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JPH0487569A - Control method for multiple inverter device - Google Patents

Control method for multiple inverter device

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Publication number
JPH0487569A
JPH0487569A JP2199702A JP19970290A JPH0487569A JP H0487569 A JPH0487569 A JP H0487569A JP 2199702 A JP2199702 A JP 2199702A JP 19970290 A JP19970290 A JP 19970290A JP H0487569 A JPH0487569 A JP H0487569A
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JP
Japan
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phase
triangular wave
inverter
inverters
carrier signal
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JP2199702A
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Mitsuru Matsukawa
満 松川
Tomoshi Tada
多田 知史
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Nissin Electric Co Ltd
Original Assignee
Nissin Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To make it possible to set the resonance frequency of filters higher by stopping the operation of an inverter being out of order, when any one of a plurality of inverters is out of order, and by switching the phase difference of triangular carrier signals to be supplied to the remaining inverters from 180/n degree to 180/(n-1) degree. CONSTITUTION:When a plurality of inverters 1-3 are normal, triangular carrier signals having a phase difference of 180/n to one another are supplied to all the inverters 1-3 respectively, and the outputs of the inverters l-3 are compounded and outputted by a multiple transformer 4U. On the other hand, if any one of the inverters 1-3 is out of order by some cause, the operation of the bad-order inverter is stopped, the phase difference of the triangular carrier signals to be supplied to the remaining inverters is switched from 180/n degree to 180/(n-1) degree, and the outputs of the remaining inverters are compounded and outputted by the multiple transformer 4U. This makes it possible to set higher the resonance frequency of filters for removing the higher components of the triangular carrier signals.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、所定周波数の補償電圧をノイズ発生源に注
入してノイズ成分の電力系統への流出を防止するアクテ
ィブフィルタ等において、三角波キャリア信号の周波数
成分の除去用のフィルタの小型化のために補償電圧発生
用の電圧型パルス幅変調インバータ(以下、単にインバ
ータと略す)を複数台用いて構成される多重インバータ
装置を制御するための多重インバータ装置の制御方法に
関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is applicable to active filters, etc. that inject a compensation voltage of a predetermined frequency into a noise generation source to prevent noise components from flowing into the power system. In order to reduce the size of filters for removing frequency components of The present invention relates to a method of controlling an inverter device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第4図(alにU相、■相、W相の3相交流電圧を発生
する3多重の多重インバータ装置の基本的な回路図を示
す、第4図+alにおいて、1は第1の3相インバータ
で、直流電源IEとU相用、■相用W相用の3台の単相
インバータIU、  IV、  IWから構成されてい
る0例えば、単相インバータIUは、4個のスイッチ素
子S、〜S4と、スイッチ素子S、〜S4にそれぞれ逆
並列接続したダイオードD I−D aとからなり、こ
れらをブリッジ状に接続し、スイッチ素子S、、S、の
接続点とスイッチ素子St、S4の接続点を直流電源1
Eの正極および負極にそれぞれ接続し、スイ・7チ素子
St 、S2の接続点およびスイッチ素子S3.Saの
接続点にそれぞれ出力端子T+ 、T2を設けている。
Figure 4 (Al shows the basic circuit diagram of a three-multiplex inverter device that generates three-phase AC voltage of U phase, ■ phase, and W phase. In Figure 4 + al, 1 indicates the first three phases. The inverter is composed of a DC power source IE and three single-phase inverters IU, IV, and IW for the U phase and the W phase for the ~S4, and a diode DI-Da connected in antiparallel to the switch elements S and ~S4, respectively, and these are connected in a bridge shape, and the connection point of the switch elements S, , S, and the switch elements St, S4 Connect the connection point to DC power supply 1
E and the connection point of switch elements St and S2, respectively, and the switch element S3. Output terminals T+ and T2 are provided at the connection points of Sa, respectively.

残りの単相インノ\−夕IV、IWについても、詳しい
回路構成の図示は省略しているが、単相インバータIU
と同じ構成であり、各相の単相インバータIU、IV、
IWの各々スイッチ素子S、〜S4の制御極(図示せず
)にそれぞれ各相の基準電圧と三角波キャリア電圧との
比較結果であるパルス幅変調信号が加えられ、これによ
って各相の単相インバータIU、IV、IWの出力端子
T+ 、72間に各相の基準電圧に相似な3相交流電圧
力咄力される。ただ、この3相交流電圧には、三角波キ
ャリア電圧の周波数成分およびその高調波成分が含まれ
ているので、後段にてLCフィルタでそれらの周波数成
分を除去する必要がある。
The detailed circuit configurations of the remaining single-phase inverters IU and IW are omitted, but the single-phase inverter IU
The configuration is the same as that of single-phase inverters IU, IV,
A pulse width modulation signal, which is the comparison result between the reference voltage of each phase and the triangular wave carrier voltage, is applied to the control pole (not shown) of each switch element S, ~S4 of the IW, and thereby the single-phase inverter of each phase A three-phase AC voltage similar to the reference voltage of each phase is applied between the output terminals T+ and 72 of IU, IV, and IW. However, since this three-phase AC voltage includes frequency components of the triangular wave carrier voltage and harmonic components thereof, it is necessary to remove these frequency components with an LC filter at a subsequent stage.

2は第2の3相インバータで、3は第3の3相インバー
タで、これらの具体的な回路構成は第1の3相インバー
タ1と同様である。ただ、各単相インバータ2,3の各
スイッチ素子に加えるパルス幅変調信号を作成するため
の三角波キャリア信号が第1の3相インバータ1の三角
波キャリア信号に対して、それぞれ60度、120度の
位相遅れを有している点で相違する。
2 is a second three-phase inverter, 3 is a third three-phase inverter, and their specific circuit configurations are the same as those of the first three-phase inverter 1. However, the triangular wave carrier signal for creating the pulse width modulation signal applied to each switch element of each single-phase inverter 2 and 3 is 60 degrees and 120 degrees, respectively, with respect to the triangular wave carrier signal of the first three-phase inverter 1. They differ in that they have a phase lag.

そして、第1.第2.第3の3相インノ\−夕1゜2.
3のU相、■相、W相の各相電圧を合成する。
And the first. Second. Third three-phase Inno\-Yu1゜2.
3, the phase voltages of U phase, ■ phase, and W phase are synthesized.

例えば、U相については、第4図(blに示すような多
重変圧器4Uを用い、第1の3相インバータ1のU相用
の単相インバータIUの出力端子TT2を多重変圧器4
Uの一次Sin++に接続し、同様に第2の3相インバ
ータ2のU相用の単相インバータ(図示せず)の出力端
子T、、T、を多重変圧器4Uの一次巻線n1!に接続
し、第3の3相インバータ3のU相用の単相インバータ
(図示せず)の出力端子Ts 、Thを多重変圧器4U
の一次巻線n1!に接続する。これによって、多重変圧
器4Uの二次巻線n2から第1.第2.第3の3相イン
バータ1,2.3のU相用の単相インバータIU、・・
・の出力を3多重合成したU相の交流電圧が得られる。
For example, for the U phase, a multiplex transformer 4U as shown in FIG.
Similarly, the output terminals T,,T, of the single-phase inverter (not shown) for the U phase of the second three-phase inverter 2 are connected to the primary winding n1! of the multiplex transformer 4U. The output terminals Ts and Th of the U-phase single-phase inverter (not shown) of the third three-phase inverter 3 are connected to the multiplex transformer 4U.
Primary winding n1! Connect to. This allows the secondary winding n2 of the multiplex transformer 4U to be connected to the first . Second. Single-phase inverter IU for U phase of third three-phase inverter 1, 2.3,...
The U-phase AC voltage is obtained by multiplexing the outputs of three.

■相およびW相についてはU相と同しである。The (2) phase and the W phase are the same as the U phase.

第5図はU相のパルス幅変調信号の作成の模様および各
単相インバータの出力および多重合成出力の模様を示す
タイムチャートであり、以下この第5図を参照して従来
の多重インバータ装置の動作をU相について説明する。
Fig. 5 is a time chart showing the pattern of creation of the U-phase pulse width modulation signal, the output of each single-phase inverter, and the pattern of multiplexed composite output. The operation will be explained for the U phase.

なお、■相およびW相についても同じ動作である。Note that the operation is the same for the ■ phase and the W phase.

この多重インバータ装置では、図示しないパルス幅変調
用の比較回路でもって、第1の3相インバータ1につい
ては、第5図+81に示すように、基準電圧■5と、実
線で示す三角波キャリア信号V l 1およびそれの反
転信号である二点鎖線で示す三角波キャリア信号Vよ、
とが比較される。
In this multiplex inverter device, with a comparison circuit for pulse width modulation (not shown), for the first three-phase inverter 1, as shown in FIG. l 1 and its inverted signal, the triangular wave carrier signal V shown by the two-dot chain line,
are compared.

基準電圧Vlと三角波キャリア信号■11との比較結果
として、第5図(blに示すような矩形波(パルス幅変
調波)が得られ、この第5図(blの矩形波がハイレベ
ルのときに単相インバータlUのスイッチ素子S、がオ
ンに駆動され、逆にローレベルのときに単相インバータ
IUのスイッチ素子S zがオン駆動される。また、基
準電圧v7と三角波キャリア信号Vz、との比較結果と
して、第5図fclに示すような矩形波(パルス幅変調
波)が得られ、この第5図fclの矩形波がハイレベル
のときに単相インバータIUのスイッチ素子S、がオン
に駆動され、逆にローレベルのときに単相インバータI
Uのスイッチ素子S3がオン駆動される。以上の結果、
単相インバータIUの出力電圧は第5図(d)に示すよ
うな波形となる。
As a result of comparing the reference voltage Vl and the triangular wave carrier signal 11, a rectangular wave (pulse width modulated wave) as shown in Fig. 5 (bl) is obtained. When the switching element S of the single-phase inverter IU is turned on, the switching element Sz of the single-phase inverter IU is turned on when the level is low. As a comparison result, a rectangular wave (pulse width modulated wave) as shown in FIG. On the other hand, when the level is low, the single-phase inverter I
The switch element S3 of U is turned on. As a result of the above,
The output voltage of the single-phase inverter IU has a waveform as shown in FIG. 5(d).

同様に、第2の3相インバータ2については、第5図(
alに示すように、基準電圧V、と、短破線で示す三角
波キャリア信号VtXおよびそれの反転信号である一点
鎖線で示す三角波キャリア信号v0とが比較される。基
準電圧v寵と三角波キャリア信号V+Zとの比較結果と
して、第5図+81に示すような矩形波が得られ、また
基準電圧V、と三角波キャリア信号■、との比較結果と
して、第5図(f)に示すような矩形波が得られる。そ
して、これらの矩形波でもって上記と同様の4個のスイ
ッチ素子が駆動され、U相用の単相インバータの出力電
圧は第5図(幻に示すような波形となる。
Similarly, for the second three-phase inverter 2, see FIG.
As shown in al, the reference voltage V is compared with a triangular wave carrier signal VtX shown by a short broken line and a triangular wave carrier signal v0 shown by a dashed line which is an inverted signal of the triangular wave carrier signal VtX. As a result of the comparison between the reference voltage V and the triangular wave carrier signal V+Z, a rectangular wave as shown in FIG. A rectangular wave as shown in f) is obtained. These rectangular waves drive the same four switch elements as described above, and the output voltage of the U-phase single-phase inverter has a waveform as shown in FIG.

また、第3の3相インバータ3については、第5図(a
Jに示すように、基準電圧vRと、長破線で示す三角波
キャリア信号VBおよびそれの反転信号である三点鎖線
で示す三角波キャリア信号V!ffとが比較される。基
準電圧V、lと三角波キャリア信号■1.との比較結果
として、第5図(hlに示すような矩形波が得られ、ま
た基準電圧■いと三角波キャリア信号vt3との比較結
果として、第5図(11に示すような矩形波が得られる
。そして、これらの矩形波でもって上記と同様の4個の
スイッチ素子が駆動され、U相用の単相インバータの出
力電圧は第5図01に示すような波形となる。
Further, regarding the third three-phase inverter 3, FIG.
As shown in J, the reference voltage vR, the triangular wave carrier signal VB shown by the long broken line, and the triangular wave carrier signal V! ff is compared. Reference voltages V, l and triangular wave carrier signal ■1. As a result of comparison, a rectangular wave as shown in Fig. 5 (hl) is obtained, and as a result of comparison between the reference voltage ■ and the triangular wave carrier signal vt3, a rectangular wave as shown in Fig. 5 (11) is obtained. These rectangular waves drive the same four switch elements as described above, and the output voltage of the U-phase single-phase inverter has a waveform as shown in FIG. 501.

そして、3相インバータ1,2.3のし相用の各単相イ
ンバータIU、・・・の出力電圧を多重変圧器4Uで多
重合成すると、第5図(ト))に示すような波形の電圧
が得られる。
Then, when the output voltages of the single-phase inverters IU, . voltage can be obtained.

このように構成すると、多重変圧器4Uの出力電圧中に
含まれる三角波キャリア信号の高調波成分としては6次
以上のものが含まれるのみとなり、三角波キャリア信号
の高調波成分を除去するためのLCフィルタの共振周波
数を高く設定することができ、したがってLCフィルタ
を構成するインダクタおよびコンデンサを小さいものと
することができ、LCフィルタを小型化できるものであ
る。
With this configuration, the output voltage of the multiplex transformer 4U contains only the harmonic components of the 6th order and above as harmonic components of the triangular wave carrier signal, and the LC for removing the harmonic components of the triangular wave carrier signal is used. The resonant frequency of the filter can be set high, so the inductor and capacitor that constitute the LC filter can be made small, and the LC filter can be made smaller.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

ところが、この多重インバータ装置は、3相インバータ
1,2.3の何れか一つが故障で運転停止したとき、例
えば3相インバータ3が運転停止すると、このとき正常
な3相インバータ1,2の三角波キャリア電圧は故障前
と同様に位相差が60度であるため、多重インバータ4
Uの出力電圧は第5図(1)に示すような波形となる。
However, in this multiple inverter device, when one of the three-phase inverters 1, 2.3 stops operating due to a failure, for example, when the three-phase inverter 3 stops operating, the triangular wave of the normal three-phase inverters 1, 2 is Since the carrier voltage has a phase difference of 60 degrees as before the failure, the multiple inverter 4
The output voltage of U has a waveform as shown in FIG. 5(1).

このような時間軸上で不均一な波形となると、多重変圧
器4Uの出力電圧中に含まれる三角波キャリア信号の高
調波成分の最低次数が下がることになる。
If the waveform becomes non-uniform on the time axis, the lowest order of the harmonic components of the triangular wave carrier signal included in the output voltage of the multiplex transformer 4U will decrease.

つまり、この例では、三角波キャリア信号の周波数をf
cとしたときに、 2fc<f<4fc の範囲の三角波キャリア信号に起因する不要な高調波成
分が発生することになる。
In other words, in this example, the frequency of the triangular carrier signal is set to f
c, unnecessary harmonic components will be generated due to the triangular wave carrier signal in the range of 2fc<f<4fc.

このように、除去すべき不要高調波成分の最低次数が下
がると、それを除去するためのLCフィルタの共振周波
数を低く設定することが必要となり、したがってインダ
クタのインダクタンス値もしくはコンデンサの容量を大
きく設定することが必要となり、LCフィルタの大型化
するという問題がある。
In this way, when the lowest order of unnecessary harmonic components to be removed decreases, it becomes necessary to set the resonance frequency of the LC filter low to remove it, and therefore, the inductance value of the inductor or the capacitance of the capacitor must be set large. Therefore, there is a problem that the LC filter becomes larger.

したがって、この発明の目的は、インバータの運転停止
による多重数の減少時に、多重合成出力電圧中の三角波
キャリア信号の高調波成分の最低次数の低下を抑え、三
角波キャリア信号の高調波成分の除去用のフィルタの小
型化を図ることができる多重インバータ装置の制御方法
を提供することである。
Therefore, an object of the present invention is to suppress the decrease in the lowest order of the harmonic components of the triangular wave carrier signal in the multiplexed combined output voltage when the number of multiplexed signals decreases due to the stoppage of the inverter, and to eliminate the harmonic components of the triangular wave carrier signal. An object of the present invention is to provide a control method for a multiplex inverter device that can reduce the size of a filter.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

この発明の多重インバータ装置の制御方法は、n台(n
は3以上の整数)のインバータが正常であるときは、n
台全てのインバータに対して、180/ n度ずつの位
相差を有する三角波キャリア信号をそれぞれ供給し、n
台のインバータの出力を多重変圧器で合成して出力する
。一方、何らかの原因でn台のインバータの何れか1台
が故障したときには、故障したインバータの運転を停止
し、残りのn−1台のインバータに供給する三角波キャ
リア信号の位相差を180/ n度から180/(n−
1)度に切り替え、n−1台のインパークの出力を多重
変圧器で合成して出力する。
The method for controlling a multiplex inverter device according to the present invention includes n units (n
is an integer of 3 or more) when the inverter is normal, n
A triangular wave carrier signal having a phase difference of 180/n degrees is supplied to each inverter, and
The outputs of two inverters are combined using multiple transformers and output. On the other hand, if any one of the n inverters fails for some reason, the operation of the failed inverter is stopped and the phase difference of the triangular wave carrier signals supplied to the remaining n-1 inverters is set to 180/n degrees. From 180/(n-
1) The outputs of n-1 imparks are combined and output by multiple transformers.

〔作   用〕[For production]

この発明の構成によれば、n台のインバータが全て正常
であるときに限らず、n台のインバータのうち何れか1
台が故障してそのインバータの運転を停止したときにも
、運転状態のインバータに加える三角波キャリア信号の
位相差が均等になり、多重変圧器の出力電圧中の三角波
キャリア信号の高調波成分の最低次数が2(n−1)と
なり、それ以下の次数の高調波成分の発生が防止される
ことになる。この結果、三角波キャリア信号の高調波成
分を除去するためのフィルタの共振周波数を高く設定す
ることができ、フィルタの小型化を図ることかできる。
According to the configuration of this invention, not only when all n inverters are normal, but any one of the n inverters
Even when a converter fails and the operation of that inverter is stopped, the phase difference of the triangular wave carrier signal applied to the operating inverter is equalized, and the lowest harmonic component of the triangular wave carrier signal in the output voltage of the multiplex transformer is equalized. The order becomes 2(n-1), and generation of harmonic components of orders lower than that is prevented. As a result, the resonant frequency of the filter for removing harmonic components of the triangular carrier signal can be set high, and the filter can be made smaller.

〔実 施 例〕〔Example〕

以下、この発明の実施例を図面を参照しながら説明する
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図はこの発明の一実施例の制御方法を実施する多重
インバータ装置の構成を示すプロ、り図である。この多
重インバータ装置は、正常時に3台のインバータの出力
電圧を多重合成する3多里のもので、1台のインバータ
の故障時に2多重に切り替えるものである。なお、この
多重インバータ装置は、3相交流電圧を出力するもので
あるが、U相、■相、W相の各相の構成が同しであるの
で、第1図では図面の筒車化のために、U相の回路構成
のみ図示し、■柑およびW相については図示を省略して
いる。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a multiplex inverter device that implements a control method according to an embodiment of the present invention. This multiplex inverter device multiplexes and combines the output voltages of three inverters during normal operation, and switches to two multiplexes when one inverter fails. Note that this multiple inverter device outputs a three-phase AC voltage, and since the configurations of the U, ■, and W phases are the same, Fig. Therefore, only the circuit configuration of the U phase is illustrated, and the illustrations of the (2) and W phases are omitted.

第1図において、lは第1の3相インバータ、2は第2
の3相インバータ、3は第3の3相インバータ、IUは
3相インバータ1内のU相馬の単相インバータ、4Uは
U相馬の多重変圧器である。
In Figure 1, l is the first three-phase inverter, 2 is the second
3 is a third three-phase inverter, IU is a U-soma single-phase inverter in the three-phase inverter 1, and 4U is a U-soma multiplex transformer.

5は各相共通の三角波キャリア信号発生回路で、60度
の位相差をもった三角波キャリア信号VVIZ、  V
llと三角波キャリア信号v1.に対して90度の位相
差をもった三角波キャリア信号V14を発生するととも
に、これらとちょうど位相が反転した三角波キャリア信
号vz+、  V2□、V2゜Vt4を発生する。
5 is a triangular wave carrier signal generation circuit common to each phase, which generates triangular wave carrier signals VVIZ, V with a phase difference of 60 degrees.
ll and triangular wave carrier signal v1. A triangular wave carrier signal V14 having a phase difference of 90 degrees with respect to the triangular wave carrier signal V14 is generated, and triangular wave carrier signals vz+, V2□, V2°Vt4 whose phases are exactly inverted from these are generated.

6Uは三角波キャリア信号切替回路で、三角波キャリア
信号発生回路5から発生した三角波キャリア信号Vll
+  V12−+  VI3+  v14+  vi!
l+  V22+Vt3.  Vtaを、3相インバー
タ1.2.3内ノし相馬の各単相インバータ10.・・
・の各々の故障信号K S+u、  K Szu、 K
 S1uに基づいて、3相インバータ1,2.3の全て
が正常であるときに、三角波キャリア信号Vll+Vl
□、V、、、V□、v2□。
6U is a triangular wave carrier signal switching circuit which converts the triangular wave carrier signal Vll generated from the triangular wave carrier signal generation circuit 5.
+ V12-+ VI3+ v14+ vi!
l+V22+Vt3. Vta in each of the three-phase inverters 1, 2, and 3 and in each of the single-phase inverters 10, 2, and 3.・・・
・Each failure signal K S+u, K Szu, K
Based on S1u, when all three-phase inverters 1, 2.3 are normal, the triangular wave carrier signal Vll+Vl
□, V, , V□, v2□.

Vt3を各3相インバータ1,2.3に対応して出力し
、3相インバータ1.2.3の何れか1台が故障のとき
に、例えば3相インバータ3が故障のときに、三角波キ
ャリア信号V 11 、 V 14 、 V z 1 
Vt3 is output corresponding to each three-phase inverter 1, 2.3, and when one of the three-phase inverters 1, 2, or 3 is out of order, for example, when the three-phase inverter 3 is out of order, the triangular wave carrier is output. Signals V 11 , V 14 , V z 1
.

Vtaを3相インバータ1,2とに対応して出力する。Vta is output corresponding to three-phase inverters 1 and 2.

その具体回路構成は後述する(第2図(al、 (bl
参照)。
The specific circuit configuration will be described later (Fig. 2 (al, (bl)
reference).

7Uはパルス発生回路で、三角波キャリア信号切替回路
6Uから与えられる基準電圧と三角波キ+ ’J T信
号vIl+  V+z+ V+i+  Via、  v
Zl、  vZ2V23+  Vt4とを比較して各3
相インバータ1,23の各単相インバータIU、 ・・
・のスイッチ素子S。
7U is a pulse generation circuit, which generates the reference voltage given from the triangular wave carrier signal switching circuit 6U and the triangular wave signal vIl+ V+z+ V+i+ Via, v
Comparing Zl, vZ2V23+Vt4, each 3
Each single-phase inverter IU of phase inverters 1 and 23,...
・Switch element S.

〜S4を駆動するための矩形波信号(パルス幅変調信号
)を作成し、この矩形波信号を増幅して各3相インバー
タ1.2.3のU相馬の単相インバータIU、・・・に
ゲートパルスとして与える。
~ Create a rectangular wave signal (pulse width modulation signal) for driving S4, amplify this rectangular wave signal, and send it to the single-phase inverter IU of the U soma of each three-phase inverter 1.2.3. Give as gate pulse.

ここで、三角波キャリア信号切替回路6Uの具体回路構
成を第2図(al、 (blを参照して説明する。
Here, the specific circuit configuration of the triangular wave carrier signal switching circuit 6U will be described with reference to FIGS. 2(al) and (bl).

この三角波キャリア信号切替回路6Uは、第2図tal
に示すアンドゲートAN、、AN、およびノット回路N
T、〜NT、と、第2図(blに示すスイッチSW、〜
SW、とからなる。
This triangular wave carrier signal switching circuit 6U is shown in FIG.
AND gates AN, , AN, and NOT circuit N shown in
T, ~NT, and switches SW, ~ shown in Figure 2 (bl)
It consists of SW.

3台の3相インバータ1.2.3が全て正常であるとき
は、3相インバータ1.2.3が全て運転され、このと
きは、第1表に示すとおり、故障信号K S+u、 K
 Szu、 K Ssuが全てローであり、スイッチS
W、〜SW5の制御信号ss、−ss。
When all three three-phase inverters 1.2.3 are normal, all three-phase inverters 1.2.3 are operated, and at this time, as shown in Table 1, the failure signals K S+u, K
Szu, K Ssu are all low, switch S
Control signals ss, -ss of W, ~SW5.

はそれぞれロー、ハイ、ロー、ハイ、ローとなる。are low, high, low, high, and low, respectively.

この結果、三角波キャリア信号V、、、V2.が3相イ
ンバータ1のU相馬の単相インバータIUの制御用に供
され、三角波キャリア信号V+2.  Vz□が3相イ
ンバータ2のU相馬の単相インバータの制御用に供され
、三角波キャリア信号v13+  Vz3が3相インバ
ータ3のU相馬の単相インバータの制御用に供される。
As a result, the triangular wave carrier signals V, , V2. are used for controlling the single-phase inverter IU of the U phase of the three-phase inverter 1, and the triangular wave carrier signal V+2. Vz□ is used for controlling the single-phase inverter of the U phase of the three-phase inverter 2, and the triangular wave carrier signal v13+Vz3 is used for controlling the single-phase inverter of the U phase of the three-phase inverter 3.

つまり、3相インバータ1゜2.3のU相馬の単相イン
バータIU、・・・にそれぞれ60度の位相差をもった
三角波キャリア信号V+、v、、; V12+  Vz
z; vli  Vzzが供されることになる。このと
きの多重インバータ装置の各部のタイムチャートは、第
5図fat〜(k+までと同じである。
In other words, the triangular wave carrier signals V+, v, .
z; vli Vzz will be provided. The time chart of each part of the multiplex inverter device at this time is the same as that shown in FIG. 5 from fat to (k+).

つぎに、例えば3相インバータ3が故障したときは、こ
の3相インバータ3の運転が休止され、残る3相インバ
ータ1.2のみが運転され、このときは、故障信号KS
+u、KSz。、KS*vとスイッチS W +〜sw
、の制御信号ss、〜SSsと3相インバータ1〜3の
三角波キャリア信号はそれぞれ第2表のようになる。
Next, for example, when the three-phase inverter 3 fails, the operation of the three-phase inverter 3 is stopped, and only the remaining three-phase inverter 1.2 is operated, and at this time, the failure signal KS
+u, KSz. , KS*v and switch SW +~sw
, and the triangular wave carrier signals of three-phase inverters 1 to 3 are as shown in Table 2.

つまり、3相インバータ1,2のU相馬の単相インバー
タIU、・・・にそれぞれ90度の位相差をもった三角
波キャリア信号VIl+ vz+ ; VH2゜V2.
が供されることになり、3相インバータl。
That is, triangular wave carrier signals VIl+ vz+ ; VH2°V2.
A three-phase inverter will be provided.

2で三角波キャリア信号V、、、  Vt、、  VH
2,V2゜の位相差が均等になる。
2, the triangular wave carrier signal V, , Vt, , VH
2, the phase difference of V2° becomes equal.

第3図は3相インバータ3の故障による多重数減少時お
けるU相のパルス幅変調信号の作成の模様および各単相
インバータの出力および多重合成出力の模様を示すタイ
ムチャートであり、以下この第3図を参照してこの多重
インバータ装置の多重数減少時の動作をU相についての
み説明する。
FIG. 3 is a time chart showing the pattern of creation of the U-phase pulse width modulation signal and the pattern of the output of each single-phase inverter and the multiplexed composite output when the number of multiplexed signals decreases due to a failure of the three-phase inverter 3. Referring to FIG. 3, the operation of this multiplex inverter device when the number of multiplexes is reduced will be explained only for the U phase.

なお、V相およびW相についても、同し動作である。Note that the same operation is performed for the V phase and the W phase.

この多重インバータ装置では、第1の3相インバータ1
については、第3図1etに示すように、基準電圧■1
と、実線で示す三角波キャリア信号■、およびそれの反
転信号である二点鎖線で示す三角波キャリア信号■t1
とが比較される。
In this multiple inverter device, the first three-phase inverter 1
For reference voltage ■1, as shown in Fig. 3 1et,
, a triangular wave carrier signal ■ shown by a solid line, and its inverted signal, a triangular wave carrier signal ■t1 shown by a two-dot chain line.
are compared.

基準電圧vllと三角波キャリア信号V11との比較結
果として、第3同価)に示すような矩形波(パルス幅変
調波)が得られ、この第3同価)の矩形波がハイレベル
のときに単相インバータIUのスイッチ素子S1がオン
に駆動され、逆にローレベルのときに単相インバータI
Uのスイッチ素子S2がオン駆動される。また、基準電
圧Vllと三角波キャリア信号V!+との比較結果とし
て、第3図fc)に示すような矩形波(パルス幅変調波
)が得られ、この第3図(C1の矩形波がハイレベルの
ときに単相インバータIUのスイッチ素子S4がオンに
駆動サレ、逆にローレベルのときに単相インバータIU
のスイッチ素子S、がオン駆動される。以上の結果、単
相インバータIUの出力電圧は第3図(diに示すよう
な波形となる。この単相インバータIUの動作について
は従来例と同様である。
As a result of comparing the reference voltage vll and the triangular wave carrier signal V11, a rectangular wave (pulse width modulation wave) as shown in the third equivalent) is obtained, and when the rectangular wave of the third equivalent) is at a high level, When the switching element S1 of the single-phase inverter IU is turned on and is at low level, the single-phase inverter IU is turned on.
The switch element S2 of U is turned on. Also, the reference voltage Vll and the triangular wave carrier signal V! As a result of comparison with +, a rectangular wave (pulse width modulated wave) as shown in Fig. 3 (fc) is obtained, and when the rectangular wave of C1 is at a high level, the switching elements of the single-phase inverter IU Single-phase inverter IU is activated when S4 is turned on and is at low level.
The switch element S is turned on. As a result of the above, the output voltage of the single-phase inverter IU has a waveform as shown in FIG. 3 (di).The operation of this single-phase inverter IU is similar to the conventional example.

つぎに、第2の3相インバータ2については、第3図(
a)に示すように、基準電圧V、と、短破線で示す三角
波キャリア信号V14およびそれの反転信号である一点
鎖線で示す三角波キャリア信号V14とが比較される。
Next, regarding the second three-phase inverter 2, see Figure 3 (
As shown in a), the reference voltage V is compared with a triangular wave carrier signal V14 shown by a short broken line and a triangular wave carrier signal V14 which is an inverted signal of the triangular wave carrier signal V14 shown by a dashed line.

基準電圧Vlと三角波キャリア信号V14との比較結果
として、第3図(e)に示すような矩形波(パルス幅変
調波)が得られ、この第3図1etの矩形波がハイレベ
ルのときにU相馬の単相インバータのスイッチ素子SI
がオンに駆動され、逆にローレベルのときにU相馬の単
相インバータのスイッチ素子S2がオン駆動される。ま
た、基1!電圧■翼と三角波キャリア信号Vz4との比
較結果として、第3図(flに示すような矩形波(パル
ス幅変調波)が得られ、この第3図ff)の矩形波がハ
イレベルのときにU相馬の単相インバータのスイッチ素
子S4がオンに駆動され、逆にローレベルのときにU相
馬の単相インバータのスイッチ素子S、がオン駆動され
る。以上の結果、U相馬の単相インバータの出力電圧は
第3図(glに示すような波形となる。
As a result of comparison between the reference voltage Vl and the triangular wave carrier signal V14, a rectangular wave (pulse width modulated wave) as shown in FIG. 3(e) is obtained, and when the rectangular wave in FIG. U-Soma single-phase inverter switch element SI
is driven on, and conversely, when it is at a low level, the switch element S2 of the single-phase inverter of the U phase is driven on. Also, base 1! As a result of comparing the voltage ■ wing and the triangular wave carrier signal Vz4, a rectangular wave (pulse width modulation wave) as shown in Fig. 3 (fl) is obtained, and when the rectangular wave (ff) in Fig. 3 is at a high level, The switch element S4 of the single-phase inverter of the U-soma is driven on, and conversely, when the level is low, the switch element S of the single-phase inverter of the U-soma is driven on. As a result of the above, the output voltage of the U-soma single-phase inverter has a waveform as shown in FIG. 3 (gl).

そして、3相インバータ1.2のU相馬の各単相インバ
ータIU、・・・の出力電圧を多重変圧器4Uで多重合
成すると、第3図(hlに示すような波形の電圧が得ら
れ、この波形中に含まれる三角波キャリア信号の高調波
成分は4次以上となり、3次以下の高調波成分は含まれ
ない。この理由は、3相インバータ1.2に加えられる
三角波キャリア信号V11. Vzl、 VH2,Vt
4の位相差が均等であるからである。
Then, when the output voltages of each single-phase inverter IU, . The harmonic components of the triangular wave carrier signal included in this waveform are 4th order or higher, and harmonic components of 3rd order or lower are not included.The reason for this is that the triangular wave carrier signal V11.Vzl added to the three-phase inverter 1.2 , VH2, Vt
This is because the phase differences of 4 are equal.

つぎに、例えば3相インバータ2が故障したときは、こ
の3相インバータ2の運転が休止され、残る3相インバ
ータ1,3のみが運転され、このときは、故障信号KS
+u、  KStu、 KS3LlとスイッチSW、〜
S W sの制御信号SS、〜SSSと3相インバータ
1〜3の三角波キャリア信号は、それぞれ第3表のよう
になる。
Next, for example, when the three-phase inverter 2 fails, the operation of the three-phase inverter 2 is stopped, and only the remaining three-phase inverters 1 and 3 are operated, and at this time, the failure signal KS
+u, KStu, KS3Ll and switch SW, ~
The control signals SS, ~SSS of S W s and the triangular wave carrier signals of the three-phase inverters 1 to 3 are as shown in Table 3, respectively.

残る3相インバータ2.3のみが運転され、このときは
、故障信号K S + u、 K S tu、 K S
 suとスイッチS W +〜SW、の制御信号5SI
−3Ssと3相インバータ1〜3の三角波キャリア信号
は、それぞれ第4表のようになる。
Only the remaining three-phase inverter 2.3 is operated, and at this time the fault signals K S + u, K S tu, K S
control signal 5SI for su and switches SW + to SW
-3Ss and triangular wave carrier signals of three-phase inverters 1 to 3 are as shown in Table 4, respectively.

つまり、3相インバータ1.3のU相馬の単相インバー
タIU、・・・にそれぞれ90度の位相差をもった三角
波キャリア信号V、、、v2+ ; V、、。
In other words, the triangular wave carrier signals V, . . . v2+;

■□が供されることになる。■□ will be served.

つぎに、例えば3相インバータ1が故障したときは、こ
の3相インバータ1の運転が休止され、つまり、3相イ
ンバータ2.3のU相馬の単相インバータIU、・・・
にそれぞれ90度の位相差をもった三角波キャリア信号
Vll+  Vx+ ; ■14+Vz、が供されるこ
とになる。
Next, for example, when the three-phase inverter 1 fails, the operation of the three-phase inverter 1 is stopped, that is, the single-phase inverter IU of the U phase of the three-phase inverter 2.3,...
A triangular wave carrier signal Vll+Vx+; (14+Vz) having a phase difference of 90 degrees is provided to each of them.

このように構成すると、多重変圧器4Uの出力電圧中に
含まれる三角波キャリア信号の高調波成分としては4次
以上のものが含まれるのみとなり、3相インバータ1,
2.3が全て正常時の最低次数の6次よりは低くなるも
のの、従来例において例えば3相インバータ3の故障時
の最低次数の2次よりは高くすることができる。したが
って、三角波キャリア信号の高調波成分を除去するため
のLCフィルタの共振周波数を高(設定することができ
、したがってLCフィルタを構成するインダクタおよび
コンデンサを小さいものとすることができ、LCフィル
タを小型化できるものである。
With this configuration, the output voltage of the multiplex transformer 4U contains only the 4th order or higher harmonic components of the triangular wave carrier signal, and the three-phase inverter 1,
Although 2.3 is lower than the 6th order, which is the lowest order when everything is normal, it can be higher than the 2nd order, which is the lowest order when the three-phase inverter 3 fails in the conventional example. Therefore, the resonant frequency of the LC filter for removing harmonic components of the triangular wave carrier signal can be set to a high value. Therefore, the inductor and capacitor constituting the LC filter can be made small, and the LC filter can be made small. It is something that can be transformed into

なお、上記実施例は、正常時の多重数が3で、故障時に
多重数が2に減少する場合について、三角波キャリア信
号の位相差を60度から90度に切り替える点について
説明したが、これに限らず、正常時の多重数がn(nは
3以上の整数)で故障時に多重数がn−1に減少する場
合であれば、この発明を適用することができる。この場
合、三角波キャリア信号の位相差は、180/n度から
180/(n−1)度に切り替えることになる。
Note that in the above embodiment, the phase difference of the triangular wave carrier signal is switched from 60 degrees to 90 degrees when the number of multiplexes is 3 during normal operation and decreases to 2 during a failure. However, the present invention can be applied to any case where the number of multiplexes during normal operation is n (n is an integer of 3 or more) and the number of multiplexes decreases to n-1 during a failure. In this case, the phase difference of the triangular wave carrier signal will be switched from 180/n degrees to 180/(n-1) degrees.

上記実施例では、3相交流電圧を発生する多重インバー
タ装置の実施例について説明したが、この発明は単相の
交流電圧を発生するものにも適用できるのはいうまでも
ない。
In the above embodiment, an embodiment of a multiple inverter device that generates a three-phase AC voltage has been described, but it goes without saying that the present invention can also be applied to an apparatus that generates a single-phase AC voltage.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明の多重インバータ装置の制御方法によれば、n
台のインバータが全て正常であるときに限らず、n台の
インバータのうち何れか1台が故障してそのインバータ
の運転を停止したときにも、運転状態のインバータに加
える三角波キャリア信号の位相差を均等にすることがで
き、多重変圧器の出力電圧中の三角波キャリア信号の高
調波成分の最低次数を従来例の故障時より高くすること
ができ、三角波キャリア信号の高調波成分を除去するた
めのフィルタの共振周波数を高く設定することができ、
フィルタの小型化を図ることができる。
According to the method for controlling a multiplex inverter device of the present invention, n
The phase difference of the triangular wave carrier signal applied to the operating inverter is not limited to when all the inverters in the n inverters are normal, but also when any one of the n inverters fails and the operation of that inverter is stopped. It is possible to equalize the harmonic components of the triangular wave carrier signal in the output voltage of the multiplex transformer, and the lowest order of the harmonic components of the triangular wave carrier signal can be made higher than that at the time of failure in the conventional example. The resonant frequency of the filter can be set high,
The filter can be made smaller.

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

第1図はこの発明の一実施例の多重インバータ装置の構
成を示すブロック図、第2図は第1図の要部の具体構成
を示す回路図、第3図は第1図の故障時の多重インバー
タの動作を示すタイムチャート、第4図は多重インバー
タ装置の従来例の構成を示す回路図、第5図は第4図の
多重インバー夕装置の動作を示すタイムチャートである
。 1〜3・・・3相インバータ、4U・・・多重変圧器、
5・・・三角波キャリア信号発生回路、6U・・・三角
波キャリア信号切替回路、7U・・・パルス発生回路4
U−一汐重変圧器 第 (k)
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a multiplex inverter device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing the specific configuration of the main parts of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a time chart showing the operation of the multiple inverter; FIG. 4 is a circuit diagram showing the configuration of a conventional multiple inverter device; FIG. 5 is a time chart showing the operation of the multiple inverter shown in FIG. 1 to 3...3-phase inverter, 4U...multiple transformer,
5... Triangular wave carrier signal generation circuit, 6U... Triangular wave carrier signal switching circuit, 7U... Pulse generating circuit 4
U-Isho Heavy Transformer No. (k)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 n台(nは3以上の整数)の電圧型パルス幅変調インバ
ータに対して、180/n度ずつの位相差を有する三角
波キャリア信号をそれぞれ供給し、前記n台の電圧型パ
ルス幅変調インバータの出力を多重変圧器で合成して出
力する多重インバータ装置の制御方法において、 前記n台の電圧型パルス幅変調インバータの何れか1台
の故障時に、故障した電圧型パルス幅変調インバータの
運転を停止し、残りのn−1台の電圧型パルス幅変調イ
ンバータに供給する三角波キャリア信号の位相差を18
0/n度から180/(n−1)度に切り替えることを
特徴とする多重インバータ装置の制御方法。
[Claims] A triangular wave carrier signal having a phase difference of 180/n degrees is supplied to n voltage-type pulse width modulation inverters (n is an integer of 3 or more), and the voltage of the n voltage pulse width modulation inverters is In a control method for a multiple inverter device in which outputs of voltage type pulse width modulation inverters are combined and outputted by a multiple transformer, when any one of the n voltage type pulse width modulation inverters fails, the voltage type pulse width of the failed voltage type pulse width modulation inverter is The operation of the modulation inverter is stopped, and the phase difference of the triangular wave carrier signal supplied to the remaining n-1 voltage type pulse width modulation inverters is set to 18.
A method for controlling a multiple inverter device, characterized by switching from 0/n degrees to 180/(n-1) degrees.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007116891A (en) * 2005-10-17 2007-05-10 General Electric Co <Ge> Method and device for power converter used for variable-speed/large-power machine
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