DE102007013227A1

DE102007013227A1 - Schaltung zur Kompensation eines plötzlichen Spannungsabfalls; Leistungswandlungsvorrichtung; Verfahren zur Kompensation eines plötzlichen Spannungsabfalls und ein von einem Rechner lesbares Medium; das ein Programm zur Kompensation eines plötzlichen Spannungsabfalls speichert

Info

Publication number: DE102007013227A1
Application number: DE102007013227A
Authority: DE
Inventors: Itsuo Yokohama Yuzurihara; Atsushi Yokohama Takayanagi; Ryuichi Yokohama Takamura
Original assignee: Kyosan Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kyosan Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2006-12-04
Filing date: 2007-03-20
Publication date: 2008-06-05
Also published as: US7751211B2; KR101129072B1; CN101197506A; JP5259077B2; CN101197506B; TW200826464A; KR20080050997A; US20080130335A1; JP2008141887A; TWI442690B

Abstract

Eine Schaltung zur Kompensation eines plötzlichen Spannungsabfalls, mit einem ersten Spannungsdetektor (10), der dreiphasige Spannungen, die in einen Spannungswandler (100) eingegeben werden, erkennt und dreiphasige Ausgangsspannungen ausgibt, wobei der Wandler (100) auf Steuerimpulssignalen basierend einen dreiphasigen Wechselstrom in einen Gleichstrom umwandelt; einem ersten Dreiphasen/Zweiphasen-Wandler (12), der die erkannten Dreiphasen-Spannungssignale in Zweiphasen-Spannungssignale umwandelt; einem ersten Stromdetektor (13), der dreiphasige Ströme, die in den Spannungswandler (100) einzuusgibt; einem zweiten Dreiphasen/Zweiphasen-Wandler (14), der die erkannten Dreiphasen-Stromsignale in Zweiphasen-Stromsignale wandelt; einem ersten Subtrahierer (27), der ein erstes Abweichungssignal auf den Eingangsstrombefehlssignalen und den Zweiphasen-Stromsignalen erzeugt; einem Eingangsstromcontroller (28), der Eingangsstromsteuersignale basierend auf dem ersten Abweichungssignal erzeugt; einen ersten Addierer (29), der die Zweiphasenspannungssignale in die Eingangsstromsteuersignale wandelt; einen ersten Zweiphasen/Dreiphasen-Wandler (19), der die Eingangsstromsteuersignale, zu denen die Zweiphasen-Spannungssignale hinzu addiert worden sind, in dreiphasige Steuersignale wandelt; und einem Steuerimpulsgenerator (34), der die Steuerimpulssignale für den Spannungswandler (100) basierend auf den dreiphasigen Steuersignalen ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltung zur Kompensation eines plötzlichen Spannungsabfalls, Leistungswandlungsvorrichtung, ein Verfahren zur Kompensation eines plötzlichen Spannungsabfalls und von einem Rechner lesbares Medium, das ein Programm zur Kompensation eines plötzlichen Spannungsabfalls speichert.
Es wird üblicherweise eine (AC DC) Leistungswandlungsvorrichtung verwendet, die einen dreiphasige Wechselstrom (AC) in einen Gleichstrom (DC) wandelt. Bei dieser Leistungswandlungsvorrichtung wird bereits eine Vorrichtung zur Kompensation eines plötzlichen Spannungsabfalls verwendet, die die Spannungsversorgung für eine Last beibehalten kann, insbesondere wenn die dreiphasige AC Eingangsspannung versagt oder plötzlich abfällt (siehe beispielsweise das Patentdokument 1: JP 2004-222447A ).
9 zeigt eine Ausbildung eines üblichen Leistungswandlungssystems 1ζ. Wie in 9 gezeigt, weist das Leistungswandlungssystem 1C eine dreiphasige AC Leistungsquelle 1, eine Leistungswandlungsvorrichtung 100B und eine DC Last 9 auf. Das Leistungswandlungssystem 100B weist einen Gleichrichter 4A auf, der die dreiphasige AC Leistung, die von der dreiphasigen AC Leistungsquelle 1 kommt, in eine DC Leistung wandelt, um die DC Last 9 zu versorgen, und eine Kondensatoreinheit 8B, die einen Leistungsspeicher für eine Vorrichtung zur Kompensation eines plötzlichen Leistungsabfalls bildet, die zwischen dem Gleichrichter 4A und der DC Last 9 verbunden ist. Eine Sekundärbatterie ist weiter als Leistungsspeichereinheit verwendet.
Bei der Leistungswandlungsvorrichtung 100B wandelt der Gleichrichter 4A die dreiphasige AC Leistung in eine DC Leistung bei normalem Betrieb um. Bei diesem Betrieb wird die Kondensatoreinheit 8B geladen. Bei einem plötzlichen Leistungsversagen oder Leistungsabfall wird die in der Kondensatoreinheit 8B geladene Leistung von dem Kondensator abgegeben, um so eine konstante Ausgangsspannung beizubehalten und die Leistungsversorgung der DC Last 9 beizubehalten.
Der dreiphasige Wechselstrom ist im Allgemeinen nicht nur mit entsprechenden dreiphasigen Lasten verbunden, sondern auch mit verschiedenen einphasigen Lasten, Spannungsabfälle treten jedoch manchmal in dreiphasig ausgeglichenen oder nicht ausgeglichenen Zuständen unter verschiedenen Einflüssen von dem Einschalten der Last, dem Wetter, zufälligen Phänomenen oder dgl. auf.
Bei der Ausbildung, die die Leistungsspeichereinheit, etwa einen Kondensator oder eine Sekundärbatterie, verwendet, wie bei der üblichen Leistungswandlungsvorrichtung 100B, erfordert großen Aufwand und macht die Kosten höher. Weiter erfordert die Leistungsspeichereinheit Messungen bezüglich der über die Zeit eintretenden Beeinträchtigungen, haben eine relativ kurze Lebensdauer und haben eine größere Aufrechterhaltungsbelastung.
Es besteht daher Bedarf an einer stabilen Leistungsversorgung auch bei einem plötzlichen Leistungsabfall durch Mittel der Wandlung der zugeführten dreiphasigen AC Leistung unter Verwendung einer Leistungsspeichereinheit. Es besteht weiter Bedarf zum Bewirken von Leistungfaktorkorrekturen ohne Verwendung einer Leistungsspeichereinheit.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Kompensation für einen plötzlichen Leistungsabfall zu schaffen ohne Konversion der AC Eingangsleistung selbst.
Um das oben beschriebene Problem zu lösen, weist die Schaltung zur Kompensation eines plötzlichen Leistungsabfalls nach einem ersten Aspekt der Erfindung auf:
einen ersten Spannungsdetektor, der dreiphasige Spannungen, die in einen Spannungswandler eingegeben werden, erkennt und dreiphasige Ausgangsspannungen ausgibt, wobei der Wandler basierend auf Steuerimpulssignalen einen dreiphasigen Wechselstrom in einen Gleichstrom umwandelt,
einen ersten Dreiphasen/Zweiphasen-Wandler, der die erkannten Dreiphasen-Spannungssignale in Zweiphasen-Spannungssignale umwandelt;
einen ersten Stromdetektor, der dreiphasige Ströme, die in den Spannungswandler einzugeben sind, erkennt und dreiphasige Stromsignale ausgibt;
einen zweiten Dreiphasen-Wandler, der die erkannten Dreiphasen-Stromsignale in Zweiphasen-Stromsignale wandelt;
einen ersten Subtrahierer, der ein erstes Abweichungssignal aus den Eingangsstrombefehlssignalen und den Zweiphasen-Stromsignalen erzeugt;
einen Eingangsstromcontroller, der Eingangsstromsteuersignale basierend auf dem ersten Abweichungssignal erzeugt;
einen ersten Addierer, der die Zweiphasenspannungssignale in die Eingangsstromsteuersignale wandelt;
einen ersten Zweiphasen/Dreiphasen-Wandler, der Eingangsstromsteuersignale, zu denen die Zweiphasen-Spannungssignale hinzu addiert worden sind, in dreiphasige Steuersignale wandelt; und
einen Steuerimpulsgenerator, der die Steuerimpulssignale für den Spannungswandler basierend auf den dreiphasigen Steuersignalen erzeugt und die Steuerimpulssignale an den Spannungswandler ausgibt.
Nach der Erfindung kann die Kompensation eines plötzlichen Leistungsabfalls erreicht werden durch Wandeln der AC Eingangsleistung selbst. Dies erlaubt, dass die Struktur für die Kompensation eines plötzlichen Leistungsabfalls kleiner ist bei einer größeren Lebensdauer und geringeren Kosten und erlaubt eine einfachere Wartung des Systems. Weiter verbessert diese Kompensation den Leistungsfaktor, erlaubt eine Unterdrückung der Harmonischen mit der Leistungsfaktorkorrektur.
Vorzugsweise weist die Schaltung zur Kompensation eines plötzlichen Leistungsabfalls weiter auf:
einen Positivphasen/Negativphasen-Separator, der die gewandelten zweiphasigen Spannungssignale in positivphasige Komponenten und negativphasige Komponenten aufteilt;
einen zweiten Zweiphasen/Dreiphasen-Wandler, der die getrennten negativphasigen Komponenten der zweiphasigen Spannungsignale in negativphasige Komponenten der dreiphasigen Spannungssignale wandelt;
einen Nullphasen-Extraktor, der ein Nullphasen-Spannungssignal aus den detektierten dreiphasigen Spannungssignalen entnimmt; und einen zweiten Addierer, der die negativphasigen Komponenten der dreiphasigen Spannungssignale und das Nullphasen-Spannungssignal zu den dreiphasigen Steuersignalen addiert,
wobei der erste Addierer die getrennten positivphasigen Komponenten der zweiphasigen Spannungssignale zu den Eingangsstromsteuersignalen addiert, und der Steuerimpulsgenerator die Steuerimpulssignale basierend auf den dreiphasigen Steuersignalen erzeugt, die sich aus der Summe der negativphasigen Komponenten der dreiphasigen Spannungssignale und dem Nullphasen-Spannungssignal ergeben.
Vorzugsweise weist die Schaltung zur Kompensation eines plötzlichen Spannungsabfalls auf:
einen zweiten Spannungsdetektor, der einen Gleichspannungsausgang von dem Spannungswandler erkennt und ein DC Spannungssignal ausgibt;
einen zweiten Subtrahierer, der ein zweites Abweichungssignal aus einem Spannungskommandowertsignal und dem DC Spannungssignal erzeugt;
einen Gleichspannungskontroller, der ein Gleichspannungs-Steuersignal basierend auf dem zweiten Abweichungssignal erzeugt; und
einen Eingangsstrombefehlswandler, der Eingangs-Stromsignale basierend auf dem Gleichspannungs-Steuersignal und den positivphasigen Komponenten der zweiphasigen Spannungssignale erzeugt.
Bei einer Kompensationsschaltung kann die Antwort des Eingangsstrombefehlssignals auf die Schwankung der AC Eingangsspannung schneller gemacht werden. Dies erlaubt die Unterdrückung einer transienten Änderung der DC Ausgangsspannung.
Die Schaltung zur Kompensation eines plötzlichen Spannungsabfalls weist vorzugsweise weiter auf:
einen zweiten Stromdetektor, der einen Gleichstromausgang von dem Spannungswandler erkennt und ein Gleichstromsignal ausgibt;
einen Multiplizierer, der das Gleichspannungssignal mit dem Gleichstromsignal multipliziert und ein DC Leistungssignal ausgibt; und
einen dritten Addierer, der das DC Leistungssignal zu dem Gleichspannungs-Steuersignal addiert,
wobei der Eingangsstrombefehlswandler die Eingangsstrombefehlssignale basierend auf dem Gleichspannungs-Steuersignal, zu dem das DC Leistungssignal addiert worden ist, und die positivphasigen Komponenten der zweiphasigen Spannungssignale erzeugt.
Bei der Kompensationsschaltung mit einer solchen Ausbildung kann die Antwort der Laständerung auf die Last, auf die die Gleichspannungsausgleichsausgangsleistung aufgegeben wird, schneller gemacht werden. Dies erlaubt eine Unterdrückung der transienten Änderung der DC Ausgangsspannung.
Vorzugsweise weist die Schaltung zur Kompensation eines plötzlichen Spannungsabfalls weiter auf:
einen Phasenspannungsextraktor, der ein Phasenspannungssignal aus den dreiphasigen Spannungssignalen herleitet; und
einen Synchronsignalgenerator, der ein synchrones Signal aus dem hergeleiteten Phasenspannungssignal erzeugt,
wobei der Dreiphasen/Zweiphasen-Wandler, der zweite Dreiphasen/Zweiphasen-Wandler, der erste Zweiphasen/Dreiphasen-Wandler und der zweite Zweiphasen/ Dreiphasen-Wandler synchron mit dem Synchronsignal arbeiten.
Entsprechend der Kompensationsschaltung mit einer solchen Ausbildung kann die Wandlung von drei Phasen auf zwei Phasen und zwei Phasen auf drei Phasen immer durchgeführt werden synchron mit der Phase der AC Eingangsspannung. Dies erlaubt das Beibehalten des Leistungsfaktors von 1 unabhängig von dem Auftreten eines plötzlichen Leistungsabfalls.
Vorzugsweise weist der erste Spannungsdetektor auf:
einen Leitungsspannungsdetektor, der dreiphasige Leitungsspannungen erkennt, die in den Leistungswandler einzugeben sind und der dreiphasige Leitungsspannungssignale ausgibt; und
einen Leitung-zu-Leitung-Phasenspannungswandler, der die detektierten dreiphasigen Leitungsspannungssignale in dreiphasige Spannungssignale umwandelt.
Bei der Kompensationsschaltung mit einer solchen Ausbildung kann die Kompensation eines plötzlichen Spannungsabfalls durchgeführt werden unabhängig von dem Anwenden eines dreiphasigen Dreidrahtsystems oder eines dreiphasigen Vierdrahtsystems für das AC System der dreiphasigen AC Eingangsleistungsquelle.
In Übereinstimmung mit einem zweiten Aspekt der Erfindung weist die Vorrichtung zur Leistungswandlung auf:
einen Leistungswandler; und
die Schaltung zur Kompensation eines plötzlichen Spannungsabfalls nach dem ersten Aspekt der Erfindung.
Nach dem zweiten Aspekt der Erfindung kann die Kompensation für einen plötzlichen Spannungsabfall durch Wandeln der AC Eingangsleistung selbst erreicht werden. Dies erlaubt einen Aufbau zur Kompensation eines plötzlichen Leistungsabfalls, die kleiner ist bei einer größeren Lebensdauer und geringeren Kosten und auch eine einfachere Wartung des Systems. Weiter verbessert diese Kompensation den Leistungsfaktor, erlaubt eine Unterdrückung der Harmonischen mit der Leistungsfaktorkorrektur.
In Übereinstimmung mit einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren zur Kompensation eines plötzlichen Leistungsabfalls auf:
einen ersten Schritt der Spannungsdetektion zum Erkennen der dreiphasigen Spannung, die in einen Spannungswandler eingegeben wird, und Ausgeben einer dreiphasigen Ausgangsspannung, wobei der Wandler basierend auf Steuerimpulssignalen einen dreiphasigen Wechselstrom in einen Gleichstrom umwandelt,
eine ersten Schritt zur Dreiphasen/Zweiphasen-Wandlung, der die erkannten Dreiphasen-Spannungssignale in Zweiphasen-Spannungssignale umwandelt;
einen ersten Schritt zur Stromdetektion, der dreiphasige Ströme, die in den Spannungswandler einzugeben sind, erkennt und dreiphasige Stromsignale ausgibt;
einen zweiten Schritt zur Dreiphasen-Wandlung, der die erkannten Dreiphasen-Stromsignale in Zweiphasen-Stromsignale wandelt;
einen ersten Schritt zur Subtraktion, der ein erstes Abweichungssignal aus den Eingangsstrombefehlssignalen und den Zweiphasen-Stromsignalen erzeugt;
einen Schritt zur Eingangsstromsteuerung, der Eingangsstromsteuersignale basierend auf dem ersten Abweichungssignal erzeugt;
einen ersten Additionsschritt, der die Zweiphasenspannungssignale in die Eingangsstromsteuersignale wandelt;
einen ersten Schritt zur Zweiphasen/Dreiphasen-Wandlung, der Eingangsstromsteuersignale wandelt, zu denen die Zweiphasen-Spannungssignale hinzu addiert worden sind, in dreiphasige Steuersignale; und
einen Schritt zur Steuerimpulserzeugung, der die Steuerimpulssignale für den Spannungswandler basierend auf den dreiphasigen Steuersignalen erzeugt und die Steuerimpulssignale an den Spannungswandler ausgibt.
Nach einem dritten Aspekt der Erfindung weist das Verfahren vorzugsweise weiter auf:
einen Positivphasen/Negativphasen-Separationsschritt, der die gewandelten zweiphasigen Spannungssignale in positivphasige Komponenten und negativphasige Komponenten auftrennt;
einen zweiten Schritt zur Zweiphasen/Dreiphasen-Wandlung, der die getrennten negativphasigen Komponenten der zweiphasigen Spannungsignale in negativphasige Komponenten der dreiphasigen Spannungssignale wandelt;
einen Nullphasen-Extraktionsschritt, der ein Nullphasen-Spannungssignal aus den detektierten dreiphasigen Spannungssignalen entnimmt; und
einen zweiten Additionsschritt, der die negativphasigen Komponenten der dreiphasigen Spannungssignale und das Nullphasen-Spannungssignal zu den dreiphasigen Steuersignalen addiert,
wobei der erste Additionsschritt die getrennten positivphasigen Komponenten der zweiphasigen Spannungssignale zu den Eingangsstromsteuersignalen addiert, und
der Steuerimpulserzeugungsschritt basierend auf den dreiphasigen Steuersignalen die Steuerimpulssignale erzeugt, die sich aus der Summe der negativphasigen Komponenten der dreiphasigen Spannungssignale und dem Nullphasen-Spannungssignal ergeben.
Vorzugsweise weist das Verfahren weiter auf:
einen zweiten Spannungsdetektionsschritt, der einen Gleichspannungsausgang von dem Spannungswandler erkennt und ein DC Spannungssignal ausgibt;
einen zweiten Subtraktionsschritt, der ein zweites Abweichungssignal aus einem Spannungskommandowertsignal und dem DC Spannungssignal erzeugt;
einen Gleichspannungssteuerschritt, der basierend auf dem zweiten Abweichungssignal ein Gleichspannungs-Steuersignal erzeugt; und
einen Eingangsstrombefehlswandlungsschritt, der basierend auf dem Gleichspannungs-Steuersignal Eingangs-Stromsignale und die positivphasigen Komponenten der zweiphasigen Spannungssignale erzeugt.
Vorzugweise weist das Verfahren weiter auf:
einen zweiten Stromdetektionsschritt, der einen Gleichstromausgang von dem Spannungswandler erkennt und ein Gleichstromsignal ausgibt;
einen Multiplikationsschritt, der das Gleichspannungssignal mit dem Gleichstromsignal multipliziert und ein DC Leistungssignal ausgibt; und
einen dritten Additionsschritt, der das DC Leistungssignal zu dem Gleichspannungs-Steuersignal addiert,
wobei der Eingangsstrombefehlswandlungsschritt die Eingangsstrombefehlssignale basierend auf dem Gleichspannungs-Steuersignal, zu dem das DC Leistungssignal addiert worden ist, und die positivphasigen Komponenten der zweiphasigen Spannungssignale erzeugt.
Vorzugsweise weist das Verfahren weiter auf:
eine Phasenspannungsextraktionsschritt, der ein Phasenspannungssignal aus den dreiphasigen Spannungssignalen herleitet; und
einen Synchronsignalgenerationsschritt, der ein synchrones Signal aus dem hergeleiteten Phasenspannungssignal erzeugt,
wobei die Dreiphasen/Zweiphasen-Wandlung, die zweite Dreiphasen/Zweiphasen-Wandlung, die erste Zweiphasen/Dreiphasen-Wandlung und die zweite Zweiphasen/Dreiphasen-Wandlung synchron mit dem Synchronsignal arbeiten.
Bei dem Verfahren weist der Schritt der ersten Spannungserkennung auf:
einen Leitungsspannungsdetektionsschritt zum Detektieren dreiphasiger Leitungsspannungen, die in den Leistungswandler einzugeben sind und zum Ausgeben von dreiphasigen Leitungsspannungssignalen; und
einen Leitung-zu-Leitung-Phasenwandlungsschritt zum Wandeln der detektierten Dreiphasenleitungssignale in Dreiphasenspannungssignale.
In Übereinstimmung mit einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung speichert das computerlesbare Medium ein Programm zum Bewirken einer Computerfunktion wie:
einen ersten Spannungsdetektor, der dreiphasige Spannungen, die in einen Spannungswandler eingegeben werden, erkennt und dreiphasige Ausgangsspannungen ausgibt, wobei der Konverter basierend auf Steuerimpulssignalen einen dreiphasigen Wechselstrom in einen Gleichstrom umwandelt,
einen ersten Dreiphasen/Zweiphasen-Wandler, der die erkannten Dreiphasen-Spannungssignale in Zweiphasen-Spannungssignale umwandelt;
einen ersten Stromdetektor, der dreiphasige Ströme, die in den Spannungswandler einzugeben sind, erkennt und dreiphasige Stromsignale ausgibt;
einen zweiten Dreiphasen-Wandler, der die erkannten Dreiphasen-Stromsignale in Zweiphasen-Stromsignale wandelt;
einen ersten Subtrahierer, der ein erstes Abweichungssignal aus den Eingangsstrombefehlssignalen und den Zweiphasen-Stromsignalen erzeugt;
einen Eingangsstromcontroller, der basierend auf dem ersten Abweichungssignal Eingangsstromsteuersignale erzeugt;
einen ersten Addierer, der die Zweiphasenspannungssignale in die Eingangsstromsteuersignale wandelt;
einen ersten Zweiphasen/Dreiphasen-Wandler, der Eingangsstromsteuersignale wandelt, zu denen die Zweiphasen-Spannungssignale hinzu addiert worden sind, in dreiphasige Steuersignale; und
einen Steuerimpulsgenerator, der die Steuerimpulssignale für den Spannungswandler basierend auf den dreiphasigen Steuersignalen erzeugt und die Steuerimpulssignale an den Spannungswandler ausgibt.
Nach dem vierten Aspekt der Erfindung kann die Kompensation für einen plötzlichen Spannungsabfall durch Wandeln der AC Eingangsleistung selbst erreicht werden. Dies erlaubt einen Aufbau der Schaltung zur Kompensation eines plötzlichen Leistungsabfalls, der kleiner ist bei einer größeren Lebensdauer und geringeren Kosten und auch eine einfachere Wartung des Systems. Weiter verbessert diese Kompensation den Leistungsfaktor, erlaubt eine Unterdrückung der Harmonischen mit der Leistungsfaktorkorrektur.
Vorzugsweise verwirklicht das Programm in dem von einem Computer lesbaren Medium die folgenden Funktionen als:
Positivphasen/Negativphasen-Separator, der die gewandelten zweiphasigen Spannungssignale in positivphasige Komponenten und negativphasige Komponenten auftrennt;
zweiter Zweiphasen/Dreiphasen-Wandler, der die getrennten negativphasigen Komponenten der zweiphasigen Spannungsignale in negativphasige Komponenten der dreiphasigen Spannungssignale wandelt;
Nullphasen-Extraktor, der ein Nullphasen-Spannungssignal aus den detektierten dreiphasigen Spannungssignalen entnimmt; und einen zweiten Addierer, der die negativphasigen Komponenten der dreiphasigen Spannungssignale und das Nullphasen-Spannungssignal zu den dreiphasigen Steuersignalen addiert,
wobei der erste Addierer die getrennten positivphasigen Komponenten der zweiphasigen Spannungssignale zu den Eingangsstromsteuersignalen addiert, und
der Steuerimpulsgenerator die Steuerimpulssignale basierend auf den dreiphasigen Steuersignalen erzeugt, die sich ergeben aus der Summe der negativphasigen Komponenten der dreiphasigen Spannungssignale und dem Nullphasen-Spannungssignal.
Vorzugsweise bewirkt das Programm, das in dem computerlesbaren Medium gespeichert ist, eine Funktion des Computers als:
zweiter Spannungsdetektor, der einen Gleichspannungsausgang von dem Spannungswandler erkennt und ein DC Spannungssignal ausgibt;
zweiter Subtrahierer, der ein zweites Abweichungssignal aus einem Spannungskommandowertsignal und dem DC Spannungssignal erzeugt;
Gleichspannungskontroller, der ein Gleichspannungs-Steuersignal basierend auf dem zweiten Abweichungssignal erzeugt; und
Eingangsstrombefehlswandler, der Eingangs-Stromsignale basierend auf dem Gleichspannungs-Steuersignal und den positivphasigen Komponenten der zweiphasigen Spannungssignale erzeugt.
Vorzugsweise bewirkt das in dem Computer lesbaren Medium gespeicherte Programm, das der Computer wirkt als:
zweiter Stromdetektor, der einen Gleichstromausgang von dem Spannungswandler erkennt und ein Gleichstromsignal ausgibt;
Multiplizierer, der das Gleichspannungssignal mit dem Gleichstromsignal multipliziert und ein DC Leistungssignal ausgibt; und
dritter Addierer, der das DC Leistungssignal zu dem Gleichspannungs-Steuersignal addiert,
wobei der Eingangsstrombefehlswandler die Eingangsstrombefehlssignale basierend auf dem Gleichspannungs-Steuersignal, zu dem das DC Leistungssignal addiert worden ist, und die positivphasigen Komponenten der zweiphasigen Spannungssignale erzeugt.
Vorzugsweise bewirkt das in dem Computer lesbare Programm, das der Computer fungiert als:
Phasenspannungsextraktor, der ein Phasenspannungssignal aus den dreiphasigen Spannungssignalen herleitet; und
Synchronsignalgenerator, der ein synchrones Signal aus dem hergeleiteten Phasenspannungssignal erzeugt,
wobei der Dreiphasen/Zweiphasen-Wandler, der zweite Dreiphasen/Zweiphasen-Wandler, der erste Zweiphasen/Dreiphasen-Wandler und der zweite Zweiphasen/Dreiphasen-Wandler synchron mit dem Synchronsignal arbeiten.
Vorzugsweise weist der erste Spannungsdetektor in dem von einem Computer lesbare Medium auf:
einen Leitungsspannungsdetektor, der dreiphasige Leitungsspannungen erkennt, die in den Leistungswandler einzugeben sind und dreiphasige Leitungsspannungssignale ausgibt; und
einen Leitung-zu-Leitung-Phasenspannungswandler, der die detektierten dreiphasigen Leitungsspannungssignale in dreiphasige Spannungssignale umwandelt.
Die vorliegende Erfindung ist besser verständlich aus der nachfolgenden eingehenden Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen, die lediglich beispielhaft sind und den Schutzbereich der Erfindung nicht einschränken sollen. Dabei ist
1 eine Ansicht, die eine Ausbildung eines Leistungswandlungssystems 1α nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
2 eine Ansicht, die eine eingehende Darstellung eines Aufbaus eines Leistungswandlers 100 zeigt;
3A eine Ansicht, die die dreiphasigen Eingangsspannungen und eine Ausgangsspannung dann, wenn ein plötzlicher Spannungsabfall auftritt, wiedergibt, und
3B eine Darstellung der dreiphasigen Eingangsströme und einer Ausgangsspannung, wenn ein plötzlicher Spannungsabfall auftritt;
4 eine Ansicht, die ein Leistungswandelsystem 1β nach einer zweiten Abwandlung der Erfindung zeigt;
5 eine Ansicht, die ein Leistungswandelsystem 1γ nach einer dritten Abwandlung der Erfindung zeigt;
6 eine Ansicht, die ein Leistungswandelsystem 1δ nach einer vierten Abwandlung der Erfindung zeigt;
7 eine Ansicht, die eine Ausbildung eines Leistungswandlersystems 1ε nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
8 ein Flussdiagramm, das eine Leistungswandlungssteuerung zeigt; und
9 eine Konfiguration eines üblichen Leistungswandlersystems 1ζ.
Im Folgenden wird das erste Ausführungsbeispiel mit den ersten bis vierten Abwandlungen und das zweite Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Der Schutzbereich dieser Erfindung ist nicht durch die lediglich beispielhaften Zeichnungen begrenzt.
Das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung wird jetzt unter Bezugnahme auf die 1-3 gezeigt. 1 zeigt eine Ausbildung eines Leitungswandlersystems 1α nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
Es wird zunächst auf die 1 und 2 Bezug genommen. Der Aufbau einer Vorrichtung des Ausführungsbeispiels wird jetzt beschrieben. Das Leistungswandlersystem 1α weist, wie in 1 gezeigt, eine dreiphasige AC Leistungsquelle 1, einen Leistungwandler 10 und eine DC Last 9 auf. Die dreiphasige AC Leistungsquelle 1 ist eine dreiphasige AC Eingangsleistungsquelle, die mit einer Winkelfrequenz ω alterniert. Die DC Last 9 ist eine Gleichstromlast. Der Leistungswandler 100 weist einen Hauptstromabschnitt 2 und eine Schaltung 8 zur Kompensation eines plötzlichen Spannungsabfalls auf. Der Hauptstromabschnitt 2 ist eine Schaltung, die den dreiphasigen AC Leistungseingang von der AC Leistungsquelle 1 in eine DC Leistung wandelt. Der Hauptstromabschnitt 2 schließt einen AC Eingangsabschnitt 3, einen Leistungswandler 4 und einen DC Ausgangsabschnitt 5 ein.
Der AC Eingangsabschnitt 3 empfängt die dreiphasige AC Leistung von der AC Leistungsquelle 1 und gibt diese an den Leistungswandler 4 ab. Der Leistungswandler 4 wandelt den dreiphasigen AC Leistungseingang von dem AC Eingangsabschnitt 3 in eine DC Leistung. Der DC Ausgangsabschnitt 5 gibt die DC Leistung, die von dem Leistungswandler 4 gewandelt worden ist, an die DC Last 9. Die Schaltung 8 zur Kompensation eines plötzlichen Leistungsabfalls kompensiert die DC Ausgangsspannung von dem Leistungswandler 4, wenn in dem Leistungswandler 4 ein plötzlicher Spannungsabfall auftritt.
2 zeigt den detaillierten Aufbau der Vorrichtung 100 zur Leistungswandlung. Wie in 2 gezeigt ist, gibt die dreiphasige AC Leistungsquelle 1 eine dreiphasige Eingangsspannung mit den Spannungen V_R, V_S und V_T ab. Die Spannungen V_R V_S und V_T sind Phasenspannungen der R-Phase, der S-Phase bzw. der T-Phase. Der AC Eingangsabschnitt 3 weist Verbindungen 3a, Sensoren 3b und AC Drosseln 3c auf.
Die Verbindungen 3a haben jeweilige Verbindungen mit den Drähten für die R-Phase, für die S-Phase und die T-Phase. Die Sensoren 3b sind Stromsensoren, die einen RC-Eingangsstromeingang von der dreiphasigen RC-Leistungsquelle 1 erkennen und die vorhanden sind auf den Drähten für die R-Phase und die T-Phase. Die AC Drosseln 3c sind an den Drähten für die R-Phase, die S-Phase und die T-Phase vorhanden und hindern einen Hochfrequenzstrom an dem Passieren.
Der Leistungswandler 4 hat Transistoren, etwa IGBTs 4u, 4v, 4w, 4x, 4y und 4z. Jeder der Transistoren 4u, 4v, 4w, 4x, 4y und 4z hat eine Diode. Mit der Steuerung des Einschalten und Ausschalten jedes Gates der Transistoren 4u, 4v, 4w, 4x, 4y und 4z wird die eingegebene dreiphasige AC Leistung in DC Leistung gewandelt und ausgegeben.
Der DC Ausgangsabschnitt 5 weist einen Kondensator 5a, einen Sensor 5b und eine Verbindung 5c auf. Der Kondensator 5a glättet den Gleichspannungsausgang von dem Leistungswandler 4. Der Sensor 5b ist ein Stromsensor, der den DC Ausgangsstrom von dem Leistungswandler 4 detektiert. Die Verbindung 5c ist mit der Leitung des DC Ausgangs von dem Leistungswandler 4 verbunden.
Die Schaltung 8 zur Kompensation eines plötzlichen Leistungsabfalls weist einen Spannungsdetektor 10a, einen Dreiphasen/Zweiphasen-Wandler 12, einen Stromdetektor 13, einen Dreiphasen/Zweiphasen-Wandler 14, einen Nullphasenspannungsextraktor 15, einen Phasenspannungsextraktor 16, einen Synchrongenerator 17, einen Positivphasen/Negativphasen-Separator 18, einen Zweiphasen/Dreiphasen-Wandler 19, einen Stromdetektor 20, einen Spannungsdetektor 21, einen Subtrahierer 22, einen Multiplizierer 23, einen DC Spannungscontroller 24, einen Addierer 25, einen Eingangsstrombefehl 26, einen Subtrahierer 27, einen Eingangsstromcontroller 28, einen Addierer 29, einen Zweiphasen/Dreiphasen-Wandler 30, Addierer 31 und 32, einen Trägerfrequenzgenerator 33 und einen Steuerimpulssignalgenerator 34 auf.
Der Spannungsdetektor 10a weist einen Leitungsspannungsdetektor 10 und einen Leitung-zu-Leitung-Phasenspannungswandler 11 auf. Der Leitungsspannungsdetektor 10 erkennt die Leitung-zu-Leitung-Spannungen der dreiphasigen AC Eingangsspannung an den Verbindungen 3a und gibt Leitungsspannungssignale aus. Die Leitung-zu-Leitung-Phasenspannungswandler 11 wandelt die Leitungsspannungssignale, die von dem Leitungsspannungsdetektor 10 erkannt worden sind, in Phasenspannungssignale V_R', V_S' und V_T' und erzeugt ein Nullphasenspannungssignal von V₀ und Phasensteuersignale V_R', V_S' und V_T'. Der Dreiphasen/Zweiphasen-Wandler 12 wandelt die Phasensignale V_R', V_S' und V_T', die von dem Leitung-zu-Leitung-Phasenspannungswandler 11 detektiert worden sind, in (zweiphasige) Spannungssignale V_d', und V_q' der d-Achse bzw. q-Achse.
Der Stromdetektor 13 erhält die detektierten Signale der AC Eingangsströme der R-Phase und der T-Phase und erzeugt dreiphasige AC Eingangsstromsignale i_R, i_S und i_T. Der Stromdetektor 13 verwendet eine Eigenschaft, das die Gesamtsumme der AC Eingangsströme der R-Phase, der S-Phase und der T-Phase Null ist und erzeugt die dreiphasigen AC Eingangsstromsignale. Wenn eine Struktur vorgesehen ist, bei der wenigstens zwei AC Eingangsströme außerhalb der R-Phase, der S-Phase und der T-Phase ist, erkannt werden, können die Eingangsströme für die drei Phasen gewonnen werden.
Der Dreiphasen/Zweiphasen-Wandler 14 wandelt die dreiphasigen AC Eingangsströme i_R, i_S und i_T. in Stromsignale i_d und i_q der d-Achse bzw. der q-Achse. Der Nullphasen-Spannungsextraktor 15 extrahiert ein Nullphasenspannungssignal V₀ aus den von dem Leitung-zu-Leitung-Phasenspannungswandler 11.
Der Phasenspannungsextraktor 16 extrahiert ein R-Phasenspannungssignal V_R aus den Phasenspannungssignalen V_R', V_S' und V_T', die von dem Leitung-zu-Leitung-Phasenspannungswandler 11 gewandelt worden sind. Der Synchronsignalgenerator 17 erzeugt ein synchrones Signal S der AC Spannung aus dem R-Phasenspannungssignal, das von dem Phasenspannungsextraktor 16 erklärt worden ist und gibt dieses an den Dreiphasen/Zweiphasen-Wandler 12 und 14 und die Zweiphasen/Dreiphasen-Wandler 19 und 30 aus. Alternativ kann der Phasenspannungsextraktor 16 ein S-Phasenspannungssignal V_S oder ein T-Phasenspannungssignal V_T extrahieren und der Synchronsignalgenerator 17 kann ein synchrones Signal s aus dem S-Phasenspannungssignal V_S oder dem T-Phasenspannungssignal V_T erzeugen, das von dem Phasenspannungsextraktor 16 extrahiert worden ist. Die Dreiphasen/Zweiphasen-Wandler 12 und 14 und die Zweiphasen/Dreiphasen-Wandler 19 und 20 sind mit dem synchronen Signal s synchronisiert, das von dem Synchronsignalgenerator 17 eingegeben worden ist, um eine jeweilige Signalverarbeitung auszuführen
Der Positivphasen/Negativphasen-Separator 18 separiert die Spannungssignale V_d und V_q der d-Achse und der q-Achse, die von dem Dreiphasen/Zweiphasen-Wandler 12 gewandelt worden sind in Komponenten V_dp und V_qp mit positiver Phase und Komponenten V_dn und V_qn mit negativer Phase. Der Zweiphasen/Dreiphasen-Wandler 19 wandelt die Komponenten mit negativer Phase der d-Achse und der q-Achse V_dn und V_qn, der von dem Positivphasen/Negativphasen-Separator 18 separiert worden ist, in Phasenspannungssignale V_Rn, V_Sn und V_Tn als Komponente mit negativer Phase der Spannungssignale für die drei Phasen.
Der Stromdetektor 20 erhält ein detektiertes Signal des DC Ausgangsstroms, das von dem Sensor 5b detektiert worden ist und erzeugt ein DC Ausgangsstromsignal I_dc. Der Spannungsdetektor 21 detektiert die DC Ausgangsspannung an der Verbindung 5c und erzeugt ein DC Ausgangsspannungssignal V_dc. Der Subtrahierer 22 subtrahiert das Ausgangsspannungssignal V_dc, das von dem Spannungsdetektor 21 detektiert ist, von einem DC Spannungsbefehlssignal V_dc* der einen konstanten Spannungswert angibt, der als ein Spannungsbefehlswert gesetzt ist und gibt ein Abweichungssignal aus. Der Multiplizierer 23 multipliziert das DC Ausgangsstromsignal I_dc, das von dem Stromdetektor 20 detektiert ist und das DC Ausgangsspannungssignal V_dc, das von dem Spannungsdetektor 21 detektiert ist, um ein jeweiliges Leistungssignal P_dc zu berechnen.
Der DC Spannungscontroller 24 erzeugt ein DC Spannungssteuersignal aus dem Abweichungssignal, das von dem Subtrahierer berechnet worden ist als Ergebnis einer PI (Proportional/Integral)-Steuerung zum Steuern des DC Ausgangsspannungssignals V_dc auf einen konstanten Spannungswert. Der Addierer 25 addiert das jeweilige Leistungssignal P_dc, das von dem Multiplizierer 23 berechnet worden ist und das DC Spannungssteuersignal, das von dem DC Spannungscontroller erzeugt worden ist und erzeugt ein effektives Leistungssignal P_in. Der Eingangsstrombefehlswandler 26 berechnet Eingangsstrombefehlssignale basierend auf einem effektiven Leistungssignal P_in, das von dem Addierer 25 berechnet worden ist und die positivphasigen Komponenten der Spannungssignale der d-Achse und q-Achse, die von dem Positivphasen/Negativphasen-Separator 18 separiert worden sind und gibt diese aus.
Der Subtrahierer 27 subtrahiert die Stromsignale der d-Achse und der q-Achse, die von den Dreiphasen/Zweiphasen-Wandlern 14 gewandelt worden sind, aus den Eingangsstrombefehlssignalen, die von dem Eingangsstrombefehlswandler 26 berechnet worden sind und gibt Abweichungssignale aus. Der Eingangsstromcontroller 28 erzeugt Eingangsstromsteuersignale basierend auf den Abweichungssignalen, die von dem Subtrahierer berechnet worden sind, infolge der PI-Steuerung zum Steuern des Eingangsstroms auf einen konstanten Stromwert.
Der Addierer 29 addiert die Eingangsstromsteuersignale, die von dem Eingangsstromcontroller 29 erzeugt worden sind und die positivphasigen Komponenten V_ip und V_qp der Spannungssignale der d-Achse und der q-Achse, getrennt durch den Positivphasen/ Negativphasen-Separator 18 und gibt Steuersignale C_d und C_q der d-Achse und der q-Achse aus. Der Zweiphasen/Dreiphasen-Wandler 30 wandelt die Steuersignale C_d und C_q der d-Achse und der q-Achse, die von dem Addierer 29 berechnet worden sind, in Steuersignale C_u, C_v, und C_w für drei Phasen.
Der Addierer 31 addiert das Nullphasenspannungssignal V₀, das ein Phasenspannungssignal ist, das hergeleitet worden ist von dem Nullphasen-Spannungsextraktor 15 und die negativphasigen Komponenten V_Rn, V_S und V_Tn, die Spannungssignale für die drei Phasen sind gewandelt durch den Zweiphasen/Dreiphasen-Wandler 19 und gibt die addierten Signale aus. Der Addierer 32 addiert die Steuersignale C_u, C_v, und C_w für drei Phasen, gewandelt durch den Zweiphasen/Dreiphasen-Wandler 30 und die addierten Signale, die von dem Addierer berechnet worden sind und gibt Gattersteuersignale G_u', G_v' und G_w' aus.
Der Trägerfrequenzgenerator 33 erzeugt ein dreieckiges Wellensignal als eine Trägerfrequenz und gibt diese aus. Der Steuerimpulsgenerator 34 vergleicht die Gattersteuersignale G_u', G_v' und G_w', die von dem Addierer 32 berechnet worden sind mit den dreieckigen Wellensignalen, die von dem Trägerfrequenzgenerator 33 erzeugt worden sind, um Gatterimpulssignale Gu, Gv, Gw, Gx, Gy und Gz als PWM-Signale zu erzeugen und gibt diese an die jeweiligen Gatter der Transistoren 4u, 4v, 4w, 4x. 4y und 4z.
Im Nachfolgenden wird der Leistungswandler 100 erläutert. Zunächst können die Phasenspannungen V_R, V_S und V_T repräsentiert werden, wie es in dem nachfolgenden Ausdruck (1) angegeben worden ist unter Verwendung von Komponenten des Spannungssignals V_p der positiven Phase, des Spannungssignals V_n der negativen Phase und des Spannungssignals V₀ der Nullphase, entsprechend einem Verfahren der symmetrischen Koordinaten.
wobei θ = ωt, ω: Winkelfrequenz, t: Zeit, α₀: Phasenwinkel der Nullphasenspannung, α₀: Phasenwinkel der positiven Phase und α_n: Phasenwinkel der Spannung der negativen Phase.
Der Zeilenspannungsdetektor erkennt AC Spannungen der dreiphasigen AC Spannungsquelle 1 aus den Verbindungen 3a als Leitungsspannungssignale V_RS, V_st und V_TR. Der Leitung-zu-Leitung-Phasenspannungswandler 11 wandelt die Leitungsspannungssignale V_RS, V_ST und V_TR in die Phasenspannungssignale V_R', V_S' und V_T', wie in dem folgenden Ausdruck (2) angeben.
Die Phasenspannungssignale V_R', V_S' und V_T' können dargestellt werden, wie in dem nachfolgenden Ausdruck 3 wiedergegeben, es versteht sich, dass der Ausdruck (3) nicht das Nullphasen-Spannungssignal. V₀ einschließt, verglichen mit dem Ausdruck (1).
Wenn das Nullphasen-Spannungssignal V₀ vorliegt, können, mit anderen Worten, die Phasenspannungen V_R, V_S und V_T die von der dreiphasigen AC Leistungsquelle erzeugt worden sind, erhalten werden. Das Nullphasen-Spannungssignal V₀ wird von dem Leitung-zu-Leitung-Phasenspannungswandler 11 als ein Wert erzeugt, der durch den nachfolgenden Ausdruck (4) gegeben ist. Der Ausdruck (3) und der Ausdruck (4) werden daher addiert, um den Ausdruck (1) zu gewinnen. v0 = k1·vR' + k2·vS' + k3·vT' (4)
In dem obigen Ausdruck sind k1, k2 und k3 Koeffizienten, die durch V_R', V_S' und V_T' bestimmt werden.
Konkreter: Der Leitung-zu-Leitung-Phasenspannungswandler 11 erkennt Spitzenwerte der Phasenspannungssignale V_R', V_S' und V_T' und berechnet die Koeffizienten k1, k2 und k3 basierend auf diesen drei Spitzenwerten. Der Leitung-zu-Leitung-Phasenspannungswandler 11 erzeugt das Nullphasen-Spannungssingal V₀ basierend auf den Koeffizienten k1, k2 und k3. Der Leitung-zu-Leitung-Phasenspannungswandler 11 erzeugt auch die Phasenspannungen V_R', V_S' und V_T' basierend auf den Phasenspannungssignalen V_R', V_S' und V_T' und das Nullphasen-Spannungssignal V₀. Der Nullphasen-Spannungsextraktor 13 leitet das Nullphasen-Spannungssignal V₀ von dem Leitung-zu-Leitung-Phasenspannungswandler 11 her.
Das R-Phasen-Spannungssignal V_R in dem Ausdruck (1) wird extrahiert aus dem Leitung-zu-Leitung-Phasenspannungswandler 11 von dem Phasenspannungsextraktor 16. Das extrahierte R-Phasen-Spannungssignal V_R wird in ein synchrones Signal s von dem Synchronsignalgenerator 17 gewandelt. Das Synchronsignal s, das von dem Synchronsignalgenerator 17 gewandelt ist, wird von den Dreiphasen/Zweiphasen-Wandlern 12 und 14 und den Zweiphasen/Dreiphasen-Wandlern 19 und 30 zur Wandlung der Dreiphasen in Zweiphasen und der Zweiphasen in Dreiphasen verwendet.
Nachfolgend werden die Phasenspannungen V_R', V_S' und V_T' in dem Ausdruck (1), der gewandelt worden ist durch den Leitung-zu-Leitung-Phasenspannungswandler 11 wiedergegeben mit Sinuskomponenten für die Dreiphasen/Zweiphasen-Wandlung, wie in dem nachfolgenden Ausdruck (5) gezeigt:
Die Phasenspannungen V_R', V_S' und V_T', die in dem Ausdruck 5 gezeigt sind, werden in Spannungssignale V_d und V_q der d-Achse und der q-Achse gewandelt, wie in dem nachfolgenden Ausdruck wiedergegeben mit der Dreiphasen/Zweiphasen-Wandlung durch den Dreiphasen/Zweiphasen-Wandler 12:
Ein erster Ausdruck der rechten Seite der Gleichung (6) gibt an, dass die positivphasigen Komponenten V_dp und V_qp der Spannungssignale V_d und V_q der d-Achse und der q-Achse und ein zweiter Ausdruck entsprechend die negativphasigen Komponenten V_dp und V_qn angibt. Die Spannungssignale V_d und V_q der d-Achse und der q-Achse werden in die positivphasigen Komponenten V_dp und V_qp und die negativphasigen Komponenten V_dn und V_qn der d-Achse und der q-Achse durch den Positivphasen/Negativphasen-Separator getrennt. Die negativphasigen Komponenten V_dn und V_qn der d-Achse und der q-Achse, die durch den Positivphasen/Negativphasen-Separator 18 getrennt sind, werden in die Phasenspannungssignale V_Rn, V_Sn und V_Tn lediglich der negativphasigen Komponenten für die drei Phasen durch den Zweiphasen/Dreiphasen-Wandler 19 getrennt, wie in dem nachfolgenden Ausdruck (7) gezeigt:
Die negativphasigen Komponenten lediglich der Phasenspannungssignale V_R, V_Sn und V_Tn werden zu dem negaitvphasigen Spannungssignal V₀ von dem Addierer 31 addiert, wie in dem nachfolgenden Ausdruck (8) wiedergegeben:
Bezüglich der Eingangsleistung sind das effektive Leistungssignal P_in und ein reaktivies Leistungssignal Q durch den nachfolgenden Ausdruck 9 in einer Beziehung unter Verwendung der positivphasigen Komponenten V_dp und V_qp der Spannungssignale V_d und V_q der d-Achse und der q-Achse und der Eingangsstrombefehlssignale i_dp* und i_dp* hier definiert.
Der Stromdetektor 20 detektiert das DC Ausgangssignal I_dc über den Sensor 5b. Der Spannungsdetektor 21 detektiert das DC Ausgangsspannungssignal V_dc über die Verbindung 5c. Das DC Ausgangsstromsignal I_dc und das DC Ausgangssignal P_dc werden gemeinsam von dem Multiplizierer 23 multipliziert, um das Gleichspannungs-Leistungssignal P_dc auszugeben. Das DC Ausgangsspannungssignal V_dc wird von dem DC Spannungsbefehlswertsignal V_dc ^* von dem Subtrahierer 22 subtrahiert, um ein Abweichungssignal zu gewinnen. Der DC Spannungskontroller 24 erzeugt aus dem Abweichungssignal das DC Spannungssteuersignal als Ergebnis einer PI-Steuerung zum Steuern des DC Ausgangsspannungssignals V_dc als einem konstanten Spannungswert.
Das DC Spannungssteuersignal, das von dem DC Spannungskontroller 24 ausgegeben wird, wird zu dem DC Ausgangsspannungssignal P_dc von dem Addierer 25 addiert, um das effektive Leistungssignal P_in auszugeben. Das effektive Leistungssignal P_in, das in dem Ausdruck (9) dargestellt ist, ist daher durch den nachfolgenden Ausdruck 10 gegeben durch Addieren des DC Spannungssteuersignals, das auf dem Abweichungssignal von dem DC Spannungsbefehlswertsignal V_dc* basiert und dem DC Ausgangsspannungssignal V_dc und dem DC Ausgangsleistungssignal P_dc. Pin = kp(Vdc* – Vdc) + ki∫(Vdc* – Vdc)dt + Pdc (10)wobei k_P eine Proportionalkonstante ist und k_i eine Integrationskonstante ist.
Die reaktive Leistung Q in dem Ausdruck (9) wird auf Null gesetzt, um den Eingangsleistungsfaktor von 1 zu erhalten. Unter dieser Bedingung wird der Ausdruck (9) in den nachfolgendem Ausdruck (11) transformiert für die Eingangsstrombefehlssignale I_dp* und i_qp*.
Der Eingangsstrombefehlswandler 26 erzeugt die Eingangsstrombefehlssignale i_dp* und i_qp* basierend auf dem effektiven Leistungssignal P_in berechnet durch den Addierer 25 und in die positivphasigen Komponenten V_dp und V_qp der Spannungssignale der d-Achse und der q-Achse, getrennt durch den Positivphasen/Negativphasen-Separator 19, und gibt diese aus. Das heißt, die Eingangsstrombefehlssignale i_dp* und i_qp*, die in dem Ausdruck (11) gezeigt sind, sind ein Ausgangssignal von dem Eingangsstrombefehlswandler 26.
Bezüglich des Eingangsstroms sind dreiphasige AC Eingangsstromsignale i_R, i_S und _iT des dreiphasigen AC Leistungsausgangs aus der dreiphasigen AC Leistungsquelle 1 durch den nachfolgenden Ausdruck 12 gegeben und werden von dem Stromdetektor 13 über die Sensoren 3b erkannt.
wobei α₀' ein Nullphasen-Stromphasenwinkel α_p' ein positivphasiger Stromphasenwinkel und α_n' ein negativphasiger Stromphasenwinkel ist.
Die dreiphasigen AC Eingangsstromsignale i_R, i_S und i_T werden durch den Dreiphasen/Zweiphasen-Wandler 14 in Stromsignale i_d und i_q de d-Achse und der q-Achse gewandelt, wie in dem nachfolgenden Ausdruck (13) gezeigt.
Die Stromsignale i_d und i_q werden in den Subtrahierer 27 als Rückkopplungswerte des Eingangsstroms eingegeben. Der Subtrahierer 27 subtrahiert die Stromsignale i_d und i_q, die durch den Dreiphasen/Zweiphasen-Wandler 14 gewandelt sind, aus den Eingangsstrombefehlssignalen i_dp* und i_qp*, berechnet durch den Eingangsstrombefehlswandler 26, zum Erzeugen eines Abwandlungssignals. Der Eingangsstromkontroller 28 erzeugt ein Eingangsstromsteuersignal mit einem bestimmten Betrieb zum Steuern des Eingangsstroms auf einen konstanten Stromwert basierend auf dem Abweichungssignal, das aus den Stromsignalen i_d und i_q und den Eingangsstrombefehlssignalen i_dp* und i_qp*. Der Addierer 29 addiert die Eingangsstromsteuersignale, die von dem Eingangsstromcontroller 28 ausgegeben worden sind und die positivphasigen Komponenten V_dp und V_qp der Spannungssignale der d-Achse und der q-Achse, getrennt von dem Positivphasen/Negativphasen-Separator 18 und erzeugt Steuersignale C_d und C_q gezeigt in dem nachfolgenden Ausdruck,
wobei k_p' und k_p'' Proportionalkonstanten sind und k_i' und k_i'' Integrationskonstante sind.
Die zweiphasigen Steuersignale C_d und C_q, die in dem Ausdruck (14) gezeigt sind, werden durch den Zweiphasen/Dreiphasen-Wandler 30 in Steuersignale C_u, C_v und C_w für drei Phasen gewandelt, wie es in dem nachfolgenden Ausdruck (15) dargestellt ist.
In dem nachfolgenden Ausdruck (16) ist gezeigt, dass der Addierer 32 die Steuersignale C_u, C_v und C_w zu den addierten Werten, die von dem Addierer 31 ausgegeben werden, hinzu addiert, die addierten Werte sind die Summe der negativphasigen Komponenten V_Rn, V_Sn und V_Tn und das Nullphasen-Spannungssignal V₀ und gibt die Gatterkontrollsignale G_u', G_v' und G_w' aus.
Der Kontrollimpulssignalgenerator 34 vergleicht die Gattersteuersignale G_u', G_v' und G_w' mit dem dreieckigen Wellensignal, das von dem Trägerfrequenzgenerator 33 erzeugt worden ist, um die Gatterimpulssignale Gu, Gv, Gw, Gx, Gy und Gz infolge der PWM (Impulsbreitenmodulation) Wandlung zu erzeugen und an die jeweiligen Gatter der Transistoren 4u, 4v, 4x, 4y und 4z zum Ein/Aus-Schalten der jeweiligen Gatter auszugeben.
Die Betriebsweise des Leistungskonverter 100 wird jetzt in einem balancierten Zustand und zu dem Zeitpunkt eines plötzlichen Spannungsabfalls beschrieben. Es wird hier angenommen, dass der Betrag der DC Last konstant ist. Vor dem Auftreten des plötzlichen Spannungsabfalls ist die dreiphasige AC Eingangsspannung der dreiphasigen AC Leistungsquelle 1 in einem balancierten Zustand. Die Phasensteuersignale V_R, V_S und V_T, die in dem Ausdruck (1) gezeigt sind, haben lediglich das positive Phasenspannungssignal V_p und daher die Phasenspannungssignale V_R', V_S' und V_T', gezeigt in dem Ausdruck (2) werden gleich den Nullspannungssignalen V_R, V_S und V_T. Zu diesem Zeitpunkt sind die Spannungssignale V_d und V_q der d-Achse und der q-Achse, die in dem Ausdruck (6) gezeigt sind, durch den nachfolgenden Ausdruck (17) wiedergegeben, wo die Spannungskomponente der q-Achse Null wird.
Zu diesem Zeitpunkt sind durch Einsetzen des Ausdrucks (17) in den Ausdrücken (11) die Eingangsstrombefehlssignale i_dp* und i_qp* durch den folgenden Ausdruck (18) wiedergegeben:
Da das Eingangsstrombefehlssignal i_qp* aus dem Ausdruck (18) Null ist, wird der Eingangsstrom von dem Eingangsstrombefehlswandler (26) so gesteuert, dass der Eingangsleistungsfaktor 1 wird. Die DC Ausgangsspannung wird weiter von dem DC Spannungskontroller 24 auf einen konstanten Wert gehalten. Es wird damit immer eine konstante DC Leistung auf der Seite zu der DC Last 9 abgegeben.
Eine Beschreibung wird jetzt bezüglich eines nicht balancierten Zustands gemacht, in der die AC Eingangsspannung nicht balanciert wird aufgrund eines plötzlichen Spannungsabfalls in wenigstens einer Phase der AC Eingangsspannung der dreiphasigen Eingangsspannungen von der dreiphasigen AC Leistungsquelle 1. Wenn der plötzliche Spannungsabfall der AC Eingangsspannung stattfindet, werden die positivphasigen Komponenten V_dp und V_qp der Spannungssignale auf der d-Achse und der q-Achse als auch die negativphasigen Komponenten V_dn und V_qn, die in dem Ausdruck (6) gezeigt sind, an dem Ausgang des Positivphasen/Negativphasen-Separator 18 erzeugt und das Nullphasen-Spannungssignal V₀, das in dem Ausdruck (4) gezeigt wird, wird weiter an dem Ausgang Nullphasenspannungsextraktors 15 erzeugt.
Die positivphasigen Komponenten V_dp und V_qp werden zu dem Eingangsstromsteuersignal von dem Addierer 29 hinzu addiert. Die negativphasigen Komponenten V_dn und V_qn werden zu den Steuersignalen C_u, C_v und C_w von dem Addierer 32 zugefügt. Auf diese Weise wird, auch wenn die dreiphasige AC Eingangsspannung plötzlich abfällt, die DC Ausgangsspannung auf einem konstanten Wert gehalten und der Spannungswandler 4 wird so gesteuert, dass der Eingangsstrom so fließt, dass er einen Eingangsspannungsfaktor von 1 hat.
Es wird jetzt auf 3 Bezug genommen. Eine Beschreibung erfolgt in einem Beispiel einer Wellenform, wenn ein plötzlicher Spannungsabfall auf der AC Eingangsspannung in dem Leistungswandler 100 auftritt. 3A zeigt eine Eingangsspannung für drei Phasen und eine Ausgangsspannung, wenn ein plötzlicher Spannungsabfall auftritt. 3B zeigt Eingangsströme für die drei Phasen und eine Ausgangsspannung, wenn ein plötzlicher Spannungsabfall auftritt.
Es wird hier ein Zustand eines plötzlichen Spannungsabfalls betrachtet, bei dem die T-Phasenspannung des dreiphasigen AC Eingangsspannung um 30% einer vorgesehenen Spannung in der Leistungswandlervorrichtung 100 stattfindet. Weiter war die Sollspannung der AC Eingangsphasenspannung auf eine Wechselspannung von 115 V eingestellt und die DC Ausgangsspannung war 380 V Gleichstrom.
Aus 3A ergibt sich, dass die DC Ausgangsspannung auf einer konstanten Spannung verbleibt, auch wenn die AC Eingangsspannung plötzlich in dem Leistungswandler 100 abfällt. In 3B ist gezeigt, dass die AC Eingangsströme der R-, S- und T-Phase zunehmen, wenn der plötzliche Spannungsabfall stattfindet, verglichen mit dem balancierten Zustand der AC Eingangsspannungen. Da der Leistungswandler 100 weiterhin denselben Strom an die DC Last 9 auch dann abgibt, wenn ein plötzlicher Spannungsabfall stattfindet, nimmt der AC Eingangsstrom zu.
Entsprechend dem Leistungswandler 100 nach diesem Ausführungsbeispiel kann eine Konversation eines plötzlichen Spannungsabfalls durch Wandlung der AC Eingangsleistung selbst durchgeführt werden und eine stabile Leistung kann auf die DC Last 9 auch dann aufgebracht werden, wenn die Eingangsspannung plötzlich abfällt. Dies erlaubt, dass die Struktur zur Kompensation eines plötzlichen Spannungsabfalls kleiner ist mit langer Lebensdauer und geringeren Kosten, verglichen mit der Struktur zum Kompensieren eines plötzlichen Spannungsabfalls unter Verwendung eines Leistungsspeichers wie eines Kondensators und einer Batterie und erlaubt eine einfachere Beibehaltung der Struktur, da die Leistungsspeichereinheit, etwa ein Kondensator einer Batterie, nicht verwendet wird. Weiter verbessert diese Kompensation den Leistungsfaktor, erlaubt eine Unterdrückung der Harmonischen mit einer Leistungsfaktorkorrektur. Weiter erzeugt der Eingangsstrombefehlswandler 26 die Eingangsstrombefehlssignale i_dp und i_qp* von den positivphasigen Komponenten V_dp und V_qp der Spannungssignale auf der d-Achse und der q-Achse basierend auf der AC Eingangsspannung und des DC Spannungssteuersignals basierend auf der DC Ausgangsspannung. Die Antwort des Eingangsstrombefehlssignals auf Schwankungen der AC Eingangsspannung kann daher viel schneller gemacht werden. Dies erlaubt die Unterdrückung einer transienten Änderung der DC Ausgangsspannung.
Der Stromdetektor 20, der Spannungsdetektor 21 und der Multiplizierer 23 detektieren ein DC Ausgangsspannungssignal und der Addierer 25 addiert das DC Ausgangsleistungssignal auf das DC Spannungssteuersignal. Die Antwort auf eine Laständerung der Last 9, an die die DC Ausgangsleistung ausgegeben wird, kann schneller gemacht werden. Dies erlaubt die Unterdrückung einer transienten Änderung der DC Ausgangsspannung.
Der Synchronsignalgenerator 17 erzeugt ein Synchronisierungssignal s und die Dreiphasen/Zweiphasen-Wandler 12 und 14 und die Zweiphasen/Dreiphasen-Wandler 19 und 20 führen eine Dreiphasen/Zweiphasen-Wandlung und Zweiphasen/Dreiphasen-Wandlung aus basierend auf dem Synchronsignal s. Der Leistungsfaktor kann daher immer auf 1 gehalten werden unabhängig von einer Balance oder einer Nicht-Balance der AC Eingangsspannungen.
De Leistungsspannungsdetektor 10 und der Leitung-zu-Leitung-Phasenspannungswandler 11 detektiert die Leitungsspannungssignale V_RS, V_ST und V_TR und wandelt sie in die Phasenspannungssignale V_R, V_S und V_T. Es kann so eine Kompensation eines plötzlichen Spannungsabfalls unabhängig von dem Anwenden eines dreiphasigen Dreidrahtsystems oder eines dreiphasigen Vierdrahtsystems für das AC System der dreiphasigen AC Eingangsleistungsquelle 1 durchgeführt werden.
Eine erste Abwandlung des oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels wird jetzt beschrieben.
Bei dem Leistungswandler 100 nach dem ersten Ausführungsbeispiel nimmt der Wärmewert der Leistungswandlungselemente zu, wenn die AC Eingangsspannung plötzlich abfällt, wegen der Zunahme des Eingangsstroms. Zu einem kurzen Zeitpunkt (0,5-5 Sek.), der normalerweise definiert ist, muss die Kühlfunktion des Leistungswandlers 100 nicht verstärkt werden. Wenn die Eingangsspannung jedoch eine lange Zeit abfällt, nimmt der Wärmewert der Leistungswandlerelemente proportional mit der Leistung zu.
Um dieses Problem zu lösen ist ein Leistungswandler 100 nach der Abwandlung mit einer Kühleinrichtung, etwa einem Gebläse, etwa zum Kühlen der Leistungswandlerelemente versehen. Durch Intensivieren der Kühlfunktion für die Leistungswandlerelemente durch die Kühleinrichtung kann eine stabile Leistung auf die DC Last 9 auch dann aufgebracht werden, wenn die Eingangsspannung erheblich für eine lange Zeit abfällt und ein Leistungswandler mit einer Leistungsfaktorkorrektur kann vorgesehen sein.
Nach dieser Abwandlung kann, auch wenn die Eingangsspannung erheblich für eine lange Zeitdauer abfällt, eine stabile Leistung an die DC Last 9 angelegt werden und ein Leistungswandler mit einer Leistungsfaktorkorrektion kann erreicht werden.
Eine zweite Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels wird jetzt unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. 4 zeigt einen Leistungswandler 1β dieser Abwandlung.
Das Leistungswandlersystem 1β weist, wie in 4 gezeigt ist, eine dreiphasige AC Leistungsquelle 1, einen Leistungswandler 100, eine DC/AC Wandlerschaltung 200 und dreiphasige AC Lasten 9A auf. Die DC/AC Wandlerschaltung 200 ist ein Inverter oder dgl. und weist Transistoren 201-206 auf, die jeweilige Dioden haben. Die Dreiphasen-AC Last 9A sind Lasten, in die eine dreiphasige AC Leistung eingegeben wird.
Die DC/AC Wandlerschaltung 200 wandelt die DC Ausgangsleistung, die von dem Leistungswandler 100 ausgegeben wird, in eine dreiphasige AC Ausgangsleistung aus mit einer Ein/Aus-Steuerung der jeweiligen Gatter der Transistoren 201-206 und liefert die Leistung an die dreiphasigen AC Lasten 9A.
Nach dieser Modifikation kann auch dann, wenn die Eingangsspannung plötzlich abfällt, eine stabile Leistung an die dreiphasigen AC Last 9A abgegeben werden und eine dreiphasige AC Leistungsquelle mit einer Leistungsfaktorkorrektur kann auch erreicht werden.
Eine dritte Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels wird jetzt auf 5 beschrieben werden. 5 zeigt ein Leistungswandlersystem 1γ dieser Abwandlung.
In 5 ist gezeigt, dass das Leistungswandlersystem 1γ eine dreiphasige AC Leistungsquelle 1, einen Leistungswandler 100, eine DC/AC Wandlerschaltung 100 und eine einphasige Wechselspannungslast 9B aufweist. Die DC/AC Wandlerschaltung 300 ist ein Inverter oder dgl. und weist Transistoren 301-304 auf, die jeweilige Dioden haben. Die einphasige AC Last 9B ist eine Last, auf die eine einphasige AC Leistung aufgebracht wird.
Die DC/AC Wandlerschaltung 300 wandelt den DC Ausgangsleistungsausgang von dem Leistungswandler 100 an die einphasige AC Ausgangsleistung mit einer Ein/Aus-Steuerung der jeweiligen Gatter der Transistoren 301-304 und liefert die Leistung für die einphasige AC Last 9B.
Nach dieser Abwandlung kann auch dann, wenn die Eingangsspannung plötzlich abfällt, eine stabile Leistung an die einphasige AC Last 9B geführt werden und eine einphasige AC Leistungsquelle mit einer Leistungsfaktorkorrektur kann weiter erreicht werden.
Ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird jetzt unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. 6 zeigt ein Leistungswandlersystem 1δ nach der Abwandlung.
Das Leistungswandlersystem 1δ weist, wie in 6 gezeigt, eine dreiphasige AC Leistungsquelle 1, einen Leistungswandler 100, eine DC/DC Wandlerschaltung 400 und eine DC Last 9 auf. Der DC/DC Wandler 400 wandelt den Stromwert der DC Ausgangsleistung, der von dem Leistungswandler 100 ausgegeben wird und versorgt die DC Last 9 mit Leistung.
Entsprechend dieser Abwandlung kann, selbst wenn die Eingangsspannung plötzlich abfällt, eine stabile Leistung an die DC Last 9 angelegt werden und es wird eine DC Leistungsquelle geschaffen mit einer Leistungsfaktorkorrektur.
Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 7 und 8 beschrieben. Das Ausführungsbeispiel hat im wesentlichen denselben Aufbau wie das erste Ausführungsbeispiel, es werden daher die Unterschiede gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel kurz beschrieben.
Es wird zunächst auf 7 Bezug genommen, eine Ausbildung des Leistungswandlungssystems nach diesem Ausführungsbeispiel wird beschrieben. 7 zeigt ein Leistungswandlungssystem 1ε nach diesem Ausführungsbeispiel.
Funktionen der Spannungswandlung und der Kompensation für einen plötzlichen Spannungsabfall sind implementiert bei der Schaltungsstruktur in dem Leistungswandlungssystem 1α nach dem ersten Ausführungsbeispiel und mit der Ausführung des Programms mit dem Leistungswandlungssystem 1ε des Ausführungsbeispiels.
In 7 ist gezeigt, dass das Spannungswandlungssystem 1ε die dreiphasige AC Leistungsquelle 1, einen Leistungswandler 100A und die Gleichspannungslast 9 aufweist. Der Leistungswandler 100A weist den Hauptschaltungsabschnitt 2 und die Kompensationsschaltung für einen plötzlichen Spannungsabfall 8A auf. Die Kompensationsschaltung 8A weist eine CPU (Zentrale Recheneinheit) 41, ein RAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff) 42, ein ROM (Nur-Lese-Speicher) 43 und einen I/O-Abschnitt 44 auf, jeder Bereich ist über einen Bus 45 verbunden.
Die CPU 41 steuert integral jeden Abschnitt der Kompensationsschaltung 8A. Die CPU 41 entwickelt ein bestimmtes Programm in dem RAM 42 aus einem Systemprogramm und verschiednen Anwendungsprogrammen, die in dem ROM 43 gespeichert sind und führt verschiedene Verarbeitungsschritte in Zusammenwirken mit dem Programm, das in dem RAM 42 entwickelt wird, aus.
Die CPU 41 steuert den Hauptschaltungsabschnitt 2 in Zusammenwirken mit dem Spannungskonversionssteuerprogramm zum Wandeln der dreiphasigen AC Eingangsleistung, die von der dreiphasigen AC Leistungsquelle 1 angegeben wird, in die DC Ausgangsleistung und kompensiert die DC Ausgangsleistung, wenn die AC Eingangsspannung plötzlich abfällt.
Das RAM 42 ist ein flüchtiger Speicher, der verschiedene Arten von Information speichert und wirkt als Arbeitsbereich, in dem verschiedene Arten von Daten und Programmen entwickelt werden. Das ROM 43 ist ein Speicher, der verschiedene Arten von Information lesbar speichert und speichert das Leistungswandlungssteuerprogramm.
Der I/O-Abschnitt 44 vermittelt zwischen dem Hauptschaltungsabschnitt 2 zum Eingeben/Ausgeben verschiedener Signale. Der I/O-Abschnitt 44 nimmt von dem Hauptschaltungsabschnitt 42 die Leitungsspannungen der dreiphasigen Eingangsspannungen an den Verbindungen 3A in dem AC Eingangsabschnitt 3, die AC Eingangsströme der R-Phase und T-Phase an den Sensoren 3b und den DC Ausgangsstrom an dem Sensor 5b in dem DC Ausgangsabschnitt 5 und die DC Ausgangsspannung an der Verbindung 5c. Weiter gibt der I/O-Abschnitt 44 in der Kompensationsschaltung 8A die Gatterimpulssignale Gu, Gv, Gw, Gx, Gy und Gz aus, die die Transistoren 4u, 4v, 4w, 4x, 4x und 4z in dem Spannungswandler 4 an den Hauptschaltungsabschnitt 2 aus.
Es wird jetzt auf 8 Bezug genommen, wobei der Betrieb des Leistungswandlungssystems 1ε des Ausführungsbeispiels beschrieben werden wird, wobei 8 den Ablauf der Spannungswandlungssteuerung zeigt.
In der Kompensationsschaltung 8A für einen plötzlichen Spannungsabfall werden durch ein Triggern mit dem Ausgeben einer dreiphasigen AC Leistung von der dreiphasigen AC Leistungsquelle 1 beispielsweise die Leistungswandlungsprogramme ausgeführt, die von dem ROM 43 ausgelesen werden und zu dem RAM 42 entwickelt werden und die Leistungswandlungssteuerverarbeitung in Zusammenwirken mit der CPU 41.
Wie in 8 gezeigt ist, wird zunächst ein Leistungsdetektionsvorgang ausgeführt (Schritt S11). In Schritt S11 werden die dreiphasigen AC Spannungen von der Hauptschaltung 2 durch den I/O-Abschnitt 44 gewonnen und die gewonnenen Leitungsspannungssignale V_RS, V_ST und V_TR werden detektiert. Die Leitungsspannungssignale V_RS, V_ST und V_TR werden sodann in die dreiphasigen Phasenspannungssignale V_R', V_S' und V_T' gewandelt.
Die dreiphasigen Phasenspannungssignale V_R', V_S' und V_T' werden in die zweiphasigen Spannungssignale V_d und V_q der d-Achse und der y-Achse gewandelt. Die Spannungssignale V_d und V_q werden sodann in die positivphasigen Komponenten V_dp und V_qp und die negativphasigen Komponenten V_dn und V_qn getrennt. Die negativphasigen Komponenten V_dn und V_qn werden in die Phasenspannungssignale V_Rn, V_Sn und V_Tn der drei Phasen gewandelt. Das heißt, der Schritt S11 entspricht der Verarbeitung, die durch den Spannungsdetektor 10a, den Dreiphasen/Zweiphasen-Wandler 12, den Positivphasen/Negativphasen-Separator 18 und den Zweiphasen/Dreiphasen-Wandler 19 ausgeführt werden.
Hier wird jede Verarbeitung in dem Schritt S11 annähernd parallel ausgeführt. Die parallelen Ausführungen innerhalb jedes Schritts werden entsprechend durchgeführt in den nachfolgenden Schritten S11-S16.
Nachfolgend wird ein Nullphasenberechnungsschritt und ein Synchronisationsberechtigungsschritt ausgeführt (Schritt S12). In Schritt S12 wird das Nullphasen-Spannungssignal V₀ durch den Ausdruck (4) extrahiert unter Verwendung der Phasenspannungssignale V_R', V_S' und V_T'. Aus den Phasenspannungssignalen V_R', V_S' und V_T' werden die Phasenspannungen V_R, V_S und V_T berechnet, sodann wird das Phasenspannungssignal V_R extrahiert. Das Synchronisierungssignal s wird von dem R- Phasenspannungssignal V_R erzeugt. Das Synchronisationssignal s wird zur Synchronisation bei der Zweiphasen/Dreiphasen-Wandlung und der Dreiphasen/ Zweiphasen-Wandlung in den Schritten S11, S13 und S16 verwendet. Zu diesem Zeitpunkt wird das Synchronisationssignal s in dem Schritt S12, das unmittelbar davor ausgeführt worden ist (oder das Synchronisationssignal s eines Initialwerts) verwendet. Der Schritt S12 entspricht so dem Ablauf, der durch den Leitung-zu-Leitung-Phasenspannungswandler 11, dem Nullphasenspannungsextraktor 15, dem Phasenspannungsextraktor 16 und dem Synchronisationsspannungsgenerator 17 ausgeführt wird.
Nachfolgend wird ein Stromerkennungsvorgang ausgeführt (Schritt S13). In dem Schritt S13 werden die dreiphasigen AC Eingangsströme i_R, i_S und i_T, die von der Hauptschaltung 2 durch den I/O-Abschnitt 44 eingegeben werden, detektiert. Die dreiphasigen AC Eingangsströme I_R, I_S und _T werden in Stromsignale i_d und i_q der d-Achse und der q-Achse gewandelt. Schritt S13 entspricht der Verarbeitung, die durch den Stromdetektor 13 und dem Dreiphasen/Zweiphasen-Wandler 14 ausgeführt wird.
Nachfolgend wird ein Spannungssteuervorgang ausgeführt (Schritt S14). In Schritt S14 werden das DC Ausgangsstromsignal I_dc und das DC Ausgangsspannungssignal V_dc aus der Hauptschaltung 2 durch den I/O-Abschnitt 44 detektiert. Das DC Ausgangsstromsignal V_dc und das DC Ausgangsspannungssignal V_dc werden von dem Multiplizierer 23 multipliziert, um das DC Leistungssignal P_dc zu berechnen. Das DC Ausgangsspannungsignal V_dc wird von dem DC Spannungsbefehlswertsignal V_dc' subtrahiert, um ein Abweichungssignal zu gewinnen. Sodann wird ein DC Spannungssteuersignal aus dem Abweichungssignal erzeugt, um so das DC Ausgangsspannungssignal V_dc zu einem konstanten Spannungswert zu regeln. Das DC Spannungssteuersignal und das DC Leistungssignal P_dc werden zusammen addiert, um das effektive Leistungssignal P_in zu erzeugen. Schritt S14 entspricht dem Prozess, der durch den Stromdetektor 20, den Spannungsdetektor, 21, den Subtrahierer 22, den Multiplizierer 23, den DC Spannungscontroller 24 und den Addierer 25 ausgeführt wird.
Nachfolgend wird eine Stromsteuerverarbeitung ausgeführt (Schritt S15). In Schritt S15 werden basierend auf dem Effektivleistungssignal P_in, das in dem Schritt S14 erzeugt worden ist und den positivphasigen Komponenten V_dp und V_qp der Spannungssignale der d-Achse und der q-Achse, die in dem Schritt S11 getrennt worden sind, die Eingangsstrombefehlssignale i_dp* und i_qp* erzeugt. die d- und q-Achsenstromsignale i_d und i_q, die in Schritt S13 gewandelt worden sind, werden von den Eingangsstromsignalen i_dp* und i_qp* subtrahiert, um ein Abweichungssignal zu erzeugen. Die Eingangsstromsteuersignale werden basierend auf dem Abweichungssignal erzeugt. Schritt S15 entspricht der Verarbeitung, die von dem Eingangsstrombefehlswandler 26, dem Subtrahierer 27 und dem Eingangsstromkontroller 28 ausgeführt werden.
Danach wird der Kompensationssteuervorgang ausgeführt (Schritt S16). In dem Schritt S16 werden die Eingangsstromsteuersignale, die in dem Schritt S15 erzeugt werden und die positivphasigen Komponenten V_dp und V_qp der Spannungssignale der d-Achse und der q-Achse, die in Schritt S11 getrennt worden sind, zueinander addiert zur Erzeugung der Steuersignale C_d und C_q, gezeigt in dem Ausdruck (14). Die zweiphasigen Steuersignale C_d und C_q werden in die dreiphasigen Steuersignale C_u, C_v und C_w gewandelt. Die Phasenspannungssignale V_Rn, V_Sn und V_Tn, die in dem Schritt S11 gewonnen sind und das Nullphasen-Spannungssignal V₀, das in dem Schritt S11 extrahiert worden ist, werden miteinander addiert. Die addierten Signale werden zu den Steuersignalen C_u, C_v und C_w addiert, um die Gattersteuersignale G_u', G_v' und G_w' auszugeben.
Nachfolgend werden die Gattersteuersignale G_u', G_v' und G_w' mit dem erzeugten dreieckigen Wellensignal verglichen, die Gatterimpulssignale Gu, Gv, Gw, Gx, Gy und Gz werden erzeugt. Die Gatterimpulssignale Gu, Gv, Gw, Gx, Gy und Gz werden an die jeweiligen Gatter der Transistoren 4u, 4v, 4w, 4x, 4y, 4z in dem Leistungswandler 4 durch den I/O-Abschnitt 44 ausgegeben. Der Schritt S16 entspricht der Bearbeitung, die von dem Addierer 29, dem Zweiphasen/Dreiphasen-Wandler 30, den Addierern 31 und 32, dem Trägerfrequenzgenerator 33 und dem Steuerimpulssignalgenerator 34 ausgeführt werden.
Danach wird bestimmt, ob die Leistungswandlersteuerverarbeitung abgeschlossen ist (Schritt S17). Wenn die Leistungswandlersteuerverarbeitung nicht abgeschlossen ist (NO in dem Schritt S17) schreitet die Verarbeitung zu dem Schritt S11 weiter. Wenn die Leistungswandlungssteuerverarbeitung abgeschlossen ist (YES in dem Schritt S17) endet die Verarbeitung.
Bei dem Leistungswandler 100A nach diesem Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung 100A dieselben Wirkungen wie der Leistungswandler 100 nach dem ersten Ausführungsbeispiel haben.
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele und Abwandlungen sind einige Beispiele der Kompensationsschaltung für einen plötzlichen Spannungsabfall, das Verfahren zur Kompensation eines plötzlichen Spannungsabfalls und das Programm zur Kompensation eines plötzlichen Spannungsabfalls, die Erfindung soll nicht auf diese Beispiele beschränkt sein.
Beispielsweise können wenigstens zwei der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele und Abwandlungen geeignet kombiniert werden.
Beispielsweise kann eine solche Struktur verwendet werden, bei der das zweite Ausführungsbeispiel auf die erste bis vierte Abwandlung angewendet wird.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen und Modifikationen werden die Eingangsstromsteuersignale zu den positivphasigen Komponenten V_dp und V_qp der Spannungssignale der d-Achse und der q-Achse addiert, das Ergebnis wird der Zweiphasen/Dreiphasen-Wandlung unterworfen, das Signal wird sodann zu den Phasenspannungssignalen V_Rn, V_Sn und V_Tn und das Nullphasen-Spannungssignal V₀ addiert. Alternativ können die Eingangsstromsteuersignale zu den positivphasigen Komponenten V_dp und V_qp der Spannungssignale der d-Achse und der q-Achse, den Phasenspannungssignalen V_Rn, V_Sn und V_Tn und dem Nullphasen-Spannungssignal V₀ hinzu addiert werden und sodann der Zweiphasen/Dreiphasen-Wandlung unterworfen.
Es versteht sich, dass detaillierte Strukturen und Betriebsweisen der Leistungswandlungssysteme 1α-1ε in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen und Abwandlungen dargestellt wird, die ohne eine Lösung von dem Grundgedanken der Erfindung geeignet abgewandelt werden können.

Claims

Eine Schaltung zur Kompensation eines plötzlichen Spannungsabfalls, gekennzeichnet durch: einen ersten Spannungsdetektor (10), der dreiphasige Spannungen, die in einen Spannungswandler (100) eingegeben werden, erkennt und dreiphasige Ausgangsspannungen ausgibt, wobei der Wandler (100) auf Steuerimpulssignalen basierend einen dreiphasigen Wechselstrom in einen Gleichstrom umwandelt, einen ersten Dreiphasen/Zweiphasen-Wandler (12), der die erkannten Dreiphasen-Spannungssignale in Zweiphasen-Spannungssignale umwandelt; einen ersten Stromdetektor (13), der dreiphasige Ströme, die in den Spannungswandler (100) einzugeben sind, erkennt und dreiphasige Stromsignale ausgibt; einen zweiten Dreiphasen/Zweiphasen-Wandler (14), der die erkannten Dreiphasen-Stromsignale in Zweiphasen-Stromsignale wandelt; einen ersten Subtrahierer (27), der ein erstes Abweichungssignal aus den Eingangsstrombefehlssignalen und den Zweiphasen-Stromsignalen erzeugt; einen Eingangsstromcontroller (28), der Eingangsstromsteuersignale basierend auf dem ersten Abweichungssignal erzeugt; einen ersten Addierer (29), der die Zweiphasenspannungssignale in die Eingangsstromsteuersignale wandelt; einen ersten Zweiphasen/Dreiphasen-Wandler (19), der die Eingangsstromsteuersignale, zu denen die Zweiphasen-Spannungssignale hinzu addiert worden sind, in dreiphasige Steuersignale wandelt; und einen Steuerimpulsgenerator (34), der die Steuerimpulssignale für den Spannungswandler (100) basierend auf den dreiphasigen Steuersignalen erzeugt und die Steuerimpulssignale an den Spannungswandler (100) ausgibt.
Die Kompensationsschaltung für einen plötzlichen Spannungsabfall nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch: einen Positivphasen/Negativphasen-Separator (18), der die gewandelten zweiphasigen Spannungssignale in positivphasige Komponenten und negativphasige Komponenten auftrennt; einen zweiten Zweiphasen/Dreiphasen-Wandler (30), der die getrennten negativphasigen Komponenten der zweiphasigen Spannungssignale in negativphasige Komponenten der dreiphasigen Spannungssignale wandelt; einen Nullphasen-Extraktor (15), der ein Nullphasen-Spannungssignal aus den detektierten dreiphasigen Spannungssignalen entnimmt; und einen zweiten Addierer (31), der die negativphasigen Komponenten der dreiphasigen Spannungssignale und das Nullphasen-Spannungssignal zu den dreiphasigen Steuersignalen addiert, wobei der erste Addierer (29) die getrennten positivphasigen Komponenten der zweiphasigen Spannungssignale zu den Eingangsstromsteuersignalen addiert, und der Steuerimpulsgenerator (34) die Steuerimpulssignale basierend auf den dreiphasigen Steuersignalen erzeugt, die sich aus der Summe der negativphasigen Komponenten der dreiphasigen Spannungssignale und dem Nullphasen-Spannungssignal ergeben.
Die Schaltung zur Kompensation eines plötzlichen Spannungsabfalls nach Anspruch weiter mit: einem zweiten Spannungsdetektor (21), der eine Gleichspannungsausgabe von dem Spannungswandler (100) erkennt und ein Gleichspannungssignal ausgibt; einem zweiten Subtrahierer (22), der ein zweites Abweichungssignal aus einem Spannungskommandowertsignal und dem DC-Spannungssignal erzeugt; einem Gleichspannungskontroller (24), der ein Gleichspannungs-Steuersignal basierend auf dem zweiten Abweichungssignal erzeugt; und einem Eingangsstrombefehlswandler (26), der Eingangs-Stromsignale basierend auf dem Gleichspannungs-Steuersignal und den positivphasigen Komponenten der zweiphasigen Spannungssignale erzeugt.
Die Kompensationsschaltung für einen plötzlichen Spannungsabfall nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen zweiten Stromdetektor (20), der einen Gleichstromausgang von dem Spannungswandler (100) erkennt und ein Gleichstromsignal ausgibt; einen Multiplizierer (23), der das Gleichspannungssignal mit dem Gleichstromsignal multipliziert und ein DC-Leistungssignal ausgibt; und einen dritten Addierer (25), der das DC-Leistungssignal zu dem Gleichspannungs-Steuersignal addiert, wobei der Eingangsstrombefehlswandler (26) die Eingangsstrombefehlssignale basierend auf dem Gleichspannungs-Steuersignal, zu dem das DC-Leistungssignal addiert worden ist, und die positivphasigen Komponenten der zweiphasigen Spannungssignale erzeugt.
Die Schaltung der Kompensation eines plötzlichen Spannungsabfalls nach einem der Ansprüche 2-4, weiter mit: einem Phasenspannungsextraktor (16), der ein Phasenspannungssignal aus den dreiphasigen Spannungssignalen herleitet; und einen Synchronsignalgenerator (17), der ein synchrones Signal aus dem hergeleiteten Phasenspannungssignal erzeugt, wobei der erste Dreiphasen/Zweiphasen-Wandler (12), der zweite Dreiphasen/Zweiphasen-Wandler (14), der erste Zweiphasen/Dreiphasen-Wandler (19) und der zweite Zweiphasen/Dreiphasen-Wandler (30) synchron mit dem Synchronsignal arbeiten.
Die Schaltung zur Kompensation eines plötzlichen Spannungsabfalls nach einem der Ansprüche 1-5, wobei der erste Spannungsdetektor (10a) aufweist: einen Leitungsspannungsdetektor (10), der dreiphasige Leitungsspannungen erkennt, die in den Leistungswandler (100) einzugeben sind und dreiphasige Leitungsspannungssignale ausgibt; und einen Leitungs-zu-Leitungs-Phasen-Spannungswandler (100), der die detektierten dreiphasigen Leitungsspannungssignale in dreiphasige Spannungssignale umwandelt.
Eine Leistungswandlungsvorrichtung mit: dem Leistungswandler (100); und die Schaltung zur Kompensation eines plötzlichen Spannungsabfalls nach einem der Ansprüche 1-6.
Ein Verfahren zur Kompensation eines plötzlichen Spannungsabfalls, gekennzeichnet durch: einen ersten Spannungsdetektionsschritt zum Erkennen der dreiphasigen Spannungen, die in einen Spannungswandler (100) eingegeben werden, und Ausgeben dreiphasiger Ausgangsspannungen, wobei der Wandler (100) basierend auf Steuerimpulssignalen einen dreiphasigen Wechselstrom in einen Gleichstrom umwandelt, eine ersten Schritt zur Dreiphasen/Zweiphasen-Wandlung, der die erkannten Dreiphasen-Spannungssignale in Zweiphasen-Spannungssignale umwandelt; einen ersten Schritt zur Stromdetektion, der dreiphasige Ströme, die in den Spannungswandler (100) einzugeben sind, erkennt und dreiphasige Stromsignale ausgibt; einen zweiten Schritt zur Dreiphasen/Zweiphasen-Wandlung, der die erkannten Dreiphasen-Stromsignale in Zweiphasen-Stromsignale wandelt; einen ersten Subtraktionsschritt, der ein erstes Abweichungssignal aus den Eingangsstrombefehlssignalen und den Zweiphasen-Stromsignalen erzeugt; einen Schritt zur Eingangsstromsteuerung, der basierend auf dem ersten Abweichungssignal Eingangsstromsteuersignale erzeugt; einen ersten Additionsschritt, der die Zweiphasenspannungssignale in die Eingangsstromsteuersignale wandelt; einen ersten Schritt zur Zweiphasen/Dreiphasen-Wandlung, der Eingangsstromsteuersignale, zu denen die Zweiphasen-Spannungssignale hinzu addiert worden sind, in dreiphasige Steuersignale wandelt; und einen Schritt zur Steuerimpulserzeugung, der die Steuerimpulssignale für den Spannungswandler (100) basierend auf den dreiphasigen Steuersignalen erzeugt und die Steuerimpulssignale an den Spannungswandler (100) ausgibt.
Das Verfahren zur Kompensation eines plötzlichen Spannungsabfalls nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch: einen Positivphasen/Negativphasen-Separationsschritt, der die gewandelten zweiphasigen Spannungssignale in positivphasige Komponenten und negativphasige Komponenten auftrennt; einen zweiten Schritt zur Zweiphasen/Dreiphasen-Wandlung, der die getrennten negativphasigen Komponenten der zweiphasigen Spannungsignale in negativphasige Komponenten der dreiphasigen Spannungssignale wandelt; einen Nullphasen-Extraktionsschritt, der ein Nullphasen-Spannungssignal aus den detektierten dreiphasigen Spannungssignalen entnimmt; und einen zweiten Additionsschritt, der die negativphasigen Komponenten der dreiphasigen Spannungssignale und das Nullphasen-Spannungssignal zu den dreiphasigen Steuersignalen addiert, wobei der erste Additionsschritt die getrennten positivphasigen Komponenten der zweiphasigen Spannungssignale zu den Eingangsstromsteuersignalen addiert, und der Steuerimpulserzeugungsschritt die Steuerimpulssignale basierend auf den dreiphasigen Steuersignalen erzeugt, die sich aus der Summe der negativphasigen Komponenten der dreiphasigen Spannungssignale und dem Nullphasen-Spannungssignal ergeben.
Das Verfahren zur Kompensation eines plötzlichen Spannungsabfalls nach Anspruch 9 weiter gekennzeichnet durch einen zweiten Spannungsdetektionsschritt, der einen Gleichspannungsausgang von dem Spannungswandler (100) erkennt und ein DC-Spannungssignal ausgibt; einen zweiten Subtraktionsschritt, der ein zweites Abweichungssignal aus einem Spannungskommandowertsignal und dem DC-Spannungssignal erzeugt; einen Gleichspannungssteuerschritt, der ein Gleichspannungs-Steuersignal basierend auf dem zweiten Abweichungssignal erzeugt; und einen Eingangsstrombefehlswandlungsschritt, der Eingangs-Stromsignale basierend auf dem Gleichspannungs-Steuersignal und den positivphasigen Komponenten der zweiphasigen Spannungssignale erzeugt.
Das Kompensationsverfahren für einen plötzlichen Spannungsabfall nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen zweiten Stromdetektionsschritt, der einen Gleichstromausgang von dem Spannungswandler (100) erkennt und ein Gleichstromsignal ausgibt; einen Multiplikationsschritt, der das Gleichspannungssignal mit dem Gleichstromsignal multipliziert und ein DC-Leistungssignal ausgibt; und einen dritten Additionsschritt, der das DC-Leistungssignal zu dem Gleichspannungs-Steuersignal addiert, wobei der Eingangsstrombefehlswandlungsschritt die Eingangsstrombefehlssignale basierend auf dem Gleichspannungs-Steuersignal, zu dem das DC-Leistungssignal addiert worden ist, und die positivphasigen Komponenten der zweiphasigen Spannungssignale erzeugt.
Das Verfahren zur Kompensation eines plötzlichen Spannungsabfalls nach einem der Ansprüche 9-11, weiter mit: einem Phasenspannungsextraktionsschritt, der ein Phasenspannungssignal aus den dreiphasigen Spannungssignalen herleitet; und einen Synchronsignalgenerationsschritt, der ein synchrones Signal aus dem hergeleiteten Phasenspannungssignal erzeugt, wobei die erste Dreiphasen/Zweiphasen-Wandlung, die zweite Dreiphasen/Zweiphasen-Wandlung, die erste Zweiphasen/Dreiphasen-Wandlung und die zweite Zweiphasen/Dreiphasen-Wandlung synchron mit dem Synchronsignal arbeiten.
Das Verfahren zur Kompensation eines plötzlichen Spannungsabfalls nach einem der Ansprüche 8-12, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Spannungsdetektionsschritt aufweist: einen Leitungsspannungsdetektionsschritt zum Detektieren dreiphasiger Leitungsspannungen, die in den Leistungswandler (100) einzugeben sind und zum Ausgeben von dreiphasigen Leitungsspannungssignalen; und einen Leitungs-zu-Leitungs-Phasenspannungswandlungsschritt zum Wandeln der detektierten dreiphasigen Leitungssignale in Dreiphasenspannungssignale.
Ein computerlesbares Medium, das ein Programm speichert zum Bewirken einer Computerfunktion als: ein erster Spannungsdetektor, der dreiphasige Spannungen, die in einen Spannungswandler (100) eingegeben werden, erkennt und dreiphasige Ausgangsspannungen ausgibt, wobei der Wandler (100) basierend auf Steuerimpulssignalen einen dreiphasigen Wechselstrom in einen Gleichstrom umwandelt, ein erster Dreiphasen/Zweiphasen-Wandler (12), der die erkannten Dreiphasen-Spannungssignale in Zweiphasen-Spannungssignale umwandelt; ein erster Stromdetektor (13), der dreiphasige Ströme, die in den Spannungswandler (100) einzugeben sind, erkennt und dreiphasige Stromsignale ausgibt; ein zweiter Dreiphasen-Wandler (14), der die erkannten Dreiphasen-Stromsignale in Zweiphasen-Stromsignale wandelt; ein erster Subtrahierer (27), der ein erstes Abweichungssignal aus den Eingangsstrombefehlssignalen und den Zweiphasen-Stromsignalen erzeugt; ein Eingangsstromcontroller (28), der basierend auf dem ersten Abweichungssignal Eingangsstromsteuersignale erzeugt; ein erster Addierer (29), der die Zweiphasenspannungssignale in die Eingangsstromsteuersignale wandelt; ein erster Zweiphasen/Dreiphasen-Wandler (19), der die Eingangsstromsteuersignale, zu denen die Zweiphasen-Spannungssignale hinzu addiert worden sind, in dreiphasige Steuersignale wandelt und ein Steuerimpulsgenerator (34), der die Steuerimpulssignale für den Spannungswandler (100) basierend auf den dreiphasigen Steuersignalen erzeugt und die Steuerimpulssignale an den Spannungswandler (100) ausgibt.
Ein computerlesbares Medium, das ein Programm speichert zum Bewirken einer Computerfunktion als: ein Positivphasen/Negativphasen-separater (18), der die gewandelten zweiphasigen Spannungssignale in positivphasige Komponenten und negativphasige Komponenten auftrennt; ein zweiter Zweiphasen/Dreiphasen-Wandler (30), der die getrennten negativphasigen Komponenten der zweiphasigen Spannungsignale in negativphasige Komponenten der dreiphasigen Spannungssignale wandelt; ein Nullphasen-Extraktor (15), der ein Nullphasen-Spannungssignal aus den detektierten dreiphasigen Spannungssignalen entnimmt; und einen zweiten Addierer (31), der die negativphasigen Komponenten der dreiphasigen Spannungssignale und das Nullphasen-Spannungssignal zu den dreiphasigen Steuersignalen addiert, wobei der erste Addierer (29) die getrennten positivphasigen Komponenten der zweiphasigen Spannungssignale zu den Eingangsstromsteuersignalen addiert, und der Steuerimpulsgenerator (34) die Steuerimpulssignale basierend auf den dreiphasigen Steuersignalen erzeugt, die sich aus der Summe der negativphasigen Komponenten der dreiphasigen Spannungssignale und dem Nullphasen-Spannungssignal ergeben.
Ein computerlesbares Medium, das ein Programm speichert zum Bewirken einer Computerfunktion als: ein zweiter Spannungsdetektor (21), der einen Gleichspannungsausgang von dem Spannungswandler (100) erkennt und ein DC-Spannungssignal ausgibt; ein zweiter Subtrahierer (22), der ein zweites Abweichungssignal aus einem Spannungskommandowertsignal und dem DC-Spannungssignal erzeugt; ein Gleichspannungskontroller (24), der ein Gleichspannungs-Steuersignal basierend auf dem zweiten Abweichungssignal erzeugt; und ein Eingangsstrombefehlswandler (26), der Eingangs-Stromsignale basierend auf dem Gleichspannungs-Steuersignal und den positivphasigen Komponenten der zweiphasigen Spannungssignale erzeugt.
Ein computerlesbares Medium, das ein Programm speichert zum Bewirken einer Computerfunktion als: ein zweiter Stromdetektor (20), der einen Gleichstromausgang von dem Spannungswandler (100) erkennt und ein Gleichstromsignal ausgibt; ein Multiplizierer (23), der das Gleichspannungssignal mit dem Gleichstromsignal multipliziert und ein DC-Leistungssignal ausgibt; und ein dritter Addierer (25), der das DC-Leistungssignal zu dem Gleichspannungs-Steuersignal addiert, wobei der Eingangsstrombefehlswandler die Eingangsstrombefehlssignale basierend auf dem Gleichspannungs-Steuersignal, zu dem das DC-Leistungssignal addiert worden ist, und die positivphasigen Komponenten der zweiphasigen Spannungssignale erzeugt.
Ein computerlesbares Medium, das ein Programm speichert zum Bewirken einer Computerfunktion als: ein Phasenspannungsextraktor (16), der ein Phasenspannungssignal aus den dreiphasigen Spannungssignalen herleitet; und ein Synchronsignalgenerator (17), der ein synchrones Signal aus dem hergeleiteten Phasenspannungssignal erzeugt, wobei der erste Dreiphasen/Zweiphasen-Wandler (12), der zweite Dreiphasen/Zweiphasen-Wandler (14), der erste Zweiphasen/Dreiphasen-Wandler (19) und der zweite Zweiphasen/Dreiphasen-Wandler (30) synchron mit dem Synchronsignal arbeiten.
Ein computerlesbares Medium, das ein Programm speichert zum Bewirken einer Computerfunktion als: ein Leitungsspannungsdetektor (10), der dreiphasige Leitungsspannungen erkennt, die in den Leistungswandler (100) einzugeben sind und dreiphasige Leitungsspannungssignale ausgibt; und ein Leitungs-zu-Leitungs-Phasenspannungswandler (100), der die detektierten dreiphasigen Leitungsspannungssignale in dreiphasige Spannungssignale umwandelt.