静止型インバータについて

質問

サイリスタを用いた静止型インバータ（ＳＩＶ）の場合、2～3組のインバータの位相をずらして運転し、出力変圧器（中間タップ付き）に入力して任意の電圧を得ているとありますが、なぜ2～3組のインバータの位相をずらして運転しているのですか？
1組のインバータだけで良いのでは？

回答No.2

foobar · ベストアンサー

三相サイリスタインバータでは、交流電流は120°幅の矩形波になります。
ここで、複数のインバータを位相をずらして運転し、変圧器で合成すると、もっとステップの小さい階段波形になります。
こうすることで、高調波の含有率を下げることができます。
たとえば、三相のブリッジインバータ（6相)だと、5,7次の成分が含まれますが、二つ組み合わせて12相にすると、5,7次がキャンセルされます。

他には、複数の変換器を直流部分で直列接続にして、整流器動作とインバータ動作を同時に行わせることで無効電流制御を（制限つきながら）行えるようになる、というのもあったように思います。

補足

素子がＩＧＢＴの場合は、１組のインバータだけで良いのですか？

回答No.3

foobar

＃２です。
IGBT変換器（に限りませんが）でPWM制御を行うと、5,7次などの低次高調波を0にできますし、十分高いスイッチング周波数にできるのでキャリア成分のリプルも小さくできます。このため、低次高調波抑制目的で複数のインバータを並列運転（多重化）する必要はありません。
ただし、大容量の変換器だとスイッチング周波数を高くできないため、高調波の抑制が難しくなります。そこで、変換器を多重化してキャリアの位相をずらして高調波低減することもあります。
（大容量変換器を作るのに単独では実現困難で複数の並列運転が有効、というのもありますが。）

お礼

解りやすい回答ありがとうございました。大変役立ちました

回答No.1

kt1965

「単相交流」ならば、１組のインバータだけでも良いです。
しかしながら、「３相交流」になると、最低でも2相出力の位相が無いと駆動できないためです。

もうすこし具体的にしてみると、単相交流ならば、結線は普通の直流と同じです。しかしながら、３相交流になると出力側は「Ｙ結線」か「Δ結線」になります。この時、３つの結線のうち、どれかの電圧だけが変ると、どれかの負荷が大きくなり、負荷配線が焼ききれたりするなどの問題を生じます。

そのため、最低でも２組のインバータが必要になるのです。

補足

２組あるインバータの交流電源は、互いに電気角で３０°位相をずらし、これらの位相を出力変圧器によって重ね合わせることにより、波形歪みの少ない交流電力に変換している。と聞いたのですが、具体的にその原理を教えてください。