JPH0221219B2 - - Google Patents

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JPH0221219B2
JPH0221219B2 JP56154212A JP15421281A JPH0221219B2 JP H0221219 B2 JPH0221219 B2 JP H0221219B2 JP 56154212 A JP56154212 A JP 56154212A JP 15421281 A JP15421281 A JP 15421281A JP H0221219 B2 JPH0221219 B2 JP H0221219B2
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JP
Japan
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current
cycloconverter
phase
group converter
load
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Application number
JP56154212A
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Japanese (ja)
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JPS5854868A (en
Inventor
Shigeru Tanaka
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP15421281A priority Critical patent/JPS5854868A/en
Publication of JPS5854868A publication Critical patent/JPS5854868A/en
Publication of JPH0221219B2 publication Critical patent/JPH0221219B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/02Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc
    • H02M5/04Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/22Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M5/25Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M5/27Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means for conversion of frequency
    • H02M5/271Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means for conversion of frequency from a three phase input voltage

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電源側から見た基本波力率を指令値に
合わせて自由に制御する無効電力制御形サイクロ
コンバータ装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a reactive power control type cycloconverter device that freely controls the fundamental wave power factor seen from the power source side in accordance with a command value.

サイクロコンバータは一定周波数の交流電力を
他の異なる周波数の交流電力に直接変換する装置
であるが、その構成素子たるサイリスタを電源電
圧によつて転流させるため、電源から多くの無効
電力をとる欠点がある。またその無効電力は負荷
側の周波数に同期して常に変動している。このた
め電流系統設備の容量を増大させるだけでなく、
無効電力変動により同一系統に接続された電気機
器に種々に悪影響を及ぼしている。
A cycloconverter is a device that directly converts alternating current power at a constant frequency into alternating current power at a different frequency, but because its component thyristor is commutated by the power supply voltage, it has the disadvantage of taking a large amount of reactive power from the power supply. There is. Moreover, the reactive power constantly fluctuates in synchronization with the frequency on the load side. This not only increases the capacity of current system equipment, but also
Reactive power fluctuations have various negative effects on electrical equipment connected to the same system.

第1図は従来の無効電力制御形サイクロコンバ
ータ装置の構成図である。図中CCは循環電流式
サイクロコンバータ本体、SS−P及びSS−Nは
その正群及び負群コンバータ、Lo1及びLo2は中
間タツプ付直流リアクトル、LOADは負荷であ
る。またTRは電源トランス、CはΔ又は接続
された進相コンデンサで、BUSは三相電線路で
ある。制御回路としては受電端の3相交流電流を
検出する変流器CTS、3相交流電圧を検出する変
成器PT、無効電力演算器VAR、制御補償回路H
(S)、正群コンバータSS−Pの出力電流Ipを検出
する変流器CTp、負群コンバータSS−Nの出力
電流INを検出する変流器CTN、加算器A1〜A5
演算増幅器K0〜K2、反転増幅器K3、比較器C1
C3、絶対値回路ABS及び位相制御回路PH−P,
PH−Nが用いられる。
FIG. 1 is a block diagram of a conventional reactive power control type cycloconverter device. In the figure, CC is the main body of the circulating current type cycloconverter, SS-P and SS-N are its positive group and negative group converters, Lo 1 and Lo 2 are DC reactors with intermediate taps, and LOAD is the load. Also, TR is a power transformer, C is Δ or a connected phase advance capacitor, and BUS is a three-phase electric line. The control circuit includes a current transformer CT S that detects the three-phase AC current at the receiving end, a transformer PT that detects the three-phase AC voltage, a reactive power calculator VAR, and a control compensation circuit H.
(S), a current transformer CT p that detects the output current I p of the positive group converter SS-P, a current transformer CT N that detects the output current I N of the negative group converter SS-N, and adders A 1 to A Five ,
Operational amplifier K 0 ~K 2 , inverting amplifier K 3 , comparator C 1 ~
C 3 , absolute value circuit ABS and phase control circuit PH-P,
PH-N is used.

加算器A3によつてIp−IN=ILを求める。これが
負荷電流の検出値である。また、加算器A1,A2
と絶対値回路ABS及び増幅器K0(1/2倍)によつ
て次の演算を行なう。
Adder A3 calculates I p −I N =I L . This is the detected value of the load current. Also, adders A 1 , A 2
The following calculation is performed using the absolute value circuit ABS and the amplifier K 0 (1/2 times).

I0=(Ip+IN−|IL|)/2 ……(1) これが循環電流の検出値である。 I 0 =(I p + IN − |I L |)/2 (1) This is the detected value of the circulating current.

まず負荷電流制御の動作を説明する。 First, the operation of load current control will be explained.

負荷電流指令I* Lと実際に流れる負荷電流の検出
値ILを比較し、その偏差ε3に比例した電圧をサイ
クロコンバータから発生するように位相制御回路
PH−P,PH−Nを制御する。PH−Pの出力位
相αpに対してPH−Nの出力位相αNは、αN=180゜
−αpの関係を保つように増幅器K2から反転増幅
器K3を介してPH−Nに入力される。
The phase control circuit compares the load current command I * L with the detected value I L of the load current that actually flows, and generates a voltage from the cycloconverter that is proportional to the deviation ε 3 .
Controls PH-P and PH-N. The output phase α N of PH-N with respect to the output phase α p of PH- P is transferred from amplifier K 2 to PH- N via inverting amplifier K 3 so as to maintain the relationship α N = 180° − α p. is input.

すなわち、正群コンバータSS−Pの出力電圧
Vp=Kv・VS・cosαpと負群コンバータSS−Nの
出力電圧VN=kV・Vs・cosαN=kv・VS・cos(180゜
−αp)は負荷端子でつり合つた状態で通常の運転
が行なわれる。負荷電流指令ILを正弦波状に変化
させるとそれに応じて偏差ε3も変化し負荷に正弦
波電流ILが流れるように前記αp及びαNが制御され
る。この通常の運転では正群コンバータSS−P
の出力電圧と負群コンバータSS−Nの出力電圧
は等しくつり合つているため循環電流IOはほとん
ど流れない。
In other words, the output voltage of positive group converter SS-P
V p =K v・V S・cosα p and the output voltage of negative group converter SS-N V N =k V・V s・cosα N =k v・V S・cos (180°−α p ) is the load terminal Normal operation is carried out in a balanced state. When the load current command I L is changed sinusoidally, the deviation ε 3 also changes accordingly, and α p and α N are controlled so that a sinusoidal current I L flows through the load. In this normal operation, the positive group converter SS-P
Since the output voltage of the negative group converter SS-N and the output voltage of the negative group converter SS-N are equally balanced, almost no circulating current I O flows.

次に循環電流制御の動作を説明する。電源端子
には電流検出器CTs及び電圧検出器PTが設置さ
れ、無効電力演算器VARによつてその無効電力
Qが演算される。無効電力の指令値Q*は通常零
に設定され、比較器C1によつて偏差ε1=Q*−Q
が発生させられる。制御補償回路H(S)は定常
偏差ε1を零にするため通常積分要素が使われ、そ
の出力IO *が循環電流IOの指令値となる。比較器
C2によつて偏差ε2=IO *−IOをとり増幅器K1を介
して加算器A4及びA5に入力する。
Next, the operation of circulating current control will be explained. A current detector CTs and a voltage detector PT are installed at the power supply terminal, and their reactive power Q is calculated by a reactive power calculator VAR. The reactive power command value Q * is normally set to zero, and the deviation ε 1 = Q * −Q is determined by the comparator C 1
is generated. The control compensation circuit H(S) normally uses an integral element in order to make the steady-state deviation ε 1 zero, and its output I O * becomes the command value of the circulating current I O. comparator
The deviation ε 2 =I O * −I O is taken by C 2 and input to adders A 4 and A 5 via amplifier K 1 .

従つて、PH−P及びPH−Nへの入力ε4及びε5
は各々次のようになる。ただしK3=−1とする。
Therefore, the inputs ε 4 and ε 5 to PH-P and PH-N
are as follows: However, K 3 =-1.

ε4=K2・ε3+K1・ε2 ……(2) ε5=−K2・ε3+K1・ε2 ……(3) 故にαN=180゜−αpの関係はくずれ、K1・ε2に比
例した分だけ正群コンバータSS−Pの出力電圧
Vpと負群コンバータSS−Nの出力電圧VNとが不
平衡になる。その差電圧が直流リアクトルLO1
びLO2に印加され、循環電流が流れる。IOが指令
値IO *より流れずぎればε2が減少して上記差電圧
を小さくする。結果的にはIOはIO *に等しくなる
ように制御される。
ε 4 =K 2・ε 3 +K 1・ε 2 …(2) ε 5 =−K 2・ε 3 +K 1・ε 2 …(3) Therefore, the relationship α N = 180° − α p breaks down. , the output voltage of the positive group converter SS-P is proportional to K 1・ε 2
V p and the output voltage V N of the negative group converter SS-N become unbalanced. The differential voltage is applied to DC reactors L O1 and L O2 , and a circulating current flows. If I O flows too far below the command value I O * , ε 2 decreases, reducing the voltage difference. As a result, I O is controlled to be equal to I O * .

無効電力Qが進みの場合、ε1=Q*−Q=−Q
は正となり、IO *を増加させサイクロコンバータ
の遅れ無効電流を大きくする。最終的にはQ=0
となるように循環電流IOが制御される。
If reactive power Q is leading, ε 1 =Q * −Q=−Q
becomes positive, increasing I O * and increasing the delayed reactive current of the cycloconverter. Eventually Q=0
The circulating current I O is controlled so that

逆にQが遅れの場合ε1<0となり、IO *を減少
させ同じくQ=0になるようにIOを制御してい
る。このようにして受電端の無効電力が零、すな
わち基本波力率を1に保持することができる。
Conversely, if Q is delayed, ε 1 <0, and I O is controlled so that I O * is decreased so that Q=0 as well. In this way, the reactive power at the receiving end can be maintained at zero, that is, the fundamental wave power factor can be maintained at 1.

第2図は第1図のサイクロコンバータの受電端
の電圧電流ベクトル図を示すもので、VSは電源
電圧、Icapは進相コンデンサCの電流、Isspは正群
コンバータ入力電流、ISSNは負群コンバータ入力
電流、ICCはサイクロコンバータ入力電流、IREACT
はICCの無効電流分、ISは電源電流である。このベ
クトル図は負荷電流が刻々と変化しているある時
点をとらえて描いたもので、電流Issp,ISSN及び位
相角αP,αNの値は刻々と変わつていくものであ
る。
Figure 2 shows the voltage and current vector diagram at the receiving end of the cycloconverter shown in Figure 1, where V S is the power supply voltage, I cap is the current of the phase advancing capacitor C, I ssp is the positive group converter input current, and I SSN is the negative group converter input current, I CC is the cycloconverter input current, I REACT
is the reactive current of I CC and I S is the power supply current. This vector diagram is drawn at a certain point in time when the load current is changing moment by moment, and the values of the currents I ssp , I SSN and the phase angles α P , α N are changing moment by moment.

前述の無効電力制御を行なうとIcap=IREACTにな
るように循環電流IOが制御されるが、そのIREACT
は次のように与えられる。ただしαN≒180゜−αp
する。
When the reactive power control described above is performed, the circulating current I O is controlled so that I cap = I REACT , but I REACT
is given as follows. However, α N ≒180°−α p .

IREACT =Issp・sinαp+ISSN・sinαN ≒(Issp+ISSN)・sinαp =k1(Ip+IN)・sinαp =k1(2・IO+|IL|sinαp ……(4) ここで、k1はコンバータの変換定数である。従
つてQ=0、すなわちIcap=IREACTとなるように制
御した時、循環電流IOは次式を満足している。
I REACT = I ssp・sinα p + I SSN・sinα N ≒ (I ssp + I SSN )・sinα p = k 1 (I p + I N )・sinα p = k 1 (2・I O + | I L | sinα p ...(4) Here, k 1 is the conversion constant of the converter. Therefore, when controlled so that Q = 0, that is, I cap = I REACT , the circulating current I O satisfies the following equation .

IO=Icap−k1・|IL|・sinαp/2k1・sinαp……(5) 第3図は第1図の循環電流式サイクロコンバー
タ本体CCの等価回路を示す。図中、Vp,VNは正
群及び負群コンバータの出力電圧、ip,iNはその
出力電流、iLは負荷電流、Vdは負荷端子電圧、
Vcは電動機負荷の場合の逆起電力、RL,LLは負
荷の抵抗とインダクタンス、r,L,Mは直流リ
アクトルの抵抗と自己及び相互インダクタンスを
各々表わしている。
I O =I cap −k 1・|I L |・sinα p /2k 1・sinα p ...(5) FIG. 3 shows an equivalent circuit of the circulating current type cycloconverter body CC of FIG. 1. In the figure, V p and V N are the output voltages of the positive group and negative group converters, i p and i N are their output currents, i L is the load current, Vd is the load terminal voltage,
Vc represents the back electromotive force in the case of a motor load, R L and L L represent the resistance and inductance of the load, and r, L and M represent the resistance and self and mutual inductance of the DC reactor, respectively.

電圧・電流を図示の方向にとつて電圧方程式を
立てると(6)〜(8)式が得られる。ただしP=d/dt
は微分演算子である。
Equations (6) to (8) are obtained by setting up voltage equations with voltage and current in the directions shown. However, P=d/dt
is a differential operator.

Vp=(r+LP)・ip+MP・iN+Vd ……(6) VN=−MP・ip−(r+LP)・iN+Vd ……(7) Vd=(RL+LLP)・iL+Vc ……(8) また、循環電流をiOとすると、電流は次の関係
式を満足する。
V p = (r+LP)・i p +MP・i N +Vd ……(6) V N =−MP・i p −(r+LP)・i N +Vd……(7) Vd=(R L +L L P)・i L +Vc...(8) Also, if the circulating current is iO , the current satisfies the following relational expression.

ip−iN=iL ……(9) ip+iN=2・iO+|iL| ……(10) ここで、(6)式+(7)式及び(6)式−(7)式を求め(9),
(10)式の関係を考慮すると次の(11),(12)式が得られ
る。
i p −i N = i L ...(9) i p +i N =2・i O + |i L | ...(10) Here, equation (6) + equation (7) and equation (6) - Find equation (7) and (9),
Considering the relationship in equation (10), the following equations (11) and (12) are obtained.

Vp+VN={r+(L−M)・P}iL +2・Vd ……(11) Vp−VN{r+(L+M)P} ・(2・iO+|iL|) ……(12) (11)式は負荷電流制御に、また(12)式は循環電流制
御に各々関係する。
V p +V N = {r+(L-M)・P}i L +2・Vd ...(11) V p −V N {r+(L+M)P} ・(2・i O + |i L |) ... ...(12) Equation (11) is related to load current control, and equation (12) is related to circulating current control.

前に説明した動作原理に基づいてサイクロコン
バータの制御系のブロツク線図を描くと第4図の
ようになる。図中、破線で囲まれた部分は(8),
(11),式の関係を表わしている。また、Kp・e-s
は正群コンバータの利得Kpとむだ時間e-sを表わ
し、KN・e-sは負群コンバータの利得KNとむだ
時間e-sを表わしている。Sはラプラス演算子で
ある。なお、KN=−Kpの関係がある。
A block diagram of the control system of the cycloconverter is drawn as shown in FIG. 4 based on the operating principle described above. In the figure, the part surrounded by the broken line is (8),
(11), which represents the relationship of Eq. Also, K p・e -s
represents the gain K p and dead time e s of the positive group converter, and K N · e s represents the gain K N and dead time e s of the negative group converter. S is a Laplace operator. Note that there is a relationship of K N =-K p .

受電端の無効電力Qはサイクロコンバータの遅
れ無効電流IREACTと進相コンデンサの進み無効電
流Icapとの差に係数KQを乗じた値で表わせる。
IREACTは(4)式で表わせる。
The reactive power Q at the receiving end can be expressed as a value obtained by multiplying the difference between the delayed reactive current I REACT of the cycloconverter and the advanced reactive current I cap of the phase advance capacitor by a coefficient K Q.
I REACT can be expressed by equation (4).

この制御系のブロツク線図からわかるように従
来の無効電力制御形サイクロコンバータ装置では
受電端の無効電力Qを指令値Q*に等しくなるよ
うに循環電流iOを制御するのであるが、このと
き、循環電流制御系に負荷電流が流れることによ
り、次式で示される外乱ΔeLが入つてくる。
As can be seen from the block diagram of this control system, in the conventional reactive power control type cycloconverter device, the circulating current iO is controlled so that the reactive power Q at the receiving end becomes equal to the command value Q * . , when a load current flows through the circulating current control system, a disturbance Δe L expressed by the following equation is introduced.

ΔeL={r+(L+M)S}・|iL|……(13) 循環電流iOをその指令値iO *に忠実に応答させる
ためには上記外乱ΔeLを補償する必要がある。第
4図のho(s)はその補償回路で、具体的には特
願昭55−39911号に詳述している。
Δe L ={r+(L+M)S}·|i L |...(13) In order to make the circulating current i O respond faithfully to its command value i O * , it is necessary to compensate for the above disturbance Δe L. Ho(s) in FIG. 4 is the compensation circuit, which is specifically described in Japanese Patent Application No. 55-39911.

上記補償回路ho(s)は、次の(14)式で示され
るような伝達関係となつている。
The compensation circuit ho(s) has a transmission relationship as shown by the following equation (14).

ho(s)={r+(L+M)S} /(2・Kp) ……(14) すなわち、(L+M)に比例した微分項を含む
ためノイズが弱く実際の回路ではフイルター回路
が不可欠となり、結果的に完全な補償が行いきれ
ない。また(14)式で示される補償ができたとして
も、コンバータのむだ時間e-sによる誤差が残る
ためやはり正確な補償ができない。
ho(s)={r+(L+M)S}/(2・K p )...(14) In other words, since it contains a differential term proportional to (L+M), the noise is weak and a filter circuit is essential in actual circuits. As a result, complete compensation cannot be provided. Furthermore, even if the compensation shown in equation (14) can be achieved, accurate compensation cannot be achieved because an error due to the dead time e - s of the converter remains.

言いかえると循環電流iOがその指令値iOに追従
できなくなり、受電端の無効電力Qはその指令値
Q*(=0)からずれてしまうことになる。
In other words, the circulating current i O will no longer be able to follow the command value i O , and the reactive power Q at the receiving end will follow the command value
It will deviate from Q * (=0).

本発明は、以上に鑑みてなされたもので、追従
性の良い無効電力制御特性を有する無効電力制御
形サイクロコンバータ装置を提供することを目的
とする。
The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a reactive power control type cycloconverter device having reactive power control characteristics with good followability.

第5図は本発明の無効電力制御形サイクロコン
バータ装置の一実施例を示す構成図である。第1
図の従来装置と異なる点は循環電流IOを制する代
りに正群コンバータの出力電流Ipと負群コンバー
タの出力電流INの和IpN=Ip+INを制御しているこ
とである。図中、HPNは上記和電流IpNの指令値
I* pNを発生する電流指令回路である。他の記号は
第1図に準ずる。
FIG. 5 is a configuration diagram showing an embodiment of the reactive power control type cycloconverter device of the present invention. 1st
The difference from the conventional device shown in the figure is that instead of controlling the circulating current I O , the sum of the output current I p of the positive group converter and the output current I N of the negative group converter, I pN = I p + I N , is controlled. be. In the figure, HPN is the command value of the above sum current I pN
This is a current command circuit that generates I * pN . Other symbols are the same as in Figure 1.

第6図は第5図の電流指令回路HPNの具体例
を示したもので、入力は無効電力偏差ε1=Q*
Qと負荷電流指令値IL *で、出力は和電流指令値
I* pNである。図中H(s)は第1図と同じ制御補償
回路、KH=2は増幅器、ABSは絶対値回路であ
る。H(s)の出力は循環電流指令値IO *でそれを
2倍し加算器AHによつて、負荷電流指令値IL *
絶対値を加える。その結果、和電流指令値I* pN
次のようになる。
Figure 6 shows a specific example of the current command circuit HPN in Figure 5, where the input is the reactive power deviation ε 1 =Q * -
Q and load current command value I L * , output is sum current command value
I * pN . In the figure, H(s) is the same control compensation circuit as in FIG. 1, K H =2 is an amplifier, and ABS is an absolute value circuit. The output of H(s) is doubled by the circulating current command value I O * , and the absolute value of the load current command value I L * is added by the adder A H. As a result, the sum current command value I * pN is as follows.

I* pN=2IO *+|IL *| ……(15) ここで、2・IO *+|IL *|=Ip+IN *が成り立つ
から(15)式は次のようにも表わせる。
I * pN = 2I O * + | I L * | ...(15) Here, since 2・I O * + | I L * | = I p + I N * holds, equation (15) becomes as follows. can also be expressed.

IpN=Ip+IN ……(16) すなわち、ここで求めたI* pNは正群コンバータ
の出力電流Ipの指令値I* pと負群コンバータの出力
電流INの指令値IN *との和となつている。
I pN = I p + I N ...(16) In other words, I * pN found here is the command value I * p of the output current I p of the positive group converter and the command value I N of the output current I N of the negative group converter. It is in harmony with * .

受電端の無効電力Qが変化することにより、ε1
=Q*−Qが変化し、流すべき循環電流の指令値
IO *が制御補償回路H(s)を介して与えられる
が、本発明では循環電流IOを直接制御するのでは
なく、負荷電流指令IL *を合わせて、正群及び負
群コンバータの出力電流の和IpN=Ip+INを制御し
ている。
By changing the reactive power Q at the receiving end, ε 1
=Q * −Q changes, command value of circulating current to flow
I O * is given via the control compensation circuit H(s), but in the present invention, instead of directly controlling the circulating current I O , the load current command I L * is combined to control the positive group and negative group converters. The sum of output currents I pN = I p + IN is controlled.

第7図は、第5図の装置の制御系のブロツク線
図を示すもので、第4図のブロツク線図と大きく
異なるところからは、IpN=Ip+INの制御系には負
荷電流ILからの外乱が全く入つてこない点であ
る。従つて、従来装置では不可欠であつた補償回
路ho(s)が不要となり不完全な補償に伴なう制
御誤差の必配もなくなる。
Fig. 7 shows a block diagram of the control system of the device shown in Fig. 5.The main difference from the block diagram of Fig. 4 is that the control system of I pN = I p + I N has a load current. The point is that no disturbance from I L comes in at all. Therefore, the compensation circuit ho(s), which was indispensable in the conventional device, is no longer necessary, and control errors due to incomplete compensation are also eliminated.

IpN制御系にILからの外乱が入つてこない理由
は、次のように説明できる。
The reason why no disturbance from I L enters the I pN control system can be explained as follows.

(12)式に(10)式の関係を代入することにより次式の
ように書きなおすことができる。
By substituting the relationship in equation (10) into equation (12), it can be rewritten as the following equation.

Vp−VN ={r+(L+N)P}(ip+iN)……(16) 故にIpN=Ip+INは正群コンバータの出力電圧Vp
と負群コンバータの出力電圧VNの差によつて決
定され、負荷電流ILの影響はなくなるのである。
V p −V N = {r+(L+N)P} (i p +i N )……(16) Therefore, I pN = I p + IN is the output voltage V p of the positive group converter
It is determined by the difference between the output voltage V N of the negative group converter and the output voltage V N of the negative group converter, and the influence of the load current I L disappears.

一方、負荷電流ILの制御は従来と何ら変ること
なく行なうことができ、このとき、もちろんIpN
制御に伴なう外乱は入つてこない。
On the other hand, the load current I L can be controlled in the same way as before, and at this time, of course, I pN
Disturbances associated with control do not enter.

すなわち、両制御系は全く独立したものとして
取り扱うことができ、制御系の最適化も容易に行
なえる利点がある。
That is, both control systems can be treated as completely independent systems, and there is an advantage that the control systems can be easily optimized.

本発明はフイードフオワード制御を行なつた場
合、さらに顕著な効果を発揮する。
The present invention exhibits even more remarkable effects when feedforward control is performed.

第8図は本発明の無効電力制御形サイクロコン
バータ装置の他の実施例を示す構成図である。3
相出力のサイクロコンバータの受電端の無効電力
をフイードフオワード制御している。図中、
BUSは3相交流電源の電線路、CはΔ又は接
続された進相コンデンサ、TrU,TrV,TrWは
電源トランス、CC−U,CC−V,CC−Wは循
環電流式サイクロコンバータ本体、U,V,Wは
3相負荷である。U相のサイクロコンバータCC
−Uは正群コンバータSS−P、負群コンバータ
SS−N及び直流リアクトルLo1,Lo2から構成さ
れている。CC−V,CC−Wも同様に構成されて
いる。また、CONT−U,CONT−V,CONT
−Wは各々U,V,W相のサイクロコンバータの
電流制御回路である。制御回路はCONT−Uは、
演算増幅器K1,K2,K3、比較器C1,C2、加算器
A1,A2,A3及び位相制御回路PH−P,PH−N
から構成されている。CONT−V,CONT−W
も同様に構成されている。さらに、正群コンバー
タSS−Pの出力電流IpU、負群コンバータSS−N
の出力電流INU及び負荷電流ILUの各々を検出する
ために交流器CTpU,CTNU,CTLUが設置されて
いる。V,W相も同様である。
FIG. 8 is a configuration diagram showing another embodiment of the reactive power control type cycloconverter device of the present invention. 3
The reactive power at the receiving end of the phase output cycloconverter is controlled by feedforward. In the figure,
BUS is the electrical line of the three-phase AC power supply, C is Δ or the connected phase advance capacitor, TrU, TrV, TrW are the power transformer, CC-U, CC-V, CC-W are the circulating current type cycloconverter body, U , V, and W are three-phase loads. U-phase cycloconverter CC
-U is positive group converter SS-P, negative group converter
It consists of SS-N and DC reactors Lo 1 and Lo 2 . CC-V and CC-W are similarly configured. Also, CONT-U, CONT-V, CONT
-W are current control circuits of the cycloconverters of U, V, and W phases, respectively. The control circuit is CONT-U.
Operational amplifiers K 1 , K 2 , K 3 , comparators C 1 , C 2 , adder
A 1 , A 2 , A 3 and phase control circuit PH-P, PH-N
It consists of CONT-V, CONT-W
is similarly configured. Furthermore, the output current I pU of the positive group converter SS-P, the negative group converter SS-N
AC generators CT pU , CT NU , and CT LU are installed to detect each of the output current I NU and load current I LU . The same applies to the V and W phases.

U相のサイクロコンバータCC−Uの電流制御
の動作を例にとつて説明する。
The current control operation of the U-phase cycloconverter CC-U will be described as an example.

まず、負荷電流制御の動作を説明する。 First, the operation of load current control will be explained.

負荷電流指令I* LUと実際に流れる負荷電流の検
出値ILUを比較し、その偏差ε2に比例した電圧を
サイクロコンバータから発生するように位相制御
回路PH−P,PH−Nを制御する。
The load current command I * LU is compared with the detected value I LU of the load current actually flowing, and the phase control circuits PH-P and PH-N are controlled so that the cycloconverter generates a voltage proportional to the deviation ε 2 . .

PH−Pの出力位相αpUに対してPH−Nの出力
位相αNUは、αNU=180゜−αpUの関係を保つように
増幅器K2から反転増幅器K3を介して位相制御回
路PH−Nに入力される。すなわち、正群コンバ
ータSS−Pの出力電圧VpUと負群コンバータSS
−Nの出力電圧VNUは負荷端子でつり合つた状態
で通常の運転が行なわれる。負荷電流指令I* LU
正弦波状に変化させるとそれに応じて偏差ε2も変
化し、負荷に正弦波電流ILUが流れるように前記
αpU及びαNUが制御される。
The output phase α NU of the PH-N with respect to the output phase α pU of the PH-P is changed from the amplifier K 2 to the inverting amplifier K 3 to the phase control circuit PH so as to maintain the relationship α NU = 180° − α pU . -N is input. In other words, the output voltage V pU of the positive group converter SS-P and the negative group converter SS
-N output voltage VNU is balanced at the load terminals for normal operation. When the load current command I * LU is changed sinusoidally, the deviation ε2 also changes accordingly, and the α pU and α NU are controlled so that the sinusoidal current I LU flows through the load.

次に正群コンバータSS−Pの出力電流IpUと負
群コンバータSS−Nの出力電流INUとの和IpN-U
IpU+INUを制御するための動作説明を行なう。
Next, the sum of the output current I pU of the positive group converter SS-P and the output current I NU of the negative group converter SS-N is I pN-U =
The operation for controlling I pU + I NU will be explained.

加算器A1によつて、IpUとINUの和を求め、比較
器C1によつて和電流指令値I* pN-Uと比較する。そ
の偏差ε1=I* pN-U−IpN-Uを増幅器K1によつて増幅
し、加算器A2,A3に入力する。その結果、前記
位相制御回路PH−P及びPH−Nへの入力ε3,ε4
は次式のようになる。
The adder A1 calculates the sum of IpU and INU , and the comparator C1 compares it with the sum current command value I * pN-U . The deviation ε 1 =I * pN-U −I pN-U is amplified by amplifier K 1 and input to adders A 2 and A 3 . As a result, the inputs ε 3 and ε 4 to the phase control circuits PH-P and PH-N
is as follows.

ε3=K2・ε2+K1・ε1 ……(17) ε4=−K2・ε2+K1・ε1 ……(18) 故に前記αNU=180゜−αpUの関係はくずれ、K1
ε1に比例した分だけ正群コンバータSS−Pの出
力電圧VpUと負群コンバータSS−Nの出力電圧と
が不平衡になる。その差電圧が直流リアクトル
Lo1及びLo2に印加され、(16)式で示される(ip
iN)の値を制御する。
ε 3 =K 2・ε 2 +K 1・ε 1 …(17) ε 4 =−K 2・ε 2 +K 1・ε 1 …(18) Therefore, the above relationship α NU = 180° − α pU is Collapse, K 1
The output voltage V pU of the positive group converter SS-P and the output voltage of the negative group converter SS-N become unbalanced by an amount proportional to ε 1 . The difference voltage is the DC reactor
( i p +
i N ).

IpN-U<I* pN-Uの場合、ε1が正となりVpU−VNU
増加させ、IpN-U=IpU+INUを増加し、IpN-U≒I* pN-U
に落ち着かせる。逆にIpN-U>I* pN-Uとなつた場合
ε1が負となり、VpU−VNU<0とし、IpN-U=IpU
INUを減少させて、やはりIpN-U≒I* pN-Uに落ち着か
せる。結果的には正群コンバータと負群コンバー
タの出力電流の和IpN-Uはその指令値に等しくな
るように制御される。
If I pN-U < I * pN-U , ε 1 becomes positive and increases V pU − V NU , increasing I pN-U = I pU + I NU , and I pN-U ≒ I * pN-U
to calm down. Conversely, if I pN-U > I * pN-U, ε 1 becomes negative, V pU −V NU <0, and I pN-U = I pU +
Decrease I NU and settle to I pN-U ≒ I * pN-U . As a result, the sum I pN-U of the output currents of the positive group converter and the negative group converter is controlled to be equal to the command value.

V相及びW相のサイクロコンバータの電流制御
も同様な動作を行なう。
Current control of the V-phase and W-phase cycloconverters also performs similar operations.

第8図の本発明装置の実施例では受電端の無効
電力検出は行なつていない。その代りに、当該受
電端の無効電力があらかじめ定められた値になる
ように、負荷電流指令値I* LU,I* LV,I* LW及び位相制
御回路入力υ〓U,υ〓V,υ〓Wから演算によつて前記
各相サイクロコンバータの正群及び負群コンバー
タの出力電流の和IpN-U=IpU+INU,IpN-V=IpV
INV,IpN-W=IpW+INWの各指令値I* pN-U,I* pN-V
I* pN-Wを求めている。第8図のRIPNはその和電流
指令値の演算回路でその具体的な構成を第9図に
示している。なおVRは受電端の無効電力の値を
決める設定器である。
In the embodiment of the device of the present invention shown in FIG. 8, reactive power detection at the power receiving end is not performed. Instead, the load current command values I * LU , I * LV , I * LW and phase control circuit inputs υ〓 U , υ〓 V , υ are set so that the reactive power at the receiving end becomes a predetermined value. 〓 By calculating from W , the sum of the output currents of the positive group and negative group converters of each phase cycloconverter I pN-U = I pU + I NU , I pN-V = I pV +
I NV , I pN-W = I pW + I NW command values I * pN-U , I * pN-V ,
We are looking for I * pN-W . RIPN in FIG. 8 is a calculation circuit for the sum current command value, and its specific configuration is shown in FIG. 9. Note that VR is a setting device that determines the value of reactive power at the receiving end.

第9図において、K〓U,K〓V,K〓W,KMU,KMV
KMWは演算増幅器、LMU,LMV,LMWはリミツ
タ回路、SQU,SQV,SQWは2乗演算回路、
SQRU,SQRV,SQRWは平方根演算回路、MU1
MV1,MW1,MU2,MV2,MW2,MU3,MV3,MW3
は乗算器、DIVは割算器、ABSU,ABSV,ABSW
は絶対値回路、AD1〜AD12には加算器である。
In Figure 9, K〓 U , K〓 V , K〓 W , K MU , K MV ,
K MW is an operational amplifier, LM U , LM V , LM W are limiter circuits, SQ U , SQ V , SQ W are square calculation circuits,
SQR U , SQR V , SQR W are square root calculation circuits, M U1 ,
M V1 , M W1 , M U2 , M V2 , M W2 , M U3 , M V3 , M W3
is a multiplier, DIV is a divider, ABS U , ABS V , ABS W
is an absolute value circuit, and AD 1 to AD 12 are adders.

入力υ〓U,υ〓V,υ〓Wは第8図の演算増幅器K2
出力で、位相制御回路PH−P及びPH−Nの入
力信号の平均値である。すなわち、例えばυ〓Uは、
サイクロコンバータCC−Uの出力電圧(VpU
VNU)/2に比例した値となり、αNU≒180゜−αpU
の関係が成り立つ状態ではυ〓U∝cosαpU≒−
cosαNUとなつている。同様にυ〓V∝cosαpV≒−
cosαNV,υ〓W∝cosαpW≒−cosαNWが成り立つてい
る。
The inputs υ〓 U , υ〓 V , υ〓 W are the outputs of the operational amplifier K 2 shown in FIG. 8, and are the average value of the input signals of the phase control circuits PH-P and PH-N. That is, for example, υ〓 U is
Output voltage of cycloconverter CC-U (V pU +
V NU )/2, α NU ≒180°−α pU
In the state where the relationship holds, υ〓 U ∝cosα pU ≒−
cosα NU . Similarly, υ〓 V ∝cosα pV ≒−
cosα NV , υ〓 W ∝cosα pW ≒−cosα NW holds.

従つて、第9図において、υ〓Uを増幅器K〓Uによ
つて定数倍することによりcosαUが求められる。
リミツタ回路LMUは−1cosαU+1を満足さ
せるために使われ、2乗演算回路SQUによつて
cos2αUを計算する。加算器AD1は1−cos2αUを計
算するもので、次の平方根演算回路SQRUによつ
て、sinαU=√1−2 Uが求められる。同様に
υ〓VからsinαV=√1−2が、またυ〓W

sinαW=√1−2が求められる。
Therefore, in FIG. 9, cosα U is obtained by multiplying υ〓 U by a constant by the amplifier K〓 U.
The limiter circuit LM U is used to satisfy -1cosα U +1, and is controlled by the square calculation circuit SQ U.
Calculate cos 2 α U. The adder AD 1 calculates 1-cos 2 α U , and the following square root calculation circuit SQR U calculates sin α U =√1- 2 U. Similarly, from υ〓 V , sinαV=√1− 2 , and from υ〓 W ,
sinαW= √1−2 is found.

一方、負荷電流の指令値I* LU,I* LV,I* LWがRIPN
に入力され、次の演算が行なわれる。
On the other hand, the load current command values I * LU , I * LV , I * LW are RIPN
is input, and the following calculation is performed.

U相負荷電流の指令値I*Uは絶対値回路ABSU
よつてその絶対値|I* LU|となり、乗算器MU1
演算増幅器KMU及び加算器AD10に入力される。
演算増幅器KMUは負荷電流ILUを正規化するもの
で、IMを例えばサイクロコンバータの最大出力電
流に選んだ場合、上記|I* LU|を(1/IM)倍す
る。そして次の加算器AD4によつて、KU(1−|
I* LU|/IM)を計算している。kUは乗算器MU2
MU3に入力される。
The command value I *U of the U-phase load current becomes its absolute value |I * LU | by the absolute value circuit ABS U , and the multiplier M U1 ,
It is input to an operational amplifier KMU and an adder AD10 .
The operational amplifier K MU normalizes the load current I LU , and when I M is selected as the maximum output current of a cycloconverter, for example, it multiplies the above |I * LU | by (1/I M ). Then, by the next adder AD 4 , K U (1−|
I * LU |/I M ) is being calculated. k U is the multiplier M U2 ,
Input to M U3 .

I* LV,L* LWも同様に演算され、kV=(1−|I* LV
|/IM)及び、kW=(1−|I* LW|/IM)が求めら
れる。
I * LV and L * LW are calculated in the same way, k V = (1 - | I * LV
|/I M ) and k W =(1−|I * LW |/I M ) are obtained.

乗算器MU1,MV1,MW1によつて各々|I* LU|・
sinαU,|I* LV|・sinαV及び|I* LW|・sinαWが求め
られ、次の加算器AD7によつて|I* LU|・sinαU
|I* LV|・sinαV+|I* LW|・sinαWが計算され、さ
らに次の加算器AD8によつて、外部の無効電力設
定器VRの出力I* capとの差が計算される。
By the multipliers M U1 , M V1 , M W1 respectively |I * LU |
sinα U , |I * LV |・sinα V and |I * LW |・sinα W are determined, and by the next adder AD 7 |I * LU |・sinα U +
|I * LV |・sinα V + |I * LW |・sinα W is calculated, and the next adder AD 8 calculates the difference from the output I * cap of the external reactive power setting device VR. Ru.

a=I* cap−{|I* LU|・sinαU+|I* LV|・sinαV
+|I* LW|・sinαW}……(19) aは割算器DIVに入力される。
a=I * cap −{|I * LU |・sinα U +|I * LV |・sinα V
+|I * LW |・sinαW }...(19) a is input to the divider DIV.

また、乗算器MU2,MV2,MW2によつて各々
kU・sinαU,kV・sinαV,kW・sinαWが求められ、
次の加算器AD9によつて b=kU・sinαU+kV・sinαV+kW・sinαW
……(20) が計算され、割算器DIVに入力される。
In addition, multipliers M U2 , M V2 , M W2 each
k U・sinα U , k V・sinα V , k W・sinα W are calculated,
By the next adder AD 9 b=k U・sinα U +k V・sinα V +k W・sinα W
...(20) is calculated and input to the divider DIV.

割算器DIVによつて、IO *2=a/bを求め、次
の乗算器MU3,MV3,MW3によつて、各々kU・IO
* 2,kV・IO * 2及びkW・IO * 2が計算される。
The divider DIV calculates I O *2 = a/b, and the next multipliers M U3 , M V3 , M W3 calculate k U・I O
* 2 , k V · I O * 2 and k W · I O * 2 are calculated.

最後に加算器AD10,AD11,AD12によつて、
次式で示される各相サイクロコンバータの正群及
び負群コンバータの出力電流の和の指令値が出力
される。
Finally, by adders AD 10 , AD 11 , AD 12 ,
A command value of the sum of the output currents of the positive group and negative group converters of each phase cycloconverter is output as shown by the following equation.

I* pN-U=|I* LU|+kU・IO * 2 ……(21) I* pN-V=|I* LV|+kV・IO * 2 ……(22) I* pN-W=|I* LW|+kW・IO * 2 ……(23) このようにして求められた指令値I* pN-U,I* pN-V
I* pN-Wに応じて、各相サイクロコンバータのIpN-U
IpN-V及びIpN-Wが制御されるが、前にも述べたよ
うにこの制系には負荷電流が流れることによる外
乱は入つてこないので、きわめて追従性の良い制
御が期待できる。
I * pN-U = | I * LU | +k U・I O * 2 ......(21) I * pN-V = | I * LV | +k V・I O * 2 ......(22) I * pN- W = |I * LW | +k W・I O * 2 ...(23) Command values obtained in this way I * pN-U , I * pN-V ,
I pN-U of each phase cycloconverter according to I * pN-W ,
I pN-V and I pN-W are controlled, but as mentioned earlier, no disturbance due to the flow of load current enters this control system, so control with extremely good followability can be expected.

ここで、IpN-U=I* pN-U,I* pN-V=I* pN-V,IpN-W
I* pN-Wに制御されている場合の受電端の無効電力
を考察する。
Here, I pN-U = I * pN-U , I * pN-V = I * pN-V , I pN-W =
Consider the reactive power at the receiving end when controlled to I * pN-W .

3相出力サイクロコンバータの受電端の無効電
力Qは、サイクロコンバータの遅れ無効電流
IREACTと進相コンデンサの進み無効電流Icapとの差
に係数KQを乗じた値で表わせる。IREACTは次の(2
4)式のようになる。ただし、αNU≒180゜−αpU
αNV≒180゜−αpV、αNW≒180゜−αpWが成り立つてい
るとする。
The reactive power Q at the receiving end of the three-phase output cycloconverter is the delayed reactive current of the cycloconverter.
It can be expressed as the value obtained by multiplying the difference between I REACT and the leading reactive current I cap of the phase advancing capacitor by a coefficient K Q. I REACT is the following (2
4) It becomes like the formula. However, α NU ≒180°−α pU ,
Assume that α NV ≒180°−α pV and α NW ≒180°−α pW hold.

IREACT =k1(IpU+INU)・sinαU +k1(IpV+INV)・sinαV +k1(IpW+INW)・sinαW ……(24) 上記(IpU+INU)=IpN-Uは指令値I* pN-Uに等しく
制御され、(IpV+INV)=IpN-Vは指令値I* pN-Vに等し
く制御され、(IpW+INW)=IpN-Wは指令値I* pN-W
等しく制御されるのであるから(21)〜(23)式の関
係を(24)式に代入することにより、受電端の無効
電力Q=KQ(IREACT−Icap)が求められる。IREACT
次のように変化される。
I REACT =k 1 (I pU +I NU )・sinα U +k 1 (I pV +I NV )・sinα V +k 1 (I pW +I NW )・sinα W …(24) Above (I pU + I NU )=I pN-U is controlled equal to the command value I * pN-U , (I pV + I NV ) = I pN-V is controlled equal to the command value I * pN-V , (I pW + I NW ) = I pN- Since W is controlled to be equal to the command value I * pN-W , by substituting the relationships in equations (21) to (23) into equation (24), the reactive power at the receiving end Q = K Q (I REACT −I cap ) is calculated. I REACT is changed as follows.

IREACT =k1{(|I* LU|+ku・IO * 2)・sinαU +(|I* LV|+kV・IO * 2)・sinαV +(|I* LW|+kW・IO * 2)・sinαW} =k1{|I* LU|・sinαU+|I* LV|・sinαV +|I* LW|・sinαW +IO * 2・(kU・sinαU +kV・sinαV+kW・sinαW)} ……(25) IO * 2=a/bで、bは(20)式で与えられるから IO * 2・(KU・sinαU+kV・sinαV+KW・sinαW)=
a となる。また(19)式の関係を(25)式に代入する
ことによつて、 IREACT=k1{I* cap−a+a} =k1・I* cap ……(26) となる。
I REACT = k 1 {(|I * LU | +ku・I O * 2 )・sinα U + (|I * LV | +k V・I O * 2 )・sinα V + (|I * LW | +k W・I O * 2 )・sinα W } =k 1 {|I * LU |・sinα U +|I * LV |・sinα V +|I * LW |・sinα W +I O * 2・(k U・sinα U +k V・sinα V +k W・sinα W )} ...(25) I O * 2 = a/b, and b is given by equation (20), so I O * 2・(K U・sinα U +k V・sinα V +K W・sinα W )=
It becomes a. Also, by substituting the relationship in equation (19) into equation (25), I REACT = k 1 {I * cap −a+a} = k 1 · I * cap (26).

受電端の無効電力Qを零にするには IREACT=Icap=k1・I* cap ……(27) が成り立つようにI* capを設定してやればよい。 In order to make the reactive power Q at the receiving end zero, I * cap should be set so that I REACT = I cap = k 1 · I * cap (27) holds true.

上記制御において、kU,kV,kWは各相サイク
ロコンバータの循環電流の値を負荷電流の大きさ
に応じ配分させる係数である。
In the above control, k U , k V , and kW are coefficients that distribute the value of the circulating current of each phase cycloconverter according to the magnitude of the load current.

(21)式のようにU相サイクロコンバータの正群
及び負群のコンバータの出力電流の和IpN-U=IpU
+INUが制御された場合 IpU+INU=|ILU|+2・IOU ……(28) の関係から、循環電流IOUは次の値に制御されて
いると同じである。
As shown in equation (21), the sum of the output currents of the positive group and negative group of the U-phase cycloconverter I pN-U = I pU
When +I NU is controlled I pU +I NU = |I LU | +2・I OU (28) From the relationship, the circulating current I OU is the same as being controlled to the following value.

IOU=(KU・IO * 2)/2 =1/2(1−|I*LU|/IMIO *2……(29) I* LU=In・sin〓tと与えた場合、IM=Inに選定すれ
ば、I* LUが最大値Inになつたとき循環電流IOUは零
となり、逆にI* LU=0になるとIOU=IO * 2/2の値と
なる。すなわち、負荷電流の絶対値|ILU|が大
きいときには循環電流IOUの値は小さく、逆に|
ILU|が小さいときには、IOUの値は大きくなるよ
うに制御される。正群コンバータSS−Pの出力
電流IpUあるいは負群コンバータSS−Nの出力電
流INUの値は負荷電流ILUの正あるいは負方向の半
波値に上記循環電流IOUを加えた値となるが、上
記のように負荷電流ILUの大きさに応じて、循環
電流IOUの値を配分することにより、コンバータ
の最大電流容量の増大を小さくすることができ
る。
I OU = (K U・I O * 2 )/2 = 1/2 (1 − | I * / LU | / I M I O *2 ...(29) I * LU = I n・sin 〓 t If I M = I n is selected, the circulating current I OU becomes zero when I * LU reaches the maximum value I n , and conversely, when I * LU = 0, I OU = I O * 2 /2. In other words, when the absolute value of the load current |I LU | is large, the value of the circulating current I OU is small, and conversely |
When I LU | is small, the value of I OU is controlled to be large. The value of the output current I pU of the positive group converter SS-P or the output current I NU of the negative group converter SS-N is the value obtained by adding the above circulating current I OU to the positive or negative half-wave value of the load current I LU . However, by distributing the value of the circulating current I OU according to the magnitude of the load current I LU as described above, it is possible to reduce the increase in the maximum current capacity of the converter.

V相、W相のサイクロコンバータの循環電流
IOV及びIOWもkV,kWによつて同様に配分されてい
る。この場合、各相の負荷電流は各々120゜ずつ位
相がずれているため、同時に循環電流が零又は最
大になることはなく、例えばIOUが小さくなつて
いるときはIOV又はIOWが大きくなつて受電端の無
効電力Qは一定に保持されている。
Circulating current of V-phase and W-phase cycloconverter
I OV and I OW are similarly distributed by k V and kW . In this case, the load currents of each phase are out of phase by 120°, so the circulating current will not reach zero or the maximum at the same time. For example, when I OU becomes small, I OV or I OW will become large. Therefore, the reactive power Q at the receiving end is held constant.

各相の循環電流IOU,IOV,IOWを同一値にして制
御させたいときには、正規化定数IMを∞に選定す
ればよい、具体的には、第9図の演算増幅器
KMU,KMV,KMWの利得を零にすればよい。
If you want to control the circulating currents I OU , I OV , and I OW of each phase to the same value, you can select the normalization constant I M to be ∞. Specifically, the operational amplifier shown in Fig. 9
The gains of K MU , K MV , and K MW should be made zero.

以上のように第8図で示したフイードフオワー
ド制御による本発明装置は、受電端の無効電力Q
を検出する必要がなく、当該検出に伴なう制御遅
れを除去することができる。反面、電流制御の応
答が悪ければその分だけ、受電端の無効電力制御
の応答が誤差とし残つてくるため、追従性のよい
制御が要求される。従来のように循環電流IOU
IOV,IOWそのものを直接制御しようとすると、負
荷電流ILU,ILV,ILWが流れることにより、外乱が
入つてきて、その制御応答性を良くすることが困
難であつた。その点本発明では、負荷電流制御系
と正群及び負群出力電流の和の制御系とは独立し
たものとして取扱うことができ、追従性の良い応
答が得られるものである。故にフイードフオワー
ド制御に本発明装置を適用することにより、その
効果を十分に発揮することができる。
As described above, the device of the present invention using the feed forward control shown in FIG.
It is not necessary to detect this, and the control delay associated with this detection can be eliminated. On the other hand, if the response of current control is poor, the response of reactive power control at the receiving end will remain as an error to that extent, so control with good followability is required. Circulating current I OU as before,
When trying to directly control I OV and I OW themselves, disturbances are introduced due to the flow of load currents I LU , I LV , and I LW , making it difficult to improve control responsiveness. In this respect, in the present invention, the load current control system and the control system for the sum of the positive group and negative group output currents can be treated as independent systems, and a response with good followability can be obtained. Therefore, by applying the device of the present invention to feed forward control, its effects can be fully exhibited.

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

第1図は従来の無効電力制御形サイクロコンバ
ータ装置の構成図、第2図はその動作を説明する
ための入力側電圧、電流ベクトル図、第3図は同
じく第1図の動作を説明するための等価回路図、
第4図は第1図の制御系のブロツク線図、第5図
は本発明の無効電力制御形サイクロコンバータ装
置の一実施例を示す構成図、第6図は第5図の電
流指令回路HPNの具体例を示す構成図、第7図
は第5図の制御系のブロツク線図、第8図は本発
明の無効電力制御形サイクロコンバータ装置の他
の実施例を示す構成図、第9図は第8図の和電流
指令値演算回路の具体的な構成図である。 BUS……3相電線路、TR,TR−U,TR−
V,TR−W……電源トランス、C……進相コン
デンサ、CC,CC−U,CC−V,CC−W……サ
イクロコンバータ本体、LOAD,U,V,W…
…負荷、Lo1,Lo2……直流リアクトル、SS−P
……正群コンバータ、SS−N……負群コンバー
タ、CONT−U,CONT−V,CONT−W……
電流制御回路、PH−P,PH−N……位相制御
回路、K1,K2,K3……演算増幅器、C1〜C3……
比較器、A1〜A5……加算器、VAR……無効電力
演算器、HPN……電流指令回路、RIPN……和
電流指令値演算回路、VR……無効電力設定器。
Fig. 1 is a configuration diagram of a conventional reactive power control type cycloconverter device, Fig. 2 is an input side voltage and current vector diagram to explain its operation, and Fig. 3 is also a diagram to explain the operation of Fig. 1. The equivalent circuit diagram of
Fig. 4 is a block diagram of the control system shown in Fig. 1, Fig. 5 is a block diagram showing an embodiment of the reactive power control type cycloconverter device of the present invention, and Fig. 6 is the current command circuit HPN of Fig. 5. 7 is a block diagram of the control system of FIG. 5, FIG. 8 is a block diagram showing another embodiment of the reactive power control type cycloconverter device of the present invention, and FIG. 9 is a block diagram of the control system of FIG. 8 is a specific configuration diagram of the sum current command value calculation circuit of FIG. 8. FIG. BUS...3-phase power line, TR, TR-U, TR-
V, TR-W...Power transformer, C...Phase advance capacitor, CC, CC-U, CC-V, CC-W...Cyclo converter body, LOAD, U, V, W...
...Load, Lo 1 , Lo 2 ...DC reactor, SS-P
...Positive group converter, SS-N...Negative group converter, CONT-U, CONT-V, CONT-W...
Current control circuit, PH-P, PH-N...Phase control circuit, K1 , K2 , K3 ...Operation amplifier, C1 to C3 ...
Comparator, A 1 to A 5 ... Adder, VAR ... Reactive power calculator, HPN ... Current command circuit, RIPN ... Sum current command value calculation circuit, VR ... Reactive power setting device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 正群コンバータと負群コンバータ及び直流リ
アクトルからなる循環電流式サイクロコンバータ
と、このサイクロコンバータから電流供給を受け
る負荷装置と、前記正群及び負群コンバータの点
弧位相を制御する位相制御回路と、前記負荷装置
に供給すべき負荷電流を制御する回路と、前記サ
イクロコンバータの入力側の無効電力を制御する
回路と、この無効電力制御回路からの出力信号と
前記負荷電流制御回路の指令値信号とから指令値
を作り、前記サイクロコンバータの正群コンバー
タの出力電流と負群コンバータの出力電流の和の
値を制御する回路とから構成される無効電力制御
形サイクロコンバータ装置。 2 正群コンバータと負群コンバータ及び直流リ
アクトルからなる循環電流式サイクロコンバータ
と、このサイクロコンバータから電流供給を受け
る負荷装置と、前記正群及び負群コンバータの点
弧位相を制御する位相制御回路と、前記負荷装置
に供給すべき負荷電流を制御する回路と、前記サ
イクロコンバータの入力側の無効電力を制御する
ため前記サイクロコンバータの正群コンバータの
出力電流と負群コンバータの出力電流の和の値を
制御する回路を具備し、前記正群コンバータの出
力電流と負群コンバータの出力電流の和の指令値
を、前記負荷電流の指令値と前記位相制御回路の
入力信号値とから算出することを特徴とする無効
電力制御形サイクロコンバータ装置。 3 負荷の相数に応じて設けられる正群コンバー
タと負群コンバータ及び直流リアクトルからなる
循環電流式サイクロコンバータと、このサイクロ
コンバータからそれぞれ電流供給を受ける各相負
荷装置と、各相に設けられる前記正群及び負群コ
ンバータの点弧位相を制御する位相制御回路と、
前記サイクロコンバータの入力側の無効電力を制
御するため前記各相のサイクロコンバータの正群
コンバータの出力電流と負群コンバータの出力電
流の和の値をそれぞれ制御する回路を具備し、前
記各相正群コンバータの出力電流と負群コンバー
タの出力電流の和の指令値を、前記各相負荷電流
の指令値と前記各相位相制御回路の入力信号値か
ら算出し、各相サイクロコンバータの循環電流の
値が各相負荷電流指令値の大きさに反比例して配
分されるように、前記各相の正群コンバータの出
力電流と負群コンバータの出力電流の和の値を制
御するようにしたことを特徴とする無効電力制御
形サイクロコンバータ装置。
[Claims] 1. A circulating current type cycloconverter consisting of a positive group converter, a negative group converter, and a DC reactor, a load device receiving current supply from the cycloconverter, and a firing phase of the positive group and negative group converters. A phase control circuit to control, a circuit to control the load current to be supplied to the load device, a circuit to control the reactive power on the input side of the cycloconverter, an output signal from this reactive power control circuit, and the load current. A reactive power control type cycloconverter device comprising a circuit that creates a command value from a command value signal of a control circuit and controls the sum of the output current of the positive group converter and the output current of the negative group converter of the cycloconverter. . 2. A circulating current type cycloconverter consisting of a positive group converter, a negative group converter, and a DC reactor, a load device that receives current supply from this cycloconverter, and a phase control circuit that controls the firing phase of the positive group and negative group converters. , a circuit for controlling the load current to be supplied to the load device, and a value of the sum of the output current of the positive group converter and the output current of the negative group converter of the cycloconverter for controlling the reactive power on the input side of the cycloconverter. and calculating a command value of the sum of the output current of the positive group converter and the output current of the negative group converter from the command value of the load current and the input signal value of the phase control circuit. Characteristic reactive power control type cycloconverter device. 3. A circulating current type cycloconverter consisting of a positive group converter, a negative group converter, and a DC reactor provided according to the number of phases of the load, each phase load device each receiving current supply from this cycloconverter, and the above-mentioned cycloconverter provided for each phase. a phase control circuit that controls firing phases of the positive group and negative group converters;
In order to control the reactive power on the input side of the cycloconverter, a circuit is provided for controlling the sum of the output current of the positive group converter and the output current of the negative group converter of the cycloconverter of each phase, and The command value of the sum of the output current of the group converter and the output current of the negative group converter is calculated from the command value of the load current of each phase and the input signal value of the phase control circuit of each phase, and the circulating current of the cycloconverter of each phase is calculated. The value of the sum of the output current of the positive group converter and the output current of the negative group converter of each phase is controlled so that the value is distributed in inverse proportion to the magnitude of the load current command value of each phase. Characteristic reactive power control type cycloconverter device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6056066A (en) * 1983-09-05 1985-04-01 Nissin Electric Co Ltd Thin film forming device

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