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公開番号2025099431
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-03
出願番号2023216090
出願日2023-12-21
発明の名称インバータ装置
出願人オムロン株式会社
代理人弁理士法人秀和特許事務所
主分類H02M 7/48 20070101AFI20250626BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】系統から切り離されてインバータ装置から負荷に電力を供給する自立運転モードの場合においても、第1相-第3相間電圧を所定の電圧に維持できるインバータ装置を提供する。
【解決手段】本インバータ装置は、単相交流の第1の相を出力する第1の端子と、中性線に接続される第2の端子と、上記単相交流の第2の相を出力する第3の端子と、上記第1の端子と上記第2の端子との間の第1の電圧と上記第3の端子と上記第2の端子との間の第2の電圧の位相差が所定の位相差になるように、上記第1の電圧の位相及び上記第2の電圧の位相の少なくとも一方を調整する制御部と、を備える。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
単相交流の第１の相を出力する第１の端子と、
中性線に接続される第２の端子と、
前記単相交流の第２の相を出力する第３の端子と、
前記第１の端子と前記第２の端子との間の第１の電圧と前記第３の端子と前記第２の端子との間の第２の電圧の位相差が所定の位相差になるように、前記第１の電圧の位相及び前記第２の電圧の位相の少なくとも一方を調整する制御部と、を備える、
インバータ装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記制御部は、
前記第１の端子と前記第２の端子間における前記第１の電圧を示すベクトルの位相を所定量変化させた第１のベクトルと、前記第２の端子と前記第３の端子間における前記第２の電圧を示す第２のベクトルを決定し、
前記第１のベクトルと前記第２のベクトルの合成ベクトルが示す電圧が、前記第１の端子と前記第２の端子との間に出力させる所望の交流電圧となるように、前記第１の電圧の位相及び前記第２の電圧の位相の少なくとも一方を調整する、
請求項１に記載のインバータ装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１の端子から出力される電流と前記第３の端子から出力される電流の大小を基に、前記第１の電圧の位相及び前記第２の電圧の位相の少なくとも一方を調整に用いる補正値の正負を決定する、
請求項１に記載のインバータ装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１の電圧及び前記第２の電圧の夫々をｄｑ変換し、前記第１の電圧に係るｑ軸電圧と前記第２の電圧に係るｑ軸電圧の双方が「０」になるように、前記第１の電圧の位相及び前記第２の電圧の位相を調整する、
請求項１に記載のインバータ装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記第１の電圧及び前記第２の電圧の夫々をｄｑ変換し、前記第１の電圧に係るｑ軸電圧と前記第２の電圧に係るｑ軸電圧の和が「０」になるように、前記第１の電圧の位相及び前記第２の電圧の位相を調整する、
請求項１に記載のインバータ装置。
【請求項６】
電流と位相遅れ量との対応関係を記憶する記憶部をさらに備え、
前記制御部は、
前記第１の端子から出力される第１の電流に対応する第１の位相遅れ量を前記対応関係から取得し、
前記第３の端子から出力される第３の電流に対応する第３の位相遅れ量を前記対応関係から取得し、
前記第１の位相遅れ量及び前記第３の位相遅れ量を基に、前記第１の電圧の位相及び前記第２の電圧の位相の少なくとも一方を調整する補正値を決定する、
請求項１に記載のインバータ装置。
【請求項７】
前記制御部は、
前記第１の電圧のゼロクロス点と、前記第１の電圧を出力させる第１の電圧指令値のゼロクロス点との差を基に第１の位相遅れ量を算出し、
前記第２の電圧のゼロクロス点と、前記第２の電圧を出力させる第２の電圧指令値のゼロクロス点との差を基に第２の位相遅れ量を算出し、
前記第１の位相遅れ量及び前記第２の位相遅れ量を基に、前記第１の電圧の位相及び
前記第２の電圧の位相の少なくとも一方の調整に用いる補正値を決定する、
請求項１に記載のインバータ装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、インバータ装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
直流を単相交流に変換する単相三線インバータ装置が利用されている。単相三線インバータ装置は、例えば、単相交流が出力される第１の相と第３の相、及び、中性点となる第２の相を含む。単相三線インバータ装置は、第１の相と第２の相との間、第３の相と第２の相との間、及び、第１の相と第３の相との間の夫々に負荷が接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１２－０５０２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
インバータ装置では、例えば、第１の相と第２の相との間の第１相－第２相間電圧及び第３の相と第２の相との間の第３相－第２相間電圧が、それぞれ１００Ｖ
ｒｍｓ
に制御される。そして、第１相－第２相間電圧と第３相－第２相間電圧との位相差は、系統から供給される交流電力の５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの周波数を基に、１８０度になるように制御される。このように第１相－第２相間電圧及び第３相－第２相間電圧が制御されることで、第１相と第３相との間の第１相－第３相間電圧は２００Ｖ
ｒｍｓ
となる。
【０００５】
停電等により系統からの交流電力の供給が途絶えると、インバータ装置は、インバータ装置から負荷に電力を供給する自立運転モードに遷移する。自立運転モードでは、負荷に供給される交流電圧、周波数及び位相は、インバータ装置が生成することになる。インバータ装置に接続される負荷構成によっては、第１相－第２相間電圧と第３相－第２相間電圧との位相差が１８０度から変動することがある。第１相－第２相間電圧と第３相－第２相間電圧との位相差が１８０度から変動すると、第１相－第３相間電圧は２００Ｖ
ｒｍｓ
に維持されなくなる。
【０００６】
開示の技術の１つの側面は、系統から切り離された状態でインバータ装置から負荷に電力を供給する自立運転モードの場合においても、第１相－第３相間電圧を所定の電圧に維持できるインバータ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
開示の技術の１つの側面は、次のようなインバータ装置によって例示される。本インバータ装置は、単相交流の第１の相を出力する第１の端子と、中性線に接続される第２の端子と、上記単相交流の第２の相を出力する第３の端子と、上記第１の端子と上記第２の端子との間の第１の電圧と上記第３の端子と上記第２の端子との間の第２の電圧の位相差が所望の位相差になるように、上記第１の電圧の位相及び上記第２の電圧の位相の少なくとも一方を調整する制御部と、を備える。
【０００８】
本インバータ装置によれば、系統から切り離された状態でインバータ装置から負荷に電力を供給する自立運転モードにおいて、上記第１の電圧と上記第２の電圧の位相差が上記所定の位相差になるように、上記第１の電圧の位相及び上記第２の電圧の位相の少なくとも一方が調整される。そのため、第１の電圧と第２の電圧との位相差が、上記所定の位相差で保たれる。その結果、本インバータ装置は、上記第１の端子と上記第３の端子間の電
圧を、所望の電圧に制御できる。すなわち、本インバータ装置によれば、第１の端子と第３の端子間における電圧の制御精度低下が抑制される。
【０００９】
本インバータ装置は、次の特徴をさらに備えてもよい。上記制御部は、上記第１の端子と上記第２の端子間における上記第１の電圧を示すベクトルの位相を所定量変化させた第１のベクトルと、上記第２の端子と上記第３の端子間における上記第２の電圧を示す第２のベクトルを決定し、上記第１のベクトルと上記第２のベクトルの合成ベクトルが示す電圧が、上記第１の端子と上記第２の端子間に出力させる交流電圧の最大値となるように、上記第１の電圧の位相及び上記第２の電圧の位相の少なくとも一方を調整する。
【００１０】
上記第１の電圧と上記第２の電圧の位相差が上記所定の位相差からずれると、上記合成ベクトルが示す電圧が上記第１の端子と上記第２の端子との間に出力させる交流電圧の最大値とは異なる値となる。このような本インバータ装置によれば、上記合成ベクトルが示す電圧が上記第１の端子と上記第２の端子との間に出力させる交流電圧の最大値となるように上記第１の電圧の位相及び上記第２の電圧の位相の少なくとも一方が調整される。その結果、上記第１の電圧の位相及び上記第２の電圧の位相差が上記所定の位相差に調整される。
（【００１１】以降は省略されています）

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