JPH0810986B2 - Power converter - Google Patents
Power converterInfo
- Publication number
- JPH0810986B2 JPH0810986B2 JP60129843A JP12984385A JPH0810986B2 JP H0810986 B2 JPH0810986 B2 JP H0810986B2 JP 60129843 A JP60129843 A JP 60129843A JP 12984385 A JP12984385 A JP 12984385A JP H0810986 B2 JPH0810986 B2 JP H0810986B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- output
- frequency
- signal
- inverter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Ac-Ac Conversion (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、電力変換装置に係り、特に、高周波を直接
低周波に変換する周波数変換回路を備えた電力変換装置
に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power conversion device, and more particularly to a power conversion device including a frequency conversion circuit that directly converts a high frequency into a low frequency.
直流から交流を形成するインバータを伴つた電力変換
装置では、小形,高性能化のために高周波化する試みが
なされている。代表的な例として、交流一交流間の周波
数変換器を備えた電力変換装置が「配電網に直流電源を
接続する系の高周波結合の比較アイ・イー・イー・イー
アイ・エイ・エス82(A comparison of high−freqve
vcy link schemes for in ter facing a dc source to
a utility grid,IEEE−IAS−82),第759頁〜766頁」に
論じられている。In a power conversion device including an inverter that forms an alternating current from a direct current, attempts have been made to increase the frequency in order to reduce the size and improve the performance. As a typical example, a power converter equipped with a frequency converter for alternating current to alternating current is "Comparison of high-frequency coupling of a system in which a direct current power source is connected to a power distribution network. A comparison of high−freqve
vcy link schemes for inter facing a dc source to
a utility grid, IEEE-IAS-82), pp. 759-766 ".
この電力変換装置は、自励式の高周波インバータによ
り直流を交流に変換し、高周波変圧器を介した後、整流
して連系する商用と同じ周期の脈動をもつ直流に直し、
再び他励式インバータを介して商用に連系する。そし
て、高周波化により変圧器の小形,軽量化が可能とな
る。This power conversion device converts direct current to alternating current by a self-exciting high-frequency inverter, rectifies it after passing through a high-frequency transformer, and converts it to direct current having a pulsation of the same cycle as commercial,
It will be connected to the commercial system again via the separately excited inverter. Further, the use of higher frequency makes it possible to reduce the size and weight of the transformer.
しかし、系統に連系しないで独立した電源として用い
る場合には、高周波変圧器を介した後に、整流器と他励
インバータよりなる周波数変換器を接続しても、電源が
無いので転流が不可能となり、他励インバータの運転は
できず所望の交流電力は得られない。また、他励インバ
ータを自励インバータに変えても、負荷の無効電力の処
理が出来ず、所望の交流電力が得られないという問題が
あつた。However, if it is used as an independent power supply without being connected to the grid, even if a frequency converter consisting of a rectifier and a separately excited inverter is connected after a high-frequency transformer, there is no power supply and commutation is not possible. Therefore, the separately excited inverter cannot be operated and desired AC power cannot be obtained. Further, even if the separately-excited inverter is changed to the self-excited inverter, the reactive power of the load cannot be processed, and a desired AC power cannot be obtained.
本発明の目的は、進みから遅れまで変化する任意力率
負荷に対しても、波形歪の小さな正弦波の交流電圧を安
定に供給する独立した電源として運転出来る周波数変換
回路を備えた電力変換装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide a power conversion device equipped with a frequency conversion circuit that can be operated as an independent power source that stably supplies a sinusoidal AC voltage with small waveform distortion even for an arbitrary power factor load that changes from lead to lag. To provide.
本発明は、直流入力電圧を出力周波数が一定で該出力
周波数より低い周波数の変調波で変調されたパルス幅を
有する交流電圧に変換するインバータと、該インバータ
の交流電圧の出力が1次巻線に接続される変圧器と、該
変圧器の2次巻線に接続され該2次巻線に誘起される電
圧を周波数が異なる電圧に変換して出力するスイッチン
グ素子より形成されてなる周波数変換回路とから構成さ
れる電力変換装置において、インバータの出力電圧の極
性を示す信号を取出す第1の検出手段と、電力変換装置
の出力電圧の極性を示す信号を取出す第2の検出手段
と、電力変換装置の出力電流の極性を示す信号を取出す
第3の検出手段とを備え、前記三者の検出手段からの信
号に基づき周波数変換回路のスイッチング素子をオンオ
フ動作させる制御手段により、インバータ出力周波数よ
り低い前記変調波の交流電圧を出力することを特徴とす
る。The present invention relates to an inverter that converts a DC input voltage into an AC voltage having a constant output frequency and a pulse width modulated by a modulation wave having a frequency lower than the output frequency, and an AC voltage output of the inverter is a primary winding. Frequency conversion circuit formed by a transformer connected to the transformer and a switching element connected to the secondary winding of the transformer and converting the voltage induced in the secondary winding into a voltage having a different frequency and outputting the voltage. And a second detecting means for extracting a signal indicating the polarity of the output voltage of the inverter, a second detecting means for extracting a signal indicating the polarity of the output voltage of the power converter, and the power conversion device. Control means for turning on and off the switching element of the frequency conversion circuit based on the signals from the three detection means. More, and outputs the AC voltage is lower than the inverter output frequency the modulated wave.
以下、本発明の実施例を第1図により説明する。図に
おいて、1は直流電源、2はトランジスタ21,22,23,24
とダイオードなどのスイツチング素子を用いて構成した
インバータ、3は変圧器、4はゲート・ターンオフ・サ
イリスタ41,42,43,44を用いて構成した周波数変換回
路、5及び6は出力電圧波形改善用フイルタのコンデン
サとリアクトル、7は電流検出器である。100は、イン
バータの制御回路101、フイルタのリアクトル5に流れ
る電流のレベルを検出するレベル検出器103,及びゲート
・ターンオフ・サイリスタ41,42,43,44の制御信号を形
成する制御信号形成回路105より構成される制御回路で
ある。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. In the figure, 1 is a DC power supply, 2 is transistors 21, 22, 23, 24
Inverter composed of switching elements such as a diode and a diode, 3 is a transformer, 4 is a frequency conversion circuit composed of gate turn-off thyristors 41, 42, 43 and 44, and 5 and 6 are for improving the output voltage waveform. The filter capacitor and reactor, and 7 are current detectors. Reference numeral 100 denotes an inverter control circuit 101, a level detector 103 for detecting the level of current flowing through the reactor 5 of the filter, and a control signal forming circuit 105 for forming control signals for the gate turn-off thyristors 41, 42, 43, 44. It is a control circuit composed of.
動作を第2図を用いて説明する。インバータの制御回
路101は、トランジスタ21,22を一定周期で交互にオン・
オフ動作する。なお、t1〜t2間、t4〜t5間は、21と22に
よる電源1の短絡を防止するための非ラツプ期間であ
る。更に、電力変換装置の出力電圧が正弦波状になるよ
うにインバータ2の出力電圧をeのようにパルス幅変調
制御で動作させるため、トランジスタ23,24は、21,22に
対して出力電圧eを形成するのに必要な所定の時間遅延
して、交互にオン,オフ動作を行う。101は、電力変換
装置の出力電圧の極性を示す信号S1、インバータ2の出
力電圧eの極性を示す信号S2を出力し、制御信号形式回
路105に与える。信号S1は0〜πとπ〜2πradの期間を
弁別する、図示の信号であり、信号S2はTP間隔毎にeの
極性を示す図示の信号である。電流検出器7で検出した
第2図に示すリアクトル5の電流iLは、レベル検出器10
3に印加される。103は、iLの正の領域と負の領域を弁別
する信号S3を形成し、105に与える。105は、信号S1,S2,
S3より 41…S1・S2・S3or▲▼・▲▼・S3 42…S1・S2・▲▼or▲▼・▲▼・▲▼ 43…S1・▲▼・S3or▲▼・S2・S3 44…S1・▲▼・▲▼or▲▼・S2・▲▼ の条件でゲート・ターンオフ・サイリスタ41,42,43,44
をオン状態に制御する図示信号を出力する。周波数変換
回路4は、105の信号によりオン・オフ制御され、イン
バータ出力電圧eから、インバータ周波数よりも低い周
波数の図示の電圧eLを形成し、フイルタ5,6により波形
改善を図つて、正弦波状の所望の交流電圧が得られる。The operation will be described with reference to FIG. The inverter control circuit 101 turns on the transistors 21 and 22 alternately at a constant cycle.
Works off. The period from t 1 to t 2 and the period from t 4 to t 5 are non-lap periods for preventing the short circuit of the power source 1 due to 21 and 22. Furthermore, since the output voltage of the inverter 2 is operated by pulse width modulation control like e so that the output voltage of the power converter becomes sinusoidal, the transistors 23 and 24 output the output voltage e to 21 and 22. The on and off operations are alternately performed with a delay of a predetermined time required for forming. 101 outputs a signal S1 indicating the polarity of the output voltage of the power converter and a signal S2 indicating the polarity of the output voltage e of the inverter 2, and supplies the signal S1 to the control signal format circuit 105. The signal S1 is the signal shown in the figure for discriminating the periods 0 to π and π to 2πrad, and the signal S2 is the signal shown in the figure showing the polarity of e at each T P interval. The current i L of the reactor 5 shown in FIG. 2 detected by the current detector 7 is the level detector 10
Applied to 3. 103 forms a signal S3 for discriminating between a positive region and a negative region of i L and supplies it to 105. 105 indicates signals S1, S2,
From S3 41… S1 ・ S2 ・ S3or ▲ ▼ ・ ▲ ▼ ・ S3 42… S1 ・ S2 ・ ▲ ▼ or ▲ ▼ ・ ▲ ▼ ・ ▲ ▼ 43 ... S1 ・ ▲ ▼ ・ S3 or ▲ ▼ ・ S2 ・ S3 44… S1・ Gate, turn-off, thyristor 41,42,43,44 under the conditions of ▲ ▼ ・ ▲ ▼ or ▲ ▼ ・ S2 ・ ▲ ▼
The illustrated signal for controlling the ON state is output. The frequency conversion circuit 4 is ON / OFF controlled by the signal 105, forms the illustrated voltage e L of a frequency lower than the inverter frequency from the inverter output voltage e, and improves the waveform by the filters 5 and 6, A desired alternating voltage having a wavy shape is obtained.
次に、第1図に破線で示したレベル検出器104を備え
た実施例の動作について第3図を用いて説明する。前述
の実施例と相違する点は、レベル検出器103,104が第3
図に示すように+IO以上、−IO以下で信号を出力するよ
うに弁別するレベルを設けた点である。iLが+IO以上の
時のみ信号S3は1レベル、iLが−IO以下の時のみ信号S4
は1レベルを出力する。105は、信号S1,S2,S3,S4より 41…S1・S2・S3・▲▼orS1・S2・▲▼・▲
▼・or▲▼・▲▼・▲▼・▲▼ 42…S1・S2・▲▼・▲▼or▲▼・▲▼
・▲▼・▲▼・or▲▼・▲▼・▲
▼・S4 43…S1・▲▼・S3・▲▼orS1・▲▼・▲
▼・▲▼・or▲▼・S2・▲▼・▲▼ 44…S1・▲▼・▲▼・▲▼or▲▼・S2
・▲▼・▲▼・or▲▼・S2・▲▼・S4 の条件で、ゲート・ターンオフ・サイリスタ41,42,43,4
4を制御する図示信号を出力する。周波数変換回路4
は、105から与えられる信号によりオン・オフ制御さ
れ、出力に所望の交流電圧を得ることができる。更に、
回路電流のレベルに応じて周波数変換回路を制御出来る
ので、負荷急変や負荷条件が変化しても所定の回路動作
ができ、良好な波形の交流電圧が得られる。Next, the operation of the embodiment including the level detector 104 shown by the broken line in FIG. 1 will be described with reference to FIG. The difference from the above-described embodiment is that the level detectors 103 and 104 are the third ones.
As shown in the figure, a level is provided so as to discriminate so as to output a signal above + I O and below −I O. Signal S3 is 1 level only when i L is + I O or higher, and signal S4 only when i L is -I O or lower
Outputs 1 level. 105 is signal S1, S2, S3, S4 41… S1 ・ S2 ・ S3 ・ ▲ ▼ or S1 ・ S2 ・ ▲ ▼ ・ ▲
▼ ・ or ▲ ▼ ・ ▲ ▼ ・ ▲ ▼ ・ ▲ ▼ 42… S1, S2 ・ ▲ ▼ ・ ▲ ▼ or ▲ ▼ ・ ▲ ▼
・ ▲ ▼ ・ ▲ ▼ ・ or ▲ ▼ ・ ▲ ▼ ・ ▲
▼ ・ S4 43… S1 ・ ▲ ▼ ・ S3 ・ ▲ ▼ or S1 ・ ▲ ▼ ・ ▲
▼ ・ ▲ ▼ ・ or ▲ ▼ ・ S2 ・ ▲ ▼ ・ ▲ ▼ 44… S1 ・ ▲ ▼ ・ ▲ ▼ ・ ▲ ▼ or ▲ ▼ ・ S2
・ ▲ ▼ ・ ▲ ▼ ・ or ▲ ▼ ・ S2 ・ ▲ ▼ ・ S4 condition, gate turn-off, thyristor 41,42,43,4
The illustrated signal for controlling 4 is output. Frequency conversion circuit 4
Is ON / OFF controlled by a signal given from 105, and a desired AC voltage can be obtained at the output. Furthermore,
Since the frequency conversion circuit can be controlled according to the level of the circuit current, a predetermined circuit operation can be performed even if the load changes suddenly or the load condition changes, and an AC voltage having a good waveform can be obtained.
他の実施例を第4図に示す。第1図の実施例と相違す
る点は、タイミング制御回路102により、制御信号形成
回路105が制御される点である。第1図の実施例では、
周波数変換回路の制御信号が変化するのは、信号S2の極
性の変わるt1,t4,t7…時点と信号S3又はS3,S4の変化す
るt6やt2′,t6′…時点であり、一周期間でパルス幅が
大幅に変わる。インバータ出力電圧eに適応して切換え
ていない。Another embodiment is shown in FIG. The difference from the embodiment of FIG. 1 is that the timing control circuit 102 controls the control signal forming circuit 105. In the embodiment of FIG. 1,
The control signal of the frequency conversion circuit changes when the polarity of the signal S2 changes t 1 , t 4 , t 7 ... time and when the signal S3 or S3, S4 changes t 6 or t 2 ′, t 6 ′ ... time. And the pulse width changes drastically during one cycle. The inverter output voltage e is not adapted and switched.
第4図の実施例は、eのパルス幅も考慮して制御信号
形成回路105を制御するようにしたものである。In the embodiment of FIG. 4, the control signal forming circuit 105 is controlled in consideration of the pulse width of e as well.
第5図を用いて、タイミング制御回路102の動作を説
明する。21,22,23,24を駆動する101の出力信号が図示の
ような関係で与えられ、且つ、回路の電流iLが正の時点
の動作を例とする。第1図の実施例では、41と42の信号
は第5図(a)に示すように、インバータ出力電圧eの
パルス幅teに無関係な時間関係で一義的に与えられる。
ただし、41〜44のスイツチ素子の特性に応じて切換時の
ラツプ期間が設けられることもある。第4図の実施例
は、第5図(b)に示すようにパルス幅teに応じて切換
時間を制御するようにしたものである。The operation of the timing control circuit 102 will be described with reference to FIG. An example is given in which the output signal of 101 for driving 21, 22, 23, 24 is given in the relationship shown in the figure, and the current i L of the circuit is positive. In the embodiment shown in FIG. 1, the signals 41 and 42 are uniquely given in a time relationship irrelevant to the pulse width te of the inverter output voltage e as shown in FIG. 5 (a).
However, depending on the characteristics of the switch elements 41 to 44, a lap period at the time of switching may be provided. In the embodiment of FIG. 4, the switching time is controlled according to the pulse width te as shown in FIG. 5 (b).
変換器や配線による切換回路のループ内のインダクタ
ンスをL,インバータ出力電圧eの振幅をeP,回路の電流
をiLとすると、周波数変換回路4のスイツチング素子の
切換時間tWは、 tW=(L,eP,iFL) で与えられる。eのパルス幅teは一周期間で変わり、例
えば、teの小さなt12〜t13の期間ではtetwであり、ほ
とんどtWでとられ出力側に電圧が生じず、teの大きなt
22〜t24の期間では te>>tw であり、ほぼte幅の出力が得られる。出力波形を良好に
するには、極力te幅の電圧を出力するため、第4図のよ
うに、102は、101から信号S2及びte幅を得るデータ、及
びタイミングデータを得る。また、7からiLのデータを
得てレベル検出を行う。S2,te幅データ、タイミングデ
ータ、および電流のレベルを示すデータより切換タイミ
ングを制御する信号S6を形成し105を制御して第5図
(b)のような信号を形成する。なお、信号S6の形成部
分は、上式に示した回路条件により決まるデータをもつ
たROMで構成することができる。本実施例によれば、更
に周波数変換回路の動作をte,iLに応じて制御できるの
で、切換時間を短くし、かつ出力波形を良好にすること
ができる。Assuming that the inductance in the loop of the switching circuit by the converter and wiring is L, the amplitude of the inverter output voltage e is e P , and the current of the circuit is i L , the switching time t W of the switching element of the frequency conversion circuit 4 is t W = (L, e P , i FL ). pulse width t e of e varies in one period, for example, during a period of t e of small t 12 ~t 13 a t e t w, no voltage occurs in the taken output side most t W, the t e Big t
In the period from 22 to t 24 , t e >> t w , and the output is almost t e . In order to improve the output waveform, a voltage having a width t e is output as much as possible. Therefore, as shown in FIG. 4, the 102 obtains the data S2 and the data t e from 101 and the timing data. Also, the level detection is performed by obtaining i L data from 7. A signal S6 for controlling the switching timing is formed from S2, t e width data, timing data, and data indicating the current level, and 105 is controlled to form a signal as shown in FIG. 5 (b). The formation portion of the signal S6 can be formed by a ROM having data determined by the circuit conditions shown in the above equation. According to the present embodiment, the operation of the frequency conversion circuit can be further controlled according to t e and i L , so that the switching time can be shortened and the output waveform can be improved.
なお、第1図の実施例と同様に104を無くし、103によ
る極性信号のみを用いることができるのは勿論である。Of course, like the embodiment of FIG. 1, it is possible to omit 104 and use only the polarity signal by 103.
第6図に制御回路100の具体的な実施例を示す。図に
おいて、201は発振回路、202はカウンタ、203は非ラツ
プ期間形成回路、204はROM、205はカウンタ、206はラツ
チ、207は非ラツプ期間形成回路、208は定電圧制御回
路、209,210はレベル検出回路、211はROM,212は切換制
御回路である。201の出力信号を202で計数し、第2図に
示した信号S2を形成し、203,206及び211に与える。203
はモノマルチバイブレータ等を用いて第2図に示したt1
〜t2やt4〜t5の非ラツプ期間を形成し、駆動信号21,22
を形成する。202からの変換装置の一周期に相当するア
ドレスと、208からの出力電圧の制御量に相当するアド
レスを204に与え、第2図に示したインバータ出力電圧
eのパルス幅を変えるデータを204から出力し、205に与
える。205は、204から与えられたデータをセツトし、S2
の信号の極性の変化する時点、例えば、t1,t4…時点か
ら201からのクロツク信号で計数し、計数を完了すると2
06にセツト信号を出力する。206は、セツト信号の印加
された時点の信号S2を保持し、その信号を207に出力す
る。207は、203と同様に、206から与えられた信号から
非ラツプ期間を除いた、23,24の駆動信号を形成する。2
09,210は、検出した回路電流iLを入力し、コンパレータ
で設定値と比較し、第3図に示したように信号S3,S4を
形成し、211のアドレスとして与える。212は第5図に示
した切換タイミングを得るため、202から一周期を表わ
すデータと、t1,t4…時点のタイミングデータ、及び
S2、208から出力電圧の制御量に相当するデータを得
て、211に与える複数のアドレス信号S6を出力する。211
は、与えられたS1,S3,S4,及びS6に応じたデータを出力
し、41〜44を駆動する。FIG. 6 shows a concrete embodiment of the control circuit 100. In the figure, 201 is an oscillation circuit, 202 is a counter, 203 is a non-lap period forming circuit, 204 is a ROM, 205 is a counter, 206 is a latch, 207 is a non-lap period forming circuit, 208 is a constant voltage control circuit, and 209 and 210 are levels. A detection circuit, 211 is a ROM, and 212 is a switching control circuit. The output signal of 201 is counted at 202 to form the signal S2 shown in FIG. 2 and provided to 203, 206 and 211. 203
Is the t 1 shown in Fig. 2 using a mono multivibrator, etc.
~ T 2 and t 4 ~ t 5 non-lap period are formed, and drive signals 21,22
To form. An address corresponding to one cycle of the converter from 202 and an address corresponding to the control amount of the output voltage from 208 are given to 204, and data for changing the pulse width of the inverter output voltage e shown in FIG. Output and give to 205. 205 sets the data given from 204, S2
From the time when the polarity of the signal changes, for example, t 1 , t 4 ..., the clock signal from 201 is counted, and when the counting is completed, 2
Output a set signal to 06. 206 holds the signal S2 at the time when the set signal is applied, and outputs the signal to 207. Similarly to 203, 207 forms 23 and 24 drive signals obtained by removing the non-lap period from the signal given by 206. 2
09, 210 inputs the detected circuit current i L , compares it with a set value by a comparator, forms signals S3, S4 as shown in FIG. 3, and supplies it as an address 211. In order to obtain the switching timing shown in FIG. 5, reference numeral 212 designates data representing one cycle from 202, timing data at t 1 , t 4, ...
Data corresponding to the control amount of the output voltage is obtained from S 2 and 208, and a plurality of address signals S 6 given to 211 are output. 211
Outputs data corresponding to the given S1, S3, S4, and S6, and drives 41 to 44.
第1図ないし第4図の実施例では、インバータ4を構
成するスイツチング素子21〜24はトランジスタ、周波数
変換回路4を構成するスイツチング素子41〜44はゲート
・ターンオフ・サイリスタとしたが、他のしや断機能を
もつスイッチング素子に変え得ることは勿論である。ま
た、単相回路で説明したが、三相及び他の多相など異な
る主回路構成にも同様に出来るのは勿論である。In the embodiment shown in FIGS. 1 to 4, the switching elements 21 to 24 constituting the inverter 4 are transistors, and the switching elements 41 to 44 constituting the frequency conversion circuit 4 are gate turn-off thyristors. Of course, it can be changed to a switching element having a disconnection function. Further, although the description has been made on the single-phase circuit, it is needless to say that the same can be applied to different main circuit configurations such as three-phase and other multi-phases.
本発明によれば、インバータの出力電圧の極性信号と
電力変換装置の出力電圧の極性信号により出力すべき電
圧の極性を、電力変換装置の出力電流の極性信号により
流れるべき電流の極性を選択し、両者が適合する周波数
変換回路のスイッチ操作をするため、インバータの電圧
源と負荷の電圧・電流の極性に応じたスイッチ操作がで
き、進みから遅れまで変化する任意力率の負荷でも両者
の連係が図れ、短絡を生ずることなく適切なスイッチ操
作ができ、出力には波形歪の小さな正弦波の交流電圧を
安定に供給することができるという効果が得られる。ま
た、上記周波数変換回路の制御に加えて、電力変換装置
の出力電流の極性を示す信号を出力電流の大きさが正負
の所定レベルを越えたところから得る正負の極性の信号
により周波数変換回路を制御することにより、回路電流
のレベルに応じて周波数変換回路を制御できるので、リ
プル等により電流極性が変化する小電流領域及び負荷急
変や負荷条件が変化しても適切なスイッチ操作ができ、
出力には波形歪の小さな正弦波の交流電圧が得られると
いう効果がある。さらに、上記周波数変換回路の制御に
加えて、インバータの出力電圧のパルス幅によって周波
数変換回路を制御することにより、周波数変換回路を形
成する複数のスイッチング素子の切換時間を短くできる
ので、切換時に設けられるラップ期間によって発生する
波形歪が低減でき良好な正弦波波形の交流電圧が得られ
るという効果を得ることができる。According to the present invention, the polarity of the voltage to be output is selected by the polarity signal of the output voltage of the inverter and the polarity signal of the output voltage of the power converter, and the polarity of the current to be flowed by the polarity signal of the output current of the power converter is selected. Since both of them operate the frequency conversion circuit, the switches can be operated according to the polarities of the voltage and current of the inverter voltage source and load, and even if the load has an arbitrary power factor that changes from lead to lag, both are linked. Therefore, an appropriate switch operation can be performed without causing a short circuit, and an sine wave AC voltage with small waveform distortion can be stably supplied to the output. Further, in addition to the control of the frequency conversion circuit, the frequency conversion circuit is controlled by a positive / negative polarity signal obtained from a point where the magnitude of the output current exceeds a predetermined positive / negative level, which is a signal indicating the polarity of the output current of the power conversion device. By controlling, the frequency conversion circuit can be controlled according to the level of the circuit current, so that appropriate switch operation can be performed even in the small current region where the current polarity changes due to ripple etc. and sudden load changes or load conditions change.
The output has the effect of obtaining a sinusoidal AC voltage with small waveform distortion. Further, in addition to the control of the above frequency conversion circuit, by controlling the frequency conversion circuit by the pulse width of the output voltage of the inverter, the switching time of the plurality of switching elements forming the frequency conversion circuit can be shortened, so that it is provided at the time of switching. It is possible to obtain the effect that the waveform distortion generated by the applied lap period can be reduced and a favorable AC voltage having a sinusoidal waveform can be obtained.
第1図は本発明の一実施例の電力変換装置の回路図、第
2図は第1図の動作説明図、第3図は第1図に示した他
の実施例の動作説明図、第4図は他の実施例の回路図、
第5図は第4図の実施例の動作説明図、第6図は制御回
路100のブロツク図を示す。 2……インバータ、3……変圧器、4……周波数変換回
路、5……リアクトル、6……コンデンサ、7……電流
検出器、101……インバータの制御回路、102……タイミ
ング制御回路、103,104……レベル検出器、105……制御
信号形成回路。FIG. 1 is a circuit diagram of a power converter according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an operation explanatory view of FIG. 1, and FIG. 3 is an operation explanatory view of another embodiment shown in FIG. FIG. 4 is a circuit diagram of another embodiment,
FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the embodiment shown in FIG. 4, and FIG. 6 is a block diagram of the control circuit 100. 2 ... Inverter, 3 ... Transformer, 4 ... Frequency conversion circuit, 5 ... Reactor, 6 ... Capacitor, 7 ... Current detector, 101 ... Inverter control circuit, 102 ... Timing control circuit, 103, 104 ... Level detector, 105 ... Control signal forming circuit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 地福 順人 茨城県日立市幸町3丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 (56)参考文献 実開 昭57−27881(JP,U) 特表 昭57−501007(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Junto Jifuku 3-1-1 Sachimachi, Hitachi City, Ibaraki Hitachi Ltd. Hitachi factory (56) References U) Special table Sho 57-501007 (JP, A)
Claims (4)
周波数より低い周波数の変調波で変調されたパルス幅を
有する交流電圧に変換するインバータと、該インバータ
の交流電圧の出力が1次巻線に接続される変圧器と、該
変圧器の2次巻線に接続され該2次巻線に誘起される電
圧を周波数が異なる電圧に変換して出力するスイッチン
グ素子より形成されてなる周波数変換回路とから構成さ
れる電力変換装置において、 前記インバータの出力電圧の極性を示す信号(S2)を取
出す第1の検出手段と、前記電力変換装置の出力電圧の
極性を示す信号(S1)を取出す第2の検出手段と、前記
電力変換装置の出力電流の極性を示す信号(S3)を取出
す第3の検出手段とを備え、前記三者の検出手段からの
信号に基づき前記周波数変換回路のスイッチング素子を
オンオフ動作させる制御手段により、前記インバータ出
力周波数より低い前記周波数の交流電圧を出力すること
を特徴とする電力変換装置。1. An inverter for converting a DC input voltage into an AC voltage having a constant output frequency and a pulse width modulated by a modulating wave of a frequency lower than the output frequency, and an output of the AC voltage of the inverter is a primary winding. A frequency converter formed by a transformer connected to a line and a switching element connected to a secondary winding of the transformer and converting a voltage induced in the secondary winding into a voltage having a different frequency and outputting the voltage. In a power converter including a circuit, first detecting means for extracting a signal (S 2 ) indicating the polarity of the output voltage of the inverter, and a signal (S 1 ) indicating the polarity of the output voltage of the power converter. A second detection means for extracting the signal and a third detection means for extracting a signal (S 3 ) indicating the polarity of the output current of the power converter, and the frequency conversion based on the signals from the three detection means. Circuit switch A power conversion device, wherein an AC voltage having a frequency lower than the inverter output frequency is output by a control unit that turns on and off the ching element.
の出力電流の極性を示す信号を取出す第3の検出手段に
おいて、前記出力電流の大きさが正負の所定レベルを越
えたところから該出力電流の正負の極性信号(S3,S4)
を得るようにし、該該出力電流の正負の極性信号(S3,S
4)と前記インバータの出力電圧の極性信号(S2)及び
前記電力変換装置の出力電圧の極性信号(S1)に基づき
前記周波数変換回路のスイッチング素子をオンオフ動作
させる制御手段により、前記インバータ出力周波数より
低い変調波の交流電圧を出力することを特徴とする電力
変換装置。2. The third detecting means for extracting the signal indicating the polarity of the output current of the power converter according to claim 1, from the point where the magnitude of the output current exceeds a predetermined positive or negative level. Positive and negative polarity signals of the output current (S 3 , S 4 )
To obtain the positive and negative polarity signals (S 3 , S
4 ) and the polarity signal (S 2 ) of the output voltage of the inverter and the polarity signal (S 1 ) of the output voltage of the power converter to control the switching element of the frequency conversion circuit to turn on and off the inverter output. A power conversion device, which outputs an AC voltage of a modulation wave lower than the frequency.
路のスイッチング素子をオンオフ動作させる制御手段に
おいて、前記インバータの出力電圧のパルス幅Teに基づ
いても前記スイッチング素子をオンオフ動作させるよう
にしたことを特徴とする電力変換装置。3. The control means for turning on / off the switching element of the frequency conversion circuit according to claim 2, wherein the switching element is turned on / off based on the pulse width Te of the output voltage of the inverter. A power conversion device characterized by the above.
路のスイッチング素子をオンオフ動作させる制御手段に
おいて、前記インバータの出力電圧のパルス幅Teに基づ
いても前記スイッチング素子をオンオフ動作させるよう
にしたことを特徴とする電力変換装置。4. The control means for turning on / off the switching element of the frequency conversion circuit according to claim 1, wherein the switching element is turned on / off even based on the pulse width Te of the output voltage of the inverter. A power conversion device characterized by the above.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60129843A JPH0810986B2 (en) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | Power converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60129843A JPH0810986B2 (en) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | Power converter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61293170A JPS61293170A (en) | 1986-12-23 |
| JPH0810986B2 true JPH0810986B2 (en) | 1996-01-31 |
Family
ID=15019607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60129843A Expired - Lifetime JPH0810986B2 (en) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | Power converter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0810986B2 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0293869B1 (en) * | 1987-06-05 | 1993-09-01 | Hitachi, Ltd. | Power conversion system |
| JPH01133569A (en) * | 1987-06-05 | 1989-05-25 | Hitachi Ltd | Power converter |
| DE3877679T2 (en) * | 1987-09-30 | 1993-08-05 | Hitachi Ltd | PERFORMANCE CONVERSION DEVICE. |
| JP2598163B2 (en) * | 1990-10-16 | 1997-04-09 | 三菱電機株式会社 | Power converter |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5727881U (en) * | 1980-07-18 | 1982-02-13 |
-
1985
- 1985-06-17 JP JP60129843A patent/JPH0810986B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61293170A (en) | 1986-12-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4039926A (en) | Current fed inverter with commutation independent of load inductance | |
| US4878163A (en) | Pulse width modulated inverter with high-to-low frequency output converter | |
| JPH0824425B2 (en) | Power supply circuit for ozone generator | |
| US4928052A (en) | Power supply regenerating circuit | |
| JPH07177745A (en) | Switching regulator | |
| JP4340843B2 (en) | AC / DC combined power supply | |
| EP0162081A1 (en) | Ripple reduction circuit for an inverter | |
| US5680301A (en) | Series/parallel resonant converter | |
| JPH0669312B2 (en) | Inverter device | |
| JP4100125B2 (en) | Grid-connected inverter device | |
| JPH0810986B2 (en) | Power converter | |
| US4259630A (en) | AC Motor controller | |
| JPH0634577B2 (en) | Power supply | |
| JP3823833B2 (en) | Power converter | |
| US4578744A (en) | A. C. power converter | |
| US4455600A (en) | Single phase, double-ended thyristor inverter with choke-coupled impulse commutation | |
| JP2580108B2 (en) | Power converter | |
| JPH0219718B2 (en) | ||
| JP3367100B2 (en) | AC-DC converter | |
| JPH0435990B2 (en) | ||
| JPH0523791U (en) | Isolated converter device | |
| JPH0993949A (en) | Uninterruptible power supply current detector | |
| SU1130996A1 (en) | Thyristor converter of d.c.voltage to m-phase quasi-sinusoidal voltage | |
| JP2913683B2 (en) | Frequency tuning circuit | |
| JP3063830B2 (en) | converter |