特許6229834IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

サイリスタ整流器及びインバータ部を備えた1パルスインバータ装置の制御回路及び制御方法に関するものである。

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

しかしながら、パルス幅を固定した状態でPAM制御を行うためには、インバータ装置の直流中間電圧の大きさを可変にする必要がある。
大容量のインバータ装置では、直流中間電圧の大きさを可変にするための順変換部として一般的にサイリスタ整流器が用いられており、このサイリスタ整流器に直流中間回路を介してインバータ部が接続されている。サイリスタ整流器は、その動作上、遅れ電流を流さなくてはならないため、直流中間回路にインダクタンスの大きい直流リアクトルを設ける必要がある。また、直流中間回路に接続される平滑用の直流コンデンサも、インバータ部のスイッチングに伴うリプル電流を吸収するために大きな容量が必要になるので、結果として、直流リアクトル及び直流コンデンサからなるLCフィルタの時定数は大きな値となる。 このため、順変換部にサイリスタ整流器を用いた1パルスインバータ装置では、直流中間電圧を可変とするために必要な時間(すなわち、制御応答時間)が長くなり、急激な負荷変動に追従することが困難であるという問題があった。また、制御応答が遅いため、インバータ装置の起動・停止に多くの時間がかかるという問題もあった。 そこで、本発明の解決課題は、急激な負荷変動への追従性を高めると共に応答性を向上させた1パルスインバータ装置の制御回路及び制御方法を提供することにある。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

課題を解決するため、請求項1に係る制御回路は、交流電源に接続されたサイリスタ整流器と、前記サイリスタ整流器に直流中間回路を介して接続され、かつ複数の自己消弧型半導体スイッチング素子からなるインバータ部と、を備えたインバータ装置であって、前記インバータ部の出力電圧と同一周期のパルスにより前記半導体スイッチング素子をスイッチングする1パルスインバータ装置の制御回路において、 前記インバー・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る
【発明の効果】
本発明によれば、定常時には、出力電圧のパルス幅が所定値に固定されるようにサイリスタ整流器の点弧位相角を制御して出力電圧に含まれる高調波成分を低減すると共に、負荷が変動する過渡時には、出力電圧のパルス幅を変化させるように前記点弧位相角を制御することで制御応答の高速化が可能になる。これらの運転切替えは、装置の構成を変えずに実現可能であるため、装置の高価格化を招くことなく負荷変動への追従性や応答性を向上させることができる。
更に、インバータ装置の起動・停止時間の短縮による利便性の向上、及び、故障時や異常時における速やかな保護動作による信頼性の向上も可能である。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】本発明の実施形態が適用される1パルスインバータ装置の主回路構成図である。

【図2】本発明の制御回路の主要部を示すブロック図である。

【図3】本発明の実施形態が適用される1パルスインバータ装置の定常転時の出力電圧及び出力電流を示す波形図である。

【図4】本発明の実施形態が適用される1パルスインバータ装置の起動時の動作を示すタイミングチャートである。

【図5】本発明の実施形態が適用される1パルスインバータ装置の停止時の動作を示すタイミングチャートである。

【図6】1パルスインバータ装置における出力電圧のパルス幅θと基本波成分に対するn次高調波成分の含有率との関係を示すグラフである。

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

Vs:交流電源   ACL:連系インダクタンス   REC:サイリスタ整流器   THY:サイリスタ   DCL:直流リアクトル   DCC:直流コンデンサ   Q1〜Q4:半導体スイッチング素子   INV:インバータ部   L:負荷   REG1,REG2:調節器   11,12:減算手段

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