のため、フィルタコンデ
ンサ103が運転開始時に急速充電されるのを防止する
初期充電回路である。インバータ104は半導体スイッ
チング素子Q1〜Q4を使用して、ほぼ一定の直流電圧
からPWM制御して可変交流電圧をインバータ出力端子
105P,105Nに出力する。
FIG. 11 shows unit inverter cells 4U1-4.
The structure of the unit inverter cell circuit of U3, 4V1-4V3, 4W1-4W3 is shown. In this figure, the secondary winding 3P of the transformer 3 is connected to the AC input terminals 101R, 101S, 101T of the unit inverter cell circuit, and the input three-phase AC power is converted into DC power by the rectifier 102, and the filter capacitor The DC power smoothed by 103 is converted into AC power of variable frequency by the inverter 104, and single-phase AC power is output from the inverter output terminals 105P and 105N. Reference numeral 106 denotes an initial charging circuit that prevents the filter capacitor 103 from being rapidly charged at the start of operation because the rectifier 102 is a rectifying circuit using the diodes D1 to D6. The inverter 104 uses the semiconductor switching elements Q1 to Q4 to perform PWM control from a substantially constant DC voltage and output a variable AC voltage to the inverter output terminals 105P and 105N.

【0006】図10に示した多重インバータ装置の動作
は、特願平9−277725号の図1に詳細に述べられ
ているが、商用交流電源1の電力を開閉器2を介して入
力変圧器3に供給する。入力変圧器3の二次巻線3Sは
複数個の3相巻線で構成され、それぞれの二次巻線3S
がインバータセルの交流入力端子101R,101S,
101Tに接続され、インバータ回路4で商用交流電源
1より供給される交流電力を可変周波数の交流電力に変
換して多相負荷5に電力供給を行なう。
The operation of the multiple inverter device shown in FIG. 10 is described in detail in FIG. 1 of Japanese Patent Application No. 9-277725, but the power of the commercial AC power supply 1 is input through the switch 2 to the input transformer. Supply to 3. The secondary winding 3S of the input transformer 3 is composed of a plurality of three-phase windings.
Is the AC input terminals 101R, 101S of the inverter cell,
The AC power supplied from the commercial AC power supply 1 is connected to the 101T and converted into AC power of variable frequency by the inverter circuit 4 to supply power to the multi-phase load 5.

【0007】図10に示した従来の多重インバータ装置
は、入力変圧器3の二次巻線3Sと、インバータ回路4
の単位インバータセル4U1〜4U3,4V1〜4V
3,4W1〜4W3がそれぞれ3相交流電力の配線とし
て接続される。この為に単位インバータセルをn個直列
に接続して、3相出力の多重インバータ装置を構成する
と、 3相配線×3相出力×n個直列=9n 即ち、n=3の図10の構成の場合には27本の配線が
入力変圧器3とインバータ回路4の間に必要である。
The conventional multiple inverter device shown in FIG. 10 has a secondary winding 3S of the input transformer 3 and an inverter circuit 4.
Unit inverter cells 4U1-4U3, 4V1-4V
3, 4W1 to 4W3 are respectively connected as wiring for three-phase AC power. For this reason, if n unit inverter cells are connected in series to form a three-phase output multiple inverter device, three-phase wiring × three-phase output × n series = 9n, that is, n = 3 in the configuration of FIG. In some cases, 27 wires are required between the input transformer 3 and the inverter circuit 4.

【0008】これら27本の配線は、主回路電流を流
し、しかも高電圧回路に接続される高圧電線であるため
に、9n本(図10では27本)を全部据付工事の時に
外部配線として接続すると大変な工事量になり沢山の期
間を必要とした。これは多重インバータ装置の出力電圧
を更に高くするとこの接続本数も更に多くなり、実際の
装置例ではn=6で54本の電線が必要となっている。
Since these 27 wires are high-voltage electric wires that carry the main circuit current and are connected to the high-voltage circuit, all 9n wires (27 wires in FIG. 10) are connected as external wires during installation work. Then it took a lot of work and required a lot of time. This is because when the output voltage of the multiple inverter device is further increased, the number of connections is also increased, and in the actual device example, 54 wires are required when n = 6.

【0009】これらの問題を解決するために、図12の
如く装置構成を行なうことが知られている。図12は多
重インバータ装置の据付け図で、入力変圧器3とインバ
ータ回路4は一体として図示の如く構成して、同一電気
室に設置する方法である。これによって入力変圧器3と
インバータ回路4の間の回路配線が多い問題は、これら
の主回路配線を工場での装置接続時に行なうことによっ
て解決されている。
In order to solve these problems, it is known to configure the device as shown in FIG. FIG. 12 is an installation diagram of the multiple inverter device, which is a method in which the input transformer 3 and the inverter circuit 4 are integrally configured as shown and installed in the same electric room. As a result, the problem that the number of circuit wirings between the input transformer 3 and the inverter circuit 4 is large is solved by making these main circuit wirings at the time of device connection at the factory.

【0010】他方図12の如く、入力変圧器3とインバ
ータ4を一体として据付けすると、全体に占める入力変
圧器3の占有面積比率が非常に大きく、また多重インバ
ータ装置全体の損失の中で入力変圧器3の発生分が約半
分あり、設置する電気室が大きくなるとともにクーラー
などの付帯設備も増加していた。
On the other hand, when the input transformer 3 and the inverter 4 are integrally installed as shown in FIG. 12, the ratio of the occupied area of the input transformer 3 to the whole is very large, and the input transformer is included in the loss of the entire multiple inverter device. The amount of equipment 3 generated was about half, and the electric room to be installed became larger and the number of auxiliary equipment such as coolers also increased.

【0011】また入力変圧器3は重量物であるために、
半導体応用機器を据付けるような電気室に数トンも重量
がある入力変圧器3を搬入して据付けるのは大変困難な
作業となっていた。
Since the input transformer 3 is a heavy object,
It has been a very difficult task to carry in and install the input transformer 3 which weighs several tons in an electric room where semiconductor applied equipment is installed.

【0012】他方図10に示す如き多重インバータ装置
では、多相負荷5が交流電動機の場合に、この交流電動
機を急速に減速させようとすると、多相負荷5からイン
バータ回路4に回生電力が流れ込み、図11の如き単位
インバータセル回路ではこの回生電力を処理できず、出
力電圧制御不能や過電圧発生の問題があった。
On the other hand, in the multiple inverter device as shown in FIG. 10, when the multiphase load 5 is an AC motor and an attempt is made to rapidly reduce the speed of the AC motor, regenerative power flows from the multiphase load 5 into the inverter circuit 4. The unit inverter cell circuit as shown in FIG. 11 cannot process the regenerated power, and there is a problem that the output voltage cannot be controlled or an overvoltage occurs.

【0013】また図10に示す如き多重インバータ装置
では、その装置容量が単位インバータセルの容量で決ま
るため、多重インバータ装置の容量をシリーズ化しよう
とすると単位インバータセルは多くの定格容量を準備す
る必要があった。
Further, in the multiple inverter device as shown in FIG. 10, since the device capacity is determined by the capacity of the unit inverter cell, it is necessary to prepare many rated capacities for the unit inverter cell when trying to make the capacity of the multiple inverter device into a series. was there.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】以上の如く構成された
多重インバータ装置においては、次のような問題が存在
した。 (1)入力変圧器3とインバータ回路4を一体として電
気室に設置すると、据付面積が大きくなる。電気室での
発熱が増加する、などの点から電気室や付帯設備が大形
化して高価となる問題があった。 (2)非常に重量が大の入力変圧器3を電気室に据付け
する作業が大変であり、また重量物を設置する為に電気
室の床強度も強化が必要であった。 (3)入力変圧器3とインバータ回路4の間の主回路電
線本数が非常に多くなる問題があった。 (4)多相負荷より多重インバータ装置へ電力回生が生
じた時、インバータ回路4でこの回生電力を処理でき
ず、単位インバータセル回路では電圧制御不能や過電圧
が発生する問題があった。 (5)多重インバータ装置の定格容量の種類を多く設け
ようとするとそれに対応する単位インバータセルの定格
容量を設ける必要があり、特に多重インバータ装置の容
量拡大が難しい問題があった。
The multiple inverter device constructed as described above has the following problems. (1) When the input transformer 3 and the inverter circuit 4 are integrally installed in the electric room, the installation area becomes large. There is a problem in that the heat generation in the electric room increases and the electric room and ancillary equipment become large and expensive. (2) The work of installing the input transformer 3 having a very large weight in the electric room is difficult, and the floor strength of the electric room needs to be strengthened in order to install a heavy object. (3) There has been a problem that the number of main circuit wires between the input transformer 3 and the inverter circuit 4 becomes very large. (4) When electric power is regenerated from the multi-phase load to the multiple inverter device, the inverter circuit 4 cannot process the regenerated electric power, and the unit inverter cell circuit has a problem that voltage control becomes impossible and overvoltage occurs. (5) If many types of rated capacity of the multiple inverter device are to be provided, it is necessary to provide the rated capacity of the unit inverter cell corresponding thereto, and there is a problem that it is particularly difficult to expand the capacity of the multiple inverter device.

【0015】従って、本発明は、主回路配線の削減、容
量拡大に伴なう課題などを解決できる経済的で実用的な
多重インバータ装置を提供することを目的とする。
Therefore, it is an object of the present invention to provide an economical and practical multiple inverter device which can solve the problems associated with the reduction of main circuit wiring and the expansion of capacity.

【0016】[0016]

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、上記
目的を達成するために、以下の構成からなる。まず、請
求項1に対応する発明は、3n組の複数個の単相二次巻
線を有する入力変圧器と、単位インバータセルを複数個
n段直列接続して各相を構成した多重インバータ装置に
おいて、入力変圧器の複数個の単相二次巻線は、入力変
圧器一次巻線に入力される商用交流電源の3相に位相関
係が対応するように上記単相二次巻線3個が3相の組を
なし、この3相の組をなす二次巻線の組相互間で少なく
とも2組は位相がずれるように構成したことを特徴とす
る。従って、入力変圧器を単相二次巻線で構成すること
によって、入力変圧器とインバータ回路間の主回路配線
を従来の2/3に減少させることができ、入力変圧器の
単相二次巻線の3相の組の相互間で位相をずらすことに
よって、電源系統の高調波電流を低減することができる
経済的な多重インバータ装置とすることができる。
Therefore, the present invention is based on the above
To achieve the purpose, it has the following configuration. First, the contract
The invention corresponding to claim 1 is an input transformer having a plurality of 3n sets of single-phase secondary windings, and a multiple inverter device in which a plurality of unit inverter cells are connected in series in n stages to form each phase, The plurality of single-phase secondary windings of the input transformer have three single-phase secondary windings so that the phase relationship corresponds to the three phases of the commercial AC power input to the input transformer primary winding. It is characterized in that a pair of phases is formed, and at least two pairs are out of phase with each other between the pairs of secondary windings forming the pair of three phases. Therefore, by configuring the input transformer with a single-phase secondary winding, the main circuit wiring between the input transformer and the inverter circuit can be reduced to 2/3 of that of the conventional one, and the single-phase secondary winding of the input transformer can be reduced. By shifting the phases of the three phases of the windings from each other, it is possible to provide an economical multiple inverter device capable of reducing the harmonic current of the power supply system.

【0018】また、請求項2に対応する発明は、入力変
圧器に入力される商用交流電源の3相に対応する二次巻
線3個の組(3相の組)を直列接続されるそれぞれの単
位インバータセルに接続することを特徴とする。
In the invention according to claim 2 , three sets of secondary windings (three-phase sets) corresponding to three phases of the commercial AC power source input to the input transformer are connected in series. Is connected to the unit inverter cell of.

【0019】[0019]

【0020】従って、請求項2に対応する発明では、入
力変圧器二次巻線が複数個の単相巻線であっても、各単
位インバータセルの入力電力が同一であるため、入力変
圧器一次巻線側では商用交流電源の電流は各相ともバラ
ンスして、電源系統の高調波電流を低減することができ
る経済的な多重インバータ装置とすることができる。
Therefore, in the invention according to claim 2 , even if the input transformer secondary winding is a plurality of single-phase windings, since the input power of each unit inverter cell is the same, the input transformer is On the primary winding side, the current of the commercial AC power supply is balanced in each phase, and an economical multiple inverter device capable of reducing the harmonic current of the power supply system can be provided.

【0021】[0021]

【0022】[0022]

【0023】[0023]

【0024】更に、請求項3に対応する発明は、複数個
の2次巻線有する入力変圧器と、単位インバータセルを
複数個n段直列接続して各相を構成する多重インバータ
装置において、その出力容量の拡大を図るために上記多
重インバータ装置の出力を並列に接続して容量拡大する
時に、並列接続される上記多重インバータ装置の出力容
量を平衡させるために、少なくとも一方の多重インバー
タ装置の出力電圧を微調整することを特徴とする。従っ
て、2台の多重インバータ装置を並列接続すると出力電
圧のわずかな差異によって負荷バランスが大きく異なっ
てくるが、出力電圧の微調整機能を設けると、安定して
出力容量を平衡させた運転ができ、大容量の多重インバ
ータ装置が提供できる。
Further, the invention according to claim 3 is a multiple inverter device comprising an input transformer having a plurality of secondary windings and a plurality of unit inverter cells connected in series in n stages to form each phase. When the outputs of the multiple inverter devices are connected in parallel to expand the output capacity and the capacity is expanded, the output of at least one of the multiple inverter devices is balanced in order to balance the output capacities of the multiple inverter devices connected in parallel. It is characterized by finely adjusting the voltage. Therefore, if two multi-inverter devices are connected in parallel, the load balance will differ greatly due to a slight difference in output voltage. However, if a fine adjustment function of the output voltage is provided, stable output capacity balance operation can be performed. A large capacity multiple inverter device can be provided.

【0025】また更に、請求項4に対応する発明は、前
記出力電圧を微調整する手段として、単インバータセル
の1部の直流電圧を可変制御して、並列接続された多重
インバータ装置の出力容量を平衡させた運転をすること
を特徴とする。
Further, the invention according to claim 4 is, as means for finely adjusting the output voltage, variably controlling a DC voltage of a part of a single inverter cell to output capacitance of a multiple inverter device connected in parallel. It is characterized by operating in equilibrium.

【0026】そして、請求項5に対応する発明は、多重
インバータを2台並列接続する時、中間端子を有する交
流リアクトルを介して並列接続し、多相負荷は前記交流
リアクトルの中間端子に接続し、前記する出力電圧の微
調整機能を前記交流リアクトルの誘起電圧によって行な
うことを特徴とする。
In the invention according to claim 5 , when two multi-inverters are connected in parallel, they are connected in parallel via an AC reactor having an intermediate terminal, and a multi-phase load is connected to the intermediate terminal of the AC reactor. The fine adjustment function of the output voltage described above is performed by the induced voltage of the AC reactor.

【0027】従って、上記請求項3乃至請求項5に対応
する発明の多重インバータ装置では、その容量拡大が容
易に実現できるとともに、従来は多重インバータ装置の
出力容量定格に対応した単位インバータセルの定格容量
が必要であったが、この単位インバータセルの定格容量
の種類を減らすことができ、標準化容易な多重インバー
タ装置とすることができる。
Therefore, in the multiple inverter device according to the inventions corresponding to claims 3 to 5 , the capacity can be easily expanded, and conventionally, the rating of the unit inverter cell corresponding to the output capacity rating of the multiple inverter device. Although the capacity was required, the number of types of rated capacity of the unit inverter cell can be reduced, and the multiple inverter device can be standardized easily.

【0028】[0028]

【0029】[0029]

【0030】[0030]

【0031】[0031]

【0032】[0032]

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態について図
面を参照して説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0034】(第1の実施形態)図1は第1の実施形態
に対応する実施形態を示す回路図である。商用交流電源
1と、開閉器21,22,23と、3組の入力変圧器3
1,32,33で各入力変圧器はそれぞれ一次巻線31
P,32P,33P及びn組の3相の二次巻線31S,
32S,33Sを持ち、4U,4V,4Wの各相を構成
するために各相にn段設けられた単位インバータセル4
U1〜4U3,4V1〜4V3,4W1〜4W3とで構
成されるインバータ回路4とで多重インバータ装置が構
成され、多相負荷5に電力を供給する。(この図1では
n=3として図示している)図1においては、図10の
入力変圧器3を3分割して入力変圧器31,32,33
として図示している。各入力変圧器31,32,33は
3組の二次巻線を有し、この二次巻線は互いに電気角で
20゜ずれた18相構成の二次巻線としている。各二次
巻線31S,32S,33Sは図示するように各単位イ
ンバータセル4U1〜4W1,4U2〜4W2,4U3
〜4W3に接続されている。
[0034] (First Embodiment) FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment corresponding to the first embodiment <br/>. Commercial AC power supply 1, switches 21, 22, 23 and three sets of input transformers 3
1, 32, 33, each input transformer has a primary winding 31
P, 32P, 33P and n sets of three-phase secondary windings 31S,
A unit inverter cell 4 having 32S and 33S and provided in n stages for each phase to configure each phase of 4U, 4V, and 4W.
A multiple inverter device is configured with the inverter circuit 4 including U1 to 4U3, 4V1 to 4V3, and 4W1 to 4W3, and power is supplied to the multiphase load 5. In FIG. 1, n = 3 is shown in FIG. 1. In FIG. 1, the input transformer 3 of FIG.
Is shown as. Each of the input transformers 31, 32, 33 has three sets of secondary windings, and the secondary windings are 18-phase secondary windings that are offset from each other by an electrical angle of 20 °. Each of the secondary windings 31S, 32S, 33S has a unit inverter cell 4U1-4W1, 4U2-4W2, 4U3 as shown in the drawing.
~ 4W3 is connected.

【0035】図1の多重インバータ装置の基本的な動作
は、従来の図10の多重インバータ装置と同一であり、
商用交流電源1に対応する入力高調波成分なども同一と
なる。
The basic operation of the multiple inverter device of FIG. 1 is the same as that of the conventional multiple inverter device of FIG.
The input harmonic components corresponding to the commercial AC power supply 1 are also the same.

【0036】入力変圧器3を3組に分割して入力変圧器
31,32,33としているが、このように分割された
入力変圧器のいくつか、例えば入力変圧器33をインバ
ータ回路4が設置される電気室とは別に設置し、入力変
圧器31と32のみをインバータ回路4と同一電気室に
設置すれば、次の如き作用効果が得られる。 (1)電気室での入力変圧器の据付面積が2/3で良い
から、電気室のスペース縮小が図れる。 (2)電気室での発熱も約17%程度減少する。(通常
入力変圧器とインバータ回路のロスがほぼ等しいため)
従ってクーラなどの付帯設置も小さくできる。 (3)重量分の入力変圧器が減るから、電気室の床強度
の強化も楽になり、電気室への据付作業も容易となる。
The input transformer 3 is divided into three sets to form the input transformers 31, 32 and 33. Some of the divided input transformers, for example, the input transformer 33 is installed in the inverter circuit 4. If the input transformers 31 and 32 are separately installed in the same electric room as the inverter circuit 4, the following operational effects can be obtained. (1) Since the installation area of the input transformer in the electric room is 2/3, the space of the electric room can be reduced. (2) Heat generation in the electric room is also reduced by about 17%. (Because the loss of the normal input transformer and the inverter circuit are almost equal)
Therefore, ancillary installation such as a cooler can be reduced. (3) Since the input transformer for the weight is reduced, the floor strength of the electric room can be easily strengthened, and the installation work in the electric room becomes easy.

【0037】尚、図1では入力変圧器を3組に分割して
説明しているが、この分割を本発明では特に限定するも
のではなく、また上記電気室とは別に設置する入力変圧
器の数を本発明では特に限定するものではない。
In FIG. 1, the input transformer is divided into three sets for explanation, but this division is not particularly limited in the present invention, and the input transformer to be installed separately from the electric room is described. The number is not particularly limited in the present invention.

【0038】(第2の実施形態)図2は第2の実施形態
を示す回路図である。
(Second Embodiment) FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment.

【0039】第1の実施形態や従来の図10と同一符号
は同一の要素を示す。図10と異なる所は入力変圧器3
の3n組の二次巻線3S1が単相巻線で構成される点
と、インバータ回路4の4V,4U,4Wの各相にn段
直列接続される単位インバータセル4U11〜4U3
1,4V11〜4V31,4W11〜4W31が単相交
流入力の単位インバータセルで構成されていることであ
る。(図2でn=3として図示する。)単相交流入力の
単位インバータセルは、図3に示すように、図11に示
す単位インバータセルに対して、整流器102の部分を
単相整流回路とした物であり、その他の動作は同一であ
る。
The same reference numerals as those in the first embodiment and the conventional FIG. 10 indicate the same elements. The part different from FIG. 10 is the input transformer 3.
And the unit inverter cells 4U11 to 4U3 serially connected to each of the 4V, 4U, and 4W phases of the inverter circuit 4 in n stages.
1, 4V11 to 4V31 and 4W11 to 4W31 are configured by unit inverter cells of single-phase AC input. (Indicated as n = 3 in FIG. 2.) As shown in FIG. 3, the unit inverter cell of the single-phase AC input is different from the unit inverter cell shown in FIG. 11 in that the rectifier 102 is a single-phase rectifier circuit. The other operations are the same.

【0040】図2に示す入力変圧器3の二次巻線3S1
は、3n組(9個)の単相巻線で、60゜/nだけ(こ
の図では20゜)電気的な位相をずらしたn組(ここで
は3組)の商用交流電源1に対応した巻線を、それぞれ
単相巻線とした物である。この図2においては、単位イ
ンバータセル4U11〜4U31と、4V11〜4V3
1と、4W114W31とに接続される二次巻線3S1
はそれぞれ電気的に20゜の位相差があり、また単位イ
ンバータセル4U11と4U21と4U31に接続され
る二次巻線3S1は商用交流電源の3相R.S.Tに対
応した巻線である。
Secondary winding 3S1 of the input transformer 3 shown in FIG.
3n sets (9 pieces) of single-phase windings correspond to n sets (here, 3 sets) of commercial AC power supply 1 whose electrical phase is shifted by 60 ° / n (20 ° in this figure). Each of the windings is a single-phase winding. In FIG. 2, unit inverter cells 4U11 to 4U31 and 4V11 to 4V3 are included.
Secondary winding 3S1 connected to 1 and 4W114W31
Each have an electrical phase difference of 20 °, and the secondary winding 3S1 connected to the unit inverter cells 4U11, 4U21 and 4U31 is a three-phase R.R. S. It is a winding corresponding to T.

【0041】図2の如く構成する時、入力変圧器3の二
次巻線3S1が3n組の単相巻線であっても6n相構成
(この図では18相構成)となるから、商用交流電源1
の電流は18相整流の入力電流となり、入力電流の高調
波成分を低減することができる。以上の如く、二次巻線
3S1が単相巻線の入力変圧器3と単相交流入力の単位
インバータセル4U11〜4U31,4V11〜4V3
1,4W11〜4W31を組合せることによって、次の
ような作用効果が得られる。 (1)入力変圧器3の二次巻線3S1を3n組の単相巻
線としても、商用交流電源1には6n相整流の入力電流
を流すことになり、高調波電流成分を低減することがで
きる。 (2)入力変圧器3とインバータ回路4間の主回路配線
は、二次巻線3S1が単相交流であるため、従来の2/
3に減少し、この間の配線本数が減少する結果工場での
主回路配線作業や現地での据付配線作業が大幅に軽減さ
れる。
In the case of the configuration shown in FIG. 2, even if the secondary winding 3S1 of the input transformer 3 is a 3n set of single-phase windings, it has a 6n-phase configuration (18-phase configuration in this figure). Power supply 1
Current becomes an input current for 18-phase rectification, and the harmonic component of the input current can be reduced. As described above, the secondary winding 3S1 is the single-phase winding input transformer 3 and the single-phase AC input unit inverter cells 4U11 to 4U31, 4V11 to 4V3.
By combining 1, 4W11 to 4W31, the following operational effects can be obtained. (1) Even if the secondary winding 3S1 of the input transformer 3 is a 3n set of single-phase windings, the input current for 6n-phase rectification is passed through the commercial AC power supply 1, and the harmonic current component is reduced. You can (2) As for the main circuit wiring between the input transformer 3 and the inverter circuit 4, since the secondary winding 3S1 is a single-phase alternating current,
As a result, the number of wirings is reduced to 3, and the main circuit wiring work at the factory and the installation and wiring work at the site are greatly reduced.

【0042】(第3の実施形態)図4は第3の実施形態
を示す回路図である。この図で請求項1や請求項2と同
一符号は同一要素を示す。図4において、商用交流電源
1からしゃ断器21,22を介して2分割された入力変
圧器に電力供給する時、入力変圧器31は二次巻線31
Sが3相巻線構成、入力変圧器32は二次巻線32S1
が単相巻線構成で、インバータ回路41とインバータ回
路42の単位インバータセル4U1〜4U41,4V1
〜4V41,4W1〜4W41に電力供給する。ここで
単位インバータセル4U1,4U2,4V1,4V2,
4W1,4W2は3相交流入力、単位インバータセル4
U31,4U41,4V31,4V41,4W31,4
W41は、単相交流入力である。入力変圧器32の二次
巻線32S1は、商用交流電源1の3相交流位相に対応
して、単位インバータセル4U31,4V31,4W3
1、及び4U41,4V41,4W41に接続される巻
線を合成すると、それぞれ△結線、Y結線になるように
接続している。これによって入力変圧器32の入力電流
は12相整流の入力電流となり、入力変圧器31側の入
力電流と同様に多相整流の入力電流で高調波電流成分を
低減することができる。
(Third Embodiment) FIG. 4 is a circuit diagram showing a third embodiment. In this figure, the same symbols as those in claims 1 and 2 indicate the same elements. In FIG. 4, when power is supplied from the commercial AC power source 1 to the input transformer divided into two via the circuit breakers 21 and 22, the input transformer 31 is connected to the secondary winding 31.
S is a three-phase winding configuration, and the input transformer 32 is a secondary winding 32S1.
Has a single-phase winding configuration, and unit inverter cells 4U1 to 4U41, 4V1 of the inverter circuit 41 and the inverter circuit 42
Power is supplied to 4V41, 4W1 to 4W41. Here, the unit inverter cells 4U1, 4U2, 4V1, 4V2
4W1 and 4W2 are three-phase AC input, unit inverter cell 4
U31, 4U41, 4V31, 4V41, 4W31, 4
W41 is a single-phase AC input. The secondary winding 32S1 of the input transformer 32 corresponds to the three-phase AC phase of the commercial AC power supply 1 and corresponds to the unit inverter cells 4U31, 4V31, 4W3.
When the windings connected to 1 and 4U41, 4V41, and 4W41 are combined, they are connected so as to form a Δ connection and a Y connection, respectively. As a result, the input current of the input transformer 32 becomes a 12-phase rectified input current, and like the input current of the input transformer 31 side, the harmonic current component can be reduced by the multi-phase rectified input current.

【0043】図4では入力変圧器32に接続される単位
インバータセル2段、3×2=6個のために、単位イン
バータセルのn段目に接続される3個の二次巻線32S
1が相互で商用交流電源1の3相に対応する構成として
いる。しかしインバータ回路42が単位インバータセル
を3段接続するような場合には、図2と同様に直列接続
される単位インバータセル相互間で二次巻線32S1が
3相構成となるようにすることができる。
In FIG. 4, since there are 2 stages of unit inverter cells connected to the input transformer 32 and 3 × 2 = 6, three secondary windings 32S connected to the n-th stage of the unit inverter cell.
1 is mutually compatible with three phases of the commercial AC power supply 1. However, when the inverter circuit 42 connects the unit inverter cells in three stages, the secondary winding 32S1 may have a three-phase configuration between the unit inverter cells connected in series as in FIG. it can.

【0044】入力変圧器31は図4の図示の如く、二次
巻線31Sを3相巻線としても良く、入力変圧器32と
同様の単相巻線としても良い。図4の如く構成された多
重インバータ装置において、分割された入力変圧器32
をインバータ回路42と別置きにすると、図1や図2と
同様の効果作用がある多重インバータ装置を実現でき
る。
As shown in FIG. 4, in the input transformer 31, the secondary winding 31S may be a three-phase winding or a single-phase winding similar to the input transformer 32. In the multiple inverter device configured as shown in FIG. 4, the divided input transformer 32
If it is placed separately from the inverter circuit 42, it is possible to realize a multiple inverter device having the same effect as that of FIG. 1 or 2.

【0045】(第4の実施形態)図5は第3の実施形態
を示す回路図である。また図6は単位インバータセルの
回路図例である。
(Fourth Embodiment) FIG. 5 is a circuit diagram showing a third embodiment. FIG. 6 is a circuit diagram example of a unit inverter cell.

【0046】図5の回路図は、インバータ回路4を2回
路その出力を並列接続して、多相負荷5を駆動する多重
インバータ装置の構成回路例を示している。この図にお
いて、一方のインバータ回路4の出力電流を検出する。
電流検出器6と、多相負荷5の電流を検出する電流検出
器7と、電流検出器6と7の検出信号より2個のインバ
ータ回路4の出力電流を平衡させるように制御するバラ
ンス制御回路8を設け、バランス制御回路8の出力制御
信号で単位インバータセル4U3a,4V3a,4W3
aを制御する構成である。
The circuit diagram of FIG. 5 shows an example of the configuration circuit of a multiple inverter device for driving the multi-phase load 5 by connecting the outputs of two inverter circuits 4 in parallel. In this figure, the output current of one inverter circuit 4 is detected.
A current detector 6, a current detector 7 for detecting the currents of the polyphase load 5, and a balance control circuit for controlling the output currents of the two inverter circuits 4 to be balanced by the detection signals of the current detectors 6 and 7. 8 is provided, and unit inverter cells 4U3a, 4V3a, 4W3 are provided by the output control signal of the balance control circuit 8.
This is a configuration for controlling a.

【0047】ここで単位インバータセル4U3a,4V
3a,4W3aは、図6にその構成例を示す如く、整流
器102をサイリスタS1〜S6で構成して、このサイ
リスタS1〜S6の位相制御によって単位インバータセ
ルの直流電圧を制御することができる。従って単位イン
バータセル4U3a,4V3a,4W3aの直流電圧
を、バランス制御回路8の出力制御信号に対応して微調
整し、単位インバータセルの出力電圧を微調整すること
ができる。
Here, the unit inverter cells 4U3a, 4V
6, the rectifier 102 is composed of thyristors S1 to S6, and the DC voltage of the unit inverter cell can be controlled by the phase control of the thyristors S1 to S6. Therefore, the DC voltage of the unit inverter cells 4U3a, 4V3a, 4W3a can be finely adjusted according to the output control signal of the balance control circuit 8 to finely adjust the output voltage of the unit inverter cell.

【0048】インバータ回路4の出力を2回路並列接続
して、多重インバータ装置を大容量化して多相負荷5に
交流電力を供給する場合に、商用交流電源1から多相負
荷5までの回路インピーダンスの差などによって、それ
ぞれのインバータ回路4の出力電流が不平衡になりやす
いが、前記の如く単位インバータセル4U3a,4V3
a,4W3aの直流電圧を微調整し、そのセル出力電圧
を前記出力電流が平衡するように微調整することによっ
て、2台のインバータ回路4の負荷バランスを得ること
ができる。
When two outputs of the inverter circuit 4 are connected in parallel and the capacity of the multiple inverter device is increased to supply AC power to the polyphase load 5, the circuit impedance from the commercial AC power supply 1 to the polyphase load 5 is increased. The output currents of the respective inverter circuits 4 are likely to be unbalanced due to the difference between the unit inverter cells 4U3a and 4V3 as described above.
The load balance of the two inverter circuits 4 can be obtained by finely adjusting the DC voltage of a, 4W3a and finely adjusting the cell output voltage so that the output currents are balanced.

【0049】図5、図6では、一方のインバータ回路4
の出力電圧を微調整する方法を、単位インバータセルの
直流電圧を微調整して行なう方法を説明したが、この出
力電圧制御方法としては限定するものではない。以上の
如く2台のインバータ回路4を並列接続して、負荷バラ
ンスをさせて多相負荷5に電力供給できることにより、
次の効果・作用が得られる。 (1)多重インバータ装置の容量拡大が実現でき、従来
は多相負荷5の容量に対応した定格容量の単位インバー
タセルが必要であったが、インバータ回路4の並列接続
によって容量拡大できる結果、単位インバータセルの定
格容量の種類を減少させることができる。 (2)並列運転されるインバータ回路4の負荷バランス
が容易に制御されるから、大容量の多重インバータ装置
の運転信頼性を高めることができる。
In FIGS. 5 and 6, one inverter circuit 4 is used.
Although the method of finely adjusting the output voltage of (1) is performed by finely adjusting the DC voltage of the unit inverter cell, this output voltage control method is not limited. As described above, the two inverter circuits 4 are connected in parallel so that the load can be balanced and the power can be supplied to the polyphase load 5.
The following effects / actions can be obtained. (1) The capacity of the multiple inverter device can be increased, and conventionally, a unit inverter cell having a rated capacity corresponding to the capacity of the multi-phase load 5 was required. However, the capacity can be increased by connecting the inverter circuits 4 in parallel. The type of rated capacity of the inverter cell can be reduced. (2) Since the load balance of the inverter circuits 4 that are operated in parallel is easily controlled, the operational reliability of a large capacity multiple inverter device can be improved.

【0050】(第5の実施形態)図7は第5の実施形態
を示す回路図である。図7の構成において、インバータ
回路4を2台並列接続する時、中間端子付の3相リアク
トル9を介して並列接続し、多相負荷5を3相リアクト
ル9の中間端子に接続する。
(Fifth Embodiment) FIG. 7 is a circuit diagram showing a fifth embodiment. In the configuration of FIG. 7, when two inverter circuits 4 are connected in parallel, they are connected in parallel via a three-phase reactor 9 with an intermediate terminal, and the multiphase load 5 is connected to the intermediate terminal of the three-phase reactor 9.

【0051】図7の如く構成した大容量の多重インバー
タ装置では、前記する回路インピーダンスの影響の差を
3相交流リアクトル9の誘起電圧で補正することによっ
て、2台のインバータ回路4の負荷バランスをとること
ができる。また図7の如き3相リアクトル9を介した並
列接続を、図5の多重インバータ装置で行なっても良
い。図7の如く3相交流リアクトル9を利用した方法で
も、図5と同様の大容量の多重インバータ装置を実現で
きる効果・作用がある。
In the large-capacity multiple inverter device configured as shown in FIG. 7, the load balance between the two inverter circuits 4 is corrected by correcting the difference in the effect of the circuit impedance described above by the induced voltage of the three-phase AC reactor 9. Can be taken. The parallel connection via the three-phase reactor 9 as shown in FIG. 7 may be performed by the multiple inverter device shown in FIG. The method using the three-phase AC reactor 9 as shown in FIG. 7 also has the effect / action of realizing a large-capacity multiple inverter device similar to that shown in FIG.

【0052】(第6の実施形態) 図8は第6の実施形
態を示す回路である。図8の回路図は、従来の図10の
回路図に回生電力処理用抵抗器10をしゃ断器11に付
加したものである。この図において、単位インバータセ
ルが図11や図3の回路図の如く構成されるために、多
相負荷が交流電動機の場合に多相負荷5を急速に減速さ
せようとすると、多相負荷5側より回生電力が単位イン
バータセルの直流回路に流れ込み、単位インバータセル
の直流電圧が上昇して過電圧になったり出力電圧制御不
能になる問題があったが、このように多相負荷5よりの
回生電力を処理させる時に、しゃ断器11を閉して、回
生電力処理用抵抗器10で回生電力の少なくとも一部を
消費させる。
(Sixth Embodiment) FIG. 8 is a circuit diagram showing a sixth embodiment. The circuit diagram of FIG. 8 is obtained by adding the regenerative power processing resistor 10 to the circuit breaker 11 in addition to the conventional circuit diagram of FIG. 10. In this figure, since the unit inverter cells are configured as shown in the circuit diagrams of FIG. 11 and FIG. 3, when the polyphase load 5 is an AC motor and the polyphase load 5 is rapidly decelerated, There is a problem that regenerative power flows into the DC circuit of the unit inverter cell from the side, and the DC voltage of the unit inverter cell rises, resulting in overvoltage or inability to control the output voltage. When processing the electric power, the breaker 11 is closed so that the regenerative power processing resistor 10 consumes at least a part of the regenerative power.

【0053】しゃ断器11は多相負荷5を減速させる時
投入するが、多相負荷5に接続される機器がブロアやポ
ンプなどの流体制御機器の場合には、高速運転領域では
流体の抵抗が大きいために高速領域の減速は比較的速い
ので、しゃ断器11を流体の抵抗が減少する中速領域や
低速領域のみ投入して、回生電力処理用抵抗器10に回
生電力を消費させても良い。
The circuit breaker 11 is turned on when the multi-phase load 5 is decelerated, but when the equipment connected to the multi-phase load 5 is a fluid control equipment such as a blower or a pump, the resistance of the fluid is high in the high-speed operation region. Since it is large, the deceleration in the high speed region is relatively fast. Therefore, the breaker 11 may be inserted only in the medium speed region or the low speed region in which the resistance of the fluid decreases to cause the regenerative power processing resistor 10 to consume the regenerative power. .

【0054】多相負荷5が交流電動機の時、インバータ
回路4の出力電圧と出力周波数がほぼ比例関係となるか
ら、回生電力処理用抵抗器10の処理電力も出力電圧の
2乗に対応して変化するので、前記する如く多相負荷5
の所定の減速範囲のみしゃ断器11を閉するようにすれ
ば、回生電力処理用抵抗器10の電力容量を低減しなが
ら、所定の回生電力を処理して多相負荷5の減速時間を
確保することができる。
When the multi-phase load 5 is an AC motor, the output voltage of the inverter circuit 4 and the output frequency have a substantially proportional relationship, and therefore the processing power of the regenerative power processing resistor 10 also corresponds to the square of the output voltage. Since it changes, as described above, the multi-phase load 5
If the circuit breaker 11 is closed only in the predetermined deceleration range, the predetermined regenerative power is processed and the deceleration time of the polyphase load 5 is secured while reducing the power capacity of the regenerative power processing resistor 10. be able to.

【0055】また多相負荷5が誘導電動機の場合は、こ
の減速期間に誘導電動機の励磁電流を供給する目的で、
インバータ回路4を運転すると、インバータ回路4から
回生電力処理用抵抗器10に有効電力が供給され、回生
電力処理用抵抗器10の電力容量が大きくなる問題があ
ったが、これを解決する手段としてインバータ回路4の
出力電圧位相を調整して、インバータ回路4の出力電流
の大部分が誘導電動機の励磁電流のみになるように制御
する。
When the multi-phase load 5 is an induction motor, in order to supply the exciting current of the induction motor during this deceleration period,
When the inverter circuit 4 is operated, effective power is supplied from the inverter circuit 4 to the regenerative power processing resistor 10 and the power capacity of the regenerative power processing resistor 10 increases, but as a means for solving this, The output voltage phase of the inverter circuit 4 is adjusted so that most of the output current of the inverter circuit 4 is the exciting current of the induction motor.

【0056】このように制御する時、インバータ回路4
の出力電流は回生電力処理用抵抗器10の電流とほぼ9
0゜ずれた位相となり、回生電力処理用抵抗器10で消
費される電力は多相負荷5の回生電力が大部分となり、
回生電力処理用抵抗器10の電力容量を低減できる。
When controlling in this way, the inverter circuit 4
Output current is approximately 9 times the current of the regenerative power processing resistor 10.
The phase is shifted by 0 °, and most of the power consumed by the regenerative power processing resistor 10 is the regenerative power of the polyphase load 5,
The power capacity of the regenerative power processing resistor 10 can be reduced.

【0057】以上の如く構成される多重インバータ装置
及び制御方法においては、次の効果作用が得られる。 (1)多相負荷5よりの回生電力が発生しても、回生電
力処理用抵抗器10でその回生電力を処理して、インバ
ータ回路4の過電圧を防止して、出力電圧制御すること
ができる。 (2)回生電力処理用抵抗器10は多相負荷5の回生電
力のみを消費し、また所定の減速期間のみしゃ断器11
によって投入されるから、その電力容量を低減して経済
的なシステム構成とすることができる。
With the multiple inverter device and control method configured as described above, the following advantageous effects can be obtained. (1) Even if regenerative power is generated from the polyphase load 5, the regenerative power is processed by the regenerative power processing resistor 10 to prevent overvoltage of the inverter circuit 4 and output voltage control can be performed. . (2) The regenerative power processing resistor 10 consumes only the regenerative power of the polyphase load 5, and the circuit breaker 11 only during a predetermined deceleration period.
Since it is turned on by the power supply, the power capacity can be reduced and an economical system configuration can be realized.

【0058】(第7の実施形態)図9は第7の実施形態
を示す回路図である。この図で入力変圧器31と32、
インバータ回路41と42で構成される多重インバータ
装置で、単位インバータセルがn段直列接続される時、
しゃ断器11と回生電力処理用抵抗器10の回路は単位
インバータセルのn段目に接続している。(この図でn
=4,n1=2としている)図9の如くn1段目に回生
電力処理用抵抗器を接続すると、しゃ断器11や回生電
力処理用抵抗器10の定格電圧を図8よりも低減して、
同様の効果作用を得ることができる。
(Seventh Embodiment) FIG. 9 is a circuit diagram showing a seventh embodiment. In this figure, input transformers 31 and 32,
In the multiple inverter device composed of the inverter circuits 41 and 42, when n unit inverter cells are connected in series,
The circuit of the breaker 11 and the regenerative power processing resistor 10 is connected to the n-th stage of the unit inverter cell. (In this figure, n
(= 4, n1 = 2) When the regenerative power processing resistor is connected to the n1th stage as shown in FIG. 9, the rated voltage of the circuit breaker 11 and the regenerative power processing resistor 10 is reduced from that of FIG.
A similar effect can be obtained.

【0059】また、回生電力処理用抵抗器10は、上述
するように、多相負荷5の回生電力のみを処理するよう
にインバータ回路41と42の出力電圧位相を制御する
こともでき、多相負荷5の所定の減速期間のみ投入され
るようにできる。
Further, the regenerative power processing resistor 10 can control the output voltage phases of the inverter circuits 41 and 42 so as to process only the regenerative power of the multiphase load 5 as described above. The load 5 can be applied only during a predetermined deceleration period.

【0060】更に、上述するように、多重インバータ装
置の出力電圧は、その出力周波数とほぼ比例関係で制御
されるが、回生電力処理用抵抗器10で消費できる回生
電力は電圧の2乗に比例するので、回生電力処理中の少
なくとも1部の期間においてインバータ回路41の電圧
をインバータ回路42の電圧より大きくなるように制御
すると、回生電力処理用抵抗器10の処理電力を大きく
でき多相負荷5により効果的な回生減速を行なわせるこ
とができる。
Further, as described above, the output voltage of the multiple inverter device is controlled in a substantially proportional relationship with its output frequency, but the regenerative power that can be consumed by the regenerative power processing resistor 10 is proportional to the square of the voltage. Therefore, when the voltage of the inverter circuit 41 is controlled to be higher than the voltage of the inverter circuit 42 during at least a part of the regenerative power processing, the processing power of the regenerative power processing resistor 10 can be increased and the multiphase load 5 Thus, effective regenerative deceleration can be performed.

【0061】また図9で入力変圧器31と32、インバ
ータ回路41と42にそれぞれ2分割した多重インバー
タ装置の回路図を示したが、入力変圧器やインバータ回
路の分割の有無を特に制限するものではなく、分割がな
くても同様の効果・作用が得られることが明らかであ
る。
Further, FIG. 9 shows a circuit diagram of a multiplex inverter device in which the input transformers 31 and 32 and the inverter circuits 41 and 42 are each divided into two parts. However, whether or not the input transformer or the inverter circuit is divided is particularly limited. Instead, it is clear that the same effect can be obtained without the division.

【0062】[0062]

【発明の効果】以上述べた本発明によれば、2次多巻線
を有する入力変圧器と、単位インバータセルを複数個n
段直列接続して各相を構成するインバータ回路を組合せ
た多重インバータ装置において、以下の効果を奏する。
入力変圧器の単相二次巻線の3相の組の相互間で位相を
ずらすことによって、電源系統の高調波電流を低減する
ことができる。多重インバータ装置の容量拡大を図ると
き、2台の多重インバータ装置を負荷バランスさせて並
列運転できる信頼性の高い大容量化された多重インバー
タ装置を提供することができる。
According to the present invention described above, an input transformer having a secondary multi-winding and a plurality of unit inverter cells n are provided.
The following effects are achieved in the multiple inverter device in which the inverter circuits that are connected in series and configure each phase are combined.
The phase between the three-phase pairs of the single-phase secondary winding of the input transformer is
Reduce the harmonic current of the power system by shifting
be able to. When increasing the capacity of the multiple inverter device, it is possible to provide a highly reliable large-capacity multiple inverter device in which two multiple inverter devices can be load-balanced and operated in parallel.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の多重インバータ装置の第1の実施形
態を示す概要構成図。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of a multiple inverter device of the present invention.

【図2】 本発明の多重インバータ装置の第2の実施形
態を示す概要構成図。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of a multiple inverter device of the present invention.

【図3】 本発明の多重インバータ装置の第2の実施形
態に適用される単位インバータセルの回路図。
FIG. 3 is a circuit diagram of a unit inverter cell applied to a second embodiment of the multiplex inverter device of the present invention.

【図4】 本発明の多重インバータ装置の第3の実施形
態を示す概要構成図。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a third embodiment of a multiple inverter device of the present invention.

【図5】 本発明の多重インバータ装置の第4の実施形
態を示す概要構成図。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a fourth embodiment of a multiple inverter device of the present invention.

【図6】 本発明の多重インバータ装置の第4の実施形
態に適用される単位インバータセルの回路図。
FIG. 6 is a circuit diagram of a unit inverter cell applied to a fourth embodiment of a multiple inverter device of the present invention.

【図7】 本発明の多重インバータ装置の第5の実施形
態を示す概要構成図。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a fifth embodiment of a multiple inverter device of the present invention.

【図8】 本発明の多重インバータ装置の第6の実施形
態を示す概要構成図。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a sixth embodiment of a multiple inverter device of the present invention.

【図9】 本発明の多重インバータ装置の第7の実施形
態を示す概要構成図。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing a seventh embodiment of a multiple inverter device of the present invention.

【図10】 従来の多重インバータ装置を示す概要構成
図。
FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing a conventional multiple inverter device.

【図11】 従来の多重インバータ装置の実施形態に適
用される単位インバータセルの回路図。
FIG. 11 is a circuit diagram of a unit inverter cell applied to an embodiment of a conventional multiple inverter device.

【図12】 従来の多重インバータ装置の電気室への設
置例を示す図。
FIG. 12 is a diagram showing an example of installation of a conventional multiple inverter device in an electric room.

【符号の説明】 1…商用交流電源 2,21〜23…開閉器 3…入力変圧器 31,32,33…入力変圧器 3P…一次巻線 31P,32P,33P…一次巻線 3S…二次巻線 31S〜33S,3S1,32S1…二次巻線 4…インバータ回路 41,42…インバータ回路 4U1〜4U3,4V1〜4V3,4W1〜4W3…単
位インバータセル 4U11〜4U41,4V11〜4V41,4W11〜
4W41,4U3a,4V3a,4W3a…単位インバ
ータセル 5…多相負荷 6,7…電流検出器 8…バランス制御回路 9…3相リアクトル 11…しゃ断器 10…回生電力処理用抵抗器 Q1〜Q6…半導体スイッチング素子 D1〜D6…ダイオード S1〜S6…サイリスタ 101R,101S,101T…交流入力端子 102…整流器 103…フィルタコンデンサ 104…インバータ 105P,105N…インバータ出力端子 106…初期充電回路
[Explanation of Codes] 1 ... Commercial AC power supply 2, 21-23 ... Switch 3 ... Input transformer 31, 32, 33 ... Input transformer 3P ... Primary winding 31P, 32P, 33P ... Primary winding 3S ... Secondary Windings 31S to 33S, 3S1, 32S1 ... Secondary winding 4 ... Inverter circuits 41, 42 ... Inverter circuits 4U1-4U3, 4V1-4V3, 4W1-4W3 ... Unit inverter cells 4U11-4U41, 4V11-4V41, 4W11-
4W41, 4U3a, 4V3a, 4W3a ... Unit inverter cell 5 ... Multi-phase load 6, 7 ... Current detector 8 ... Balance control circuit 9 ... 3-phase reactor 11 ... Breaker 10 ... Regenerative power processing resistors Q1-Q6 ... Semiconductor Switching elements D1 to D6 ... Diodes S1 to S6 ... Thyristors 101R, 101S, 101T ... AC input terminal 102 ... Rectifier 103 ... Filter capacitor 104 ... Inverter 105P, 105N ... Inverter output terminal 106 ... Initial charging circuit

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 複数個の2次巻線を有する入力変圧器
と、単位インバータセルを複数個n段(nは自然数)直
列接続して各相を構成し、前記入力変圧器と組合せて多
相負荷に電力を供給する多重インバータ装置において、 入力変圧器の複数個の単相2次巻線は、入力変圧器の1
次巻線に入力される交流電源の3相に位相関係が対応す
るように単相2次巻線が3相の組をなし、 この3相の組をなす単相2次巻線の組相互間で少なくと
も2組は位相がずれるように構成したことを特徴とする
多重インバータ装置。
1. An input transformer having a plurality of secondary windings and a plurality of unit inverter cells connected in series in n stages (n is a natural number) to form each phase, and combined with the input transformer. In a multiple inverter device that supplies power to a phase load, the plurality of single-phase secondary windings of the input transformer are
The single-phase secondary windings form a set of three phases so that the phase relationship corresponds to the three phases of the AC power source input to the secondary winding. A multiple inverter device characterized in that at least two pairs of them are out of phase with each other.
【請求項2】 前記直列接続されるそれぞれの単位イン
バータセルに接続する前記入力変圧器の単相2次巻線
は、前記入力変圧器の入力する3相交流に対応する単相
2次巻線をそれぞれ接続することを特徴とする請求項1
記載の多重インバータ装置。
2. The single-phase secondary winding of the input transformer connected to each of the unit inverter cells connected in series is a single-phase secondary winding corresponding to the three-phase alternating current input by the input transformer. 2. Each of the above is connected.
The described multiple inverter device.
【請求項3】 複数個の2次巻線を有する入力変圧器
と、単位インバータセルを複数個n段(nは自然数)直
列接続して構成される多重インバータ装置において、 前記多重インバータ装置を複数台並列接続する時、並列
接続される多重インバータ装置の少なくとも一方にその
出力電圧を微調整して、負荷電流のバランスを調整する
手段を具備したことを特徴とする多重インバータ装置。
3. A multiple inverter device comprising an input transformer having a plurality of secondary windings and a plurality of unit inverter cells connected in series in n stages (n is a natural number), wherein a plurality of the multiple inverter devices are provided. A multi-inverter device characterized in that, when the units are connected in parallel, at least one of the multi-inverter devices connected in parallel is provided with means for finely adjusting the output voltage to adjust the balance of the load current.
【請求項4】 前記直列接続される単位インバータセル
の少なくとも1部の直流電圧を可変制御することを特徴
とする請求項3記載の多重インバータ装置。
4. The multiple inverter device according to claim 3, wherein the DC voltage of at least a part of the unit inverter cells connected in series is variably controlled.
【請求項5】 複数個の2次巻線を有する入力変圧器
と、単位インバータセルを複数個n段(nは自然数)直
列接続して構成される多重インバータ装置において、 前記多重インバータ装置を2台並列接続する時、2台の
多重インバータ出力端子間に3相リアクトル接続し、前
記3相リアクトルの中間端子に負荷を接続することを特
徴とする多重インバータ装置。
5. A multi-inverter device comprising an input transformer having a plurality of secondary windings and a plurality of unit inverter cells connected in series in n stages (n is a natural number). A multi-inverter device, characterized in that, when two units are connected in parallel, a three-phase reactor is connected between two multi-inverter output terminals, and a load is connected to an intermediate terminal of the three-phase reactor.
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