インバータの相電圧について

質問

電圧型三相インバータで、負荷が不平衡になると、不平衡な相だけでなく、三相とも基本波の相電圧が異なった値を示します。変調率は三相とも同じ値なのですが、なぜこのような現象が起きるのか教えていただけないでしょうか？また参考文献があれば教えてください。

回答No.4

foobar

インバータの中性線がDCリンクのコンデンサを2分割したところから出ていて、中性線に電流が流れると、コンデンサ中点の電位は変動します。（中性線の電流をIn(t)とすると、1/C*∫In(t)dtで変動するかと思います。）
それに対して、出力のPWM制御を三相同じ変調率で行っていると、直流リンクの中点からみた各相の電圧は大きくは変動せず、結果、コンデンサ中点から見た相電圧は変動する、ということになるかと思います。

直流電圧にリプルが残っていて、リプル電圧の補償を特には行っていない場合には、負荷の平衡/不平衡にかかわらず、出力電圧に変調がかかったような形になります。(電源周波数と出力周波数が完全に一致すると、（負荷平衡時でも）一定の波形歪あるいは相間での電圧のアンバランスになって表れるかと思います。）
今回の、「不平衡負荷で電圧がアンバランスになる」、とはあまり関係ないでしょう。

回答No.3

foobar

#2です。
あと、インバータにはＹ接続の中性点があるのでしょうか。
もし、インバータに中性点がないなら、インバータから三相三線で給電されていますので、負荷の不平衡で負荷の相電圧は変わると思います。

インバータから中性線が出ている場合、インバータ内部で中性線がどう処理されているかによるかと思います。
もし、単に直流リンクのコンデンサを２分割して、その間から中性線を出しているなら、負荷の不平衡で中性線に電流が流れて、コンデンサ中点の電位が変動する、ということが起きるかと思います。
直流リンク電圧を生成するのに、正負の２電源を直列に接続して、その中点を中性線に使っているなら、負荷の不平衡で相電圧が大きく変動することはなさそうに思います。

お礼

たびたびすいません。
中性点はＤＣリンクコンデンサを二分割したところです。不平衡はので中性線にも電流が流れています。

あとは、直流電源は三相交流をダイオードフルブリッジ整流回路で整流してますが、リプルが明らかに残っているのでそれも原因かもしれません。

回答No.2

foobar

どのような負荷（Δ？スター？）をつないでいるか、
相電圧をどうやって測定しているか（Ｙ接続負荷の中点を基準にして各線の電圧？）をかかれるほうが、適切な回答が得られるようにおもいます。
もし、Ｙ接続の負荷で、負荷中点から各線の電圧を測っているなら、不平衡負荷だと（インバータ駆動かに関係なく、三相三線で供給している限り）相電圧のバランスは崩れるかと思います。（というのは、中性点が接続されていないため、中性点の電位が定まらないので。）

お礼

ありがとうございます。
負荷は三相四線式スター結線で、中性点接地をしています。
電圧は中性点基準です。
質問したきっかけは負荷電圧が直流電圧と変調率で決まると思ったので・・・ということだったので。

回答No.1

BABOY1

ご質問の負荷は、デルタ結線のモータでしょうか。ダミーのスター結線を追加し、中性点の電圧と各相の電圧を測ってみてください。中性点を基準にした電圧で比較してみてください。不平衡な相があるとバランスが崩れます。通常のインバータは、平均化してしまうためと考えます。ダミーのスター結線を追加すると僅かながら改善するかも知れません。