(57)【要約】【課題】複雑な制御を要することなく、横流の発生を抑制することができるインバータシステムを提供する。【解決手段】負荷に供給される電圧を制御する電圧形インバータと、前記負荷に対して前記電圧形インバータと並列に接続され、前記負荷に供給される電流を制御する電流形インバータと、を備えた。当該インバータシステムによれば、負荷に供給される電圧は、電圧形インバータで制御される。負荷に供給される電流は、電流形インバータで制御される。この場合、インバータシステムにおいて、電圧源は１つとなる。このため、インバータシステムにおいて、複雑な制御を要することなく、横流の発生を抑制することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷に供給される電圧を制御する電圧形インバータと、
前記負荷に対して前記電圧形インバータと並列に接続され、前記負荷に供給される電流を制御する電流形インバータと、
を備えたインバータシステム。
【請求項２】
負荷に供給される電圧を制御する電圧形インバータと、
前記負荷に対して前記電圧形インバータと並列に接続され、前記負荷に供給される電流を制御する複数の電流形インバータと、
を備えたインバータシステム。
【請求項３】
前記複数の電流形インバータの各々に対して前記負荷に供給する電流の分担率を決定する制御装置、
を備えた請求項２に記載のインバータシステム。
【請求項４】
制御装置は、前記複数の電流形インバータのうちのいずれかの電流形インバータが故障した場合に、故障した電流形インバータ以外の電流形インバータに対して前記負荷に供給する電流の分担率を決定する請求項３に記載のインバータシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、インバータシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、インバータシステムを開示する。当該インバータシステムによれば、各インバータの間に流れる横流を抑制し得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３２７６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のインバータシステムにおいては、複数の電圧インバータの出力電圧を一致させる必要がある。このため、複雑な制御が必要となる。
【０００５】
この発明は、上述の課題を解決するためになされた。この発明の目的は、複雑な制御を要することなく、横流の発生を抑制することができるインバータシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るインバータシステムは、負荷に供給される電圧を制御する電圧形インバータと、前記負荷に対して前記電圧形インバータと並列に接続され、前記負荷に供給される電流を制御する電流形インバータと、を備えた。
【０００７】
この発明に係るインバータシステムは、負荷に供給される電圧を制御する電圧形インバータと、前記負荷に対して前記電圧インバータと並列に接続され、前記負荷に供給される電流を制御する複数の電流形インバータと、を備えた。
【発明の効果】
【０００８】
これらの発明によれば、負荷に供給される電圧は、電圧形インバータで制御される。負荷に供給される電流は、少なくとも一つの電流形インバータで制御される。この場合、インバータシステムにおいて、電圧源は１つとなる。このため、インバータシステムにおいて、複雑な制御を要することなく、横流の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１におけるインバータシステムの適用例の構成図である。
【図２】実施の形態１におけるインバータシステムのブロック図である。
【図３】実施の形態１におけるインバータシステムの制御装置の動作の概要を説明するためのフローチャートである。
【図４】実施の形態１におけるインバータシステムの制御装置のハードウェア構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
この発明を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号が付される。当該部分の重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００１１】
実施の形態１．
図１は実施の形態１におけるインバータシステムの適用例の構成図である。
【００１２】
図１において、負荷１は、インバータシステムから電力の供給を受ける対象である。
【００１３】
電圧源２は、一定電圧を供給し得るように設けられる。複数の電流源３の各々は、一定電流を供給し得るように設けられる。
【００１４】
インバータシステムは、電圧形インバータ４と複数の電流形インバータ５と制御装置６とを備える。
【００１５】
電圧形インバータ４は、負荷１に供給される電圧を制御し得るように設けられる。
【００１６】
複数の電流形インバータ５の各々は、負荷１に対して電圧形インバータ４と並列に接続される。複数の電流形インバータ５の各々は、負荷１に供給される電流を制御し得るように設けられる。
【００１７】
制御装置６は、電圧形インバータ４と複数の電流形インバータ５とを制御し得るように設けられる。例えば、制御装置６は、電流形インバータ５の各々に対して負荷１に供給する電流の分担率を示す負荷分担率を決定し得るように設けられる。例えば、制御装置６は、複数の電流形インバータ５のうちのいずれかの電流形インバータ５が故障した場合に故障した電流形インバータ５以外の電流形インバータ５の負荷分担率を決定し得るように設けられる。
【００１８】
次に、図２を用いて、制御装置６の主要部を説明する。
図２は実施の形態１におけるインバータシステムのブロック図である。
【００１９】
図２に示されるように、制御装置６は、電圧形インバータ４と複数の電流形インバータ５とをパルス幅変調制御によって一括制御する。通常時において、制御装置６は、電圧形インバータ４と複数の電流形インバータ５とをオープンループ制御する。
【００２０】
具体的には、制御装置６は、キャリア生成部６ａと周波数指令部６ｂと電圧指令部６ｃと電流指令部６ｄと負荷分担率決定部６ｅとＶＳＩ指令部６ｆと複数のＣＳＩ指令部６ｇと複数の電圧制御用ＰＷＭ生成信号指令部６ｈと複数の電流制御用ＰＷＭ生成信号指令部６ｉとを備える。
【００２１】
キャリア生成部６ａは、インバータシステムに対するＰＷＭキャリアを生成する。
【００２２】
周波数指令部６ｂは、インバータシステムに対する周波数指令を出力する。
【００２３】
電圧指令部６ｃは、電圧形インバータ４に対する電圧指令を出力する。
【００２４】
電流指令部６ｄは、複数の電流形インバータ５に対する電流指令を出力する。
【００２５】
負荷分担率決定部６ｅは、複数の電流形インバータ５の負荷分担率を決定する。負荷分担率決定部６ｅは、決定した負荷分担率に基づいて複数の電流形インバータ５の各々に対する電流指令を出力する。
【００２６】
ＶＳＩ指令部６ｆは、周波数指令部６ｂにより出力された周波数指令と電圧指令部６ｃにより出力された電圧指令とに基づいて電圧形インバータ４に対するＶＳＩ指令を出力する。
【００２７】
複数のＣＳＩ指令部６ｇの各々は、周波数指令部６ｂにより出力された周波数指令と負荷分担率決定部６ｅにより出力された電流指令とに基づいて複数の電流形インバータ５の各々に対するＣＳＩ指令を出力する。
【００２８】
電圧制御用ＰＷＭ生成信号指令部６ｈは、キャリア生成部６ａにより生成されたＰＷＭキャリアとＣＳＩ指令部６ｇにより出力されたＶＳＩ指令とに基づいて電圧制御用ＰＷＭ生成信号を出力する。
【００２９】
複数の電流制御用ＰＷＭ生成信号指令部６ｉの各々は、キャリア生成部６ａにより生成されたＰＷＭキャリアと複数のＣＳＩ指令部６ｇの各々により出力されたＶＳＩ指令の各々とに基づいて電流制御用ＰＷＭ生成信号を出力する。
【００３０】
この際、電圧形インバータ４は、電圧制御用ＰＷＭ生成信号指令部６ｈにより出力された電圧制御用ＰＷＭ生成信号に基づいて動作する。複数の電流形インバータ５の各々は、複数の電流制御用ＰＷＭ生成信号指令部６ｉの各々により出力された電流制御用ＰＷＭ生成信号に基づいて動作する。
【００３１】
次に、図３を用いて、制御装置６の動作の概要を説明する。
図３は実施の形態１におけるインバータシステムの制御装置の動作の概要を説明するためのフローチャートである。
【００３２】
ステップＳ１では、制御装置６は、正常であった複数の電流形インバータ５のいずれかが故障したか否かを判定する。
【００３３】
ステップＳ１で複数の電流形インバータ５のいずれも故障していない場合、制御装置６は、ステップＳ１の動作を行う。ステップＳ１で複数の電流形インバータ５のいずれかが故障した場合、制御装置６は、ステップＳ２の動作を行う。
【００３４】
ステップＳ２では、制御装置６は、負荷１に対して要求される電流が供給されるように、故障した電流形インバータ５以外の電流形インバータ５の負荷分担率を決定する。
【００３５】
その後、制御装置６は、ステップＳ３の動作を行う。ステップＳ３では、制御装置６は、負荷分担率に応じて故障した電流形インバータ５以外の電流形インバータ５を制御する。その後、制御装置は、ステップＳ１の動作を行う。
【００３６】
以上で説明した実施の形態１によれば、負荷１に供給される電圧は、電圧源として機能する電圧形インバータ４で制御される。負荷１に供給される電流は、電流源として機能する複数の電流形インバータ５で制御される。この場合、インバータシステムにおいて、電圧源２は１つとなる。このため、インバータシステムにおいて、複雑な制御を要することなく、単純な制御で、横流の発生を抑制することができる。
【００３７】
また、制御装置６は、複数の電流形インバータ５の各々の負荷分担率を決定する。このため、複数の電流形インバータ５の各々の性能に応じて柔軟にインバータシステムを制御することができる。
【００３８】
また、複数の電流形インバータ５のうちのいずれかの電流形インバータ５が故障した場合、制御装置６は、故障した電流形インバータ５以外の電流形インバータ５の負荷分担率を決定する。このため、インバータシステムの冗長性を確保することができる。
【００３９】
なお、電圧形インバータ４と複数の電流形インバータ５とは、単相インバータと３相インバータとのうちどちらでもよい。どちらのインバータにおいても、複雑な制御を要することなく、横流の発生を抑制することができる。
【００４０】
また、電流形インバータ５を１つとしてもよい。この場合も、複雑な制御を要することなく、インバータシステムにおいて、横流の発生を抑制することができる。
【００４１】
次に、図４を用いて、制御装置６の例を説明する。
図４は実施の形態１におけるインバータシステムの制御装置のハードウェア構成図である。
【００４２】
制御装置６の各機能は、処理回路により実現し得る。例えば、処理回路は、少なくとも１つのプロセッサ７ａと少なくとも１つのメモリ７ｂとを備える。例えば、処理回路は、少なくとも１つの専用のハードウェア８を備える。
【００４３】
処理回路が少なくとも１つのプロセッサ７ａと少なくとも１つのメモリ７ｂとを備える場合、制御装置６の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、少なくとも１つのメモリ７ｂに格納される。少なくとも１つのプロセッサ７ａは、少なくとも１つのメモリ７ｂに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、制御装置６の各機能を実現する。少なくとも１つのプロセッサ７ａは、中央処理装置、処理装置、算出装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰともいう。例えば、少なくとも１つのメモリ７ｂは、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性又は揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等である。
【００４４】
処理回路が少なくとも１つの専用のハードウェア８を備える場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、又はこれらを組み合わせたものである。例えば、制御装置６の各機能は、それぞれ処理回路で実現される。例えば、制御装置６の各機能は、まとめて処理回路で実現される。
【００４５】
制御装置６の各機能について、一部を専用のハードウェア８で実現し、他部をソフトウェア又はファームウェアで実現してもよい。例えば、負荷分担率決定部６ｅの機能については専用のハードウェア８としての処理回路で実現し、負荷分担率決定部６ｅ以外の機能については少なくとも１つのプロセッサ７ａが少なくとも１つのメモリ７ｂに格納されたプログラムを読み出して実行することにより実現してもよい。
【００４６】
このように、処理回路は、ハードウェア８、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって、制御装置６の各機能を実現する。
【符号の説明】
【００４７】
１  負荷、  ２  電圧源、  ３  電流源、  ４  電圧形インバータ、  ５  電流形インバータ、  ６  制御装置、  ６ａ  キャリア生成部、  ６ｂ  周波数指令部、  ６ｃ  電圧指令部、  ６ｄ  電流指令部、  ６ｅ  負荷分担率決定部、  ６ｆ  ＶＳＩ指令部、  ６ｇ  ＣＳＩ指令部、  ６ｈ  電圧制御用ＰＷＭ生成信号指令部、  ６ｉ  電流制御用ＰＷＭ生成信号指令部、  ７ａ  プロセッサ、  ７ｂ  メモリ、  ８  ハードウェア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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