JPS591068B2 - 電力変換装置 - Google Patents
電力変換装置Info
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- JPS591068B2 JPS591068B2 JP51025313A JP2531376A JPS591068B2 JP S591068 B2 JPS591068 B2 JP S591068B2 JP 51025313 A JP51025313 A JP 51025313A JP 2531376 A JP2531376 A JP 2531376A JP S591068 B2 JPS591068 B2 JP S591068B2
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- electric valve
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- 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
- H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
- H02M7/49—Combination of the output voltage waveforms of a plurality of converters
-
- 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
- H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
- H02M5/40—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
- H02M5/42—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
- H02M5/44—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
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- H02M5/45—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
- H02M5/4505—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only having a rectifier with controlled elements
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P2201/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the converter used
- H02P2201/13—DC-link of current link type, e.g. typically for thyristor bridges, having an inductor in series with rectifier
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、周波数変換に適した新規な電力変換装置に
関するものである。
関するものである。
従来より交流電動機などへ給電するための電力変換装置
として各種の装置が提案されて訃り大別してインバータ
方式とサイクロコンバータ方式とがある。
として各種の装置が提案されて訃り大別してインバータ
方式とサイクロコンバータ方式とがある。
しかるに前者は転流に関係する問題を生じたり、後者は
所要電力半導体素子総容量や対電源力率などに問題を生
じるなど、一長一短がある。この発明は、両者の長所を
併せ持つ新規な電力変換装置を提供せんとするものであ
る。第１図ａはこの発明の一実施例を示す回路接続図で
、図に訃いて、交流負荷１００へ交流端子Ｕｌ，Ｖｌ，
Ｗ，、Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２を接続した第１、第２電気弁ブ
リツジ２ａ，２ｂを備え、夫々の直流端子Ｐｌ，Ｎｌ、
Ｐ２，Ｎ２は夫々第１、第２直流閉電路ＣＬｌ，ＣＬ２
へ接続▲れて、夫々の閉電路の直列接続集合体を形成す
る。
所要電力半導体素子総容量や対電源力率などに問題を生
じるなど、一長一短がある。この発明は、両者の長所を
併せ持つ新規な電力変換装置を提供せんとするものであ
る。第１図ａはこの発明の一実施例を示す回路接続図で
、図に訃いて、交流負荷１００へ交流端子Ｕｌ，Ｖｌ，
Ｗ，、Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２を接続した第１、第２電気弁ブ
リツジ２ａ，２ｂを備え、夫々の直流端子Ｐｌ，Ｎｌ、
Ｐ２，Ｎ２は夫々第１、第２直流閉電路ＣＬｌ，ＣＬ２
へ接続▲れて、夫々の閉電路の直列接続集合体を形成す
る。
更に、上記直流閉電路ＣＬｌ，ＣＬ２の各々に可制御直
流電源手段（制御整流電源又は直流チヨツパ装置など）
３Ｐ１，３Ｎ１、３Ｐ２，３Ｎ２を有する。
流電源手段（制御整流電源又は直流チヨツパ装置など）
３Ｐ１，３Ｎ１、３Ｐ２，３Ｎ２を有する。
同図実施例は制御整流式直流電源手段であつて夫夫交流
電源５２ａ，５２ｂに接続され、この交流電源は例えば
原交流電源（図示せず）に接続される一次巻線５１を持
つ整流トランス５の２次巻線である。更に、上記第１、
第２直流閉電路ＣＬｌ，ＣＬ２は磁気結合Ｍを持つリア
クトル７を備えている。
電源５２ａ，５２ｂに接続され、この交流電源は例えば
原交流電源（図示せず）に接続される一次巻線５１を持
つ整流トランス５の２次巻線である。更に、上記第１、
第２直流閉電路ＣＬｌ，ＣＬ２は磁気結合Ｍを持つリア
クトル７を備えている。
夫々の閉電路中の直流電源手段３Ｐ，，３Ｎ，、３Ｐ２
，３Ｎ゜２が整流トランス２次巻線５２ａ，５２ｂなど
で絶縁？れている場合は、夫々の閉電鈴ＣＬｌ，ＣＬ２
が独立なので１組の結合リアクトル１を自由な位置に設
ければよく、これを第１図ａに示す。上記閉電路中の直
流電源手段３Ｐ１，３Ｎ，、３Ｐ２，３Ｎ１）≦絶縁さ
れていない場合、例えば交流電源５２ａ，５２ｂが共通
な非絶縁交流電源５２である場合、第１図ｂのように正
電路（ＩＰｌ電路とＩＰ２電路）毎の結合リアクトル７
ａと負電路（ＩＮｌ電路とＩＮ２電路）毎の結合リアク
トル７ｂとを設けることができる。また、共通電源５２
｛５２ａ，５２ｂが非絶縁｝の場合、第１図ａの如く、
一方の正電路（ＩＰ２又はＩＰ，）と他方の負電路（Ｉ
Ｎ，又はＩＮ２）とを結合する１組（又は２組）の結合
リアクトルにすることができる。
，３Ｎ゜２が整流トランス２次巻線５２ａ，５２ｂなど
で絶縁？れている場合は、夫々の閉電鈴ＣＬｌ，ＣＬ２
が独立なので１組の結合リアクトル１を自由な位置に設
ければよく、これを第１図ａに示す。上記閉電路中の直
流電源手段３Ｐ１，３Ｎ，、３Ｐ２，３Ｎ１）≦絶縁さ
れていない場合、例えば交流電源５２ａ，５２ｂが共通
な非絶縁交流電源５２である場合、第１図ｂのように正
電路（ＩＰｌ電路とＩＰ２電路）毎の結合リアクトル７
ａと負電路（ＩＮｌ電路とＩＮ２電路）毎の結合リアク
トル７ｂとを設けることができる。また、共通電源５２
｛５２ａ，５２ｂが非絶縁｝の場合、第１図ａの如く、
一方の正電路（ＩＰ２又はＩＰ，）と他方の負電路（Ｉ
Ｎ，又はＩＮ２）とを結合する１組（又は２組）の結合
リアクトルにすることができる。
あるいは又、第１図ｂにて７ａ，７ｂを全て磁気結合し
た４巻線リアクトルにすることができる。更に又、磁気
結合リアクトル７を用いるのに代えて、第２図に示すよ
うに、上記第１、第２直流閉電路の夫々一部直流電路を
共通直流電路ＤＣＰにすることができる。
た４巻線リアクトルにすることができる。更に又、磁気
結合リアクトル７を用いるのに代えて、第２図に示すよ
うに、上記第１、第２直流閉電路の夫々一部直流電路を
共通直流電路ＤＣＰにすることができる。
そして、この共通直流電路に必要に応じて直流リアクト
ル７′を備えることができる。この共通直流リアクトル
γのインダクタンスは第１図実施例の結合リアクトル７
の相互結合インダクタンスＭに該当する。
ル７′を備えることができる。この共通直流リアクトル
γのインダクタンスは第１図実施例の結合リアクトル７
の相互結合インダクタンスＭに該当する。
そして更に、上記第１、第２直流閉電路の夫々独立な部
分直流電路（矢印１Ｐ１，ｉＰ２，ｉＮ１，ｉＮ２など
を記入した部分）にリアクトル７ＡＩ，７Ｖを点線図示
の如く設けると、この独立直流電路インダクタンスは、
前記第１図実施例に訃ける結合リアクトルの非結合分イ
ンダクタンスに該当する。
分直流電路（矢印１Ｐ１，ｉＰ２，ｉＮ１，ｉＮ２など
を記入した部分）にリアクトル７ＡＩ，７Ｖを点線図示
の如く設けると、この独立直流電路インダクタンスは、
前記第１図実施例に訃ける結合リアクトルの非結合分イ
ンダクタンスに該当する。
湖第２図接続実施例は、各々の電気弁ブリツジ２ａ，２
ｂの夫々正負各直流端子｛Ｐｌ，Ｎｌ、Ｐ２，Ｎ２｝へ
の個別直流電路（矢印１Ｐ１，ｉＮ，，ｉＰ２，ｉＮ２
符号記入部）毎に、独立な制御整流式可制御直流電源手
段３Ｐ１，３Ｎ１，３Ｐ２，３Ｎ２を備え、各手段は各
々全波ブリツジ形整流器である場合の一実施例を示す。
そして、これら各整流器の交流電源５２ａｐ，５２ｂｐ
，５２ａＮ，５２ｂＮは各各斤に絶縁した場合を示す。
ここに、正側同志、負側同志を非絶縁共通交流電源にし
てもよいが、かかる実施例は第３図、第４図にて後述す
る。さて、第１図、第２図谷接続実施例は、次のように
動作？せることができる。第５図〜第８図は夫々一動作
実施態様を示す波形図である。
ｂの夫々正負各直流端子｛Ｐｌ，Ｎｌ、Ｐ２，Ｎ２｝へ
の個別直流電路（矢印１Ｐ１，ｉＮ，，ｉＰ２，ｉＮ２
符号記入部）毎に、独立な制御整流式可制御直流電源手
段３Ｐ１，３Ｎ１，３Ｐ２，３Ｎ２を備え、各手段は各
々全波ブリツジ形整流器である場合の一実施例を示す。
そして、これら各整流器の交流電源５２ａｐ，５２ｂｐ
，５２ａＮ，５２ｂＮは各各斤に絶縁した場合を示す。
ここに、正側同志、負側同志を非絶縁共通交流電源にし
てもよいが、かかる実施例は第３図、第４図にて後述す
る。さて、第１図、第２図谷接続実施例は、次のように
動作？せることができる。第５図〜第８図は夫々一動作
実施態様を示す波形図である。
今、交流負荷１００例えば交流電動機のＹ接続換算各相
電圧をＥＵ，ＥＶ，ＥＷとし、この波形を第５図〜第８
図の夫々イで示す。
電圧をＥＵ，ＥＶ，ＥＷとし、この波形を第５図〜第８
図の夫々イで示す。
周、説明を簡単にするために、交流負荷力率角が００の
場合の位相関係で波形を図示しているが、電圧電流間の
位相差があつてもよい。先づ、第５図動作態様について
説明すると、各電気弁ブリツジ２ａ，２ｂの各直流端子
Ｐ，，Ｎ，，Ｐ２，Ｎ２に流入出する電流１Ｐ１，ｉＮ
１、ＩＰ２，ｉＮ２は、ＩＰｌ：一１Ｎ１，ｉＰ２＋Ｉ
Ｎ２であつて、夫々第５図ホに示すように正弦波の一部
からなる曲線路々三角波で且つ夫々脈動位相の異なる断
続された脈動直流にする。
場合の位相関係で波形を図示しているが、電圧電流間の
位相差があつてもよい。先づ、第５図動作態様について
説明すると、各電気弁ブリツジ２ａ，２ｂの各直流端子
Ｐ，，Ｎ，，Ｐ２，Ｎ２に流入出する電流１Ｐ１，ｉＮ
１、ＩＰ２，ｉＮ２は、ＩＰｌ：一１Ｎ１，ｉＰ２＋Ｉ
Ｎ２であつて、夫々第５図ホに示すように正弦波の一部
からなる曲線路々三角波で且つ夫々脈動位相の異なる断
続された脈動直流にする。
上記脈動は、交流負荷の交流端子相数をｍとする時、交
流負荷の１サイクルにつきｍ回脈動させる。第１図、第
２図接続実施例ではｍ＝３であるから、第５図もｍ＝３
の場合を示す。そして、電気弁ブリツジの数及び直流閉
電路ＣＬの数がＮケの場合、上記脈動は夫々脈動周期の
Ｎ分の１周期（交流出力周期のｍ−Ｎ分の１周期）ずら
せてある。この実施例ではＮ＝２である。
流負荷の１サイクルにつきｍ回脈動させる。第１図、第
２図接続実施例ではｍ＝３であるから、第５図もｍ＝３
の場合を示す。そして、電気弁ブリツジの数及び直流閉
電路ＣＬの数がＮケの場合、上記脈動は夫々脈動周期の
Ｎ分の１周期（交流出力周期のｍ−Ｎ分の１周期）ずら
せてある。この実施例ではＮ＝２である。
第１脈動電流（Ｉｐｌ＝Ｉｎｌ）の１つの波と第２脈動
電流（ＩＰ２＝ＩＮ２）の１つの波との和は交流合計出
力の半波となるよう決定されて訃ジ、ここでは正弦波半
波を形成する。今、Ｕ相交流負荷電流１Ｕについて見る
と、第１図、第２図に卦いて、正半波は第１電気弁ブリ
ツジ２ａの電気弁ＵＰｌを通る第１脈動電流正電路分１
Ｐ１と第２電気弁ブリツジ２ｂの電気弁ＵＰ２を通る第
２脈動電流正電路分ＪＰ２との合成である。
電流（ＩＰ２＝ＩＮ２）の１つの波との和は交流合計出
力の半波となるよう決定されて訃ジ、ここでは正弦波半
波を形成する。今、Ｕ相交流負荷電流１Ｕについて見る
と、第１図、第２図に卦いて、正半波は第１電気弁ブリ
ツジ２ａの電気弁ＵＰｌを通る第１脈動電流正電路分１
Ｐ１と第２電気弁ブリツジ２ｂの電気弁ＵＰ２を通る第
２脈動電流正電路分ＪＰ２との合成である。
同じくＵ相負半波は第２電気弁ブリツジ２ｂの電気弁Ｕ
Ｎ２を通る第２脈動電流負電路分１Ｎ２と第１電気弁ブ
リツジ２ａ０電気弁ＵＮｌを通る第１脈動電流負電路分
１Ｎ１とから成る。以下、同様に他の相Ｖ，Ｗについて
も夫々第１、第２脈動電流１Ｐ，，ｉＮ１、ＩＰ２，ｉ
Ｎ２を第１電気ブリツジ及び第２電気弁ブリツジを介し
て分配する。
Ｎ２を通る第２脈動電流負電路分１Ｎ２と第１電気弁ブ
リツジ２ａ０電気弁ＵＮｌを通る第１脈動電流負電路分
１Ｎ１とから成る。以下、同様に他の相Ｖ，Ｗについて
も夫々第１、第２脈動電流１Ｐ，，ｉＮ１、ＩＰ２，ｉ
Ｎ２を第１電気ブリツジ及び第２電気弁ブリツジを介し
て分配する。
この分配要領は第５図ハ，二・に示す記号の脈動電流１
Ｐ，，ｉＮ，、ＩＰ２，ｉＮ２を同図（ニ）内記入記号
の電気弁ＶＷｌ９ＶＮ２ｊＶＰレＶＰ２９ＷＰｌ９ＷＰ
２ｊＷＮｌ，ＷＮ２を介して行われる。
Ｐ，，ｉＮ，、ＩＰ２，ｉＮ２を同図（ニ）内記入記号
の電気弁ＶＷｌ９ＶＮ２ｊＶＰレＶＰ２９ＷＰｌ９ＷＰ
２ｊＷＮｌ，ＷＮ２を介して行われる。
かくして、正弦波状交流を負荷１００との間で授受でき
る。
る。
第５図は、負荷電圧と同相関係で電流を給電する場合の
位相関係を示すが、任意の位相関係で交流電流を通電さ
せることができ、電力の自由な授受を行うことができる
。
位相関係を示すが、任意の位相関係で交流電流を通電さ
せることができ、電力の自由な授受を行うことができる
。
第６図は、脈動電流１Ｐ１，ｉＮ１、ＩＰ２，ｉＮ２を
同図ホの如く三角波とし、夫々交流電流１ｕ，ｉｖ，ｉ
ｗを同図口，ハ，二の如く台形波にした場合の動作波形
図である。
同図ホの如く三角波とし、夫々交流電流１ｕ，ｉｖ，ｉ
ｗを同図口，ハ，二の如く台形波にした場合の動作波形
図である。
これら台形波交流給電法は、脈動電流１Ｐ１，ｉＮ１、
ＩＰ２，ｉＮ２の総和が一定となるので、可制御直流電
源手段３Ｐ，，３Ｎ１，３Ｐ２，３Ｎ２の奥の電源５１
に対して電流や電力の脈動を生じない特徴を有する。第
７図は、脈動電流１Ｐ１，ｉＮ１、ＩＰ２，ｉＮ２を同
図ホに示す如く、台形波又は方形波とし、台形波の場合
は３相交流負荷の場合、その波形の増大区間、波高値平
坦区間、減少区間、休止無電流区間が夫々交流出力の一
周期である。
ＩＰ２，ｉＮ２の総和が一定となるので、可制御直流電
源手段３Ｐ，，３Ｎ１，３Ｐ２，３Ｎ２の奥の電源５１
に対して電流や電力の脈動を生じない特徴を有する。第
７図は、脈動電流１Ｐ１，ｉＮ１、ＩＰ２，ｉＮ２を同
図ホに示す如く、台形波又は方形波とし、台形波の場合
は３相交流負荷の場合、その波形の増大区間、波高値平
坦区間、減少区間、休止無電流区間が夫々交流出力の一
周期である。
そして、脈動電流１Ｐ１，ｉＮ，とＩＰ２，ｉＮ２との
脈動は、各々の脈動周期の一周期（交流出力の一周期）
だけづれていることは、前述第５図、第６図と同様であ
る。そして、上記台形波脈動電流１Ｐ１，ｉＮ１、ＩＰ
２，ｉＮ２を前記第５図と同様要領で電気弁ブリツジ２
ａ，２ｂによジ交流負荷へ分配すると、第７図口〜二に
示す如き平坦部の大きい台形波が得られる。
脈動は、各々の脈動周期の一周期（交流出力の一周期）
だけづれていることは、前述第５図、第６図と同様であ
る。そして、上記台形波脈動電流１Ｐ１，ｉＮ１、ＩＰ
２，ｉＮ２を前記第５図と同様要領で電気弁ブリツジ２
ａ，２ｂによジ交流負荷へ分配すると、第７図口〜二に
示す如き平坦部の大きい台形波が得られる。
これら第７図の動作態様は、脈動電流の無電流区間を充
分長く取ることができるので、電気弁ブリツジ２ａ，２
ｂの夫々の転流が容易である。従つて、又同一可制御電
源手段であれば逆に周波数の高い交流負荷に対処できる
。次に第８図は、脈動電流の脈動周期を長くした他の動
作態様を示す波形図である。
分長く取ることができるので、電気弁ブリツジ２ａ，２
ｂの夫々の転流が容易である。従つて、又同一可制御電
源手段であれば逆に周波数の高い交流負荷に対処できる
。次に第８図は、脈動電流の脈動周期を長くした他の動
作態様を示す波形図である。
図に卦いて、脈動電流１Ｐ１とＩＰ２とを交互に流し、
１Ｎ１と１Ｎ２とを交互に流す。夫々可制御直流電源手
段により制御することは云うまでもない。第８図ホ，へ
に示すように、脈動電流波形は実線図示半波台形波又は
点線図示半波正弦波又は半波方形波（３相交流負荷の場
合交流出力の一周期の通電巾で、図示しない）である。
台形波は、その電流上昇区間及び電流減少区間が夫々交
流出力の一周期であるもの（鎖線図示）でもよい。実際
上、これらの波形は自由に適宜にできる。そして、Ｕ相
正半波は、第１電気弁ブリツジ２ａ（７）ＵＰｌを通る
第１脈動正電流１Ｐ１と第２電気弁ブリツジ２ｂ０Ｉ）
ＵＰ２を通る第２脈動正電流１Ｐ２とが交互に分担する
。
１Ｎ１と１Ｎ２とを交互に流す。夫々可制御直流電源手
段により制御することは云うまでもない。第８図ホ，へ
に示すように、脈動電流波形は実線図示半波台形波又は
点線図示半波正弦波又は半波方形波（３相交流負荷の場
合交流出力の一周期の通電巾で、図示しない）である。
台形波は、その電流上昇区間及び電流減少区間が夫々交
流出力の一周期であるもの（鎖線図示）でもよい。実際
上、これらの波形は自由に適宜にできる。そして、Ｕ相
正半波は、第１電気弁ブリツジ２ａ（７）ＵＰｌを通る
第１脈動正電流１Ｐ１と第２電気弁ブリツジ２ｂ０Ｉ）
ＵＰ２を通る第２脈動正電流１Ｐ２とが交互に分担する
。
Ｕ相負半波は第２電気弁ブリツジ２ｂ（７）ＵＮ？通る
第２脈動負電流１Ｎ２と第１電気弁ブリツジ２ａ０）Ｕ
Ｎｌを通る第１脈動負電流１Ｎ１とが交互に分担する。
第２脈動負電流１Ｎ２と第１電気弁ブリツジ２ａ０）Ｕ
Ｎｌを通る第１脈動負電流１Ｎ１とが交互に分担する。
同様にＶ相正半波はＶＰ２を通るＩＰ２とＶｐ，を通る
ＩＰｌとが交互に分担し、Ｖ相負半波はＶＮ，を通るＩ
ＮｌとＶＮ２を通るＩＮ２とが交互分担する。
ＩＰｌとが交互に分担し、Ｖ相負半波はＶＮ，を通るＩ
ＮｌとＶＮ２を通るＩＮ２とが交互分担する。
Ｗ相正半波はＷＰ２を通るＩＰ２とＷＰｌを通るＩＰｌ
とが交互に分担し、Ｗ相負半波はＷＮ，を通るＩＮ２と
ＷＮ２を通るＩＮ２とが交互に分担する。かくて、第８
図口〜二の如〈、台形波又は正弦波（近似正弦波を含む
）又は方形波の夫々交流電流を形成通電できる。
とが交互に分担し、Ｗ相負半波はＷＮ，を通るＩＮ２と
ＷＮ２を通るＩＮ２とが交互に分担する。かくて、第８
図口〜二の如〈、台形波又は正弦波（近似正弦波を含む
）又は方形波の夫々交流電流を形成通電できる。
この第８図動作態様も、同一脈動電流の無電流区間を充
分長く取れるので、同一可制御電源手段による交流出力
周波数を高くできる。更に、脈動電流の脈動周期が長い
ので、一層高い周波数の交流負荷に対処できる。伺第８
図動作態様を第１図に実施する場合は、第８図ではＩＰ
，＋ＩＮ，，ｉＰ２ＸｉＮであるから、圧に他のグルー
プの可制御電源手段をリターンパスにしなければならな
い。
分長く取れるので、同一可制御電源手段による交流出力
周波数を高くできる。更に、脈動電流の脈動周期が長い
ので、一層高い周波数の交流負荷に対処できる。伺第８
図動作態様を第１図に実施する場合は、第８図ではＩＰ
，＋ＩＮ，，ｉＰ２ＸｉＮであるから、圧に他のグルー
プの可制御電源手段をリターンパスにしなければならな
い。
従つて、第１図ａのように絶縁電源５２ａ，５２ｂから
給電されているものでは実施できず、第１図ｂの如く非
絶縁共通電源５２へ接続した実施例において実施できる
。即ち第１図ｂや第２図接続実施例の如く、ＩＰｌとＩ
Ｎ２との合流電路、ＩＰ２とＩＮｌとの合流電路を持つ
非絶縁脈動電路形式にすれば、第８図動作態様を実施で
きる。さて、第１図接続実施例に｝いて、第１図の結合
リアクトル７の相互インダクタンスＭは、二つの脈動電
流１Ｐ，，ｉＮ１、ＩＰ２，ｉＮ２の夫々の単向電流に
対して共有電路インダクタンスとして作用する。
給電されているものでは実施できず、第１図ｂの如く非
絶縁共通電源５２へ接続した実施例において実施できる
。即ち第１図ｂや第２図接続実施例の如く、ＩＰｌとＩ
Ｎ２との合流電路、ＩＰ２とＩＮｌとの合流電路を持つ
非絶縁脈動電路形式にすれば、第８図動作態様を実施で
きる。さて、第１図接続実施例に｝いて、第１図の結合
リアクトル７の相互インダクタンスＭは、二つの脈動電
流１Ｐ，，ｉＮ１、ＩＰ２，ｉＮ２の夫々の単向電流に
対して共有電路インダクタンスとして作用する。
即ち一方の電流の増大は他方の電流の減少を誘導する。
一方の電流の減少は他方の電流の増大を誘導する。換言
すれば、両単向脈動電流の和に対して平滑作用を持ち、
両単向電流の差動変化を妨害しない。従つて、第５図〜
第８図に示した如き逆方向変化を呈する脈動電流１Ｐ１
，ｉＮ１、１Ｐ２，１Ｎ２の変化に対して殆んどその変
化を妨害しない。結合インダクタンスＭは共通電路を設
け、その共通電路ＤＣＰに挿入されたインダクタンスｒ
と等価な作用をする。
一方の電流の減少は他方の電流の増大を誘導する。換言
すれば、両単向脈動電流の和に対して平滑作用を持ち、
両単向電流の差動変化を妨害しない。従つて、第５図〜
第８図に示した如き逆方向変化を呈する脈動電流１Ｐ１
，ｉＮ１、１Ｐ２，１Ｎ２の変化に対して殆んどその変
化を妨害しない。結合インダクタンスＭは共通電路を設
け、その共通電路ＤＣＰに挿入されたインダクタンスｒ
と等価な作用をする。
従つて、第２図接続実施例も全く同様に作用する。即ち
、第２図に訃いて、共有インダクタンス７′は（ＩＰｌ
＋ＩＰ２）に対しては平滑作用をする（正弦波の波高値
近傍のようにＤｉ／Ｄｔの小さい領域で余り影響がない
）が、（１Ｐ１−１Ｐ２）なる差動変化に対しては何等
妨害しない。そして一方の単向脈動電流の増大は他方の
単向電流の減少を誘導する。肯第２図に訃いて、個別単
向脈動電流路に挿入されたインダクタンス７Ｅｌ！，７
Ｖは第１図のリアクトル７の非結合分インダクタンスに
相当し、保護限流リアクトルとして挿入してもよい（点
線図示）。
、第２図に訃いて、共有インダクタンス７′は（ＩＰｌ
＋ＩＰ２）に対しては平滑作用をする（正弦波の波高値
近傍のようにＤｉ／Ｄｔの小さい領域で余り影響がない
）が、（１Ｐ１−１Ｐ２）なる差動変化に対しては何等
妨害しない。そして一方の単向脈動電流の増大は他方の
単向電流の減少を誘導する。肯第２図に訃いて、個別単
向脈動電流路に挿入されたインダクタンス７Ｅｌ！，７
Ｖは第１図のリアクトル７の非結合分インダクタンスに
相当し、保護限流リアクトルとして挿入してもよい（点
線図示）。
いずれにしろ、結合リアクトルで単向脈動電流電路を結
合したり、直流電路を共有させることにより、夫々の単
向脈動電流の脈動変化が妨害されるのを防止することが
できる。
合したり、直流電路を共有させることにより、夫々の単
向脈動電流の脈動変化が妨害されるのを防止することが
できる。
第３図は、他の一実施例を示す接続図で、第２図に訃い
て共有直流電路ＤＣＰに共通直流電源４を挿入したもの
である。
て共有直流電路ＤＣＰに共通直流電源４を挿入したもの
である。
周、可制御直流電源手段３Ｐ１，３Ｐ２，３Ｎ１，３Ｎ
２を夫々多相半波電気弁回路で構成した場合を示す。
２を夫々多相半波電気弁回路で構成した場合を示す。
共通直流電源４は共通電気弁ブリツジで更に、電源トラ
ンス５の２次巻線５２ｘに接続している例を示し、△結
線である。可制御直流電源手段の半波電気弁回路用トラ
ンス２次巻線５２Ｐ，５２ＮはＹ結線で、斤に逆位相半
波電流を電源トランスー次巻線５１へ誘導するので、合
成としてＹ結線全波整流に等価な電源電流となる。更に
、二次巻線５２ｘの△結線と合成すると、両交流電圧（
両者共線間電圧）が等しい時は、１２相整流に相当する
電源電流となる。
ンス５の２次巻線５２ｘに接続している例を示し、△結
線である。可制御直流電源手段の半波電気弁回路用トラ
ンス２次巻線５２Ｐ，５２ＮはＹ結線で、斤に逆位相半
波電流を電源トランスー次巻線５１へ誘導するので、合
成としてＹ結線全波整流に等価な電源電流となる。更に
、二次巻線５２ｘの△結線と合成すると、両交流電圧（
両者共線間電圧）が等しい時は、１２相整流に相当する
電源電流となる。
第３図の動作態様は、前述第５図〜第８図と同様に行う
ことができる。
ことができる。
そして、更に交流負荷１００の電圧が高い時は、その電
圧の一部を共通直流電源４で分担することができる。
圧の一部を共通直流電源４で分担することができる。
この分担比率は、第１の２次巻線５２Ｐ，５２Ｎと第２
の２次巻線５２ｘとの電圧比率により自由に変えられる
。そして、５２Ｐ，５２Ｎの電圧比率が高い程と電源転
流作用が強く、高力率又は遅れ力率負荷へ給電できる。
電源５１の高調波を下げ、転流能力も比較的大きい好例
としては、同一ヮ汾電圧（電圧比率１：１）が良い。第
４図は二のの発明の他の一実施例を示す接続図で、第３
図において、第２の２次巻線５２ｘの交流電圧を、第１
の２次巻線５２Ｐ，５２Ｎの交流電圧とを等しくしたも
のと等価である。５２Ｐの正半波を可制御直流電源手段
３Ｐ，，３Ｐ２に使用し、５２Ｐの負半波を共通直流電
源４の第１半分４ａとして使用し、５２Ｎの負半波を可
制御直流電源３Ｎ，，３Ｎ２に使用し、５２Ｎの正半波
を共通直流電源４の第２半分４ｂとして使用した実施例
である。
の２次巻線５２ｘとの電圧比率により自由に変えられる
。そして、５２Ｐ，５２Ｎの電圧比率が高い程と電源転
流作用が強く、高力率又は遅れ力率負荷へ給電できる。
電源５１の高調波を下げ、転流能力も比較的大きい好例
としては、同一ヮ汾電圧（電圧比率１：１）が良い。第
４図は二のの発明の他の一実施例を示す接続図で、第３
図において、第２の２次巻線５２ｘの交流電圧を、第１
の２次巻線５２Ｐ，５２Ｎの交流電圧とを等しくしたも
のと等価である。５２Ｐの正半波を可制御直流電源手段
３Ｐ，，３Ｐ２に使用し、５２Ｐの負半波を共通直流電
源４の第１半分４ａとして使用し、５２Ｎの負半波を可
制御直流電源３Ｎ，，３Ｎ２に使用し、５２Ｎの正半波
を共通直流電源４の第２半分４ｂとして使用した実施例
である。
更に、点線図示の共通直流電源４ｃ及びそのトランスニ
次巻線５２ｘを挿入してもよい。
次巻線５２ｘを挿入してもよい。
これらの動作は、前述第３図と同じく、前述第５図〜第
８図の動作態様で動作させることができる。
８図の動作態様で動作させることができる。
又、負荷１００が同期機の電機子１０１である場合、他
励岑磁巻線１０２、その直巻岑磁巻線又は補償巻線（又
は補極巻線）などの比例性励磁巻線１０３を備えること
ができ、その比例性励磁巻線１０３を適宜の極性切ジ換
え手段１０４を含む比例性励磁回路手段６を第４図点線
図示のように共通直流電路ＸＹへ直列挿入することがで
きる。
励岑磁巻線１０２、その直巻岑磁巻線又は補償巻線（又
は補極巻線）などの比例性励磁巻線１０３を備えること
ができ、その比例性励磁巻線１０３を適宜の極性切ジ換
え手段１０４を含む比例性励磁回路手段６を第４図点線
図示のように共通直流電路ＸＹへ直列挿入することがで
きる。
あるいは又、その共通直流電路の電流に比例させて１０
３を別励磁制御することができる。以上、第４図は第３
図と同様に共通直流電路に共通直流電激を挿入すること
によＶ１負荷電圧に対応する電圧を分担できると共に、
第３図に比べてトランス２次巻線５２Ｐ，５２Ｎの利用
率が向上する（全波２次巻線である）。
３を別励磁制御することができる。以上、第４図は第３
図と同様に共通直流電路に共通直流電激を挿入すること
によＶ１負荷電圧に対応する電圧を分担できると共に、
第３図に比べてトランス２次巻線５２Ｐ，５２Ｎの利用
率が向上する（全波２次巻線である）。
以上各実施例に訃いて、単向脈動電流を電気弁ブリツジ
２ａ，２ｂで交流負荷１００へ分配する制御動作につい
て説明したが、交流負荷が同期機のように内部起電力を
持ち無効電力の供給が可能な場合、その内部起電力が充
分確立した比較的高い速度領域において、各制御直流電
源３を連続直流制御し、単向電流を連続させ、電気弁ブ
リツジを並列運転？れる他励転流インバータとして動作
させることができる。
２ａ，２ｂで交流負荷１００へ分配する制御動作につい
て説明したが、交流負荷が同期機のように内部起電力を
持ち無効電力の供給が可能な場合、その内部起電力が充
分確立した比較的高い速度領域において、各制御直流電
源３を連続直流制御し、単向電流を連続させ、電気弁ブ
リツジを並列運転？れる他励転流インバータとして動作
させることができる。
したがつて、前述の動作態様で低速領域の運転を行い、
上記他励インバータ動作で高速域の運転を行うような２
動作モード切換え運転ができる。
上記他励インバータ動作で高速域の運転を行うような２
動作モード切換え運転ができる。
以上、この発明によれば、単向脈動電路を結合リアクト
ル結合するか又は直流電路を共有することにより、単向
脈動電流の脈動変化の妨害が軽減′ される。又端子相
数ｍの交流負荷について、その一サイクル当りｍ回又は
ｍ／２回脈動させることによ抵対称な交流電流を交流負
荷へ通電することができる。
ル結合するか又は直流電路を共有することにより、単向
脈動電流の脈動変化の妨害が軽減′ される。又端子相
数ｍの交流負荷について、その一サイクル当りｍ回又は
ｍ／２回脈動させることによ抵対称な交流電流を交流負
荷へ通電することができる。
第１図〜第４図はこの発明の夫々一実施例を示す回路接
続図、第５図〜第８図はこの発明の夫々一動作態様を示
す波形図である。 図中同一符号は同一部分を示す。 図において、１００は交流負荷、２ａ，２ｂは電気弁ブ
リツジ、３Ｐ，，３Ｎ，，３Ｐ２，３Ｎ２は可制７御直
流電源手段、ＩＰｌ，ｉＮｌ，ｉＰ２，ｉＮ２は単向脈
動電流、７は結合リアクトル、ＤＣＰは共通直流電路、
４は共通直流電源。
続図、第５図〜第８図はこの発明の夫々一動作態様を示
す波形図である。 図中同一符号は同一部分を示す。 図において、１００は交流負荷、２ａ，２ｂは電気弁ブ
リツジ、３Ｐ，，３Ｎ，，３Ｐ２，３Ｎ２は可制７御直
流電源手段、ＩＰｌ，ｉＮｌ，ｉＰ２，ｉＮ２は単向脈
動電流、７は結合リアクトル、ＤＣＰは共通直流電路、
４は共通直流電源。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 直流端子と交流負荷が接続される交流端子とを有し
各端子間にブリッジ接続された複数の電気弁で構成され
た複数組の電気弁ブリッジ、この複数組の電気弁ブリッ
ジの各直流端子に流入あるいは各直流端子から流出する
単向電流を予定波形かつ互に異なる予定位相にて各々脈
動させる複数の可制御直流電源手段を備え、上記単向脈
動電流を上記複数組の電気弁ブリッジを介して上記交流
負荷へ分配し、上記単向脈動電流の予定波形により合成
される交流電流の給電を行う電力変換装置。 ２ 特許請求の範囲第１項において、上記交流端子の相
数をｍとする時、上記単方向脈動電流を上記交流負荷の
１サイクル当りｍ回脈動させてなる電力変換装置。 ３ 特許請求の範囲第１項において、上記交流端子の相
数をｍとするとき、上記単方向脈動電流を上記交流負荷
の１サイクル当りｍ／２回脈動させてなる電力変換装置
。 ４ 直流端子と交流負荷が接続される交流端子とを有し
各端子間にブリッジ接続された複数の電気弁で構成され
た複数組の電気弁ブリッジ、この複数組の電気弁ブリッ
ジの各直流端子へ流入出する単向電流を予定波形かつ互
に異なる予定位相にて各々脈動させる複数の可制御直流
電源手段を備え、上記単向脈動電流を上記複数組の電気
弁ブリッジを弁して上記交流負荷へ分配し、上記単向脈
動電流の予定波形により合成される交流電流の給電を行
うと共に、更に上記各単向脈動電流通電路には互に磁気
結合されるリアクトルを各々設けてなる電力変換装置。 ５ 特許請求の範囲第４項において、上記交流端子の相
数をｍとする時、上記単方向脈動電流を上記交流負荷の
１サイクル当りｍ回脈動させてなる電力変換装置。 ６ 特許請求の範囲第４項において、上記交流端子の相
数をｍとするとき、上記単方向脈動電流を上記交流負荷
の１サイクル当りｍ／２回脈動させてなる電力変換装置
。 ７ 直流端子と交流負荷が接続される交流端子とを有し
各端子間にブリッジ接続された複数の電気弁で構成され
た複数組の電気弁ブリッジ、この複数組の電気弁ブリッ
ジの各直流端子へ流出入する単向電流を予定波形かつ互
に異なる予定位相にて各々脈動させる複数の可制御直流
電源手段を備え、上記単向脈動電流を上記複数組の電気
弁ブリッジを弁して上記交流負荷へ分配し、上記単向脈
動電流の予定波形により合成される交流電流の給電を行
うと共に、更に上記各単向脈動電流通電路の一部を共通
させてなる電力変換装置。 ８ 特許請求の範囲第７項において、上記交流端子の相
数をｍとする時、上記単方向脈動電流を上記交流負荷の
１サイクル当りｍ回脈動させてなる電力変換装置。 ９ 特許請求の範囲第７項において、上記交流端子の相
数をｍとするとき、上記単方向脈動電流を上記交流負荷
の１サイクル当りｍ／２回脈動させてなる電力変換装置
。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51025313A JPS591068B2 (ja) | 1976-03-09 | 1976-03-09 | 電力変換装置 |
| US05/773,695 US4084220A (en) | 1976-03-09 | 1977-03-02 | Power converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51025313A JPS591068B2 (ja) | 1976-03-09 | 1976-03-09 | 電力変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52109115A JPS52109115A (en) | 1977-09-13 |
| JPS591068B2 true JPS591068B2 (ja) | 1984-01-10 |
Family
ID=12162500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51025313A Expired JPS591068B2 (ja) | 1976-03-09 | 1976-03-09 | 電力変換装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4084220A (ja) |
| JP (1) | JPS591068B2 (ja) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55111677A (en) * | 1979-02-20 | 1980-08-28 | Toshiba Corp | System for starting commutatorless motor |
| DE3012244C2 (de) * | 1980-03-28 | 1982-05-06 | Loher Gmbh, 8399 Ruhstorf | Stromzwischenkreis-Umrichter |
| US4663702A (en) * | 1984-10-12 | 1987-05-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Power converter apparatus and control method thereof |
| US4720776A (en) * | 1984-12-04 | 1988-01-19 | Square D Company | DC bus shorting apparatus and method for polyphase AC inverter |
| US4849870A (en) * | 1988-01-25 | 1989-07-18 | Westinghouse Electric Corp. | Method of operating a-c drive with parallel connected d-c link power converters |
| US4814964A (en) * | 1988-01-27 | 1989-03-21 | Westinghouse Electric Corp. | Variable speed a-c drive |
| DE8810279U1 (ja) * | 1988-08-12 | 1988-10-06 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen, De | |
| US5070440A (en) * | 1990-08-14 | 1991-12-03 | General Electric Company | Power conversion scheme employing paralleled units |
| US5367448A (en) * | 1992-08-07 | 1994-11-22 | Carroll Lawrence B | Three phase AC to DC power converter |
| SE503106C2 (sv) * | 1994-07-01 | 1996-03-25 | Asea Brown Boveri | Lastkommuterad synkronmotordrift |
| US5886893A (en) * | 1996-08-01 | 1999-03-23 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Portable power unit using a cycloconverter for generating a high power single-phase alternating current |
| DE19648806A1 (de) * | 1996-11-26 | 1998-06-04 | Siemens Ag | Antriebssystem im Megawattbereich für Industrieanlagen |
| DE102005012371A1 (de) * | 2005-03-09 | 2006-09-14 | Siemens Ag | Zwölfpuls-Hochspannungsgleichstromübertagung |
| KR101138153B1 (ko) * | 2006-01-17 | 2012-04-23 | 에이비비 슈바이쯔 아게 | 연료/전기 구동 시스템 |
| DE102010010235B9 (de) * | 2009-10-19 | 2013-04-18 | Exscitron Gmbh | Vorrichtung zur Ansteuerung einer Mehrzahl von LED-Strängen |
| US11901810B2 (en) | 2011-05-08 | 2024-02-13 | Koolbridge Solar, Inc. | Adaptive electrical power distribution panel |
| US10090777B2 (en) | 2011-05-08 | 2018-10-02 | Koolbridge Solar, Inc. | Inverter with independent current and voltage controlled outputs |
| US8937822B2 (en) | 2011-05-08 | 2015-01-20 | Paul Wilkinson Dent | Solar energy conversion and utilization system |
| US11460488B2 (en) | 2017-08-14 | 2022-10-04 | Koolbridge Solar, Inc. | AC electrical power measurements |
| US10033302B2 (en) | 2014-08-29 | 2018-07-24 | Koolbridge Solar, Inc. | Rotary solar converter |
| US10148093B2 (en) | 2015-06-16 | 2018-12-04 | Koolbridge Solar, Inc. | Inter coupling of microinverters |
| US11196272B2 (en) | 2016-06-29 | 2021-12-07 | Koolbridge Solar, Inc. | Rapid de-energization of DC conductors with a power source at both ends |
| WO2018091682A1 (en) | 2016-11-18 | 2018-05-24 | Abb Schweiz Ag | Switching an electrical voltage source converter |
| US11228171B2 (en) | 2017-08-14 | 2022-01-18 | Koolbridge Solar, Inc. | Overcurrent trip coordination between inverter and circuit breakers |
| US10250162B2 (en) | 2017-08-14 | 2019-04-02 | Koolbridge Solar, Inc. | DC bias prevention in transformerless inverters |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3823362A (en) * | 1973-02-02 | 1974-07-09 | Gen Electric | Coordinated master-slave converter system for variable-power tank loads |
| US3942090A (en) * | 1973-10-10 | 1976-03-02 | Aeg-Elotherm G.M.B.H. | Control process for operating a parallel-resonant circuit inverter that supplies an inductive charge, as well as the parallel-resonant circuit inverter operated by this method |
| US4020410A (en) * | 1975-11-25 | 1977-04-26 | Viktor Ivanovich Emelyanov | Rectifier-inverter system of converter substation |
-
1976
- 1976-03-09 JP JP51025313A patent/JPS591068B2/ja not_active Expired
-
1977
- 1977-03-02 US US05/773,695 patent/US4084220A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4084220A (en) | 1978-04-11 |
| JPS52109115A (en) | 1977-09-13 |
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