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JPH0662582A - Three-level inverter - Google Patents

Three-level inverter

Info

Publication number
JPH0662582A
JPH0662582A JP4171548A JP17154892A JPH0662582A JP H0662582 A JPH0662582 A JP H0662582A JP 4171548 A JP4171548 A JP 4171548A JP 17154892 A JP17154892 A JP 17154892A JP H0662582 A JPH0662582 A JP H0662582A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
snubber
capacitor
diode
self
recovery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4171548A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideo Okayama
秀夫 岡山
Takeaki Asaeda
健明 朝枝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP4171548A priority Critical patent/JPH0662582A/en
Publication of JPH0662582A publication Critical patent/JPH0662582A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To shorten the time to reset a transformer by reducing the dielectric strength of a capacitor to recover energy accumulated in a snubber circuit, by enhancing the efficiency of energy recovery, and by enabling a plurality of phases to share recovery capacitors and energy recovery circuits. CONSTITUTION:Recovery capacitors 9A,9B are connected between nodes of snubber diodes 6A-6D and snubber diodes. 5A-5D connected in parallel to GTO 1A-1D of positive and negative arms and positive and negative side buses, energies extracted from these recovery capacitors 9A, 9B are recovered by energy regenerative circuits E1, E2 to DC power sources 4A, 4B divided by intermediate potential points. Rectification circuits 29A, 29B are connected between intermediate potential points 0 on the secondary side of each transformer 26A, 26B and the positive side or negative side of each DC power source 4A, 4B, so that the time to reset a transformer can be shortened.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、自己消弧型半導体素
子を用いて構成される3レベルインバータ装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-level inverter device constructed by using a self-arc-extinguishing type semiconductor element.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の3レベルインバータ装置の基本構
成は、特開昭55−43996号公報に示されており、
この3レベルインバータ装置を構成する自己消弧型半導
体素子には、電圧上昇率および電流上昇率に制約がある
もの、例えばGTOサイリスタ(以下、GTOと略す)
を適用する場合には、スナバ回路を必要とする。
2. Description of the Related Art The basic structure of a conventional three-level inverter device is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 55-43996.
The self-arc-extinguishing type semiconductor element that constitutes this three-level inverter device has a limitation in the voltage increase rate and the current increase rate, for example, a GTO thyristor (hereinafter abbreviated as GTO)
When applying, a snubber circuit is required.

【0003】図20および図21は例えば特開平1−1
98280号公報に示された、上記スナバ回路に蓄積さ
れたエネルギを直流電源に回生する手段を備えた従来の
3レベルインバータ装置を示す回路図であり、図におい
て、1A,1B,1C,1Dは自己消弧型半導体素子で
あり、これらの自己消弧型半導体素子1A,1B,1
C,1Dの一例として、GTOを適用している。
FIGS. 20 and 21 show, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 1-1.
FIG. 1 is a circuit diagram showing a conventional three-level inverter device provided with a means for regenerating energy stored in the snubber circuit to a DC power source as disclosed in Japanese Patent Publication No. 98280, where 1A, 1B, 1C and 1D are It is a self-arc-extinguishing type semiconductor element, and these self-arc-extinguishing type semiconductor elements 1A, 1B, 1
GTO is applied as an example of C and 1D.

【0004】2A,2B,2C,2DはGTO1A,1
B,1C,1Dに逆並列接続されたフリーホイールダイ
オード、3A,3Bはクランプダイオード、4A,4B
は中間電位点Oにより分割された直流電源であり、直流
母線の正側をP、負側をNとしている。
2A, 2B, 2C and 2D are GTO 1A and 1
Free-wheel diodes 3A and 3B are anti-parallel connected to B, 1C and 1D, and clamp diodes 4A and 4B.
Is a DC power supply divided by an intermediate potential point O, where the positive side of the DC bus is P and the negative side is N.

【0005】また、5A,5B,5C,5Dはスナバコ
ンデンサ、6A,6B,6C,6Dはスナバダイオード
で、これらはスナバ回路を構成する。7A,7Bはアノ
ードリアクトル、9A,9Bはダイオード8A,8Bを
介して、各アノードリアクトルの蓄積エネルギを回収す
る回収コンデンサ、10A,10Bはスイッチ、11
A,11Bはダイオード、12A,12Bはリアクトル
で、これらはそれぞれ各一の降圧チョッパを構成する。
Further, 5A, 5B, 5C and 5D are snubber capacitors, 6A, 6B, 6C and 6D are snubber diodes, which form a snubber circuit. 7A and 7B are anode reactors, 9A and 9B are recovery capacitors for recovering stored energy of each anode reactor via diodes 8A and 8B, 10A and 10B are switches, and 11
A and 11B are diodes, and 12A and 12B are reactors, which respectively constitute one step-down chopper.

【0006】次に動作を説明する。各GTO1A〜1D
にかかる電圧上昇率は、例えばGTO1Aについてはス
ナバコンデンサ5A、スナバダイオード6Aからなるス
ナバ回路により抑制される。他のGTO1B〜1Dにつ
いても同様である。
Next, the operation will be described. Each GTO 1A-1D
For example, in the case of GTO 1A, the voltage increase rate is suppressed by the snubber circuit including the snubber capacitor 5A and the snubber diode 6A. The same applies to the other GTOs 1B to 1D.

【0007】また、電流上昇率については、アノードリ
アクトル7AによりGTO1A,1Cにかかる電流上昇
率が、アノードリアクトル7BによりGTO1B,1D
にかかる電流上昇率がそれぞれ抑制される。
Regarding the current increase rate, the current increase rate applied to the GTOs 1A and 1C by the anode reactor 7A is the same as the current increase rate applied to the GTOs 1B and 1D by the anode reactor 7B.
The rate of increase in current applied to each is suppressed.

【0008】この3レベルインバータ装置においては、
スナバコンデンサ5A,アノードリアクトル7Aに蓄積
されたエネルギは、ダイオード8Aを介して回収コンデ
ンサ9Aに回収され、スナバコンデンサ5D,アノード
リアクトル7Bに蓄積されたエネルギは、ダイオード8
Bを介して回収コンデンサ9Bに回収される。
In this three-level inverter device,
The energy stored in the snubber capacitor 5A and the anode reactor 7A is recovered by the recovery capacitor 9A via the diode 8A, and the energy stored in the snubber capacitor 5D and the anode reactor 7B is recovered by the diode 8A.
It is recovered to the recovery condenser 9B via B.

【0009】ここで、回収コンデンサ9A,9Bは各々
直流電源4A,4Bの電圧値より好ましくは高い値に充
電されている。この過充電電圧はアノードリアクトル7
A,7Bに蓄積されたエネルギを高速に回収コンデンサ
9A,9Bに回収するために必要となる。
Here, the recovery capacitors 9A and 9B are charged to preferably higher values than the voltage values of the DC power supplies 4A and 4B. This overcharge voltage is the anode reactor 7
It is necessary to quickly recover the energy stored in A and 7B to the recovery capacitors 9A and 9B.

【0010】さて、回収コンデンサ9Aに回収された過
剰なエネルギは、スイッチ10A,ダイオード11A,
リアクトル12Aからなる公知の降圧チョッパをエネル
ギ回生回路Eとして用いて、直流電源4Aに回生され
る。回収コンデンサ9Bについても同様である。
The excess energy recovered by the recovery capacitor 9A is generated by the switch 10A, diode 11A,
A known step-down chopper composed of the reactor 12A is used as the energy regeneration circuit E to be regenerated by the DC power supply 4A. The same applies to the recovery capacitor 9B.

【0011】また、スナバコンデンサ5B,5Cに蓄積
されたエネルギは放電抵抗13で消費される。そのエネ
ルギを消費する放電抵抗13を変成器14とダイオード
15に置換して、直流電源のPN間へのエネルギ回生を
考慮したものが図21である。なお、16は変成器14
のリセット抵抗である。
The energy stored in the snubber capacitors 5B and 5C is consumed by the discharge resistor 13. FIG. 21 is a diagram in which the discharge resistor 13 that consumes the energy is replaced with a transformer 14 and a diode 15 in consideration of energy regeneration between the PN of the DC power source. In addition, 16 is a transformer 14
Is the reset resistance of.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】従来の3レベルインバ
ータ装置は以上のように構成されているので、回収コン
デンサ9A,9Bの耐圧として、上記分割された直流電
源4A,4Bの電圧値以上が必要となり、これらの回収
コンデンサ9A,9Bが大形化するなどの問題点があっ
た。
Since the conventional three-level inverter device is constructed as described above, the withstanding voltage of the recovery capacitors 9A, 9B must be equal to or higher than the voltage value of the divided DC power supplies 4A, 4B. Therefore, there has been a problem that the recovery capacitors 9A and 9B are enlarged.

【0013】また、放電抵抗13によりスナバコンデン
サ5B,5Dに蓄積されたエネルギが消費されており、
効率が低下するほか、その放電抵抗13を変成器4に置
換して回生する図21の場合においては、変成器14の
リセット時間が長くなるなどの問題点があった。これは
リセット電圧が、スナバダイオード6Bとリセット抵抗
16で生じる電圧降下に限られることに起因する。
Further, the energy accumulated in the snubber capacitors 5B and 5D is consumed by the discharge resistor 13,
In addition to the decrease in efficiency, in the case of Fig. 21 in which the discharge resistance 13 is replaced with the transformer 4 for regeneration, there is a problem that the reset time of the transformer 14 becomes long. This is because the reset voltage is limited to the voltage drop that occurs in the snubber diode 6B and the reset resistor 16.

【0014】さらに、変成器14の二次側には直流電源
4A,4BのPN間の電圧が印加されるため変成器14
が大形化し、変成器14の二次側に接続される整流回路
を構成するダイオード15の耐圧として、PN間の電圧
以上が必要となり、PN間の電圧値によれば、ダイオー
ド15を直列接続して用いなければならないなどの問題
点があった。
Further, since the voltage between the PNs of the DC power supplies 4A and 4B is applied to the secondary side of the transformer 14, the transformer 14
Becomes larger, and the withstand voltage of the diode 15 forming the rectifier circuit connected to the secondary side of the transformer 14 needs to be higher than the voltage between PN. According to the voltage value between PN, the diode 15 is connected in series. There was a problem that it had to be used.

【0015】請求項1の発明は上記のような問題点を解
消するためになされたもので、スナバコンデンサとアノ
ードリアクトルとに蓄積されるエネルギを回収するコン
デンサの耐圧の低減を図ることができる3レベルインバ
ータ装置を得ることを目的とする。
The invention of claim 1 is to solve the above problems, and it is possible to reduce the breakdown voltage of the capacitor for recovering the energy accumulated in the snubber capacitor and the anode reactor. The purpose is to obtain a level inverter device.

【0016】請求項2の発明は放電抵抗で消費していた
エネルギも回収コンデンサに回収できる3レベルインバ
ータ装置を得ることを目的とする。
It is an object of the present invention to provide a three-level inverter device capable of recovering the energy consumed by the discharge resistance in the recovery capacitor.

【0017】請求項3の発明は回収コンデンサおよびエ
ネルギ回生回路を複数の相で共用することによって構成
の簡素化とローコスト化を図ることができる3レベルイ
ンバータ装置を得ることを目的とする。
It is an object of the invention of claim 3 to obtain a three-level inverter device capable of simplifying the configuration and reducing the cost by sharing the recovery capacitor and the energy regenerating circuit with a plurality of phases.

【0018】請求項4の発明は回収コンデンサを中間電
位点に2つ追加してスナバコンデンサとアノードリアク
トルのすべてに蓄積されるエネルギを回収できる3レベ
ルインバータ装置を得ることを目的とする。
It is an object of the invention of claim 4 to obtain a three-level inverter device capable of recovering the energy accumulated in all of the snubber capacitor and the anode reactor by adding two recovery capacitors to the intermediate potential point.

【0019】請求項5の発明は第1〜第4の回収コンデ
ンサと第1〜第4のエネルギ回収回路を複数の相で共用
して構成を簡素化およびローコスト化できる3レベルイ
ンバータ装置を得ることを目的とする。
According to a fifth aspect of the present invention, a first to fourth recovery capacitors and first to fourth energy recovery circuits are shared by a plurality of phases to obtain a three-level inverter device capable of simplifying the configuration and reducing the cost. With the goal.

【0020】請求項6の発明は変成器のリセット時間を
短縮し、装置の構成部品の耐圧を直流電源のPN間の電
圧より低減できる3レベルインバータ装置を得ることを
目的とする。
It is an object of the present invention to provide a three-level inverter device capable of shortening the reset time of the transformer and reducing the breakdown voltage of the components of the device below the voltage across the PN of the DC power supply.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る3
レベルインバータ装置は、正負各アームを構成する自己
消弧型半導体素子に直列接続されたリアクトルと、上記
各自己消弧型半導体素子に並列接続されたスナバダイオ
ードとスナバコンデンサを直列接続してなるスナバ回路
と、第2,第3の自己消弧型半導体素子に並列接続され
て各一の上記スナバ回路を構成するスナバダイオードお
よびスナバコンデンサの各接続点間に並列接続された放
電抵抗と、第1の自己消弧型半導体素子に接続されて上
記スナバ回路を構成するスナバダイオードおよびスナバ
コンデンサの接続点と正側母線とを接続する第1のダイ
オードおよび第1の回収コンデンサと、第4の自己消弧
型半導体素子に並列接続されて上記スナバ回路を構成す
るスナバダイオードおよびスナバコンデンサの接続点と
負側母線とを接続する第2のダイオードおよび第2の回
収コンデンサとを備えて、第1のエネルギ回生回路に、
上記第1の回収コンデンサからエネルギを取り出させ
て、上記中間電位点で分割される直流電源の正側に回生
させ、第2のエネルギ回生回路に、上記第2の回収コン
デンサからエネルギを取り出させて、上記中間電位点で
分割される直流電源の負側に回生させるようにしたもの
である。
[Means for Solving the Problems] 3 according to the invention of claim 1
The level inverter device is a snubber in which a reactor connected in series to the self-arc-extinguishing type semiconductor elements forming each of the positive and negative arms, a snubber diode and a snubber capacitor connected in parallel to each of the self-extinguishing type semiconductor elements are connected in series. A circuit, a discharge resistor connected in parallel between respective connection points of a snubber diode and a snubber capacitor, which are connected in parallel to the second and third self-extinguishing semiconductor elements to form one of the snubber circuits, and Connected to the self-extinguishing type semiconductor element of the above-mentioned snubber circuit and a snubber diode and a snubber capacitor, the first diode and the first recovery capacitor connecting the positive side bus and the connection point, and the fourth self-extinguishing capacitor. Connect the connection point of the snubber diode and snubber capacitor that are connected in parallel to the arc-shaped semiconductor element to form the snubber circuit and the negative side bus And a second diode and a second recovery capacitor that, the first energy recovery circuit,
Energy is extracted from the first recovery capacitor and regenerated to the positive side of the DC power supply divided at the intermediate potential point, and a second energy recovery circuit is caused to extract energy from the second recovery capacitor. , Is regenerated on the negative side of the DC power supply divided at the intermediate potential point.

【0022】請求項2の発明に係る3レベルインバータ
装置は、正負各アームを構成する自己消弧型半導体素子
に直列接続されたリアクトルと、上記各自己消弧型半導
体素子に並列接続されたスナバダイオードとスナバコン
デンサを直列接続してなるスナバ回路と、該第1の自己
消弧型半導体素子に並列接続されて上記スナバ回路を構
成するスナバダイオードおよびスナバコンデンサの接続
点と正側母線とを接続する第1のダイオードおよび第1
の回収コンデンサと、第4の自己消弧型半導体素子に並
列接続されて上記スナバ回路を構成するスナバダイオー
ドおよびスナバコンデンサの接続点と負側母線とを接続
する第2のダイオードおよび第2の回収コンデンサと、
第2の自己消弧型半導体素子に並列接続されて、上記ス
ナバ回路を構成するスナバダイオードに並列接続された
コンデンサ,ダイオードおよび補助リアクトルからなる
第1の直列体と、該第1の直列体を構成するコンデンサ
を上記第1の回収コンデンサに接続するダイオードと、
第3の自己消弧型半導体素子に並列接続されて、上記ス
ナバ回路を構成するスナバダイオードに並列接続された
コンデンサ,ダイオードおよび補助リアクトルからなる
第2の直列体と、該第2の直列体を構成するコンデンサ
を上記第2の回収コンデンサに接続するダイオードとを
備えて、第1のエネルギ回生回路に、上記第1の回収コ
ンデンサからエネルギを取り出させて、上記中間電位点
で分割される上記直流電源の正側に回生させ、第2のエ
ネルギ回生回路に、上記第2の回収コンデンサからエネ
ルギを取り出させて、上記中間電位点で分割される上記
直流電源の負側に回生させるようにしたものである。
According to another aspect of the present invention, there is provided a three-level inverter device, wherein a reactor connected in series to the self-extinguishing type semiconductor elements forming each of the positive and negative arms and a snubber connected in parallel to each of the self-extinguishing type semiconductor elements. A snubber circuit in which a diode and a snubber capacitor are connected in series, and a connection point of a snubber diode and a snubber capacitor which are connected in parallel to the first self-arc-extinguishing type semiconductor element to form the snubber circuit and a positive bus are connected. First diode and first
Recovery capacitor, a second diode and a second recovery diode that are connected in parallel to the fourth self-arc-extinguishing semiconductor element to form the snubber circuit, and that connect the connection point of the snubber capacitor and the negative side bus bar. A capacitor,
A first series body composed of a capacitor, a diode, and an auxiliary reactor connected in parallel to the second self-arc-extinguishing semiconductor element and connected in parallel to a snubber diode forming the snubber circuit; and the first series body. A diode connecting the constituent capacitor to the first recovery capacitor;
A second series body composed of a capacitor, a diode, and an auxiliary reactor which are connected in parallel to a third self-arc-extinguishing type semiconductor device and are connected in parallel to a snubber diode forming the snubber circuit; The direct current divided by the intermediate potential point by causing the first energy regeneration circuit to extract energy from the first recovery capacitor, the direct current being provided with a diode that connects the constituent capacitor to the second recovery capacitor. Regeneration to the positive side of the power source, and causing the second energy regeneration circuit to take out energy from the second recovery capacitor to regenerate to the negative side of the DC power source divided at the intermediate potential point. Is.

【0023】請求項3の発明に係る3レベルインバータ
装置は、第1および第2の回収コンデンサと、該第1お
よび第2の回収コンデンサにそれぞれ接続された第1お
よび第2のエネルギ回生回路とを、複数の相について共
通に接続したものである。
A three-level inverter device according to a third aspect of the present invention includes first and second recovery capacitors, and first and second energy regenerative circuits connected to the first and second recovery capacitors, respectively. Is commonly connected for a plurality of phases.

【0024】請求項4の発明に係る3レベルインバータ
装置は、正負各アームを構成する自己消弧型半導体素子
に直列接続されたリアクトルと、上記各自己消弧型半導
体素子に並列接続されたスナバダイオードとスナバコン
デンサを直列接続してなるスナバ回路と、上記第1の自
己消弧型半導体素子に並列接続されて上記スナバ回路を
構成するスナバダイオードおよびスナバコンデンサの接
続点と正側母線とを接続する第1のダイオードおよび第
1の回収コンデンサと、第4の自己消弧型半導体素子に
並列接続されて上記スナバ回路を構成するスナバダイオ
ードおよびスナバコンデンサの接続点と負側母線とを接
続する第2のダイオードおよび第2の回収コンデンサ
と、第2の自己消弧型半導体素子に並列接続されて、上
記スナバ回路を構成するスナバダイオードとスナバコン
デンサの接続点を、上記中間電位点に対し接続する直列
接続された補助スイッチ,リアクトル,ダイオードおよ
び第3の回収コンデンサと、第3の自己消弧型半導体素
子に並列接続されて上記スナバ回路を構成するスナバダ
イオードとスナバコンデンサの接続点を、上記中間電位
点に対し接続する直列接続された補助スイッチ,リアク
トル,ダイオードおよび第4の回収コンデンサとを備え
て、エネルギ回生回路に、上記第1から第4の回収コン
デンサの各々からエネルギを取り出させて、上記中間電
位点で分割される直流電源の正側もしくは負側に回生さ
せるようにしたものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in a three-level inverter device, a reactor connected in series to the self-arc-extinguishing type semiconductor elements forming each of the positive and negative arms and a snubber connected in parallel to each of the self-extinguishing type semiconductor elements. A snubber circuit in which a diode and a snubber capacitor are connected in series, and a connection point of the snubber diode and the snubber capacitor, which are connected in parallel to the first self-arc-extinguishing type semiconductor element to form the snubber circuit, and a positive bus are connected. A first diode and a first recovery capacitor connected to the fourth self-arc-extinguishing semiconductor element in parallel to form the snubber circuit, and connecting the connection point of the snubber diode and the snubber capacitor to the negative side bus bar. The second snubber circuit is connected in parallel with the second diode and the second recovery capacitor, and the second self-extinguishing semiconductor element. Connected in series with an auxiliary switch, a reactor, a diode and a third recovery capacitor that connect the connection point of the snubber diode and the snubber capacitor to the intermediate potential point, and are connected in parallel to the third self-arc-extinguishing semiconductor element. And a snubber diode and a snubber capacitor that form the snubber circuit are connected to the intermediate potential point in series with an auxiliary switch, a reactor, a diode and a fourth recovery capacitor, and an energy regeneration circuit is provided. Energy is taken out from each of the first to fourth recovery capacitors and is regenerated to the positive side or the negative side of the DC power supply divided at the intermediate potential point.

【0025】請求項5の発明に係る3レベルインバータ
装置は、第1,第2,第3および第4の回収コンデンサ
と、該第1,第2,第3および第4の回収コンデンサに
それぞれ接続された第1,第2,第3および第4のエネ
ルギ回生回路とを、複数の相について共通に接続したも
のである。
A three-level inverter device according to a fifth aspect of the present invention is connected to the first, second, third and fourth recovery capacitors and the first, second, third and fourth recovery capacitors, respectively. The first, second, third and fourth energy regeneration circuits that have been operated are commonly connected for a plurality of phases.

【0026】請求項6の発明に係る3レベルインバータ
装置は、正負各アームを構成する自己消弧型半導体素子
に直列接続されたリアクトルと、上記各自己消弧型半導
体素子に並列接続されたスナバダイオードとスナバコン
デンサを直列接続してなるスナバ回路と、上記第1の自
己消弧型半導体素子に接続されて上記スナバ回路を構成
するスナバダイオードおよびスナバコンデンサの接続点
と正側母線とを接続する第1のダイオードおよび第1の
回収コンデンサと、第4の自己消弧型半導体素子に並列
接続されて上記スナバ回路を構成するスナバダイオード
およびスナバコンデンサの接続点と負側母線とを接続す
る第2のダイオードおよび第2の回収コンデンサと、第
1,第2の回収コンデンサの各々からエネルギを取り出
し、上記中間電位点で分割される直流電源の正側および
負側に回生するエネルギ回生回路と、第2,第3の自己
消弧型半導体素子に並列接続されて、上記スナバ回路を
構成するスナバコンデンサとスナバダイオードの接続点
と上記出力端子もしくは上記中間電位点を、共通のリア
クトルを介してそれぞれ個別に接続する変成器の一次側
もしくは補助スイッチとを備えて、整流回路を、上記各
変成器の二次側における上記中間電位点および上記直流
電源の正側もしくは負側の間に接続したものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in a three-level inverter device, a reactor connected in series to the self-extinguishing type semiconductor element forming each of the positive and negative arms, and a snubber connected in parallel to each of the self-extinguishing type semiconductor elements. A snubber circuit in which a diode and a snubber capacitor are connected in series, and a connection point of the snubber diode and the snubber capacitor, which are connected to the first self-arc-extinguishing semiconductor element and constitute the snubber circuit, and a positive side busbar are connected. A second diode connecting the first diode and the first recovery capacitor, and a connection point of the snubber diode and the snubber capacitor, which are connected in parallel to the fourth self-arc-extinguishing type semiconductor element to form the snubber circuit, to the negative side busbar. Energy is extracted from each of the diode and the second recovery capacitor, and the first and second recovery capacitors, and the intermediate potential Of the snubber capacitor and the snubber diode, which are connected in parallel to the positive and negative side of the DC power supply divided by A primary side of a transformer or an auxiliary switch that individually connects the connection point and the output terminal or the intermediate potential point to each other via a common reactor, and a rectifying circuit is provided on the secondary side of each of the transformers. It is connected between the intermediate potential point and the positive or negative side of the DC power supply.

【0027】[0027]

【作用】請求項1の発明における回収コンデンサは、直
流電源の直流母線のP側とN側に接続することにより、
この回収コンデンサの充電電圧値を低減し、耐圧の低減
を図れるようにする。
The recovery capacitor according to the invention of claim 1 is connected to the P side and the N side of the DC bus of the DC power source,
The charging voltage value of this recovery capacitor is reduced so that the withstand voltage can be reduced.

【0028】請求項2の発明における回収コンデンサ
は、放電抵抗で消費されていたエネルギをも回収可能に
する。
The recovery capacitor according to the second aspect of the present invention makes it possible to recover the energy consumed by the discharge resistance.

【0029】請求項3の発明における回収コンデンサお
よびエネルギ回生回路は、複数の相で共用可能にする。
The recovery capacitor and the energy regeneration circuit according to the invention of claim 3 can be shared by a plurality of phases.

【0030】請求項4の発明における中間電位点に追加
した回収コンデンサは、自己消弧型半導体素子用のスナ
バコンデンサおよびアノードリアクトルのすべてに蓄積
されるエネルギを回収して直流電源に回生可能にする。
The recovery capacitor added to the intermediate potential point in the invention of claim 4 recovers the energy accumulated in all of the snubber capacitor for the self-extinguishing type semiconductor element and the anode reactor to be regenerated to the DC power supply. .

【0031】請求項5の発明における第1〜第4の回収
コンデンサおよび第1〜第4のエネルギ回収回路は、複
数の相で共用可能にする。
The first to fourth recovery capacitors and the first to fourth energy recovery circuits in the fifth aspect of the invention can be shared by a plurality of phases.

【0032】請求項6の発明における変成器は、これの
一次側に変成器リセット用の補助スイッチを接続するこ
とにより、その変成器のリセットを高速化する。
In the transformer according to the sixth aspect of the invention, by connecting an auxiliary switch for resetting the transformer to the primary side of the transformer, the speed of resetting the transformer is increased.

【0033】[0033]

【実施例】実施例1.以下、この発明の一実施例を図に
ついて説明する。図1においては、1A,1B,1C,
1Dは自己消弧型半導体素子としてのGTOで、この実
施例では中間電位点Oを有する直流電源4A,4Bの正
負母線のPN間に、GTO1A,1BおよびGTO1
C,1Dが正負アームとして接続されている。
EXAMPLES Example 1. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, 1A, 1B, 1C,
1D is a GTO as a self-arc-extinguishing type semiconductor device, and in this embodiment, GTOs 1A, 1B and GTO1 are provided between the PNs of the positive and negative buses of the DC power supplies 4A, 4B having the intermediate potential point O.
C and 1D are connected as positive and negative arms.

【0034】また、2A,2B,2C,2DはGTO1
A,1B,1C,1Dの各々に並列接続されたフリーホ
イールダイオード、3AはGTO1AとGTO1Bの直
列接続点と中間電位点Oとの間に接続されたクランプダ
イオード、3BはGTO1CとGTO1Dの直列接続点
と中間電位点Oとの間に接続されたクランプダイオー
ド、Xは正アームと負アームとの接続点としての出力端
子である。
2A, 2B, 2C and 2D are GTO1
Free wheel diodes connected in parallel to A, 1B, 1C and 1D, 3A is a clamp diode connected between the series connection point of GTO1A and GTO1B and the intermediate potential point O, 3B is a series connection of GTO1C and GTO1D A clamp diode connected between the point and the intermediate potential point O, and X is an output terminal as a connection point between the positive arm and the negative arm.

【0035】7A,7Bはアノードリアクトル、5A,
5B,5C,5Dはスナバコンデンサ、6A,6B,6
C,6Dはスナバダイオードで、例えば、GTO1Aに
ついてはスナバコンデンサ5Aとスナバダイオード6A
は直列接続されてスナバ回路を構成しており、その他の
GTO1B,1C,1Dについても同様である。13は
スナバコンデンサ5B,5Cに関して共通な放電抵抗で
ある。
7A and 7B are anode reactors, 5A,
5B, 5C and 5D are snubber capacitors, 6A, 6B and 6
C and 6D are snubber diodes. For example, for GTO1A, snubber capacitor 5A and snubber diode 6A.
Are connected in series to form a snubber circuit, and the same applies to the other GTOs 1B, 1C and 1D. Reference numeral 13 is a discharge resistance common to the snubber capacitors 5B and 5C.

【0036】9Aは回収コンデンサであり、スナバコン
デンサ5A、アノードリアクトル7Aに蓄積されるエネ
ルギをダイオード8Aを介して回収する。また、回収コ
ンデンサ9Bについても同様に、スナバコンデンサ5
D、アノードリアクトル7Bに蓄積されるエネルギをダ
イオード8Bを介して回収する。
Reference numeral 9A denotes a recovery capacitor, which recovers the energy accumulated in the snubber capacitor 5A and the anode reactor 7A via the diode 8A. Similarly, for the recovery condenser 9B, the snubber condenser 5
Energy accumulated in D and the anode reactor 7B is recovered via the diode 8B.

【0037】回収コンデンサ9Aからエネルギをとりだ
し、直流電源4Aに回生する第1のエネルギ回生回路E
1は、スイッチ10A、ダイオード11A、リアクトル
12Aから構成されており、回収コンデンサ9Bについ
ても同様に、第2のエネルギ回生回路E2はスイッチ1
0B、ダイオード11B、リアクトル12Bから構成さ
れ、回収コンデンサ9Bのエネルギを直流電源4Bに回
生する。
A first energy regeneration circuit E for extracting energy from the recovery capacitor 9A and regenerating it to the DC power source 4A.
1 includes a switch 10A, a diode 11A, and a reactor 12A, and similarly for the recovery capacitor 9B, the second energy regeneration circuit E2 has the switch 1
0B, the diode 11B, and the reactor 12B, the energy of the recovery capacitor 9B is regenerated to the DC power supply 4B.

【0038】ここでは、直流電源4A,4Bの電圧は各
々Eとし、回収コンデンサ9A,9Bは点印を付した側
を正として電圧eに充電されており、出力端子Xには図
示されない誘導性負荷が接続されており、負荷電流のベ
クトルは各GTO1A〜1Dのスイッチング動作中には
変化しないものと仮定する。
Here, the voltages of the DC power supplies 4A and 4B are each E, and the recovery capacitors 9A and 9B are charged to the voltage e with the side marked with a dot as positive, and the output terminal X has an inductive property (not shown). It is assumed that the load is connected and the vector of load current does not change during the switching operation of each GTO 1A-1D.

【0039】次に、動作を説明する。なお、上記回路を
流れる電流の経路は図2にまとめて記載してある。ま
ず、GTO1Aのターンオフにより出力端子電圧を2E
からEに変化させる場合の回路動作を説明する。
Next, the operation will be described. The paths of currents flowing through the above circuits are collectively shown in FIG. First, turn off GTO1A to change the output terminal voltage to 2E.
The circuit operation when changing from E to E will be described.

【0040】正アームのGTO1A,1Bがオン,負ア
ームのGTO1C,1Dがオフしており、経路41によ
り出力端子Xから図中矢印の方向に負荷電流が流れてお
り、スナバコンデンサ5A,5Bの電圧は各々零,スナ
バコンデンサ5Cの電圧は直流電源4Aの電圧Eに充電
され、スナバコンデンサ5Dの電圧は直流電源4Bの電
圧Eと回収コンデンサ9Bの電圧eとの和の電圧値に充
電された状態から、GTO1Aをターンオフさせて負荷
電流を遮断と、一定の短絡防止時間後にGTO1Cをタ
ーンオンさせる場合を考える。
The positive arm GTOs 1A and 1B are on and the negative arm GTOs 1C and 1D are off. A load current is flowing from the output terminal X in the direction of the arrow in the figure by the path 41, and the snubber capacitors 5A and 5B are connected. The voltage is zero, the voltage of the snubber capacitor 5C is charged to the voltage E of the DC power supply 4A, and the voltage of the snubber capacitor 5D is charged to the sum of the voltage E of the DC power supply 4B and the voltage e of the recovery capacitor 9B. Consider a case where the GTO 1A is turned off from the state to cut off the load current and the GTO 1C is turned on after a certain short-circuit prevention time.

【0041】GTO1Aをターンオフされると、遮断さ
れた負荷電流は経路42にバイパスされてスナバコンデ
ンサ5Aは直流電源4Aの電圧Eと回収コンデンサ9A
の電圧eとの和の電圧値まで充電される。このときスナ
バコンデンサ5AはGTO1Aにかかる電圧上昇率を抑
制する。
When the GTO 1A is turned off, the interrupted load current is bypassed to the path 42, so that the snubber capacitor 5A receives the voltage E of the DC power supply 4A and the recovery capacitor 9A.
The battery is charged to a voltage value that is the sum of the voltage e. At this time, the snubber capacitor 5A suppresses the voltage increase rate applied to the GTO 1A.

【0042】その直後はアノードリアクトル7Aにエネ
ルギ過剰に蓄積されているが、経路43によりそのエネ
ルギは全て回収コンデンサ9Aに回収される。なお、従
来の図20と異なる点はこの経路43に直流電源4Aを
含まない点である。従って回収コンデンサ9Aの充電電
圧を低減できることになる。
Immediately after that, energy is excessively accumulated in the anode reactor 7A, but all the energy is recovered by the recovery capacitor 9A through the path 43. Note that the point different from the conventional FIG. 20 is that the path 43 does not include the DC power supply 4A. Therefore, the charging voltage of the recovery capacitor 9A can be reduced.

【0043】GTO1Aをターンオフして短絡防止時間
後にGTO1Cをターンオフさせると、スナバコンデン
サ5Cは経路44により電圧零まで放電される。このと
きGTO1Cにかかる電流上昇率は放電抵抗13により
抑制されるが、スナバコンデンサ5Bに蓄積されていた
エネルギは放電抵抗13で消費される。
When the GTO 1A is turned off and the GTO 1C is turned off after the short circuit prevention time, the snubber capacitor 5C is discharged to the voltage zero by the path 44. At this time, the rate of increase in current applied to the GTO 1C is suppressed by the discharge resistor 13, but the energy stored in the snubber capacitor 5B is consumed by the discharge resistor 13.

【0044】スナバコンデンサ5Aの充電電圧が電圧E
以上になるとクランプダイオード3Aが導通する。この
過程を経て負荷電流は経路45により流れることにな
り、GTO1Aのターンオフにより出力端子電圧を2E
からEに変化させる場合の回路動作が終了する。
The charging voltage of the snubber capacitor 5A is the voltage E.
When the above is reached, the clamp diode 3A becomes conductive. Through this process, the load current flows through the path 45, and the output terminal voltage is changed to 2E by turning off the GTO 1A.
The circuit operation when changing from E to E ends.

【0045】次に、GTO1Bのターンオフにより出力
端子電圧をEから0に変化させる場合の回路動作を説明
する。正アームのGTO1Aがオフ、GTO1Bがオ
ン、負アームのGTO1Cがオン、GTO1Dがオフし
ており、経路45により出力端子Xに図中矢印の方向に
負荷電流が流れており、スナバコンデンサ5B,5Cの
電圧は各々零、スナバコンデンサ5A,5Dの電圧は各
々直流電源4A,4Bの電圧eと回収コンデンサ9A,
9Bの電圧eとの和の電圧値に充電された状態から、G
TO1Bをターンオフさせて負荷電流を遮断し、ある一
定の短絡防止時間後にGTO1Dをターンオンさせる場
合を考える。
Next, the circuit operation when the output terminal voltage is changed from E to 0 by turning off the GTO 1B will be described. The positive arm GTO1A is off, the GTO1B is on, the negative arm GTO1C is on, and the GTO1D is off. A load current is flowing to the output terminal X in the direction of the arrow in the figure by the path 45, and the snubber capacitors 5B and 5C. Are zero, the voltages of the snubber capacitors 5A and 5D are the voltage e of the DC power supplies 4A and 4B and the recovery capacitor 9A, respectively.
From the state of being charged to the voltage value of the sum of the voltage e of 9B, G
Consider a case where the TO1B is turned off to interrupt the load current and the GTO1D is turned on after a certain short-circuit prevention time.

【0046】GTO1Bをターンオフさせると、遮断さ
れた負荷電流は経路46にバイパスされてスナバコンデ
ンサ5Bは直流電源4Bの電圧Eまで充電される。この
ときスナバコンデンサ5BはGTO1Bにかかる電圧上
昇率を抑制する。
When the GTO 1B is turned off, the interrupted load current is bypassed to the path 46 and the snubber capacitor 5B is charged to the voltage E of the DC power supply 4B. At this time, the snubber capacitor 5B suppresses the voltage increase rate applied to the GTO 1B.

【0047】GTO1Bをターンオフして短絡防止時間
後にGTO1Dをターンオンさせると、経路47により
スナバコンデンサ5Dは電圧零まで放電し、スナバコン
デンサ5Dに蓄積されていたエネルギはこの経路47に
より回収コンデンサ9Bに回収される。
When the GTO 1B is turned off and the GTO 1D is turned on after the short circuit prevention time, the snubber capacitor 5D is discharged to the voltage zero by the path 47, and the energy accumulated in the snubber capacitor 5D is recovered by the path 47 in the recovery capacitor 9B. To be done.

【0048】その直後はアノードリアクトル7Bにエネ
ルギが過剰に蓄積されているが、経路48によりそのエ
ネルギは全て回収コンデンサ9Bに回収される。なお、
従来の図20と異なる点はこの経路47、経路48に直
流電源4Bを含まない点である。
Immediately after that, energy is excessively accumulated in the anode reactor 7B, but all the energy is recovered by the recovery capacitor 9B by the path 48. In addition,
The difference from the conventional FIG. 20 is that the DC power supply 4B is not included in the paths 47 and 48.

【0049】従って、回収コンデンサ9Bの充電電圧を
低減できることになる。なお、スナバコンデンサ5Bの
充電電圧が電圧Eになるとフリーホイールダイオード2
C,2Dが導通する。この過程を経て負荷電流は経路4
9により流れることになり、GTO1Bのターンオフに
より出力端子電圧をEから0に変化させる場合の回路動
作が終了する。
Therefore, the charging voltage of the recovery capacitor 9B can be reduced. When the charging voltage of the snubber capacitor 5B becomes the voltage E, the freewheel diode 2
C and 2D are conducted. Through this process, the load current passes through path 4.
9, the circuit operation in the case of changing the output terminal voltage from E to 0 by turning off the GTO 1B ends.

【0050】次に、GTO1Bのターンオフにより出力
端子電圧を0からEに変化させる場合の回路動作を説明
する。正アームのGTO1A,1Bがオフ、負アームの
GTO1C,1Dがオンしており、経路49により出力
端子Xから図中矢印の方向に負荷電流が流れており、ス
ナバコンデンサ5C,5Dの電圧は各々零、スナバコン
デンサ5Aは直流電源4Aの電圧Eと回収コンデンサ9
Aの電圧eとの和の電圧値に充電され、スナバコンデン
サ5Bは直流電源4Bの電圧Eに充電された状態から、
GTO1Dをターンオフさせ、ある一定の短絡防止時間
後にGTO1Bをターンオンさせる場合を考える。
Next, the circuit operation when the output terminal voltage is changed from 0 to E by turning off the GTO 1B will be described. The positive arm GTOs 1A and 1B are off, the negative arm GTOs 1C and 1D are on, and the load current flows from the output terminal X in the direction of the arrow in the figure by the path 49, and the voltages of the snubber capacitors 5C and 5D are respectively. Zero, the snubber capacitor 5A is the voltage E of the DC power source 4A and the recovery capacitor 9A.
From the state in which the snubber capacitor 5B is charged to the voltage E of the sum of the voltage e of A and the voltage E of the DC power supply 4B,
Consider a case where the GTO 1D is turned off and the GTO 1B is turned on after a certain short-circuit prevention time.

【0051】ここで、GTO1Dをターンオフさせて
も、経路49により出力端子Xから図中矢印の方向に負
荷電流が流れているために、回路状態は変化しない。さ
て、GTO1Bをターンオンさせると、アノードリアク
トル7Bには分割された直流電源4Bの電圧Eが印加さ
れて、GTO1Bにかかる電流上昇率がアノードリアク
トル7Bに抑制されつつ、負荷電流は経路45により供
給され始める。
Here, even if the GTO 1D is turned off, the circuit state does not change because the load current flows from the output terminal X in the direction of the arrow in the drawing through the path 49. Now, when the GTO 1B is turned on, the voltage E of the divided DC power supply 4B is applied to the anode reactor 7B, the current increase rate applied to the GTO 1B is suppressed by the anode reactor 7B, and the load current is supplied by the path 45. start.

【0052】また、スナバコンデンサ5Bは経路50に
より電圧零まで放電する。その後、GTO1Bに流れる
電流が負荷電流以上になるが、その過剰な電流はスナバ
コンデンサ5Dの充電電流となり、スナバコンデンサ5
Dは直流電源4Bの電圧Eと回収コンデンサ9Bの電圧
eとの和の電圧値まで充電される。
Further, the snubber capacitor 5B is discharged to the voltage zero by the path 50. After that, the current flowing in the GTO 1B becomes the load current or more, but the excess current becomes the charging current of the snubber capacitor 5D, and the snubber capacitor 5D is charged.
D is charged to a voltage value that is the sum of the voltage E of the DC power supply 4B and the voltage e of the recovery capacitor 9B.

【0053】その直後は、アノードリアクトル7Bにエ
ネルギが過剰に蓄積されているが、経路48によりその
エネルギは全てコンデンサ9Bに回収される。なお、従
来の図20と異なる点は、この経路48に直流電源4B
を含まない点である。
Immediately after that, the energy is excessively accumulated in the anode reactor 7B, but all the energy is recovered by the capacitor 9B through the path 48. Note that the point different from the conventional FIG. 20 is that the DC power source 4B is connected to this path 48.
It is a point that does not include.

【0054】従って、回収コンデンサ9Bの充電電圧を
低減できることになる。この過程を経て負荷電流は経路
45により流れることになり、GTO1Bのターンオフ
により出力端子電圧0からEに変化させる場合の回路動
作が終了する。
Therefore, the charging voltage of the recovery capacitor 9B can be reduced. Through this process, the load current flows through the path 45, and the circuit operation for changing the output terminal voltage 0 to E by turning off the GTO 1B is completed.

【0055】次に、GTO1Dのターンオフにより出力
端子電圧をEから2Eに変化させる場合の回路動作を説
明する。正アームのGTO1A,負アームのGTO1D
がオフ、正アームのGTO1B,負アームのGTO1C
がオンしており、経路45により出力端子Xから図中矢
印の方向に負荷電流が流れており、スナバコンデンサ5
B,5Cの電圧は各々零,スナバコンデンサ5A,5D
の電圧は各々直流電源4A,4Bの電圧Eと回収コンデ
ンサ9A,9Bの電圧eとの和の電圧値に充電された状
態から、GTO1Cをターンオフさせ、ある一定の短絡
防止時間後にGTO1Aをターンオンさせる場合を考え
る。
Next, the circuit operation when the output terminal voltage is changed from E to 2E by turning off the GTO 1D will be described. Positive arm GTO1A, negative arm GTO1D
Off, positive arm GTO1B, negative arm GTO1C
Is on, the load current is flowing from the output terminal X in the direction of the arrow in the figure through the path 45, and the snubber capacitor 5
B and 5C have zero voltage, snubber capacitors 5A and 5D
Are charged to the sum of the voltage E of the DC power supplies 4A and 4B and the voltage e of the recovery capacitors 9A and 9B, respectively, and then the GTO1C is turned off, and the GTO1A is turned on after a certain short-circuit prevention time. Consider the case.

【0056】ここで、GTO1Cをターンオフさせても
経路45により、出力端子Xから図中矢印の方向に負荷
電流が流れているために回路状態は変化しない。さて、
GTO1Aをターンオンさせると、アノードリアクトル
7Aには分割された直流電源4Aの電圧Eが印加されて
GTO1Aにかかる電流上昇率がアノードリアクトル7
Aに抑制されつつ、負荷電流は経路41により供給され
始める。
Here, even if the GTO 1C is turned off, the circuit state does not change because the load current flows from the output terminal X in the direction of the arrow in the figure by the path 45. Now,
When the GTO 1A is turned on, the voltage E of the divided DC power supply 4A is applied to the anode reactor 7A, and the current increase rate applied to the GTO 1A is changed to the anode reactor 7A.
The load current begins to be supplied by the path 41 while being suppressed by A.

【0057】その後GTO1Aに流れる電流が負荷電流
以上になるが、その過剰な電流は、スナバコンデンサ5
Cの充電電流となり、スナバコンデンサ5Cは直流電源
4Aの電圧Eまで充電される。
After that, the current flowing into the GTO 1A becomes equal to or larger than the load current, but the excess current is caused by the snubber capacitor 5
The charging current becomes C, and the snubber capacitor 5C is charged to the voltage E of the DC power supply 4A.

【0058】また、経路51によりスナバコンデンサ5
Aは電圧零まで放電し、スナバコンデンサ5Aに蓄積さ
れていたエネルギはこの経路51により回収コンデンサ
9Aに回収される。
Further, the snubber capacitor 5 is connected by the path 51.
A is discharged to a voltage of zero, and the energy stored in the snubber capacitor 5A is recovered by the recovery capacitor 9A via this path 51.

【0059】その直後は、アノードリアクトル7Aにエ
ネルギが過剰に蓄えられているが、経路43によりその
エネルギは全て回収コンデンサ9Aに回収される。な
お、従来の図20と異なる点は、この経路43,経路5
1に直流電源4Aを含まない点である。
Immediately after that, the energy is excessively stored in the anode reactor 7A, but all the energy is recovered by the recovery capacitor 9A through the path 43. Note that the difference from the conventional FIG. 20 is that this route 43, route 5
1 does not include the DC power supply 4A.

【0060】従って、回収コンデンサ9Bの充電電圧を
低減できることになる。この過程を経て負荷電流は経路
41により流れることになり、GTO1Cのターンオフ
により出力端子電圧をEから2Eに変化させる場合の回
路動作が終了する。
Therefore, the charging voltage of the recovery capacitor 9B can be reduced. Through this process, the load current flows through the path 41, and the circuit operation for changing the output terminal voltage from E to 2E by turning off the GTO 1C is completed.

【0061】次に、負荷電流が図中矢印の逆方向に流れ
ている場合の各GTO1A,1B,1C,1Dのスイッ
チング動作についてであるが、図中矢印の方向に負荷電
流が流れている場合の各GTO1A,1B,1C,1D
のスイッチング動作と全く対称であるため、説明を省略
する。
Next, regarding the switching operation of each GTO 1A, 1B, 1C, 1D when the load current flows in the direction opposite to the arrow in the figure, when the load current flows in the direction of the arrow in the figure Each GTO 1A, 1B, 1C, 1D
Since it is completely symmetrical to the switching operation of, the description thereof will be omitted.

【0062】続いて、エネルギ回生回路動作について説
明する。エネルギ回生回路自体はこの発明の主なるもの
ではないが、適用可能である具体的な回路を用いてこの
発明回路が実現可能であることを示す。まず、回収コン
デンサ9Aについて説明する。
Next, the energy regeneration circuit operation will be described. Although the energy regenerative circuit itself is not the main subject of the present invention, it is shown that the present invention circuit can be implemented using applicable concrete circuits. First, the recovery condenser 9A will be described.

【0063】すなわち、スイッチ10A,ダイオード1
1A,リアクトル12Aによりエネルギ回生回路が構成
されており、充電極性が図中、点を付した側を正と定め
られる回収コンデンサ9Aからエネルギを取り出して分
割された直流電源4Aに回生し、回収コンデンサ9Aの
充電電圧を一定値eに制御するというエネルギ回生回路
の機能を満たすことが可能である。
That is, the switch 10A and the diode 1
An energy regeneration circuit is configured by 1A and a reactor 12A. Energy is taken out from a recovery capacitor 9A whose charging polarity is set to be positive in the figure and is regenerated to a divided DC power source 4A to recover the recovery capacitor. It is possible to satisfy the function of the energy regeneration circuit of controlling the charging voltage of 9 A to a constant value e.

【0064】この回路動作を説明する。まず、スイッチ
10Aをオンさせて、回収コンデンサ9Aに蓄積されて
いるエネルギをリアクトル12Aに放電させる。
The operation of this circuit will be described. First, the switch 10A is turned on to discharge the energy stored in the recovery capacitor 9A to the reactor 12A.

【0065】次に、放電電流を遮断するためスイッチ1
0Aをオフすると、リアクトル12Aに蓄積されたエネ
ルギにより、経路52に電流が流れ、直流電源4Aに回
生されることになる。このスイッチ10Aのオン,オフ
期間或いはその周期を回収コンデンサ9Aの電圧により
制御することで、回収コンデンサ9Aの充電電圧を一定
値に保つことができる。
Next, the switch 1 for cutting off the discharge current
When 0A is turned off, the energy stored in the reactor 12A causes a current to flow in the path 52 and is regenerated by the DC power supply 4A. By controlling the on / off period of the switch 10A or its period by the voltage of the recovery capacitor 9A, the charging voltage of the recovery capacitor 9A can be maintained at a constant value.

【0066】なお、回収コンデンサ9Bについても同様
であるため、説明は省略する。また、図1に示した回路
以外にも、公知の直流―直流電流変換回路を適用するこ
とにより、同様の効果が得られることは明らかである。
Since the same applies to the recovery condenser 9B, its explanation is omitted. Further, it is apparent that the same effect can be obtained by applying a known DC-DC current conversion circuit other than the circuit shown in FIG.

【0067】実施例2.図3は請求項2に対応するこの
発明の他の実施例を示し、1A,1B,1C,1Dは、
自己消弧型半導体素子としてのGTOである。なお、こ
こでは上記実施例における図1との相違する部分につい
てのみ記述する。
Example 2. FIG. 3 shows another embodiment of the present invention corresponding to claim 2, and 1A, 1B, 1C and 1D are
The GTO is a self-extinguishing type semiconductor device. It should be noted that here, only the parts of the above-described embodiment different from those in FIG. 1 will be described.

【0068】スナバダイオード6Bには補助リアクトル
17A,ダイオード18A,補助コンデンサ19Aから
なる直列体が並列接続され、補助コンデンサ19Aはダ
イオード20Aを介して回収コンデンサ9Aに接続され
ている。
A series body composed of an auxiliary reactor 17A, a diode 18A and an auxiliary capacitor 19A is connected in parallel to the snubber diode 6B, and the auxiliary capacitor 19A is connected to a recovery capacitor 9A via a diode 20A.

【0069】また、スナバダイオード6Cには補助リア
クトル17B,ダイオード18B,補助コンデンサ19
Bからなる直列体が並列接続され、補助コンデンサ19
Bがダイオード20Bを介して回収コンデンサ9Bに接
続されている。
Further, the snubber diode 6C includes an auxiliary reactor 17B, a diode 18B and an auxiliary capacitor 19B.
The series body composed of B is connected in parallel, and the auxiliary capacitor 19
B is connected to the recovery capacitor 9B via the diode 20B.

【0070】次に、動作を説明する。なお、説明中に示
す経路は図4にまとめて記載している。まず、GTO1
Aのターンオフにより出力端子電圧を2EからEに変化
させる場合の回路動作を説明する。
Next, the operation will be described. The routes shown in the description are collectively shown in FIG. First, GTO1
The circuit operation when the output terminal voltage is changed from 2E to E by turning off A will be described.

【0071】正アームのGTO1A,1Bがオン,負ア
ームのGTO1C,1Dがオフしており、経路53によ
り出力端子Xから図中矢印の方向に負荷電流が流れてお
り、スナバコンデンサ5A,5B,補助コンデンサ19
A,19Bの電圧は各々零,スナバコンデンサ5Cの電
圧は直流電源4Aの電圧Eに充電され、スナバコンデン
サ5Dの電圧は直流電源4Bの電圧Eと回収コンデンサ
9Bの電圧との和の電圧値に充電された状態から、GT
O1Aをターンオフさせて負荷電流を遮断し、ある一定
の短絡防止時間後GTO1Cをターンオンさせる場合を
考える。
The positive arm GTOs 1A and 1B are turned on and the negative arm GTOs 1C and 1D are turned off. A load current flows from the output terminal X in the direction of the arrow in the figure by the path 53, and the snubber capacitors 5A, 5B, Auxiliary capacitor 19
The voltages of A and 19B are zero, the voltage of the snubber capacitor 5C is charged to the voltage E of the DC power supply 4A, and the voltage of the snubber capacitor 5D is the sum of the voltage E of the DC power supply 4B and the voltage of the recovery capacitor 9B. From the charged state, GT
Consider a case where O1A is turned off to interrupt the load current, and GTO1C is turned on after a certain short-circuit prevention time.

【0072】GTO1Aをターンオフさせると、遮断さ
れた負荷電流は経路54にバイパスされて、スナバコン
デンサ5Aは直流電源4Aの電圧Eと回収コンデンサ9
Aの電圧eとの和の電圧値まで充電される。このときス
ナバコンデンサ5AはGTO1Aにかかる電圧上昇率を
抑制する。
When the GTO 1A is turned off, the interrupted load current is bypassed to the path 54, and the snubber capacitor 5A receives the voltage E of the DC power supply 4A and the recovery capacitor 9A.
It is charged to a voltage value that is the sum of the voltage e of A. At this time, the snubber capacitor 5A suppresses the voltage increase rate applied to the GTO 1A.

【0073】その直後は、アノードリアクトル7Aにエ
ネルギが過剰に蓄積されているが、経路55によりその
エネルギは全て回収コンデンサ9Aに回収される。な
お、従来の図20と異なる点は、この経路55に直流電
源4Aを含まない点である。従って回収コンデンサ9A
の充電電圧を低減できることになる。
Immediately after that, the energy is excessively accumulated in the anode reactor 7A, but all the energy is recovered by the recovery capacitor 9A through the path 55. Note that the point different from the conventional FIG. 20 is that the path 55 does not include the DC power supply 4A. Therefore, the recovery capacitor 9A
The charging voltage of can be reduced.

【0074】GTO1Aをターンオフして短絡防止時間
後にGTO1Aをターンオンさせると、スナバコンデン
サ5Cは経路56により電圧零まで放電される。このと
きGTO1Cにかかる電流上昇率は補助リアクトル17
Bにより抑制される。
When the GTO 1A is turned off and the GTO 1A is turned on after the short circuit prevention time, the snubber capacitor 5C is discharged to the voltage zero by the path 56. At this time, the rate of increase in current applied to the GTO 1C is determined by the auxiliary reactor 17
It is suppressed by B.

【0075】スナバコンデンサ5Cが電圧零まで放電し
た後、補助リアクトル17Bに蓄積されたエネルギは経
路57により補助コンデンサ19Bに回収される。すな
わち、スナバコンデンサ5Cに蓄積されたエネルギが、
一旦補助リアクトル17Bを介して補助コンデンサ19
Bに移される。
After the snubber capacitor 5C is discharged to a voltage of zero, the energy accumulated in the auxiliary reactor 17B is recovered by the auxiliary capacitor 19B via the path 57. That is, the energy stored in the snubber capacitor 5C is
Once through the auxiliary reactor 17B, the auxiliary capacitor 19
Moved to B.

【0076】補助コンデンサ19Bは点を付した側を正
として、スナバコンデンサ5Cと補助コンデンサ19B
の静電容量比で決まる電圧値Vに充電される。また、ス
ナバコンデンサ5Aの充電電圧が電圧E以上になるとク
ランプダイオード3Aが導通する。この過程を経て負荷
電流は経路58により流れることになり、GTO1Aの
ターンオフにより出力端子電圧を2EからEに変化させ
る場合の回路動作が終了する。
The auxiliary capacitor 19B has a dotted side as positive, and the snubber capacitor 5C and the auxiliary capacitor 19B.
Is charged to a voltage value V determined by the capacitance ratio of. When the charging voltage of the snubber capacitor 5A becomes equal to or higher than the voltage E, the clamp diode 3A becomes conductive. Through this process, the load current flows through the path 58, and the circuit operation for changing the output terminal voltage from 2E to E by turning off the GTO 1A ends.

【0077】次に、GTO1Bのターンオフにより出力
端子電圧をEから0に変化させる場合の回路動作を説明
する。
Next, the circuit operation when the output terminal voltage is changed from E to 0 by turning off the GTO 1B will be described.

【0078】正アームのGTO1Aがオフ,GTO1B
がオン,負アームのGTO1Cがオン,GTO1Dがオ
フしており、経路58により出力端子Xに図中矢印の方
向に負荷電流が流れており、スナバコンデンサ5B,5
C,補助コンデンサ19Aの電圧は各々零、スナバコン
デンサ5A,5Dの電圧は各々直流電源4A,4Bの電
圧Eと回収コンデンサ9A,9Bの電圧eとの和の電圧
値に充電され、補助コンデンサ19Bは点を付した側を
正とし電圧Vに充電された状態から、GTO1Bをター
ンオフさせて負荷電流を遮断し、ある一定の短絡防止時
間後にGTO1Dをターンオンさせる場合を考える。
GTO1A of the positive arm is off, GTO1B
Is on, the negative arm GTO1C is on, and the GTO1D is off. A load current is flowing to the output terminal X in the direction of the arrow in the figure by the path 58, and the snubber capacitors 5B, 5
C, the voltage of the auxiliary capacitor 19A is zero, the voltage of the snubber capacitors 5A, 5D is charged to the voltage value of the sum of the voltage E of the DC power supplies 4A, 4B and the voltage e of the recovery capacitors 9A, 9B, and the auxiliary capacitor 19B is charged. Consider a case where the side marked with a dot is positive and the GTO 1B is turned off from a state of being charged to the voltage V to cut off the load current, and the GTO 1D is turned on after a certain short-circuit prevention time.

【0079】GTO1Bをターンオフさせると遮断され
た負荷電流は経路59にバイパスされてスナバコンデン
サ5Bは直流電源3Bの電圧Eまで充電される。このと
きスナバコンデンサ5BはGTO1Bにかかる電圧上昇
率を抑制する。
When the GTO 1B is turned off, the interrupted load current is bypassed to the path 59 and the snubber capacitor 5B is charged to the voltage E of the DC power supply 3B. At this time, the snubber capacitor 5B suppresses the voltage increase rate applied to the GTO 1B.

【0080】GTO1Bをターンオフして短絡防止時間
後にGTO1Dをターンオンさせると、経路60により
スナバコンデンサ5Dは電圧Vまで放電し、電圧Vから
はスナバコンデンサ5Dは経路60で、また補助コンデ
ンサ19Bは経路61で同時に零電圧まで放電する。
When the GTO1B is turned off and the GTO1D is turned on after the short circuit prevention time, the snubber capacitor 5D is discharged to the voltage V by the path 60, and from the voltage V, the snubber capacitor 5D is the path 60 and the auxiliary capacitor 19B is the path 61. At the same time, discharges to zero voltage.

【0081】従って、スナバコンデンサ5D,補助コン
デンサ19Bに蓄積されていたエネルギは、この動作に
より回収コンデンサ9Bに回収される。その直後はアノ
ードリアクトル7Bにエネルギが過剰に蓄えられている
が、経路62によりそのエネルギは全て回収コンデンサ
9Bに回収される。
Therefore, the energy accumulated in the snubber capacitor 5D and the auxiliary capacitor 19B is recovered in the recovery capacitor 9B by this operation. Immediately after that, energy is excessively stored in the anode reactor 7B, but all the energy is recovered by the recovery capacitor 9B through the path 62.

【0082】なお、従来の図20と異なる点はこの経路
60,経路61,経路62に直流電源4Bを含まない点
である。従って回収コンデンサ9Bの充電電圧を低減で
きることになる。
Note that the point different from the conventional FIG. 20 is that the path 60, the path 61, and the path 62 do not include the DC power supply 4B. Therefore, the charging voltage of the recovery capacitor 9B can be reduced.

【0083】また、スナバコンデンサ5Bの充電電圧が
電圧Eになるとフリーホイールダイオード2C,2Dが
導通する。この過程を経て負荷電流は経路63により流
れることになり、GTO1Bのターンオフにより出力端
子電圧をEから0に変化させる場合の回路動作が終了す
る。
When the charging voltage of the snubber capacitor 5B reaches the voltage E, the freewheel diodes 2C and 2D are turned on. Through this process, the load current flows through the path 63, and the circuit operation when changing the output terminal voltage from E to 0 by turning off the GTO 1B is completed.

【0084】次に、GTO1Dのターンオフにより出力
端子電圧を0からEに変化させる場合の回路動作を説明
する。
Next, the circuit operation when the output terminal voltage is changed from 0 to E by turning off the GTO 1D will be described.

【0085】正アームのGTO1A,1Bがオフ、負ア
ームのGTO1C,1Dがオンしており、経路63によ
り出力端子Xから図中矢印の方向に負荷電流が流れてお
り、スナバコンデンサ5C,5D、補助コンデンサ19
A,19Bの電圧は各々零、スナバコンデンサ5Aは直
流電源4Aの電圧Eと回収コンデンサ9Aの電圧eとの
和の電圧値に充電され、スナバコンデンサ5Bは直流電
源4Bの電圧Eに充電された状態から、DTO1Dをタ
ーンオフさせ、ある一定の短絡防止時間後にGTO1B
をターンオンさせる場合を考える。
The positive arm GTOs 1A and 1B are off, the negative arm GTOs 1C and 1D are on, and the load current flows from the output terminal X in the direction of the arrow in the figure by the path 63, so that the snubber capacitors 5C and 5D, Auxiliary capacitor 19
The voltages of A and 19B are zero, the snubber capacitor 5A is charged to the voltage value of the sum of the voltage E of the DC power supply 4A and the voltage e of the recovery capacitor 9A, and the snubber capacitor 5B is charged to the voltage E of the DC power supply 4B. From the state, turn off DTO1D, and after a certain short-circuit prevention time, GTO1B
Consider the case of turning on.

【0086】ここで、GTO1Dをターンオフさせても
経路63により出力端子Xから図中矢印の方向に負荷電
流が流れているために回路状態は変化しない。さてGT
O1Bをターンオンさせると、アノードリアクトル7B
には分割された直流電源4Bの電圧Eが印加されてGT
O1Bにかかる電流上昇率がアノードリアクトル7Bに
抑制されつつ、負荷電流は経路58により供給され始め
る。
Here, even if the GTO 1D is turned off, the circuit state does not change because the load current flows from the output terminal X in the direction of the arrow in the figure by the path 63. Well GT
When O1B is turned on, the anode reactor 7B
The divided voltage E of the DC power supply 4B is applied to the GT
The load current starts to be supplied through the path 58 while the current increase rate applied to O1B is suppressed by the anode reactor 7B.

【0087】また、スナバコンデンサ5Bは経路64に
より電圧零まで放電する。このとき、GTO1Bにかか
る電流上昇率は補助リアクトル17Aにより抑制され
る。スナバコンデンサ5Bが電圧零まで放電した後、補
助リアクトル17Aに蓄積されたエネルギは経路65に
より補助コンデンサ19Aに回収される
Further, the snubber capacitor 5B is discharged to zero voltage by the path 64. At this time, the current increase rate applied to the GTO 1B is suppressed by the auxiliary reactor 17A. After the snubber capacitor 5B is discharged to zero voltage, the energy stored in the auxiliary reactor 17A is recovered to the auxiliary capacitor 19A by the path 65.

【0088】すなわち、スナバコンデンサ5Bに蓄積さ
れたエネルギが、一旦補助リアクトル17Aを介して補
助コンデンサ19Aに移される。補助コンデンサ19A
は点を付した側を正として、スナバコンデンサ5Bと補
助コンデンサ19Aの静電容量で決まる電圧値Vに充電
される。
That is, the energy stored in the snubber capacitor 5B is once transferred to the auxiliary capacitor 19A via the auxiliary reactor 17A. Auxiliary capacitor 19A
Is charged to a voltage value V determined by the electrostatic capacitances of the snubber capacitor 5B and the auxiliary capacitor 19A, with the dotted side as positive.

【0089】また、GTO1Bに流れる電流が負荷電流
以上になるが、その過剰な電流はスナバコンデンサ5D
の充電電流となり、直流電源4Bの電圧Eと回収コンデ
ンサ9Bとの和の電圧値まで充電される。
The current flowing through the GTO 1B becomes equal to or larger than the load current, but the excess current is caused by the snubber capacitor 5D.
Charging current, and is charged to a voltage value of the sum of the voltage E of the DC power supply 4B and the recovery capacitor 9B.

【0090】その直後はアノードリアクトル7Bにエネ
ルギが過剰に蓄えられているが、経路62によりそのエ
ネルギは全て回収コンデンサ9Bに回収される。
Immediately after that, energy is excessively stored in the anode reactor 7B, but all the energy is recovered by the recovery capacitor 9B through the path 62.

【0091】なお、従来の図20と異なる点は、この経
路62に直流電源4Bを含まない点である。従って、回
収コンデンサ9Bの充電電圧を低減できることになる。
この過程を経て負荷電流は経路58により流れることに
なり、GTO1Bのターンオフにより出力端子電圧を0
からEに変化させる場合の回路動作が終了する。
Note that the point different from the conventional FIG. 20 is that the path 62 does not include the DC power supply 4B. Therefore, the charging voltage of the recovery capacitor 9B can be reduced.
Through this process, the load current flows through the path 58, and the output terminal voltage is reduced to 0 by turning off the GTO 1B.
The circuit operation when changing from E to E ends.

【0092】次に、GTO1Cのターンオフにより出力
端子電圧をEから2Eに変化させる場合の回路動作を説
明する。
Next, the circuit operation when the output terminal voltage is changed from E to 2E by turning off the GTO 1C will be described.

【0093】正アームのGTO1A,負アームのGTO
1Dがオフ、正アームのGTO1B,負アームのGTO
1Cがオンしており、経路58により出力端子Xから図
中矢印の方向に負荷電流が流れており、スナバコンデン
サ5B,5C、補助コンデンサ19Bの電圧は各々零、
スナバコンデンサ5A,5Dの電圧は各々直流電源4
A,4Bの電圧Eと回収コンデンサ9A,9Bの電圧e
との和の電圧値に充電され、補助コンデンサ19Aは点
を付した側を正とし電圧Vに充電された状態から、GT
O1Cをターンオフさせ、ある一定の短絡防止時間後に
GTO1Aをターンオンさせる場合を考える。
Positive arm GTO 1A, negative arm GTO
1D off, positive arm GTO 1B, negative arm GTO
1C is on, a load current is flowing from the output terminal X in the direction of the arrow in the figure through the path 58, and the voltages of the snubber capacitors 5B and 5C and the auxiliary capacitor 19B are zero,
The voltage of the snubber capacitors 5A and 5D is the DC power source 4 respectively.
Voltage E of A and 4B and voltage e of recovery capacitors 9A and 9B
The auxiliary capacitor 19A is charged to the voltage value of the sum of
Consider a case where O1C is turned off and GTO1A is turned on after a certain short-circuit prevention time.

【0094】ここで、GTO1Cをターンオフさせても
経路58により出力端子Xから図中矢印の方向に負荷電
流が流れているために回収状態は変化しない。
Here, even if the GTO 1C is turned off, the recovery state does not change because the load current flows from the output terminal X in the direction of the arrow in the figure by the path 58.

【0095】さて、GTO1Aをターンオンさせると、
アノードリアクトル7Aには分割された直流電源4Aの
電圧Eが印加されてGTO1Aにかかる電流上昇率がア
ノードリアクトル7Aに抑制されつつ、負荷電流は経路
53により供給され始める。
Now, when GTO1A is turned on,
A divided voltage E of the DC power supply 4A is applied to the anode reactor 7A, and the current increase rate applied to the GTO 1A is suppressed by the anode reactor 7A, while the load current starts to be supplied through the path 53.

【0096】その後、GTO1Aに流れる電流が負荷電
流以上になるが、その過剰な電流は、スナバコンデンサ
5Cの充電電流となり、スナバコンデンサ5Cは直流電
源4Aの電圧Eまで充電される。
After that, the current flowing in the GTO 1A becomes the load current or more, but the excess current becomes the charging current of the snubber capacitor 5C, and the snubber capacitor 5C is charged to the voltage E of the DC power supply 4A.

【0097】また、経路66によりスナバコンデンサ5
Aは電圧Vまで放電し、電圧Vからはスナバコンデンサ
5Aは経路66で、また補助コンデンサ19Aは経路6
7で同時に零電圧まで放電する。
Further, the snubber capacitor 5 is connected by the route 66.
A discharges to the voltage V, and from the voltage V, the snubber capacitor 5A is on the path 66 and the auxiliary capacitor 19A is on the path 6.
At the same time, it discharges to zero voltage at 7.

【0098】従って、スナバコンデンサ5A,補助コン
デンサ19Aに蓄積されていたエネルギはこの動作によ
り回収コンデンサ9Aに回収される。その直後にアノー
ドリアクトル7Aにエネルギが過剰に蓄えられている
が、経路55によりそのエネルギは全て回収コンデンサ
9Aに回収される。
Therefore, the energy stored in the snubber capacitor 5A and the auxiliary capacitor 19A is recovered by the recovery capacitor 9A by this operation. Immediately after that, the energy is excessively stored in the anode reactor 7A, but all the energy is recovered by the recovery capacitor 9A by the path 55.

【0099】なお、従来の図20と異なる点はこの経路
55,経路66,経路67に直流電源4Aを含まない点
である。従って回収コンデンサ9Aの充電電圧を低減で
きることになる。この過程を経て負荷電流は経路1によ
り流れることになり、GTO1Cのターンオフにより出
力端子電圧をEから2Eに変化させる場合の回路動作が
終了する。
Note that the point different from the conventional FIG. 20 is that the DC power supply 4A is not included in the paths 55, 66, and 67. Therefore, the charging voltage of the recovery capacitor 9A can be reduced. Through this process, the load current flows through the path 1, and the circuit operation when the output terminal voltage is changed from E to 2E by turning off the GTO 1C is completed.

【0100】次に、負荷電流が図中矢印の逆方向に流れ
ている場合の各GTO1A,1B,1C,1Dのスイッ
チング動作についてであるが、図中矢印の方向に負荷電
流が流れている場合の各GTO1A,1B,1C,1D
のスイッチング動作と全く対称であるため説明を省略す
る。
Next, regarding the switching operation of each GTO 1A, 1B, 1C, 1D when the load current flows in the direction opposite to the arrow in the figure, when the load current flows in the direction of the arrow in the figure Each GTO 1A, 1B, 1C, 1D
Since it is completely symmetrical to the switching operation of, the description thereof will be omitted.

【0101】また、回収コンデンサ9Aに接続されるス
イッチ10A,ダイオード11A,リアクトル12Aか
ら構成される第1のエネルギ回生回路E1および回収コ
ンデンサ9Bに接続されるスイッチ10B,ダイオード
11B,リアクトル12Bから構成される第2のエネル
ギ回生回路E2の動作については、図1に示したものと
全く同じであるため、その重複する説明を省略する。
A first energy regeneration circuit E1 composed of a switch 10A connected to the recovery capacitor 9A, a diode 11A and a reactor 12A, and a switch 10B connected to the recovery capacitor 9B, a diode 11B and a reactor 12B. The operation of the second energy regeneration circuit E2 is exactly the same as that shown in FIG.

【0102】実施例3.図5は請求項2に対応するこの
発明の3レベルインバータ装置のまた他の実施例を示
し、1A,1B,1C,1Dは自己消弧型半導体素子と
してのGTOである。
Example 3. FIG. 5 shows still another embodiment of the three-level inverter device of the present invention corresponding to claim 2, and 1A, 1B, 1C and 1D are GTOs as self-extinguishing type semiconductor devices.

【0103】なお、ここでは図3と相違する部分につい
てのみ記述する。
Note that only parts different from those in FIG. 3 will be described here.

【0104】すなわち、回収コンデンサ9A,9Bが従
来の図20と同一の位置にあることである。この構成で
は、回収コンデンサ9A,9Bの充電電圧が直流電源4
A,4Bの電圧E以上となり、従って、実用上は図3の
3レベルインバータ装置の方が有利である。
That is, the recovery capacitors 9A and 9B are located at the same positions as in the conventional FIG. In this configuration, the charging voltage of the recovery capacitors 9A and 9B is the DC power source 4
The voltage E is equal to or higher than the voltages E of A and 4B. Therefore, the three-level inverter device of FIG. 3 is advantageous in practical use.

【0105】実施例4.図6は請求項3に対応するこの
発明の3レベルインバータ装置のさらに他の実施例を示
し、1A,1B,1C,1Dは自己消弧型半導体素子と
してのGTOである。なお、ここでは図1と相違する部
分についてのみ記述する。
Example 4. FIG. 6 shows still another embodiment of the three-level inverter device of the present invention corresponding to claim 3, and 1A, 1B, 1C and 1D are GTOs as self-arc-extinguishing type semiconductor devices. Note that only parts different from those in FIG. 1 will be described here.

【0106】すなわち、スナバダイオード6Bとスナバ
コンデンサ5Bの接続点が補助スイッチ21A(ここで
はGTOを適用した),補助リアクトル22,ダイオー
ド23Aと回収コンデンサ9Dを介して中間電位点Oに
接続され、また、スナバダイオード6Cとスナバコンデ
ンサ5Cの接続点が補助スイッチ21Bと補助リアクト
ル22とダイオード23Bと回収コンデンサ9Cを介し
て中間電位Oに接続されている。
That is, the connection point between the snubber diode 6B and the snubber capacitor 5B is connected to the intermediate potential point O via the auxiliary switch 21A (here, GTO is applied), the auxiliary reactor 22, the diode 23A and the recovery capacitor 9D. The connection point between the snubber diode 6C and the snubber capacitor 5C is connected to the intermediate potential O via the auxiliary switch 21B, the auxiliary reactor 22, the diode 23B, and the recovery capacitor 9C.

【0107】また、回収コンデンサ9Cに接続する第3
のエネルギ回生回路E3をスイッチ10C,ダイオード
11C,リアクトル12Cにより構成し、回収コンデン
サ9Dに接続する第4のエネルギ回生回路E4をスイッ
チ10D,ダイオード11D,リアクトル12Dにより
構成している。
In addition, the third connecting to the recovery condenser 9C
The energy regenerating circuit E3 is composed of the switch 10C, the diode 11C, and the reactor 12C, and the fourth energy regenerating circuit E4 connected to the recovery capacitor 9D is composed of the switch 10D, the diode 11D, and the reactor 12D.

【0108】次に、図6について動作を説明する。な
お、説明中に示す経路は図7にまとめて記載している。
図1の動作との相違は、スナバコンデンサ5B,5Cに
蓄積されたエネルギを各々回収コンデンサ9D,9Cに
回収する動作であるため、ここではその動作の説明に限
定する。
Next, the operation will be described with reference to FIG. The routes shown in the description are collectively shown in FIG. 7.
Since the difference from the operation of FIG. 1 is the operation of recovering the energy accumulated in the snubber capacitors 5B and 5C to the recovery capacitors 9D and 9C, respectively, the description of the operation is limited here.

【0109】まず、GTO1Bのターンオンによりスナ
バコンデンサ5Bに蓄積されるエネルギを回収コンデン
サ9Dに回収する場合の回路動作を説明する。スナバコ
ンデンサ5Bが直流電源4Bの電圧Eと回収コンデンサ
9Dの充電電圧eとの和に充電されている状態から、G
TO1Bをターンオンさせると同時に、GTO21Aを
ターンオンさせる。
First, the circuit operation when the energy stored in the snubber capacitor 5B by the turn-on of the GTO 1B is recovered by the recovery capacitor 9D will be described. From the state where the snubber capacitor 5B is charged to the sum of the voltage E of the DC power source 4B and the charging voltage e of the recovery capacitor 9D,
At the same time that TO1B is turned on, GTO21A is turned on.

【0110】すると、スナバコンデンサ5Bの放電経路
が回収コンデンサ9Dを介する経路68として構成され
る。このときGTO1B,21Aにかかる電流上昇率
は、補助リアクトル22により抑制される。
Then, the discharge path of the snubber capacitor 5B is constructed as the path 68 via the recovery capacitor 9D. At this time, the current increase rate applied to the GTOs 1B and 21A is suppressed by the auxiliary reactor 22.

【0111】その後、スナバコンデンサ5Bが零電圧ま
で放電されても、補助リアクトル22にはエネルギが蓄
積されているが、経路69によりそのエネルギは回収コ
ンデンサ9Dに回収される。なお、GTO21Aをオフ
するタイミングは、GTO1Bをオフするか、またはG
TO1Cをオフするタイミングに同期させる。
After that, even if the snubber capacitor 5B is discharged to a zero voltage, energy is accumulated in the auxiliary reactor 22, but the energy is recovered by the recovery capacitor 9D through the path 69. The timing for turning off the GTO 21A is as follows.
Synchronize with the timing to turn off TO1C.

【0112】次に、GTO1Cのターンオンによりスナ
バコンデンサ5Cに蓄積されるエネルギを回収コンデン
サ9Cに回収する場合の回路動作を説明する。スナバコ
ンデンサ5Cが直流電源4Aの電圧Eと回収コンデンサ
9Cの充電電圧eとの和に充電されている状態から、G
TO1Cをターンオンさせると同時に、GTO21Bを
ターンオンさせる。
Next, the circuit operation when the energy stored in the snubber capacitor 5C is recovered by the recovery capacitor 9C when the GTO 1C is turned on will be described. From the state where the snubber capacitor 5C is charged to the sum of the voltage E of the DC power supply 4A and the charging voltage e of the recovery capacitor 9C,
At the same time that TO1C is turned on, GTO21B is turned on.

【0113】すると、スナバコンデンサ5Cの放電経路
が回収コンデンサ9Cを介する経路70として構成され
る。このときGTO1C,21Bにかかる電流上昇率
は、補助リアクトル22により抑制される。
Then, the discharge path of the snubber capacitor 5C is constructed as the path 70 via the recovery capacitor 9C. At this time, the current increase rate applied to the GTOs 1C and 21B is suppressed by the auxiliary reactor 22.

【0114】その後、スナバコンデンサ5Cが零電圧ま
で放電されても、補助リアクトル22にはエネルギが蓄
積されているが、経路71によりそのエネルギは回収コ
ンデンサ9Cに回収される。なお、GTO21Bをオフ
するタイミングは、GTO1Cをオフするか、またはG
TO1Bをオフするタイミングに同期させる。
After that, even if the snubber capacitor 5C is discharged to a zero voltage, energy is accumulated in the auxiliary reactor 22, but the energy is recovered by the recovery capacitor 9C through the path 71. The timing for turning off the GTO 21B is as follows.
Synchronize with the timing of turning off TO1B.

【0115】また、回収コンデンサ9Cに接続されせる
スイッチ10C,ダイオード11C,リアクトル12C
から構成されるエネルギ回生回路E3、および回収コン
デンサ9Dに接続されるスイッチ10D,ダイオード1
1D,リアクトル12Dから構成されるエネルギ回生回
路E4の動作については、図1に示したものと全く同じ
であるため、説明を省略する。
Also, a switch 10C, a diode 11C, and a reactor 12C which are connected to the recovery capacitor 9C.
An energy regeneration circuit E3 composed of a switch 10D and a diode 1 connected to a recovery capacitor 9D.
The operation of the energy regeneration circuit E4 including the 1D and the reactor 12D is exactly the same as that shown in FIG.

【0116】なお、実用上GTO21A,21Bにはス
ナバ回路が必要である。そのスナバ回路にスナバコンデ
ンサ,スナバダイオード,放電抵抗からなる公知のスナ
バ回路を適用してもよいが、さらに、高効率な回路が必
要な場合、図8に示すように、GTO21A,21Bに
並列接続されたスナバコンデンサ24A,24Bに蓄積
されるエネルギを、回収コンデンサ9C,9Dに回収す
ることも可能である。
Note that the GTOs 21A and 21B need a snubber circuit for practical use. A known snubber circuit including a snubber capacitor, a snubber diode, and a discharge resistor may be applied to the snubber circuit, but if a highly efficient circuit is required, the GTO 21A and 21B are connected in parallel as shown in FIG. The energy stored in the snubber capacitors 24A and 24B thus collected can be recovered in the recovery capacitors 9C and 9D.

【0117】実施例5.図9は請求項4に対応する、こ
の発明のまた他の実施例を示し、1A,1B,1C,1
Dは自己消弧型半導体素子としてのGTOである。な
お、ここでは図1との相違する部分についてのみ記述す
る。
Example 5. FIG. 9 shows still another embodiment of the present invention, which corresponds to claim 4, 1A, 1B, 1C, 1
D is a GTO as a self-arc-extinguishing type semiconductor device. It should be noted that here, only the parts different from those in FIG. 1 will be described.

【0118】まず、スナバダイオード6Bとスナバコン
デンサ5Bの接続点が補助スイッチ21A(ここではG
TOを適用した),補助リアクトル22,ダイオード2
3A,回収コンデンサ9Dを介して中間電位点Oに接続
され、またスナバダイオード6Cとスナバコンデンサ5
Cの接続点が補助スイッチ21B,補助リアクトル2
2,ダイオード23B,回収コンデンサ9Cを介して中
間電位点Oに接続されている。
First, the connection point between the snubber diode 6B and the snubber capacitor 5B is the auxiliary switch 21A (here, G).
(TO is applied), auxiliary reactor 22, diode 2
3A, the recovery capacitor 9D is connected to the intermediate potential point O, and the snubber diode 6C and the snubber capacitor 5 are connected.
Connection point of C is auxiliary switch 21B, auxiliary reactor 2
2, it is connected to the intermediate potential point O via the diode 23B and the recovery capacitor 9C.

【0119】また、回収コンデンサ9Cに接続するエネ
ルギ回生回路E3をスイッチ10C,ダイオード11
C,リアクトル12Cにより構成し、回収コンデンサ9
Dに接続するエネルギ回生回路E4をスイッチ10D,
ダイオード11D,リアクトル12Dにより構成してい
る。
Further, the energy regeneration circuit E3 connected to the recovery capacitor 9C is connected to the switch 10C and the diode 11
C, reactor 12C, recovery condenser 9
The energy regeneration circuit E4 connected to D is connected to the switch 10D,
It is composed of a diode 11D and a reactor 12D.

【0120】次に、動作を説明する。なお、説明中に示
す経路は図10にまとめて記載している。図9の動作に
おける図1の動作との相違は、スナバコンデンサ5B,
5Cに蓄積されたエネルギを各々回収コンデンサ9D,
9Cに回収する動作であるため、ここではその動作の説
明に限定する。
Next, the operation will be described. The routes shown in the description are collectively shown in FIG. The operation of FIG. 9 differs from that of FIG. 1 in that the snubber capacitor 5B,
The energy stored in 5C is recovered by a condenser 9D,
Since this is an operation for collecting the data in 9C, the description is limited to that operation here.

【0121】まず、GTO1Bのターンオンによりスナ
バコンデンサ5Bに蓄積されるエネルギを回収コンデン
サ9Dに回収する場合の回路動作を説明する。スナバコ
ンデンサ5Bが直流電源4Bの電圧Eと回収コンデンサ
9Dの充電電圧eとの和に充電されている状態から、G
TO1Bをターンオンさせると同時に、GTO21Aを
ターンオンさせる。
First, the circuit operation when the energy stored in the snubber capacitor 5B by the turn-on of the GTO 1B is recovered by the recovery capacitor 9D will be described. From the state where the snubber capacitor 5B is charged to the sum of the voltage E of the DC power source 4B and the charging voltage e of the recovery capacitor 9D,
At the same time that TO1B is turned on, GTO21A is turned on.

【0122】すると、スナバコンデンサ5Bの放電経路
が回収コンデンサ9Dを介する経路73として構成され
る。このときGTO1B,21Aにかかる電流上昇率
は、補助リアクトル22により抑制される。
Then, the discharge path of the snubber capacitor 5B is constructed as the path 73 through the recovery capacitor 9D. At this time, the current increase rate applied to the GTOs 1B and 21A is suppressed by the auxiliary reactor 22.

【0123】その後、スナバコンデンサ5Bが零電圧ま
で放電されても、補助リアクトル22にはエネルギが蓄
積されているが、経路73によりそのエネルギは回収コ
ンデンサ9Dに回収される。なおGTO21Aをオフす
るタイミングは、GTO1Bをオフするか、またはGT
O1Cをオフするタイミングに同期させる。
After that, even if the snubber capacitor 5B is discharged to a zero voltage, energy is accumulated in the auxiliary reactor 22, but the energy is recovered by the recovery capacitor 9D through the path 73. The timing for turning off the GTO 21A is the same as turning off the GTO 1B or GT.
Synchronize with the timing of turning off O1C.

【0124】次に,GTO1Cのターンオンによりスナ
バコンデンサ5Cに蓄積されるエネルギを回収コンデン
サ9Cに回収する場合の回路動作を説明する。スナバコ
ンデンサ5Cが直流電源4Aの電圧Eと回収コンデンサ
9Cの充電電圧eとの和に充電されている状態から、G
TO1Cをターンオンさせると同時に、GTO21Bを
ターンオンさせる。
Next, the circuit operation when the energy stored in the snubber capacitor 5C is recovered by the recovery capacitor 9C when the GTO 1C is turned on will be described. From the state where the snubber capacitor 5C is charged to the sum of the voltage E of the DC power supply 4A and the charging voltage e of the recovery capacitor 9C,
At the same time that TO1C is turned on, GTO21B is turned on.

【0125】すると、スナバコンデンサ5Cの放電経路
が回収コンデンサ9Cを介する経路74として構成され
る。このときGTO1C,21Bにかかる電流上昇率
は、補助リアクトル22により抑制される。
Then, the discharge path of the snubber capacitor 5C is constructed as the path 74 via the recovery capacitor 9C. At this time, the current increase rate applied to the GTOs 1C and 21B is suppressed by the auxiliary reactor 22.

【0126】その後、スナバコンデンサ5Cが零電圧ま
で放電されても、補助リアクトル22にはエネルギが蓄
積されているが、経路75によりそのエネルギは回収コ
ンデンサ9Cに回収される。なお、GTO21Bをオフ
するタイミングは、GTO1Cをオフするか、またはG
TO1Bをオフするタイミングに同期させる。
After that, even if the snubber capacitor 5C is discharged to a zero voltage, energy is accumulated in the auxiliary reactor 22, but the energy is recovered by the recovery capacitor 9C through the path 75. The timing for turning off the GTO 21B is as follows.
Synchronize with the timing of turning off TO1B.

【0127】また、回収コンデンサ9Cに接続されるス
イッチ10C,ダイオード11C,リアクトル12Cか
ら構成される第3のエネルギ回生回路E3、および回収
コンデンサ9Dに接続されるスイッチ10D,ダイオー
ド11D,リアクトル12Dから構成される第4のエネ
ルギ回生回路E4の動作については、図1に示したもの
と同じであるため、説明を省略する。
A third energy regeneration circuit E3 composed of a switch 10C connected to the recovery capacitor 9C, a diode 11C, and a reactor 12C, and a switch 10D connected to the recovery capacitor 9D, a diode 11D, and a reactor 12D. The operation of the fourth energy regeneration circuit E4 performed is the same as that shown in FIG.

【0128】なお、GTO21A,21Bにはスナバ回
路が必要である。そのスナバ回路にスナバコンデンサ,
スナバダイオード,放電抵抗からなる公知のスナバ回路
を適用してもよいが、さらに高効率に回路が必要な場
合、図11に示すように、GTO21A,21Bに接続
されるスナバコンデンサ24A,24Bに蓄積されるエ
ネルギを回収コンデンサ9C,9Dに回収することも可
能である。
The GTOs 21A and 21B require snubber circuits. Snubber capacitor in the snubber circuit,
A known snubber circuit composed of a snubber diode and a discharge resistor may be applied, but if a circuit with higher efficiency is required, the snubber capacitors 24A and 24B connected to the GTOs 21A and 21B are stored in the snubber capacitors 24A and 24B as shown in FIG. It is also possible to recover the generated energy in the recovery capacitors 9C and 9D.

【0129】実施例6.図12,図13,図14および
図15は請求項5に対応するこの発明の別の実施例を示
し、1A,1B,1C,1Dは自己消弧型半導体素子と
してのGTOである。
Example 6. 12, 13, 14 and 15 show another embodiment of the present invention corresponding to claim 5, and 1A, 1B, 1C and 1D are GTOs as self-extinguishing type semiconductor devices.

【0130】まず、図12および図13は図1および図
3の3レベルインバータ装置が多相インバータ構成とな
る場合に、回収コンデンサ9A,9Bおよびそれに接続
されるエネルギ回生回路E1,E2を複数の相について
共通に接続したものである。回路の基本的な動作は実施
例1,実施例2において詳細に記述したものと全く同じ
であるため、ここでは省略する。
First, in FIGS. 12 and 13, when the three-level inverter device of FIGS. 1 and 3 has a multi-phase inverter configuration, the recovery capacitors 9A and 9B and the energy regenerating circuits E1 and E2 connected thereto are provided in plural. They are commonly connected for phases. Since the basic operation of the circuit is exactly the same as that described in detail in the first and second embodiments, it is omitted here.

【0131】次に、図14および図15は図6,図9の
3レベルインバータ装置が多相インバータ構成となる場
合に、回収コンデンサ9A,9B,9C,9Dおよびそ
れに接続されるエネルギ回生回路E1,E2,E3,E
4を複数の相について共通に接続したものである。回路
の基本的な動作は実施例4、実施例5において詳細に記
述したものと全く同じであるため、ここでは省略する。
Next, FIGS. 14 and 15 show the recovery capacitors 9A, 9B, 9C, 9D and the energy regeneration circuit E1 connected thereto when the three-level inverter device of FIGS. 6 and 9 has a multi-phase inverter configuration. , E2, E3, E
4 is commonly connected for a plurality of phases. Since the basic operation of the circuit is exactly the same as that described in detail in the fourth and fifth embodiments, it is omitted here.

【0132】実施例7.図16は請求項6に対応するこ
の発明のまた別の実施例を示し、1A,1B,1C,1
Dは自己消弧型半導体素子としてのGTOである。な
お、ここでは図1との相違する部分についてのみ記述す
る。
Example 7. FIG. 16 shows another embodiment of the present invention corresponding to claim 6, which is 1A, 1B, 1C, 1
D is a GTO as a self-arc-extinguishing type semiconductor device. It should be noted that here, only the parts different from those in FIG. 1 will be described.

【0133】まず、スナバコンデンサ5Bとスナバダイ
オード6Bの接続点と出力端子Xとが、変成器26Aの
一次側,補助スイッチ27A(ここではGTOを適用し
た)および補助リアクトル28を介し接続され、変成器
26Aの二次側が直流電源4Aに備えた整流回路として
のダイオード整流ブリッジ回路29Aに接続されてい
る。
First, the connection point between the snubber capacitor 5B and the snubber diode 6B and the output terminal X are connected via the primary side of the transformer 26A, the auxiliary switch 27A (here, GTO is applied) and the auxiliary reactor 28, and the transformation is performed. The secondary side of the device 26A is connected to a diode rectifying bridge circuit 29A as a rectifying circuit provided in the DC power supply 4A.

【0134】また、スナバコンデンサ5Cとスナバダイ
オード6Cの接続点と出力端子Xとが、変成器26Bの
一次側,補助スイッチ27Bおよび補助リアクトル28
を介して接続され、変成器26Bの二次側が直流電源4
Bに備えた整流回路としてのダイオード整流ブリッジ回
路29Bに接続されている。
The connection point between the snubber capacitor 5C and the snubber diode 6C and the output terminal X are connected to the primary side of the transformer 26B, the auxiliary switch 27B and the auxiliary reactor 28.
And the secondary side of the transformer 26B is connected to the DC power source 4
It is connected to a diode rectifying bridge circuit 29B as a rectifying circuit provided in B.

【0135】なお、ダイオード整流ブリッジ回路29
A,29Bは、変成器26A,26Bの一次側と二次側
が絶縁されるため、直流電源4A,4Bのどちらに接続
しても構わない。
The diode rectifying bridge circuit 29
Since A and 29B are insulated from the primary side and the secondary side of the transformers 26A and 26B, they may be connected to either of the DC power supplies 4A and 4B.

【0136】次に、動作を説明する。なお、説明中に示
す経路は図17にまとめて記載している。図16の動作
における図1の動作との相違は、スナバコンデンサ5
B,5Cに蓄積されたエネルギを各々変成器26A,2
6Bにより直流電源4A,4Bに回生する動作であるた
め、ここではその動作の説明に限定する。
Next, the operation will be described. The routes shown in the description are collectively shown in FIG. The operation of FIG. 16 differs from that of FIG. 1 in that the snubber capacitor 5
The energy stored in B and 5C is transferred to transformers 26A and 2A, respectively.
Since the operation is regenerative to the DC power supplies 4A and 4B by 6B, the description of the operation is limited here.

【0137】まず、GTO1Bのターンオンによりスナ
バコンデンサ5Bに蓄積されるエネルギを直流電源4B
に回生する場合の回路動作を説明する。スナバコンデン
サ5Bが直流電源4Bの電圧Eに充電されている状態か
ら、GTO1Bをターンオンさせると同時に、GTO2
7Aをターンオンさせる。
First, the energy stored in the snubber capacitor 5B when the GTO 1B is turned on is supplied to the DC power source 4B.
The circuit operation when regenerative is performed will be described. While the snubber capacitor 5B is charged to the voltage E of the DC power supply 4B, the GTO1B is turned on and at the same time the GTO2 is turned on.
Turn on 7A.

【0138】すると、スナバコンデンサ5Bの放電経路
が変成器26Aの一次側を介する経路76として構成さ
れる。このときGTO1B,27Aにかかる電流上昇率
は、補助リアクトル28により抑制される。
Then, the discharge path of the snubber capacitor 5B is configured as the path 76 passing through the primary side of the transformer 26A. At this time, the current increase rate applied to the GTOs 1B and 27A is suppressed by the auxiliary reactor 28.

【0139】その後、スナバコンデンサ5Bが零電圧ま
で放電されても、補助リアクトル28にはエネルギが蓄
積されているが、経路77によりそのエネルギは変成器
26Bの一次側を流れ続ける。
After that, even if the snubber capacitor 5B is discharged to the zero voltage, energy is accumulated in the auxiliary reactor 28, but the energy continues to flow through the primary side of the transformer 26B by the path 77.

【0140】変成器26Aの一次側と二次側の巻数比を
1:nとすると、変成器26Aの一次側に電流が流れて
いる期間は点を付した側を正として、E/nの電圧が生
じる。また、変成器26Aの二次側には、点を付した側
を正として直流電源4Aの電圧Eが印加される。
Assuming that the turns ratio of the primary side and the secondary side of the transformer 26A is 1: n, the dotted side is positive while the current is flowing to the primary side of the transformer 26A. A voltage is generated. Further, the voltage E of the DC power supply 4A is applied to the secondary side of the transformer 26A with the dotted side being positive.

【0141】さらに、変成器26Aの二次側には、一次
側の電流の1/nの電流が流れ、直流電源4Bに回生さ
れる。補助リアクトル28に流れる電流が零になれば、
変成器26Aの二次側には逆極性の過電圧が一瞬発生
し、一次側には経路77に電流が流れ続け、この経路7
7の電圧降下により変成器26Aはリセットされる。
Further, a current of 1 / n of the current on the primary side flows through the secondary side of the transformer 26A and is regenerated by the DC power source 4B. If the current flowing through the auxiliary reactor 28 becomes zero,
A reverse polarity overvoltage is momentarily generated on the secondary side of the transformer 26A, and current continues to flow on the path 77 on the primary side.
The voltage drop of 7 resets the transformer 26A.

【0142】このときにGTO27Aをオフすると変成
器26Aの一次側は開放されることになり、二次側を流
れる励磁電流は直流電源4Aに回生される。従って変成
器26Aの二次側には回生時とは逆極性に直流電源4A
の電圧Eが印加され、高速にリセットが行われる。
At this time, when the GTO 27A is turned off, the primary side of the transformer 26A is opened, and the exciting current flowing through the secondary side is regenerated by the DC power supply 4A. Therefore, on the secondary side of the transformer 26A, the DC power source 4A has a polarity opposite to that at the time of regeneration
The voltage E is applied to reset at high speed.

【0143】この動作において、変成器26Aの二次側
は直流電源4Aの電圧Eにクランプされる。なお、変成
器26Aの励磁電流が零になれば、リセットは終了す
る。
In this operation, the secondary side of the transformer 26A is clamped to the voltage E of the DC power supply 4A. The reset ends when the exciting current of the transformer 26A becomes zero.

【0144】次に、GTO1Cのターンオンによりスナ
バコンデンサ5Cに蓄積されるエネルギを変成器26B
を用いて直流電源4Bに回生する場合の回路動作につい
てであるが、GTO1Bのターンオンによりスナバコン
デンサ5Bに蓄積されるエネルギを変成器26Aを用い
て直流電源4Aに回生する場合の動作と原理的には全く
同じであるため、説明を省略する。
Next, the energy stored in the snubber capacitor 5C when the GTO 1C is turned on is transferred to the transformer 26B.
Regarding the circuit operation when regenerating to the DC power supply 4B by using the, the operation and the principle when regenerating the energy stored in the snubber capacitor 5B by the turn-on of the GTO 1B to the DC power supply 4A using the transformer 26A Are exactly the same, so the description is omitted.

【0145】なお、実用上GTO27A,27Bにはス
ナバ回路が必要である。そのスナバ回路にスナバコンデ
ンサ,スナバダイオード,放電抵抗からなる公知のスナ
バ回路を適用してよいが、遮断電流は励磁電流程度であ
るため、スナバコンデンサは非常に小さな静電容量のも
のでよい。
Note that the GTOs 27A and 27B practically require snubber circuits. A known snubber circuit including a snubber capacitor, a snubber diode, and a discharge resistor may be applied to the snubber circuit, but the snubber capacitor may have a very small capacitance because the breaking current is about the exciting current.

【0146】実施例8.図18は請求項5に対応するこ
の発明のさらに別の実施例を示し、1A,1B,1C,
1Dは自己消弧型半導体素子としてのGTOである。な
お、ここでは実施例1における図1との相違する部分に
ついてのみ記述する。
Example 8. FIG. 18 shows still another embodiment of the present invention corresponding to claim 5, 1A, 1B, 1C,
1D is a GTO as a self-arc-extinguishing type semiconductor device. It should be noted that here, only the parts of the first embodiment different from those of FIG. 1 will be described.

【0147】スナバコンデンサ5Bおよびスナバダイオ
ード6Bの接続点と中間電位点Oとが、変成器26Aの
一次側補助スイッチ27A(ここではGTOを適用し
た)および補助リアクトル28を介して接続され、変成
器26Aの二次側が直流電源4Aに備えたダイオード整
流ブリッジ回路29Aに接続されている。
The connection point of the snubber capacitor 5B and the snubber diode 6B and the intermediate potential point O are connected via the primary side auxiliary switch 27A of the transformer 26A (here, GTO is applied) and the auxiliary reactor 28, and the transformer is connected. The secondary side of 26A is connected to the diode rectifying bridge circuit 29A provided in the DC power supply 4A.

【0148】スナバコンデンサ5Cおよびスナバダイオ
ード6Cの接続点と中間電位点Oとが、変成器26Bの
一次側,補助スイッチ27Bおよび補助リアクトル28
を介して接続され、変成器26Bの二次側が直流電源4
Bに備えたダイオード整流ブリッジ29Bに接続されて
いる。
The connection point of the snubber capacitor 5C and the snubber diode 6C and the intermediate potential point O are the primary side of the transformer 26B, the auxiliary switch 27B and the auxiliary reactor 28.
And the secondary side of the transformer 26B is connected to the DC power source 4
B is connected to the diode rectifying bridge 29B.

【0149】次に、動作を説明する。なお、説明中に示
す経路は図19にまとめて記載している。図18の動作
における図15の動作との相違は、スナバコンデンサ5
B,5Cの放電経路であるため、ここではその経路の説
明に限定する。
Next, the operation will be described. The routes shown in the description are collectively shown in FIG. The difference between the operation of FIG. 18 and the operation of FIG. 15 is that the snubber capacitor 5
Since it is the discharge path of B and 5C, the description is limited to that path here.

【0150】まず、GTO1Bのターンオンによりスナ
バコンデンサ5Bに蓄積されるエネルギを直流電源4A
に回生する場合について説明する。スナバコンデンサ5
Bが直流電源4Bの電圧Eに充電されている状態から、
GTO1Bをターンオンさせると同時に、GTO27A
をターンオンさせる。すると、スナバコンデンサ5Bの
放電経路が変成器26Aの一次側を介する経路78とし
て構成される。
First, the energy stored in the snubber capacitor 5B when the GTO 1B is turned on is supplied to the DC power source 4A.
The case of regenerating into is explained. Snubber capacitor 5
From the state where B is charged to the voltage E of the DC power supply 4B,
At the same time as turning on GTO1B, GTO27A
Turn on. Then, the discharge path of the snubber capacitor 5B is configured as the path 78 passing through the primary side of the transformer 26A.

【0151】次に、GTO1Cのターンオンによりスナ
バコンデンサ5Cに蓄積されるエネルギを直流電源4B
に回生する場合について説明する。スナバコンデンサ5
Cが直流電源4Aの電圧Eに充電されている状態から、
GTO1Cをターンオンさせると同時に、GTO27B
をターンオンさせる。すると、スナバコンデンサ5Cの
放電経路が変成器26Bの一次側を介する経路79とし
て構成される。
Next, the energy stored in the snubber capacitor 5C when the GTO 1C is turned on is supplied to the DC power source 4B.
The case of regenerating into is explained. Snubber capacitor 5
From the state where C is charged to the voltage E of the DC power supply 4A,
At the same time as turning on GTO1C, GTO27B
Turn on. Then, the discharge path of the snubber capacitor 5C is configured as the path 79 passing through the primary side of the transformer 26B.

【0152】なお、スナバコンデンサ5B,5Cに蓄積
されるエネルギを変成器26A,26Bを用いて直流電
源4Bに回生する場合の動作は、実施例7と原理的には
全く同じであるため、説明を省略する。
The operation of regenerating the energy stored in the snubber capacitors 5B and 5C to the DC power source 4B using the transformers 26A and 26B is completely the same in principle as that of the seventh embodiment. Is omitted.

【0153】[0153]

【発明の効果】以上のように、請求項1の発明によれ
ば、正負各アームを構成する自己消弧型半導体素子に直
列接続されたリアクトルと、上記各自己消弧型半導体素
子に並列接続されたスナバダイオードとスナバコンデン
サを直列接続してなるスナバ回路と、第2,第3の自己
消弧型半導体素子に並列接続されて各一の上記スナバ回
路を構成するスナバダイオードおよびスナバコンデンサ
の各接続点間に接続された放電抵抗と、第1の自己消弧
型半導体素子に並列接続されて上記スナバ回路を構成す
るスナバダイオードおよびスナバコンデンサの接続点と
正側母線とを接続する第1のダイオードおよび第1の回
収コンデンサと、第4の自己消弧型半導体素子に並列接
続されて上記スナバ回路を構成するスナバダイオードお
よびスナバコンデンサの接続点と負側母線とを接続する
第2のダイオードおよび第2の回収コンデンサとを備え
て、第1のエネルギ回生回路に、上記第1の回収コンデ
ンサからエネルギを取り出させて、上記中間電位点で分
割される直流電源の正側に回生させ、第2のエネルギ回
生回路に、上記第2の回収コンデンサからエネルギを取
り出させて、上記中間電位点で分割される上記直流電源
の負側に回生させるように構成したので、スナバコンデ
ンサとアノードリアクトルとに蓄積されるエネルギを回
収する回収コンデンサの耐圧を低減でき、従って回収コ
ンデンサを小形化できるものが得られる効果がある。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the reactor connected in series to the self-arc-extinguishing type semiconductor element forming each of the positive and negative arms and the parallel connection to the self-extinguishing type semiconductor element. Snubber circuit and a snubber capacitor that are connected in parallel to the second and third self-arc-extinguishing type semiconductor elements to form the one snubber circuit. A discharge resistor connected between the connection points and a first connection connecting the connection point of the snubber diode and the snubber capacitor, which are connected in parallel to the first self-arc-extinguishing type semiconductor element to form the snubber circuit, and the positive side bus bar. Snubber diode and snubber capacitor, which are connected in parallel to the diode, the first recovery capacitor, and the fourth self-arc-extinguishing semiconductor element to form the snubber circuit. A second diode and a second recovery capacitor that connect the connection point to the negative side bus and the first energy regeneration circuit to extract energy from the first recovery capacitor to obtain the intermediate potential. The positive side of the DC power supply divided by the points, and the second energy regeneration circuit causes the energy to be extracted from the second recovery capacitor, and the negative side of the DC power supply divided by the intermediate potential point. Since the regeneration capacitor is configured to be regenerated, the withstand voltage of the recovery capacitor for recovering the energy accumulated in the snubber capacitor and the anode reactor can be reduced, and thus the recovery capacitor can be downsized.

【0154】請求項2の発明によれば、正負各アームを
構成する自己消弧型半導体素子に直列接続されたリアク
トルと、上記各自己消弧型半導体素子に並列接続された
スナバダイオードとスナバコンデンサを直列接続してな
るスナバ回路と、第1の自己消弧型半導体素子に並列接
続されて上記スナバ回路を構成するスナバダイオードお
よびスナバコンデンサの接続点と正側母線とを接続する
第1のダイオードおよび第1の回収コンデンサと、第4
の自己消弧型半導体素子に並列接続されて上記スナバ回
路を構成するスナバダイオードおよびスナバコンデンサ
の接続点と負側母線とを接続する第2のダイオードおよ
び第2の回収コンデンサと、第2の自己消弧型半導体素
子に並列接続されて、上記スナバ回路を構成するスナバ
ダイオードに並列接続されたコンデンサ,ダイオードお
よび補助リアクトルからなる第1の直列体と、該第1の
直列体を構成するコンデンサを上記第1の回収コンデン
サに接続するダイオードと、上記第3の自己消弧型半導
体素子に並列接続されて、上記スナバ回路を構成するス
ナバダイオードに並列接続されたコンデンサ,ダイオー
ドおよび補助リアクトルからなる第2の直列体と、該第
2の直列体を構成するコンデンサを上記第2の回収コン
デンサに接続するダイオードとを備えて、第1のエネル
ギ回生回路に、上記第1の回収コンデンサからエネルギ
を取り出させて、上記中間電位点で分割される上記直流
電源の正側に回生させ、第2のエネルギ回生回路に、上
記第2の回収コンデンサからエネルギを取り出させて、
上記中間電位点で分割される上記直流電源の負側に回生
させるように構成したので、回収コンデンサの耐圧を低
減できるという上記効果に加えて、従来の放電抵抗で消
費されるエネルギを回収して直流電源に回生でき、装置
の高効率運用を実現できるものが得られる効果がある。
According to the second aspect of the present invention, the reactor connected in series to the self-arc-extinguishing type semiconductor element forming each of the positive and negative arms, the snubber diode and the snubber capacitor connected in parallel to each of the self-extinguishing type semiconductor elements. And a snubber circuit connected in parallel to the first self-arc-extinguishing semiconductor element to form the snubber circuit, and a first diode connecting the connection point of the snubber capacitor and the positive side bus line. And a first recovery capacitor and a fourth
A second diode and a second recovery capacitor which are connected in parallel to the self-extinguishing type semiconductor element of the snubber circuit and form a connection point between the snubber diode and the snubber capacitor and the negative side bus, and a second self A first series body composed of a capacitor, a diode, and an auxiliary reactor connected in parallel to the arc-quenching semiconductor element and connected in parallel to a snubber diode that forms the snubber circuit; and a capacitor that forms the first series body. A diode connected to the first recovery capacitor, a capacitor connected in parallel to the third self-arc-extinguishing semiconductor element and connected in parallel to a snubber diode forming the snubber circuit, a diode, and an auxiliary reactor; 2 series body and the capacitor forming the second series body are connected to the second recovery capacitor. And a second energy regeneration circuit that causes the first energy regeneration circuit to extract energy from the first recovery capacitor and regenerate it to the positive side of the DC power supply divided at the intermediate potential point. Causing the circuit to extract energy from the second recovery capacitor,
Since it is configured to regenerate on the negative side of the DC power supply that is divided at the intermediate potential point, in addition to the above effect that the withstand voltage of the recovery capacitor can be reduced, the energy consumed by the conventional discharge resistor is recovered. There is an effect that a DC power source can be regenerated and a highly efficient operation of the device can be realized.

【0155】請求項3の発明によれば、第1および第2
の回収コンデンサと、該第1および第2の回収コンデン
サにそれぞれ接続された第1および第2のエネルギ回生
回路とを、複数の相について共通に接続するように構成
したので、回収コンデンサおよびエネルギ回生回路を複
数の相で共用でき、インバータ装置の構成の簡略化,ロ
ーコスト化および小形化を実現できるものが得られる効
果がある。
According to the invention of claim 3, the first and second
The recovery capacitor and the first and second energy regeneration circuits respectively connected to the first and second recovery capacitors are configured to be commonly connected for a plurality of phases. Therefore, the recovery capacitor and the energy regeneration circuit There is an effect that the circuit can be shared by a plurality of phases, and the structure of the inverter device can be simplified, the cost can be reduced, and the size can be reduced.

【0156】請求項4の発明によれば、正負各アームを
構成する自己消弧型半導体素子に直列接続されたリアク
トルと、上記各自己消弧型半導体素子に並列接続された
スナバダイオードとスナバコンデンサを直列接続してな
るスナバ回路と、上記第1の自己消弧型半導体素子に接
続されて上記スナバ回路を構成するスナバダイオードお
よびスナバコンデンサの接続点と正側母線とを接続する
第1のダイオードおよび第1の回収コンデンサと、第4
の自己消弧型半導体素子に並列接続されて上記スナバ回
路を構成するスナバダイオードおよびスナバコンデンサ
の接続点と負側母線とを接続する第2のダイオードおよ
び第2の回収コンデンサと、第2の自己消弧型半導体素
子に並列接続されて、上記スナバ回路を構成するスナバ
ダイオードとスナバコンデンサの接続点を、上記中間電
位点に対し接続する直列接続された補助スイッチ,リア
クトル,ダイオードおよび第3の回収コンデンサと、第
3の自己消弧型半導体素子に並列接続されて上記スナバ
回路を構成するスナバダイオードとスナバコンデンサの
接続点を、上記中間電位点に対し接続する直列接続され
た補助スイッチ,リアクトル,ダイオードおよび第4の
回収コンデンサとを備えて、エネルギ回生回路に、上記
第1から第4の回収コンデンサの各々からエネルギを取
り出させて、上記中間電位点で分割される直流電源の正
側もしくは負側に回生させるように構成したので、中間
電位点に接続された回収コンデンサによってスナバコン
デンサ,アノードリアクトルのすべてに蓄積されるエネ
ルギを回収できるものが得られる効果がある。
According to the fourth aspect of the present invention, the reactor is connected in series to the self-arc-extinguishing type semiconductor elements forming the positive and negative arms, and the snubber diode and the snubber capacitor are connected in parallel to the self-extinguishing type semiconductor elements. And a snubber circuit connected to the first self-arc-extinguishing semiconductor element to form the snubber circuit, and a first diode connecting a connection point of the snubber capacitor and a positive side bus bar. And a first recovery capacitor and a fourth
A second diode and a second recovery capacitor that connect the connection point of the snubber diode and the snubber capacitor, which are connected in parallel to the self-extinguishing type semiconductor element of FIG. An auxiliary switch, a reactor, a diode and a third recovery element connected in series, which are connected in parallel to the arc-extinguishing semiconductor element and connect the connection point of the snubber diode and the snubber capacitor forming the snubber circuit to the intermediate potential point. A capacitor, a third self-arc-extinguishing type semiconductor element, which is connected in parallel to form a snubber circuit to form a snubber diode and a snubber capacitor. The energy recovery circuit includes a diode and a fourth recovery capacitor, and the energy recovery circuit includes the first to fourth recovery circuits. Since energy is taken out from each of the capacitors and regenerated to the positive side or negative side of the DC power supply divided at the intermediate potential point, the snubber capacitor and the anode reactor are connected by the recovery capacitor connected to the intermediate potential point. There is an effect that the energy that is accumulated in all of the above can be recovered.

【0157】請求項5の発明によれば、第1,第2,第
3および第4の回収コンデンサと、該第1,第2,第3
および第4の回収コンデンサにそれぞれ接続された第
1,第2,第3および第4のエネルギ回生回路とを、複
数の相について共通に接続するように構成したので、各
回収コンデンサおよびエネルギ回収回路を複数の相で共
用して、インバータ装置の構成の簡素化とローコスト化
を図れるものが得られる効果がある。
According to the invention of claim 5, the first, second, third and fourth recovery capacitors and the first, second and third recovery capacitors are provided.
Since the first, second, third and fourth energy regeneration circuits respectively connected to the first and fourth recovery capacitors are configured to be commonly connected for a plurality of phases, each recovery capacitor and energy recovery circuit Is shared by a plurality of phases, and there is an effect that the configuration of the inverter device can be simplified and the cost can be reduced.

【0158】請求項6の発明によれば、正負各アームを
構成する自己消弧型半導体素子に直列接続されたリアク
トルと、上記各自己消弧型半導体素子に並列接続された
スナバダイオードとスナバコンデンサを直列接続してな
るスナバ回路と、第1の自己消弧型半導体素子に接続さ
れて上記スナバ回路を構成するスナバダイオードおよび
スナバコンデンサの接続点と正側母線とを接続する第1
のダイオードおよび第1の回収コンデンサと、第4の自
己消弧型半導体素子に並列接続されて上記スナバ回路を
構成するスナバダイオードおよびスナバコンデンサの接
続点と負側母線とを接続する第2のダイオードおよび第
2の回収コンデンサと、第1,第2の回収コンデンサの
各々からエネルギを取り出し、上記中間電位点で分割さ
れる直流電源の正側および負側に回生するエネルギ回生
回路と、上記第2,第3の自己消弧型半導体素子に並列
接続されて、上記スナバ回路を構成するスナバコンデン
サとスナバダイオードの接続点と上記出力端子もしくは
上記中間電位点を、共通のリアクトルを介してそれぞれ
個別に接続する変成器の一次側もしくは補助スイッチと
を備えて、整流回路を、上記各変成器の二次側における
上記中間電位点および上記直流電源の正側もしくは負側
の間に接続するように構成したので、変成器のリセット
時間を短縮でき、装置の高周波化を可能にするととも
に、構成部品の耐圧を直流電源のPN間の電圧より低減
できるものが得られる効果がある。
According to the sixth aspect of the present invention, the reactor connected in series to the self-arc-extinguishing type semiconductor element forming each of the positive and negative arms, the snubber diode and the snubber capacitor connected in parallel to the self-extinguishing type semiconductor element. A snubber circuit formed by connecting in series with a first self-arc-extinguishing type semiconductor element, and a snubber diode and a snubber capacitor that form the above-mentioned snubber circuit, and a positive side bus line.
Diode and the first recovery capacitor, and a second diode that is connected in parallel to the fourth self-arc-extinguishing semiconductor element to form the snubber circuit and that connects the connection point of the snubber capacitor and the negative side bus bar. And a second recovery capacitor, an energy recovery circuit for extracting energy from each of the first and second recovery capacitors, and regenerating to the positive side and the negative side of the DC power supply divided at the intermediate potential point, and the second recovery capacitor. , The third self-extinguishing type semiconductor element is connected in parallel, and the connection point of the snubber capacitor and the snubber diode, which constitutes the snubber circuit, and the output terminal or the intermediate potential point are individually provided through a common reactor. A primary side of the transformer to be connected or an auxiliary switch is provided, and the rectifier circuit is connected to the intermediate potential point or the intermediate potential point on the secondary side of each transformer. Since it is configured to be connected between the positive side and the negative side of the above DC power source, the reset time of the transformer can be shortened, the frequency of the device can be increased, and the breakdown voltage of the components can be changed between the PN of the DC power source. It is possible to obtain a voltage that can be reduced from the voltage of.

【0159】そして、この3レベルインバータ装置を3
レベルコンバータ装置に適用し、3レベルコンバータ・
インバータシステムとして誘導電動機を駆動した場合、
ランニングコストが減少し、システム全体の省エネルギ
化を実現できるものが得られる効果がある。
Then, the 3-level inverter device
Applying to level converter device, 3 level converter
When driving an induction motor as an inverter system,
There is an effect that the running cost is reduced and the energy saving of the entire system can be realized.

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

【図1】この発明の一実施例による3レベルインバータ
装置を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a three-level inverter device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の動作説明に供するための電流経路を示す
電流経路表図である。
FIG. 2 is a current path chart showing a current path for explaining the operation of FIG.

【図3】この発明の3レベルインバータ装置の他の実施
例を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing another embodiment of the three-level inverter device of the present invention.

【図4】図3の動作説明に供するための電流経路を示す
電流経路表図である。
FIG. 4 is a current path chart showing a current path for explaining the operation of FIG.

【図5】この発明の3レベルインバータ装置のさらに他
の実施例を示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing still another embodiment of the three-level inverter device of the present invention.

【図6】この発明による3レベルインバータ装置のまた
他の実施例を示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing another embodiment of a three-level inverter device according to the present invention.

【図7】図6の動作説明に供するための電流経路を示す
電流経路表図である。
7 is a current path chart showing a current path for explaining the operation of FIG.

【図8】この発明にる3レベルインバータ装置の別の実
施例を示す回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing another embodiment of the three-level inverter device according to the present invention.

【図9】この発明による3レベルインバータ装置のまた
別の実施例を示す回路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram showing another embodiment of a three-level inverter device according to the present invention.

【図10】図9の動作説明に供するための電流経路を示
す電流経路表図である。
10 is a current path chart showing a current path for explaining the operation of FIG.

【図11】この発明による3レベルインバータ装置のさ
らに別の実施例を示す回路図である。
FIG. 11 is a circuit diagram showing still another embodiment of the three-level inverter device according to the present invention.

【図12】この発明による3レベルインバータ装置の他
の実施例を示す回路図である。
FIG. 12 is a circuit diagram showing another embodiment of the three-level inverter device according to the present invention.

【図13】この発明による3レベルインバータ装置のさ
らに他の実施例を示す回路図である。
FIG. 13 is a circuit diagram showing still another embodiment of the three-level inverter device according to the present invention.

【図14】この発明による3レベルインバータ装置のま
た他の実施例を示す回路図である。
FIG. 14 is a circuit diagram showing still another embodiment of the three-level inverter device according to the present invention.

【図15】この発明による3レベルインバター装置の別
の実施例を示す回路図である。
FIG. 15 is a circuit diagram showing another embodiment of the three-level in butter device according to the present invention.

【図16】この発明による3レベルインバータ装置のま
た別の実施例を示す回路図である。
FIG. 16 is a circuit diagram showing another embodiment of the three-level inverter device according to the present invention.

【図17】図16の動作説明に供するための電流経路を
示す電流経路表図である。
FIG. 17 is a current path chart showing a current path for explaining the operation of FIG.

【図18】この発明による3レベルインバータ装置のさ
らに別の実施例を示す回路図である。
FIG. 18 is a circuit diagram showing still another embodiment of the three-level inverter device according to the present invention.

【図19】図18の動作説明に供するための電流経路を
示す電流経路表図である。
FIG. 19 is a current path chart showing a current path for explaining the operation of FIG.

【図20】従来の3レベルインバータ装置を示す回路図
である。
FIG. 20 is a circuit diagram showing a conventional three-level inverter device.

【図21】従来の他の3レベルインバータ装置を示す回
路図である。
FIG. 21 is a circuit diagram showing another conventional three-level inverter device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1A,1B,1C,1D GTO(自己消弧型半導体素
子) 2A,2B,2C,2D フリーホイールダイオード 3A,3B クランプダイオード 4A,4B 直流電源 5A,5B,5C,5D スナバコンデンサ 6A,6B,6C,6D スナバダイオード 7A,7B アノードリアクトル 8A ダイオード(第1のダイオード) 8B ダイオード(第2のダイオード) 9A,9B,9C,9D 回収コンデンサ 10A,10B,10C,10D スイッチ 11A,11B, ダイオード 12A,12B,12C,12D リアクトル 13 放電抵抗 17A,17B 補助リアクトル 18A,18B ダイオード 19A,19B コンデンサ 20A,20B ダイオード 21A,21B スイッチ 22 リアクトル 23A,23B ダイオード 26A,26B 変成器 27A,27B 補助スイッチ 29A,29B ダイオード整流ブリッジ回路(整流回
路) O 中間電位点 X 出力端子 E1 第1のエネルギ回生回路 E2 第2のエネルギ回生回路 E3 第3のエネルギ回生回路 E4 第4のエネルギ回生回路
1A, 1B, 1C, 1D GTO (self-extinguishing type semiconductor device) 2A, 2B, 2C, 2D Freewheel diode 3A, 3B Clamp diode 4A, 4B DC power supply 5A, 5B, 5C, 5D Snubber capacitor 6A, 6B, 6C , 6D Snubber diode 7A, 7B Anode reactor 8A Diode (first diode) 8B Diode (second diode) 9A, 9B, 9C, 9D Recovery capacitor 10A, 10B, 10C, 10D switch 11A, 11B, diode 12A, 12B , 12C, 12D Reactor 13 Discharge resistance 17A, 17B Auxiliary reactor 18A, 18B Diode 19A, 19B Capacitor 20A, 20B Diode 21A, 21B Switch 22 Reactor 23A, 23B Diode 26A, 2 B Transformer 27A, 27B Auxiliary switch 29A, 29B Diode rectifier bridge circuit (rectifier circuit) O Intermediate potential point X Output terminal E1 First energy regeneration circuit E2 Second energy regeneration circuit E3 Third energy regeneration circuit E4 Fourth Energy regeneration circuit

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 中間電位点を有する直流電源の正負母線
間に、正負アームとして直列接続された複数の自己消弧
型半導体素子と、上記自己消弧型半導体素子の各々に逆
並列接続されたフリーホイールダイオードと、上記正ア
ームを構成する第1および第2の自己消弧型半導体素子
の直列接続点と上記中間電位点とを接続する第1のクラ
ンプダイオードと、上記負アームを構成する第3および
第4の自己消弧型半導体素子の直列接続点と上記中間電
位点とを接続する第2のクランプダイオードと、上記正
アームおよび負アームの接続点に接続された出力端子と
を備えた3レベルインバータ装置において、上記正負各
アームを構成する自己消弧型半導体素子に直列接続され
たリアクトルと、上記各自己消弧型半導体素子に並列接
続されたスナバダイオードとスナバコンデンサを直列接
続してなるスナバ回路と、上記第2,第3の自己消弧型
半導体素子に並列接続されて各一の上記スナバ回路を構
成するスナバダイオードおよびスナバコンデンサの各接
続点間に接続された放電抵抗と、上記第1の自己消弧型
半導体素子に並列接続されて上記スナバ回路を構成する
スナバダイオードおよびスナバコンデンサの接続点と上
記正側母線とを接続する第1のダイオードおよび第1の
回収コンデンサと、上記第4の自己消弧型半導体素子に
並列接続されて上記スナバ回路を構成するスナバダイオ
ードおよびスナバコンデンサの接続点と上記負側母線と
を接続する第2のダイオードおよび第2の回収コンデン
サと、上記第1の回収コンデンサからエネルギを取り出
し、上記中間電位点で分割される上記直流電源の正側に
回生する第1のエネルギ回生回路と、上記第2の回収コ
ンデンサからエネルギを取り出し、上記中間電位点で分
割される上記直流電源の負側に回生する第2のエネルギ
回生回路とを設けたことを特徴とする3レベルインバー
タ装置。
1. A plurality of self-extinguishing semiconductor elements connected in series as positive and negative arms between positive and negative busbars of a DC power supply having an intermediate potential point, and connected in antiparallel to each of the self-extinguishing semiconductor elements. A free wheel diode, a first clamp diode connecting a series connection point of the first and second self-arc-extinguishing semiconductor elements forming the positive arm and the intermediate potential point, and a first clamp diode forming the negative arm. A third clamp diode for connecting a series connection point of the third and fourth self-arc-extinguishing semiconductor elements and the intermediate potential point, and an output terminal connected to a connection point of the positive arm and the negative arm. In a three-level inverter device, a reactor connected in series to the self-extinguishing type semiconductor elements forming the positive and negative arms and a snubber die connected in parallel to the self-extinguishing type semiconductor elements. A snubber circuit formed by connecting an ode and a snubber capacitor in series, and each connection point of a snubber diode and a snubber capacitor that are connected in parallel to the second and third self-arc-extinguishing type semiconductor elements to form the snubber circuit. A discharge resistor connected between the first self-arc-extinguishing semiconductor element and a first snubber diode connected in parallel to the first self-extinguishing semiconductor element to form a snubber circuit; A diode and a first recovery capacitor are connected in parallel to the fourth self-arc-extinguishing semiconductor element to form the snubber circuit, and a second connection point is formed between the connection point of the snubber diode and the snubber capacitor and the negative bus. The energy is extracted from the diode and the second recovery capacitor, and the first recovery capacitor, and is divided at the intermediate potential point. A first energy regenerative circuit that regenerates to the positive side of the current source and a second energy regenerative circuit that takes out energy from the second recovery capacitor and regenerates to the negative side of the DC power source divided at the intermediate potential point. A three-level inverter device characterized by being provided with.
【請求項2】 中間電位点を有する直流電源の正負母線
間に、正負アームとして直列接続された複数の自己消弧
型半導体素子と、上記自己消弧型半導体素子の各々に逆
並列接続されたフリーホイールダイオードと、上記正ア
ームを構成する第1および第2の自己消弧型半導体素子
の直列接続点と上記中間電位点とを接続する第1のクラ
ンプダイオードと、上記負アームを構成する第3および
第4の自己消弧型半導体素子の直列接続点と上記中間電
位点とを接続する第2のクランプダイオードと、上記正
アームおよび負アームの接続点に接続された出力端子と
を備えた3レベルインバータ装置において、上記正負各
アームを構成する自己消弧型半導体素子に直列接続され
たリアクトルと、上記各自己消弧型半導体素子に並列接
続されたスナバダイオードとスナバコンデンサを直列接
続してなるスナバ回路と、上記第1の自己消弧型半導体
素子に並列接続されて上記スナバ回路を構成するスナバ
ダイオードおよびスナバコンデンサの接続点と上記正側
母線とを接続する第1のダイオードおよび第1の回収コ
ンデンサと、上記第4の自己消弧型半導体素子に並列接
続されて上記スナバ回路を構成するスナバダイオードお
よびスナバコンデンサの接続点と上記負側母線とを接続
する第2のダイオードおよび第2の回収コンデンサと、
上記第2の自己消弧型半導体素子に並列接続されて、上
記スナバ回路を構成するスナバダイオードに並列接続さ
れたコンデンサ,ダイオードおよび補助リアクトルから
なる第1の直列体と、該第1の直列体を構成するコンデ
ンサを上記第1の回収コンデンサに接続するダイオード
と、上記第3の自己消弧型半導体素子に並列接続され
て、上記スナバ回路を構成するスナバダイオードに並列
接続されたコンデンサ,ダイオードおよび補助リアクト
ルからなる第2の直列体と、該第2の直列体を構成する
コンデンサを上記第2の回収コンデンサに接続するダイ
オードと、上記第1の回収コンデンサからエネルギを取
り出し、上記中間電位点で分割される上記直流電源の正
側に回生する第1のエネルギ回生回路と、上記第2の回
収コンデンサからエネルギを取り出し、上記中間電位点
で分割される上記直流電源の負側に回生する第2のエネ
ルギ回生回路とを設けたことを特徴とする3レベルイン
バータ装置。
2. A plurality of self-extinguishing semiconductor elements connected in series as positive and negative arms between positive and negative busbars of a DC power supply having an intermediate potential point, and connected in antiparallel to each of the self-extinguishing semiconductor elements. A free wheel diode, a first clamp diode connecting a series connection point of the first and second self-arc-extinguishing semiconductor elements forming the positive arm and the intermediate potential point, and a first clamp diode forming the negative arm. A third clamp diode for connecting a series connection point of the third and fourth self-arc-extinguishing semiconductor elements and the intermediate potential point, and an output terminal connected to a connection point of the positive arm and the negative arm. In a three-level inverter device, a reactor connected in series to the self-extinguishing type semiconductor elements forming the positive and negative arms and a snubber die connected in parallel to the self-extinguishing type semiconductor elements. A snubber circuit in which an ode and a snubber capacitor are connected in series, a connection point of the snubber diode and the snubber capacitor which are connected in parallel to the first self-arc-extinguishing type semiconductor element to form the snubber circuit, and the positive side busbar are connected. The first diode and the first recovery capacitor to be connected, and the connection point of the snubber diode and the snubber capacitor, which are connected in parallel to the fourth self-arc-extinguishing semiconductor element to form the snubber circuit, and the negative side busbar are connected. A second diode and a second recovery capacitor to connect,
A first series body composed of a capacitor, a diode, and an auxiliary reactor that are connected in parallel to the second self-arc-extinguishing semiconductor element and are connected in parallel to a snubber diode that forms the snubber circuit, and the first series body. And a diode for connecting a capacitor forming a capacitor to the first recovery capacitor and a capacitor connected in parallel to the third self-arc-extinguishing type semiconductor element and a snubber diode forming the snubber circuit. A second series body composed of an auxiliary reactor, a diode connecting a capacitor forming the second series body to the second recovery capacitor, and energy taken out from the first recovery capacitor at the intermediate potential point The first energy regeneration circuit that is regenerated to the positive side of the DC power supply that is divided, and the second recovery capacitor Removed conservation, three-level inverter device is characterized by providing a second energy recovery circuit for regenerating the negative side of the DC power source divided by the intermediate potential point.
【請求項3】 第1および第2の回収コンデンサと、該
第1および第2の回収コンデンサにそれぞれ接続された
第1および第2のエネルギ回生回路とを、複数の相につ
いて共通に接続したことを特徴とする請求項1または請
求項2に記載の3レベルインバータ装置。
3. The first and second recovery capacitors and the first and second energy regeneration circuits respectively connected to the first and second recovery capacitors are connected in common for a plurality of phases. The three-level inverter device according to claim 1 or 2, characterized in that.
【請求項4】 中間電位点を有する直流電源の正負母線
間に、正負アームとして直列接続された複数の自己消弧
型半導体素子と、上記自己消弧型半導体素子の各々に逆
並列接続されたフリーホイールダイオードと、上記正ア
ームを構成する第1および第2の自己消弧型半導体素子
の直列接続点と上記中間電位点とを接続する第1のクラ
ンプダイオードと、上記負アームを構成する第3および
第4の自己消弧型半導体素子の直列接続点と上記中間電
位点とを接続する第2のクランプダイオードと、上記正
アームおよび負アームの接続点に接続された出力端子と
を備えた3レベルインバータ装置において、上記正負各
アームを構成する自己消弧型半導体素子に直列接続され
たリアクトルと、上記各自己消弧型半導体素子に並列接
続されたスナバダイオードとスナバコンデンサを直列接
続してなるスナバ回路と、上記第1の自己消弧型半導体
素子に並列接続されて上記スナバ回路を構成するスナバ
ダイオードおよびスナバコンデンサの接続点と上記正側
母線とを接続する第1のダイオードおよび第1の回収コ
ンデンサと、上記第4の自己消弧型半導体素子に並列接
続されて上記スナバ回路を構成するスナバダイオードお
よびスナバコンデンサの接続点と上記負側母線とを接続
する第2のダイオードおよび第2の回収コンデンサと、
上記第2の自己消弧型半導体素子に並列接続されて、上
記スナバ回路を構成するスナバダイオードとスナバコン
デンサの接続点を、上記中間電位点に対し接続する直列
接続された補助スイッチ,リアクトル,ダイオードおよ
び第3の回収コンデンサと、上記第3の自己消弧型半導
体素子に並列接続されて上記スナバ回路を構成するスナ
バダイオードとスナバコンデンサの接続点を、上記中間
電位点に対し接続する直列接続された補助スイッチ,リ
アクトル,ダイオードおよび第4の回収コンデンサと、
上記第1から第4の回収コンデンサの各々からエネルギ
を取り出し、上記中間電位点で分割される上記直流電源
の正側もしくは負側に回生するエネルギ回生回路とを設
けたことを特徴とする3レベルインバータ装置。
4. A plurality of self-extinguishing semiconductor elements connected in series as positive and negative arms between positive and negative busbars of a DC power supply having an intermediate potential point, and connected in antiparallel to each of the self-extinguishing semiconductor elements. A free wheel diode, a first clamp diode connecting a series connection point of the first and second self-arc-extinguishing semiconductor elements forming the positive arm and the intermediate potential point, and a first clamp diode forming the negative arm. A third clamp diode for connecting a series connection point of the third and fourth self-arc-extinguishing semiconductor elements and the intermediate potential point, and an output terminal connected to a connection point of the positive arm and the negative arm. In a three-level inverter device, a reactor connected in series to the self-extinguishing type semiconductor elements forming the positive and negative arms and a snubber die connected in parallel to the self-extinguishing type semiconductor elements. A snubber circuit in which an ode and a snubber capacitor are connected in series, a connection point of the snubber diode and the snubber capacitor which are connected in parallel to the first self-arc-extinguishing type semiconductor element and constitute the snubber circuit, and the positive side busbar are connected. The first diode and the first recovery capacitor to be connected, and the connection point of the snubber diode and the snubber capacitor, which are connected in parallel to the fourth self-arc-extinguishing semiconductor element to form the snubber circuit, and the negative side busbar are connected. A second diode and a second recovery capacitor to connect,
Auxiliary switch, reactor and diode connected in series, which are connected in parallel to the second self-extinguishing semiconductor element and connect the connection point of the snubber diode and the snubber capacitor forming the snubber circuit to the intermediate potential point. And a third recovery capacitor and a snubber diode and a snubber capacitor which are connected in parallel to the third self-arc-extinguishing semiconductor element and constitute the snubber circuit, and the connection point of the snubber capacitor is connected in series to the intermediate potential point. Auxiliary switch, reactor, diode and fourth recovery capacitor,
An energy regenerating circuit for retrieving energy from each of the first to fourth recovery capacitors and regenerating to the positive or negative side of the DC power supply divided at the intermediate potential point is provided. Inverter device.
【請求項5】 第1,第2,第3および第4の回収コン
デンサと、該第1,第2,第3および第4の回収コンデ
ンサにそれぞれ接続された第1,第2,第3および第4
のエネルギ回生回路とを、複数の相について共通に接続
したことを特徴とする請求項4に記載の3レベルインバ
ータ装置。
5. The first, second, third and fourth recovery capacitors and first, second, third and fourth recovery capacitors respectively connected to the first, second, third and fourth recovery capacitors. Fourth
5. The three-level inverter device according to claim 4, wherein the energy regenerating circuit of 1. is connected in common for a plurality of phases.
【請求項6】 中間電位点を有する直流電源の正負母線
間に、正負アームとして直列接続された複数の自己消弧
型半導体素子と、上記自己消弧型半導体素子の各々に逆
並列接続されたフリーホイールダイオードと、上記正ア
ームを構成する第1および第2の自己消弧型半導体素子
の直列接続点と上記中間電位点とを接続する第1のクラ
ンプダイオードと、上記負アームを構成する第3および
第4の自己消弧型半導体素子の直列接続点と上記中間電
位点とを接続する第2のクランプダイオードと、上記正
アームおよび負アームの接続点に接続された出力端子と
を備えた3レベルインバータ装置において、上記正負各
アームを構成する自己消弧型半導体素子に直列接続され
たリアクトルと、上記各自己消弧型半導体素子に並列接
続されたスナバダイオードとスナバコンデンサを直列接
続してなるスナバ回路と、上記第1の自己消弧型半導体
素子に並列接続されて上記スナバ回路を構成するスナバ
ダイオードおよびスナバコンデンサの接続点と上記正側
母線とを接続する第1のダイオードおよび第1の回収コ
ンデンサと、上記第4の自己消弧型半導体素子に並列接
続されて上記スナバ回路を構成するスナバダイオードお
よびスナバコンデンサの接続点と上記負側母線とを接続
する第2のダイオードおよび第2の回収コンデンサと、
上記第1,第2の回収コンデンサの各々からエネルギを
取り出し、上記中間電位点で分割される上記直流電源の
正側および負側に回生する第1,第2のエネルギ回生回
路と、上記第2,第3の自己消弧型半導体素子に並列接
続されて、上記スナバ回路を構成するスナバコンデンサ
とスナバダイオードの接続点と上記出力端子もしくは上
記中間電位点を、共通のリアクトルを介してそれぞれ個
別に接続する変成器の一次側もしくは補助スイッチと、
上記各変成器の二次側において上記中間電位点および上
記直流電源の正側もしくは負側の間に接続された整流回
路とを設けたことを特徴とする3レベルインバータ装
置。
6. A plurality of self-extinguishing semiconductor elements connected in series as positive and negative arms between positive and negative busbars of a DC power supply having an intermediate potential point, and connected in antiparallel to each of the self-extinguishing semiconductor elements. A free wheel diode, a first clamp diode connecting a series connection point of the first and second self-arc-extinguishing semiconductor elements forming the positive arm and the intermediate potential point, and a first clamp diode forming the negative arm. A third clamp diode for connecting a series connection point of the third and fourth self-arc-extinguishing semiconductor elements and the intermediate potential point, and an output terminal connected to a connection point of the positive arm and the negative arm. In a three-level inverter device, a reactor connected in series to the self-extinguishing type semiconductor elements forming the positive and negative arms and a snubber die connected in parallel to the self-extinguishing type semiconductor elements. A snubber circuit in which an ode and a snubber capacitor are connected in series, a connection point of the snubber diode and the snubber capacitor which are connected in parallel to the first self-arc-extinguishing type semiconductor element to form the snubber circuit, and the positive side busbar are connected. The first diode and the first recovery capacitor to be connected, and the connection point of the snubber diode and the snubber capacitor, which are connected in parallel to the fourth self-arc-extinguishing semiconductor element to form the snubber circuit, and the negative side busbar are connected. A second diode and a second recovery capacitor to connect,
Energy is taken out from each of the first and second recovery capacitors and is regenerated to the positive side and the negative side of the DC power source divided at the intermediate potential point, and the second energy regeneration circuit. , The third self-extinguishing type semiconductor element is connected in parallel, and the connection point of the snubber capacitor and the snubber diode, which constitutes the snubber circuit, and the output terminal or the intermediate potential point are individually provided through a common reactor. With the primary side or auxiliary switch of the transformer to be connected,
A three-level inverter device, characterized in that a rectifying circuit connected between the intermediate potential point and the positive or negative side of the DC power source is provided on the secondary side of each of the transformers.
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