DE102019001526A1 - CONTROL DEVICE OF A POWER CONVERTER DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING THEREOF - Google Patents

CONTROL DEVICE OF A POWER CONVERTER DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING THEREOF Download PDF

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Abstract

Entsprechend einer Ausführungsform wird eine Steuervorrichtung (1) für eine Leistungswandlervorrichtung bereitgestellt, die eine Gleichstromleistung in eine Wechselstromleistung über eine Mehrzahl von Wandlern und eine Mehrzahl von Transformatoren wandelt. Die Steuervorrichtung (1) enthält eine Gesamtverzerrungs-Magnetisierungsunterdrückungssteuereinheit (62), welche erste Korrektursignale erzeugt, welche einen Gleichstrombestandteil, der in einem Mittelwert der jeweiligen Anregungsströme der Transformatoren enthalten ist, auf Null konvergieren, und eine Individualverzerrungs-Magnetisierungsunterdrückungssteuereinheit (63), die zweite Korrektursignale erzeugt, welche die jeweiligen Anregungsströme der Transformatoren auf den Mittelwert der jeweiligen Anregungsströme konvergieren.

Figure DE102019001526A1_0000
According to an embodiment, there is provided a power conversion apparatus control apparatus (1) that converts a DC power into an AC power via a plurality of transducers and a plurality of transformers. The control device (1) includes a total distortion magnetization suppression control unit (62) which generates first correction signals converging to zero a DC component included in an average of the respective excitation currents of the transformers, and an individual distortion magnetization suppression control unit (63), the second one Correction signals generated, which converge the respective excitation currents of the transformers to the average value of the respective excitation currents.
Figure DE102019001526A1_0000

Description

GEBIETTERRITORY

Hier beschriebenen Ausführungsformen beziehen sich Allgemein auf eine Steuervorrichtung für eine Leistungswandlervorrichtung und ein Verfahren zu deren Steuerung.Embodiments described herein relate generally to a control apparatus for a power conversion apparatus and a method of controlling the same.

HINTERGRUNDBACKGROUND

Eine Multiplex-Leistungswandlervorrichtung, die durch Multiplexing bzw. Zusammenschalten eines Wandlers und eines Transformators gelbildet ist, ist ausgestaltet durch das in Reihe Verbinden einer Mehrzahl von Wandlern über eine Mehrzahl von Transformatoren und kann eine hohe Spannung im Bereich von einigen wenigen kV bis zu mehreren Hundert kV ausgeben. Zusätzlich kann durch Verschieben eines Umschalttimings für jeden Wandler eine Oberwellenausgabespannung verringert werden, und ein glatter Strom mit geringer Wellung kann einer Last zugeführt werden. Somit wird die Multiplex-Leistungswandlervorrichtung für verschiedene Arten von Anwendungen verwendet, wie etwa ein Leistungssystem-Spannungsstabilisierungsgerät, ein Schienenfahrzeug und eine industrielle Fahrvorrichtung bzw. Gabelstapler.A multiplexed power converter device, which is formed by multiplexing a converter and a transformer, is configured by connecting a plurality of transducers in series across a plurality of transformers and can have a high voltage ranging from a few kV to several hundreds spend kV. In addition, by shifting a switching timing for each converter, a harmonic output voltage can be reduced, and a smooth current with a small undulation can be supplied to a load. Thus, the multiplexed power conversion device is used for various types of applications, such as a power system voltage stabilizing device, a rail vehicle, and an industrial forklift.

Bei einer solchen Multiplex-Leistungswandlervorrichtung besteht aufgrund eines Gleichstromspannungsbestandteils (DC), der in einer Ausgabespannung enthalten ist, und einer Lastsystemspannung eines Wandlers die Möglichkeit, dass ein Magnetfluss in einem Transformatoreisenkern hin zu einer Richtung verzerrt (biased) sein kann, und dass der Transformator magnetisch gesättigt wird. Wenn der Transformator magnetisch gesättigt ist, wird der induktive Bestandteil des Transformatoreisenkerns näher zu Null. Somit wird ein Anregungsstrom des Transformators erhöht und ein Überstrom wird in dem Wandler fließen. Daher besteht eine Möglichkeit, dass dieser Strom einen Zusammenbruch einer Umschaltvorrichtung erzeugen kann, die den Wandler bildet. Somit ist eine Leistungswandlervorrichtung im Allgemeinen mit einer Schutzfunktion ausgestattet, um einen Überstrom zu erfassen und um einen Wandler zu stoppen. Jedoch senkt das häufige Abschalten der Leistungswandlervorrichtung durch diese Schutzfunktion die Verfügbarkeitsrate der Vorrichtung und führt zu einem wirtschaftlichen Verlust.In such a multiplexed power conversion device, due to a DC voltage component (DC) contained in an output voltage and a load system voltage of a converter, there is a possibility that a magnetic flux in a transformer iron core may be biased toward one direction, and that the transformer becomes magnetically saturated. When the transformer is magnetically saturated, the inductive component of the transformer iron core becomes closer to zero. Thus, an excitation current of the transformer is increased and an overcurrent will flow in the converter. Therefore, there is a possibility that this current may generate a breakdown of a switching device constituting the converter. Thus, a power conversion device is generally provided with a protection function to detect an overcurrent and to stop a converter. However, the frequent shutdown of the power conversion device by this protection function lowers the availability rate of the device and results in an economic loss.

Ein Verfahren zum Lösen eines solchen Problems ist eine Technik der gleichstromverzerrten Magnetisierungssteuerung, die das Unterdrucken der DC-Verzerrungsmagnetisierung eines Transformators einer Multiplex-Leistungswandlervorrichtung umfasst. Bei dieser Technik ist es möglich, die magnetische Sättigung eines Transformators zu vermeiden, in dem ein Anregungsstrom eines Transformators an jeder Stufe erfasst und eine Wandlerausgabespannung angepasst wird, um so den Anregungsstrom zu verringern.One method of solving such a problem is a DC-distorted magnetization control technique that involves suppressing the DC distortion magnetization of a multiplexed power converter device transformer. With this technique, it is possible to avoid the magnetic saturation of a transformer by detecting an excitation current of a transformer at each stage and adjusting a converter output voltage so as to reduce the excitation current.

Bei der gleichstromverzerrten Magnetisierungssteuerungstechnik wird im Allgemeinen ein Gleichstrombestandteil eines Anregungsstroms eines Transformators erfasst, und eine gleichstromverzerrte Magnetisierungskorrekturmenge wird auf einem Wandlerausgabespannungsbefehlswert überlagert, so dass der Gleichstrombestandteil Null wird.In the DC-distorted magnetization control technique, a DC component of an excitation current of a transformer is generally detected, and a DC-distorted magnetization correction amount is superimposed on a converter output voltage command value, so that the DC component becomes zero.

Da jedoch ein Filter zur Erfassung des Gleichstrombestandteils eines Anregungsstroms verwendet wird, gibt es eine Totzeit der Steuerung, die eine Verzögerung in eine Steuerantwort erzeugt. In diesem Fall, wenn eine Verstärkung angepasst wird, um eine Steuerantwort zu vergrößern, besteht die Möglichkeit, dass die Steuerantwort schwingen kann und unstabil wird. Somit hat die Anpassung der Steuerantwort der gleichstromverzerrten Magnetisierungssteuerung eine Begrenzung. Somit gibt es einen Fall, in dem Abweichungen in den Ausgabespannungen zwischen Wandlern auftreten können. Aus diesem Grund können Abweichungen in den Anregungsströmen zwischen den Transformatoren auftreten.However, since a filter is used to detect the DC component of an excitation current, there is a dead time of the controller that produces a delay in a control response. In this case, when gain is adjusted to increase a control response, there is the possibility that the control response may oscillate and become unstable. Thus, the adaptation of the control response of the DC-distorted magnetization control has a limitation. Thus, there is a case where variations in the output voltages between transducers may occur. For this reason, deviations in the excitation currents between the transformers can occur.

Im eingeschwungenen Zustand sind die Abweichungen in den Anregungsströmen klein und es gibt keine Sorgen, dass ein Transformator magnetisch gesättigt sein könnte, bevor ein Überstrom erreicht ist. Jedoch, wenn beispielsweise die Abweichungen in den Anregungsströmen der Transformatoren jeder Stufe ansteigen, aufgrund der Erzeugung von plötzlichem Ungleichgewicht in einer Lastsystemspannung, besteht eine Möglichkeit, dass der Anregungsstrom des Wandlers den Überstrom erreichen kann.In the steady state, the variations in the excitation currents are small and there is no worry that a transformer could be magnetically saturated before an overcurrent is reached. However, for example, if the variations in the excitation currents of the transformers of each stage increase due to the generation of sudden imbalance in a load system voltage, there is a possibility that the excitation current of the converter may reach the overcurrent.

Aus diesen Gründen ist es wünschenswert, eine Technik bereitzustellen, um die Abweichungen in den Anregungsströmen zwischen den Transformatoren zu verringern.For these reasons, it is desirable to provide a technique to reduce the variations in the excitation currents between the transformers.

ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY

Entsprechend einer Ausführungsform wird eine Steuervorrichtung für eine Leistungswandlervorrichtung bereitgestellt, die eine Gleichstromleistung in eine Wechselstromleistung über eine Mehrzahl von Wandlern und eine Mehrzahl von Transformatoren wandelt. Die Steuervorrichtung enthält eine Gesamtverzerrungs-Magnetisierungsunterdrückungssteuereinheit mit einem Steuerelement, das als Korrektursignale, die den Wandlerausgabe-Steuerbefehlsignalen überlagert werden sollen, welche an einen Wandler übertragen werden, erste Korrektursignale erzeugt, welche einen Gleichstrombestandteil, der in einem Mittelwert der jeweiligen Anregungströme der Transformatoren enthalten ist, hin zu Null konvergieren; und eine Individualverzerrungs-Magnetisierungsunterdrückungssteuereinheit mit Steuerelementen, die als Korrektursignale, die des Weiteren den ersten Korrektursignalen überlagert werden sollen, zweite Korrektursignale erzeugen, die die jeweiligen Anregungsströme der Transformatoren zu dem Mittelwert der jeweiligen Anregungsströme konvergieren.According to an embodiment, there is provided a control apparatus for a power conversion apparatus that converts a DC power into an AC power through a plurality of transducers and a plurality of transformers. The control apparatus includes a total distortion magnetization suppression control unit having a control element which generates, as correction signals to be superimposed on the converter output control command signals, which are transmitted to a converter, first correction signals including a DC component included in an average of the respective exciting currents of the transformers , to zero converge; and an individual distortion magnetization suppression control unit having control elements that, as correction signals to be further superimposed on the first correction signals, generate second correction signals that converge the respective excitation currents of the transformers to the average value of the respective excitation currents.

Figurenlistelist of figures

  • 1 ist ein Diagramm, das eine Leistungswandlervorrichtung zeigt, auf die die Steuervorrichtung einer Ausführungsform angewendet wird; 1 Fig. 15 is a diagram showing a power conversion device to which the control device of one embodiment is applied;
  • 2 ist ein Diagramm, das ein Bespiel einer Funktionalkonfiguration der Steuervorrichtung der Ausführungsform zeigt; 2 Fig. 10 is a diagram showing an example of a functional configuration of the control apparatus of the embodiment;
  • 3 ist ein Diagramm, das ein Bespiel einer Konfiguration zum Verwirklichen der gleichstromverzerrten Magnetisierungssteuerung bei der Steuervorrichtung der Ausführung zeigt. 3 FIG. 15 is a diagram showing an example of a configuration for realizing the DC-distorted magnetization control in the control device of the embodiment.
  • 4 eine Signalverlaufskurve, die eine Beziehung zwischen einem Sekundärstrom und einem Primärstrom eines U-Phasen-Transformators erster Stufe und die Beziehung zwischen einem Sekundärstrom und einem Primärstrom eines U-Phasen-Transformators zweiter Stufe zeigt; 4 a waveform showing a relationship between a secondary current and a primary current of a first stage U-phase transformer and the relationship between a secondary current and a primary current of a second stage U-phase transformer;
  • 5 ist eine Signalverlaufskurve, die die Beziehungen zwischen einem Anregungsstrom des U-Phasen-Transformators erster Stufe, einem Anregungsstrom des U-Phasen-Transformators zweiter Stufe und einem Mittelwert der Anregungsströme aller U-Phasen-Transformatoren zeigt; 5 FIG. 12 is a waveform diagram showing relationships between an excitation current of the first-stage U-phase transformer, an excitation current of the second-stage U-phase transformer and an average of the excitation currents of all the U-phase transformers; FIG.
  • 6 ist eine Signalverlaufskurve, die eine Beziehung zwischen einem Korrekturspannungsbefehlswert, der die Verzerrungsmagnetisierung des U-Phasen-Transformators erster Stufe unterdrückt, und einem Korrekturspannungsbefehlswerte, der die Verzerrungsmagnetisierung U-Phasen-Transformators zweiter Stufe unterdrückt, zeigt; 6 FIG. 12 is a waveform diagram showing a relationship between a correction voltage command value which suppresses the bias magnetization of the first-stage U-phase transformer and a correction voltage command value which suppresses the second-stage bias magnetization U-phase transformer; FIG.
  • 7 ist eine Signalverlaufskurve, die Beziehungen zwischen einen Wandlerausgabespannungsbefehlswert als einen Bezug der U-Phase, einen Wandlerausgabespannungsbefehlswert für einen U-Phasen-Wandler erster Stufe, und einen Wandlerausgabespannungsbefehlswert für eine U-Phasen-Wandler zweiter Stufe zeigt. 7 FIG. 12 is a waveform diagram showing relationships between a converter output voltage command value as a U-phase reference, a converter output voltage command value for a first-stage U-phase converter, and a converter output voltage command value for a second-stage U-phase converter.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Im Folgenden wird eine Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.Hereinafter, an embodiment will be described with reference to the drawings.

1 ist ein Diagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer Leistungswandlervorrichtung zeigt, auf die eine Steuervorrichtung entsprechend einer Ausführungsform angewendet wird. 1 FIG. 15 is a diagram showing a configuration example of a power conversion device to which a control device according to an embodiment is applied.

Die Leistungswandlervorrichtung entsprechend der Ausführungsform enthält Kombinationen aus Wandlern, die aus einer Mehrzahl von Stufen für jede der U-Phase, der V-Phase und der W-Phase von dreiphasigen Wechselstrom gebildet sind, und eine Mehrzahl von Transformatoren, und die eine Gleichstromleistung in eine Wechselstromleistung (AC) durch die Kombinationen wandeln. Im Folgenden wird ein Fall, bei dem eine Kombination eines Wandlers und einer Mehrzahl von Transformatoren in zwei Stufen für jeweils die U-Phase, die V-Phase und die W-Phase des dreiphasigen Wechselstroms gebildet ist, als Beispiel beschrieben.The power conversion device according to the embodiment includes combinations of transducers formed of a plurality of stages for each of the U phase, the V phase, and the W phase of three-phase AC, and a plurality of transformers, and the DC power into one Convert AC power (AC) through the combinations. Hereinafter, a case where a combination of a transformer and a plurality of transformers is formed in two stages for each of the U-phase, the V-phase and the W-phase of the three-phase alternating current will be described as an example.

Wie in 1 beispielsweise gezeigt ist, enthält Wandlervorrichtung Wandler 11 und 12 (cnv_u2, cnv_u1) und Transformatoren 21 und 22 (tr_u2, tr_u1), die so vorgesehen sind, dass sie einer U-Phasenlast 31 (1_u) entsprechen; Wandler 13 und 14 (cnv_v2, cnv_v1) und Transformatoren 23 und 24 (tr_v2, tr_v1), die vorgesehen sind, so dass sie eine V-Phasenlast 32 (1_v) entsprechen; und Wandler 15 und 16 (cnv_w2, cnv_w1) und Transformatoren 25 und 26 (tr_w2, tr_w1), die vorgesehen sind, so dass sie einer W-Phasenlast 33 (1_w) entsprechen, wodurch eine Gleichstromspannung v_dc, die von einer Gleichstromleistungsquelle 10 zugeführt wird, in eine dreiphasige Wechselstromspannung gewandelt wird, und eine Wechselstromleistung den Lasten 31 bis 33 (1_u, 1_v, 1_w) zugeführt wird.As in 1 For example, transducer device includes transducers 11 and 12 ( cnv_u2 . cnv_u1 ) and transformers 21 and 22 ( tr_u2 . tr_u1 ) which are provided to be a U-phase load 31 (1_u) correspond; converter 13 and 14 ( cnv_v2 . cnv_v1 ) and transformers 23 and 24 ( tr_v2 . tr_v1 ), which are provided so that they have a V-phase load 32 (1_v) correspond; and transducers 15 and 16 ( cnv_w2 . cnv_w1 ) and transformers 25 and 26 ( tr_w2 . tr_w1 ), which are provided so that they have a W-phase load 33 (1_w), thereby generating a DC voltage v_dc from a DC power source 10 is supplied, is converted into a three-phase AC voltage, and an AC power to the loads 31 to 33 (1_u, 1_v, 1_w) is supplied.

Wie es in 1 gezeigt wird, ist die Gleichstromleistungsquelle 10, die die Gleichstromspannung v_dc zuführt, mit jedem Eingangsanschluss der U-Phasenwandler 11 und 12 (cnv_u2, cnv_u1), mit jedem Eingangsanschluss der V-Phasenwandler 13 und 14 (cnv_v2, cnv_v1) und mit jedem Eingangsanschluss der W-Phasenwandler 15 und 16 (cnv_w2, cnv_w1) gekoppelt.As it is in 1 is shown is the DC power source 10 supplying the DC voltage v_dc to each input terminal of the U-phase converter 11 and 12 ( cnv_u2 . cnv_u1 ), with each input terminal of the V-phase converter 13 and 14 ( cnv_v2 . cnv_v1 ) and with each input terminal of the W-phase converter 15 and 16 ( cnv_w2 . cnv_w1 ) coupled.

Ein Ausgabeanschluss des U-Phasenwandlers 11 (u_2) ist mit einer Sekundärseite des U-Phasentransformators 21 (tr_u2) gekoppelt, und ein Ausgabeanschluss des U-Phasenwandlers 12 (u_1) ist mit einer Sekundärseite des U-Phasentransformators 22 (tr_u1) gekoppelt. Unter den Transformatoren 21 und 22 (tr_u2, tr_u1) ist ein negativer Anschluss auf der Primärseite des Transformators 22 (tr_u1) an einer Niederspannungsseite mit einem Bezugspotentialpunkt gekoppelt, eine Primärseite des Transformators 22 (tr_u1) ist mit einem negativen Anschluss auf der Primärseite des Transformators 21 (tr_u2) gekoppelt, und ein positiver Anschluss auf der Primärseite des Transformators 21 (tr_u2) ist mit der Last 31 (1_u) gekoppelt.An output terminal of the U-phase converter 11 ( u_2 ) is connected to a secondary side of the U-phase transformer 21 ( tr_u2 ), and an output terminal of the U-phase converter 12 ( u_1 ) is connected to a secondary side of the U-phase transformer 22 ( tr_u1 ) coupled. Under the transformers 21 and 22 ( tr_u2 . tr_u1 ) is a negative terminal on the primary side of the transformer 22 ( tr_u1 ) is coupled to a reference potential point on a low voltage side, a primary side of the transformer 22 ( tr_u1 ) has a negative terminal on the primary side of the transformer 21 ( tr_u2 ), and a positive terminal on the primary side of the transformer 21 ( tr_u2 ) is with the load 31 ( 1_u ) coupled.

Durch Kopplung der Transformatoren 21 und 22 (tr_u2, tr_u1) für jede Stufe in Reihen wird eine hohe Wechselspannung, die eine Addition einer Spannung des Wandlers 11 (cnv_u2) und einer Spannung des Wandlers 12 (cnv_u1) ist, der Last 31 (1_u) zugeführt. By coupling the transformers 21 and 22 ( tr_u2 . tr_u1 ) for each stage in rows will be a high alternating voltage, which is an addition of a voltage of the converter 11 ( cnv_u2 ) and a voltage of the converter 12 ( cnv_u1 ) is the load 31 ( 1_u ).

Die V-Phase und die W-Phase haben auch die gleiche Konfiguration wie jene der beschriebenen U-Phase und unterscheiden sich von der U-Phase nur an dem Punkt, dass eine Ausgabewechselspannung jeweils um 120 Grad außer Phase ist.The V-phase and the W-phase also have the same configuration as those of the U-phase described, and differ from the U-phase only at the point that an AC output voltage is 120 degrees out of phase, respectively.

Im Folgenden wird als Beispiel ein Fall beschrieben, in dem die Zahl der Multiplexe (die Anzahl der Stufen) 2 ist, aber eine Konfiguration ist möglich, bei der die Anzahl der Reihen weiter erhöht ist, indem die Anzahl der Multiplexe (die Anzahl der Stufen) auf drei oder mehr gesetzt wird, um die Ausgabewechselspannung weiter zu erhöhen.In the following, a case where the number of multiplexes (the number of stages) is 2 will be described as an example, but a configuration is possible in which the number of rows is further increased by dividing the number of multiplexes (the number of stages ) is set to three or more to further increase the output AC voltage.

Bei der oben beschriebenen Multiplex-Leistungswandlervorrichtung sind des Weiteren Stromdetektoren 41-46, die jeweils die Werte von Sekundärströmen i_u2, i_u1, i_v2, i_v1, i_w2 und i_w1 der Transformatoren 21-26 (tr_u2, tr_u1, tr_v2, tr_v1, tr_w2, tr_w1); und Stromdetektoren 51-53, die jeweils die Werte der Primärströme i_u, i_v und i_w der Transformatoren 21, 23 und 25 (tr_u2, tr_v2, tr_w2) erfassen, installiert.Further, in the multiplexed power conversion device described above, there are current detectors 41 - 46 , respectively the values of secondary currents i_u2 . i_u1 . i_v2 . i_v1 . I_W2 and I_W1 the transformers 21 - 26 ( tr_u2 . tr_u1 . tr_v2 . tr_v1 . tr_w2 . tr_w1 ); and current detectors 51 - 53 , respectively, the values of the primary currents i_u . i_v and I_w the transformers 21 . 23 and 25 ( tr_u2 . tr_v2 . tr_w2 ), installed.

Ein Stromwert, der durch jeden der Stromdetektoren erfasst wird, wird an einer Steuervorrichtung 1 übertragen, die in der Multiplex-Leistungswandlervorrichtung vorgesehen ist.A current value detected by each of the current detectors is applied to a control device 1 transmitted, which is provided in the multiplexed power converter device.

Die Steuervorrichtung 1 liefert Wandlerausgabespannungsbefehlswerte Vref_u2, Vref_u1, Vref_v2, Vref_v1, Vref_w2 und Vref_w1 an die Wandler 11-16 (cnv_u2, cnv_u1, cnv_v2, cnv_v1, cnv_w2, cnv_w1) für jede Stufe jeweils in Übereinstimmung mit einem Leistungsbefehl von einem übergeordneten System und stellt die Wandlerausgabespannungsbefehlswerte Vref_u1, Vref_u2, Vref_v1, Vref_v2, Vref_w1 und Vref_w2 so ein, dass die gleichstromverzerrte Magnetisierung, die in den Transformatoren 21-16 (tr_u2, tr_u1, tr_v2, tr_v1, tr_w2, tr_w1) erzeugt werden kann, unterdrückt werden kann, und Abweichungen in den Anregungsströmen zwischen den Transformatoren für jede Phase ebenfalls beruhend auf Stromwerten unterdrückt werden können, die jeweils durch die Stromdetektoren 41-46 und 51-53 erfasst werden.The control device 1 provides converter output voltage command values Vref_u2 . Vref_u1 . Vref_v2 . Vref_v1 . Vref_w2 and Vref_w1 to the transducers 11 - 16 ( cnv_u2 . cnv_u1 . cnv_v2 . cnv_v1 . cnv_w2 . cnv_w1 ) for each stage, respectively, in accordance with a power command from a higher-level system and sets the converter output voltage command values Vref_u1 . Vref_u2 . Vref_v1 . Vref_v2 . Vref_w1 and Vref_w2 so that the DC distorted magnetization in the transformers 21 - 16 ( tr_u2 . tr_u1 . tr_v2 . tr_v1 . tr_w2 . tr_w1 ) can be suppressed, and variations in the excitation currents between the transformers for each phase can also be suppressed based on current values respectively through the current detectors 41 - 46 and 51 - 53 be recorded.

Hier wird ein Bespiel einer funktionalen Konfiguration der Steuervorrichtung 1 in 2 gezeigt.Here will be an example of a functional configuration of the control device 1 in 2 shown.

Die Steuervorrichtung 1 enthält Funktionen einer Signalempfangseinheit 61, einer Gesamtverzerrungs-Magnetisierungsunterdrückungssteuereinheit 62, einer Individualverzerrungs-Magnetisierungsunterdrückungssteuereinheit 63, einer Signalübertragungseinheit 64, usw.The control device 1 contains functions of a signal receiving unit 61 , an overall distortion magnetization suppression control unit 62 , an individual distortion magnetization suppression control unit 63 , a signal transmission unit 64 , etc.

Die Steuervorrichtung 1 führt eine gleichstromverzerrte Magnetisierungssteuerung durch Unterdrücken der gleichstromverzerrten Magnetisierung für jeden Transformator der oben beschriebenen Multiplex-Leistungsvorrichtung durch. Die gleichstromverzerrte Magnetisierungssteuerung ist in eine Gesamtverzerrungs-Magnetisierungsunterdrückungssteuerung und eine Individualverzerrungs-Magnetisierungsunterdrückungssteuerung unterteilt. Die Gesamtverzerrungs-Magnetisierungsunterdrückungssteuerung wird durch die Gesamtverzerrung-Magnetisierungsunterdrückungssteuereinheit 62 ausgeführt, und die Individualverzerrungs-Magnetisierungsunterdrückungssteuerung wird durch die Individualverzerrung-Magnetisierungsunterdrückungssteuereinheit 63 ausgeführt.The control device 1 performs a DC-distorted magnetization control by suppressing the DC-distorted magnetization for each transformer of the above-described multiplexed power device. The DC-distorted magnetization controller is divided into a total distortion magnetization suppression controller and an individual distortion magnetization suppression controller. The total distortion magnetization suppression control is performed by the total distortion magnetization suppression control unit 62 and the individual distortion magnetization suppression control is executed by the individual distortion magnetization suppression control unit 63 executed.

Die Signalempfangseinheit 61 hat die Funktion zum Empfang von Signale, die Werte der Sekundärströme i_u2, i_u1, i_v2, i_v1, i_w2, und i_w1 der Transformatoren 21-26 (tr_u2, tr_u1, Tr_v2, tr_v1, tr_w2, tr_w1) anzeigen, die durch die Stromdetektoren 41-46 erfasst werden, und zum Erfassen von Signalen, die Werte der Primärströme i_u, i_v und i_w der Transformatoren 21, 13 und 15 (tr_u2, tr_v2, tr_w2) anzeigen, die durch die Stromdetektoren 51-53 erfasst werden.The signal receiving unit 61 has the function of receiving signals, the values of secondary currents i_u2 . i_u1 . i_v2 . i_v1 . I_W2 , and I_W1 the transformers 21 - 26 ( tr_u2 . tr_u1 . Tr_v2 . tr_v1 . tr_w2 . tr_w1 ) indicated by the current detectors 41 - 46 are detected, and for detecting signals, the values of the primary currents i_u . i_v and I_w the transformers 21 . 13 and 15 ( tr_u2 . tr_v2 . tr_w2 ) indicated by the current detectors 51 - 53 be recorded.

Die Gesamtverzerrung-Magnetisierungsunterdrückungssteuereinheit 62 hat die Funktion zum Durchführen von Steuerung (Gesamtverzerrungs-Magnetisierungsunterdrückungssteuerung) zum jeweilen Unterdrücken von Gleichstromverzerrungsmagnetisierung der gesamten U-Phasen-Transformatoren 21 und 22 (tr_u2, tr_u1), der Gleichstromverzerrungsmagnetisierung der gesamten V-Phasen-Transformatoren 23 und 24 (tr_v2, tr_v1), und der Gleichstromverzerrungsmagnetisierung der gesamten W-Phasen-Transformatoren 25 und 26 (tr_w2, tr_wl), beruhend auf den Werten der Anregungsströme der jeweiligen Transformatoren, die von den Stromwerten erhalten werden, welche durch die Stromdetektoren 41-46 erfasst werden, und den Stromwerte, die durch die Stromdetektoren 51-53 erfasst werden.The total distortion magnetization suppression control unit 62 has the function of performing control (total distortion magnetization suppression control) for respectively suppressing DC distortion magnetization of the entire U-phase transformers 21 and 22 ( tr_u2 . tr_u1 ), the DC distortion magnetization of the entire V-phase transformers 23 and 24 ( tr_v2 . tr_v1 ), and the DC distortion magnetization of the entire W-phase transformers 25 and 26 ( tr_w2 , tr_wl), based on the values of the excitation currents of the respective transformers, which are obtained from the current values obtained by the current detectors 41 - 46 be detected, and the current values through the current detectors 51 - 53 be recorded.

Beispielsweise enthält die Gesamtverzerrungs-Magnetisierungsunterdrückungssteuereinheit 62 ein Steuerelement, das erste Korrektursignale (für die U-Phase) erzeugt, welche einen Gleichstrombestandteil konvergieren, der in einem Mittelwert der jeweiligen Anregungsströme der U-Phasen-Transformatoren 21 und 22 (tr_u2, tr_u1) enthalten ist, auf Null. Diese Korrektursignale sind auf Wandlerausgabespannungsbefehlsignalen überlagert, die an die U-Phase-Wandler 11 und 12 (cnv_u2, cnv_u1) zu übertragen sind, um die Gleichstromverzerrungsmagnetisierung der U-Phasen-Transformatoren 21 und 22 (tr_2, tr_1) zu unterdrücken.For example, the total distortion magnetization suppression control unit includes 62 a controller that generates first correction signals (for the U-phase) that converge a DC component that is in an average of the respective excitation currents of the U-phase transformers 21 and 22 ( tr_u2 . tr_u1 ) is zero. These correction signals are superimposed on transducer output voltage command signals applied to the U-phase converters 11 and 12 ( cnv_u2 . cnv_u1 ) too are transmitted to the DC distortion magnetization of the U-phase transformers 21 and 22 ( TR_2 . tr_1 ) to suppress.

In ähnlicher Weise enthält die Gesamtverzerrung-Magnetisierungsunterdrückungssteuereinheit 62 ein Steuerelement, das erste Korrektursignale (für die V-Phase) erzeugt, die einen Gleichstrombestandteil, der in einem Mittelwert der jeweiligen Anregungsströme der V-Phasen-Transformatoren 23 und 24 (tr_v2, tr_v1) enthalten ist, auf Null konvergieren. Diese Korrektursignale werden Wandlerausgabespannungsbefehlsignalen überlagert, die an die V-Phasen-Wandler 13 und 14 (cnv_v2, cnv_v1) zu übertragen sind, um die Gleichstromverzerrungsmagnetisierung der V-Phasen-Transformatoren 23 und 24 (tr_v2, tr_v1) zu unterdrücken.Similarly, the overall distortion magnetization suppression control unit includes 62 a control element that generates first correction signals (for the V-phase) that includes a DC component that is in an average of the respective excitation currents of the V-phase transformers 23 and 24 ( tr_v2 . tr_v1 ), converge to zero. These correction signals are superimposed on transducer output voltage command signals applied to the V-phase converters 13 and 14 ( cnv_v2 . cnv_v1 ) to the DC distortion magnetization of the V-phase transformers 23 and 24 ( tr_v2 . tr_v1 ) to suppress.

In ähnlicher Weise enthält die Gesamtverzerrungs-Magnetisierungsunterdrückungssteuereinheit 62 ein Steuerelement, das erste Korrektursignale (für die W-Phase) erzeugt, die einen Gleichstrombestandteil, der in einem Mittelwert der jeweiligen Anregungsströme der W-Phasen-Transformatoren 25 und 26 (tr_w2, tr_w1) enthalten ist, auf Null konvergieren. Diese Korrektursignale werden Wandlerausgabespannungsbefehlsignalen überlagert, die an die W-Phasen-Wandler 15 und 16 (cnv_w2, cnv_w1) zu übertragen sind, um die Gleichstromverzerrungsmagnetisierung der W-Phasen-Transformatoren 25 und 26 (tr_w2, tr_w1) zu unterdrücken.Similarly, the total distortion magnetization suppression control unit includes 62 a control element that generates first correction signals (for the W-phase) that includes a DC component that is at an average of the respective excitation currents of the W-phase transformers 25 and 26 ( tr_w2 . tr_w1 ), converge to zero. These correction signals are superimposed on transducer output voltage command signals applied to the W-phase converters 15 and 16 ( cnv_w2 . cnv_w1 ) to the DC distortion magnetization of the W-phase transformers 25 and 26 ( tr_w2 . tr_w1 ) to suppress.

Die Individualverzerrung-Magnetisierungsunterdrückungssteuereinheit 63 hat die Funktion zum Durchführen einer Steuerung bzw. zum Unterdrücken von Abweichungen der Gleichstromverzerrungsmagnetisierung zwischen den U-Phasen-Transformatoren 21 und 22 (tr_u2, tr_u1), von Abweichungen in der Gleichstromverzerrungsmagnetisierung zwischen den V-Phasen-Transformatoren 23 und 24 (tr_v2, tr_v1) und von Abweichungen in der Gleichstromverzerrungsmagnetisierung zwischen den W-Phasen-Transformatoren 25 und 26 (tr_w2, tr_w1) beruhend auf den Werten der Anregungsströme der Transformatoren, die von den Stromwerten erhalten werden, die durch die Stromdetektoren 41-46 erfasst werden, und den Stromwerten, die durch die Stromdetektoren 51-53 erfasst werden. Die Individualverzerrung-Magnetisierungsunterdrückungssteuereinheit 63 verwendet kein Signal, dass durch ein Filter gelaufen ist, wodurch Totzeit in der Steuerung verursacht würde, und verwendet zur Steuerung nur ein Signal, das nicht durch ein Filter läuft.The individual distortion magnetization suppression control unit 63 has the function of performing control or suppressing variations in the DC distortion magnetization between the U-phase transformers 21 and 22 ( tr_u2 . tr_u1 ), variations in DC distortion magnetization between the V-phase transformers 23 and 24 ( tr_v2 . tr_v1 ) and deviations in the DC distortion magnetization between the W-phase transformers 25 and 26 ( tr_w2 . tr_w1 ) based on the values of the excitation currents of the transformers obtained from the current values provided by the current detectors 41 - 46 be detected, and the current values through the current detectors 51 - 53 be recorded. The individual distortion magnetization suppression control unit 63 does not use a signal that has passed through a filter, causing dead time in the controller, and uses only a signal that does not pass through a filter for control.

Beispielsweise enthält die Individualverzerrung-Magnetisierungsunterdrückungssteuereinheit 63 zwei Steuerelemente, die zweite Korrektursignale (für die U-Phase) erzeugen, welche jeweilige Anregungsströme der U-Phasen-Transformatoren 21 und 22 (tr-u2, tr_u1) auf den Mittelwert der jeweiligen Anregungsströme der U-Phasen-Transformatoren 21 und 22 (tr_u2, tr_u1) konvergieren. Die Korrektursignale werden des Weiteren auf die ersten Korrektursignalen (für die U-Phase) überlagert, um die Abweichungen in der Gleichstromverzerrungsmagnetisierung zwischen den U-Phasen-Transformatoren 21 und 22 (tr_u2, tr_u1) zu unterdrücken.For example, the individual distortion magnetization suppression control unit includes 63 two control elements which generate second correction signals (for the U-phase), which respective excitation currents of the U-phase transformers 21 and 22 ( tr-u2 . tr_u1 ) to the mean value of the respective excitation currents of the U-phase transformers 21 and 22 ( tr_u2 . tr_u1 ) converge. The correction signals are further superimposed on the first correction signals (for the U-phase) to compensate for the variations in the DC distortion magnetization between the U-phase transformers 21 and 22 ( tr_u2 . tr_u1 ) to suppress.

In ähnlicher Weise enthält die Individaulverzerrung-Magnetisierungsunterdrückungssteuereinheit 63 zwei Steuerelemente, die zweite Korrektursignale (für die V-Phase) erzeugen, welche die jeweiligen Anregungsströme der V-Phasen-Transformatoren 23 und 24 (tr_v2, tr_v1) auf den Mittelwert der jeweiligen Anregungsströme der V-Phasen-Transformatoren 23 und 24 (tr_v2, tr_v1) konvergieren. Die Korrektursignale werden des Weiteren auf die ersten Korrektursignale (für die V-Phase) überlagert, um die Abweichung der Gleichstromverzerrungsmagnetisierung zwischen den V-Phasen-Transformatoren 23 und 24 (tr_v2, tr_v1) zu unterdrücken.Similarly, the individual distortion magnetization suppression control unit includes 63 two controls that generate second correction signals (for the V-phase) representing the respective excitation currents of the V-phase transformers 23 and 24 ( tr_v2 . tr_v1 ) to the average value of the respective excitation currents of the V-phase transformers 23 and 24 ( tr_v2 . tr_v1 ) converge. The correction signals are further superimposed on the first correction signals (for the V-phase) to compensate for the deviation of the DC distortion magnetization between the V-phase transformers 23 and 24 ( tr_v2 . tr_v1 ) to suppress.

In ähnlicher Weise enthält die Individaulverzerrung-Magnetisierungsunterdrückungssteuereinheit 63 zwei Steuerelemente, die zweite Korrektursignale (für die W-Phase) erzeugen, welche die jeweiligen Anregungsströme der W-Phasen-Transformatoren 25 und 26 (tr_w2, tr_w1) auf den Mittelwert der jeweiligen Anregungsströme der W-Phasen-Transformatoren 25 und 26 (tr_w2, tr_w1) konvergieren. Die Korrektursignale werden des Weiteren den ersten Korrektursignalen (für die W-Phase) überlagert, um die Abweichung der Gleichstromverzerrungsmagnetisierung zwischen den w-Phasen-Transformatoren 25 und 26 (tr_w2, tr_w1) zu unterdrücken.Similarly, the individual distortion magnetization suppression control unit includes 63 two controls which generate second correction signals (for the W-phase) representing the respective excitation currents of the W-phase transformers 25 and 26 ( tr_w2 . tr_w1 ) to the mean value of the respective excitation currents of the W-phase transformers 25 and 26 ( tr_w2 . tr_w1 ) converge. The correction signals are further superimposed on the first correction signals (for the W phase) to determine the deviation of the DC distortion magnetization between the W phase transformers 25 and 26 ( tr_w2 . tr_w1 ) to suppress.

Die Signalübertragungseinheit 64 hat die Funktion zum jeweiligen Übertragen an die Wandler 11-16 (cnv_u2, cnv_u1, cnv_v2, cnv_v1, cnv_w2, cnv_w1) der Wandlerausgabespannungsbefehlswerte Vref_u1, Vref_u2, Vref_v1, Vref_v2, Vref_w1, Vref_w2, welche durch die Überlagerung der oben beschriebenen ersten Korrektursignale und der oben beschriebenen zweiten Korrektursignale auf die Wandlerausgabespannungsbefehle (Bezugswerte) erhalten werden, um diese an die jeweiligen Wandler in Übereinstimmung mit den Leistungsbefehl von dem übergeordneten System zu übertragen.The signal transmission unit 64 has the function of transmitting to the transducers 11 - 16 ( cnv_u2 . cnv_u1 . cnv_v2 . cnv_v1 . cnv_w2 . cnv_w1 ) of the converter output voltage command values Vref_u1 . Vref_u2 . Vref_v1 . Vref_v2 . Vref_w1 . Vref_w2 which are obtained by superimposing the above-described first correction signals and the above-described second correction signals on the transducer output voltage commands (reference values) to transmit them to the respective transducers in accordance with the power commands from the upper-level system.

3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration zum Verwirklichen der gleichstromverzerrten Magnetisierungssteuerung durch die Steuervorrichtung 1 zeigt. Hier wird von der U-Phase, der V-Phase und der W-Phase nur eine Konfiguration bezüglich der U-Phase gezeigt. 3 FIG. 15 is a diagram showing an example of a configuration for realizing the DC-distorted magnetization control by the control device 1 shows. Here, only U-phase configuration of the U-phase, V-phase, and W-phase is shown.

Die Steuervorrichtung 1 enthält beispielsweise Subtraktionseinheiten 71, 72, eine Addiereinheit 73, eine Multiplikationseinheit 74, ein Tiefpassfilter 75, eine Proportionalintegralsteuereinheit 76, Subtraktionseinheiten 81 und 91, Proportionalintegralsteuereinheiten 82 und 92, Subtraktionseinheiten 83 und 93, und Subtraktionseinheiten 84 und 94. Hier wird beispielhaft ein Fall beschrieben, bei dem die Proportionalintegralsteuereinheiten 76, 82 und 92, die Proportionalintegralsteuerung (PI Steuerung) durchführen, verwendet werden, wobei jedoch diese Proportionalintegralsteuereinheiten durch Proportionalintegralsteuereinheiten ersetzt werden können, die an deren Stelle Proportionalintegraldifferentialsteuerung (PID Steuerung) durchführen. The control device 1 contains, for example, subtraction units 71 . 72 , an adding unit 73 , a multiplication unit 74 , a low pass filter 75 , a proportional integral control unit 76 , Subtraction Units 81 and 91 , Proportional integral control units 82 and 92 , Subtraction Units 83 and 93 , and subtraction units 84 and 94 , Here will be described by way of example a case in which the proportional integral control units 76 . 82 and 92 however, these proportional integral control units may be replaced by proportional integral control units which perform proportional integral differential control (PID control) in their stead.

Die Subtraktionseinheit 71 subtrahiert den Wert i_u des Primärstroms von dem Wert i_u1 des Sekundärstroms des Transformators tr_u1 zum Berechnen eines Wertes i_m_u1 des Anregungsstroms (U-Phasenanregungsstrom erster Stufe) des Transformators tr_u1. In ähnlicher Weise subtrahiert die Subtraktionseinheit 72 den Wert i_u des Primärstroms von dem Wert i_u2 des Sekundärstroms des Transformators tr_u2 zum Berechnen eines Wertes i_m_u2 des Anregungsstroms (U-Phasenanregungsstrom zweiter Stufe) des Transformators tr_u2.The subtraction unit 71 subtracts the value i_u of the primary current of the value i_u1 the secondary current of the transformer tr_u1 to calculate a value i_m_u1 the excitation current (U-phase excitation current of the first stage) of the transformer tr_u1 , Similarly, the subtraction unit subtracts 72 the value i_u of the primary current of the value i_u2 the secondary current of the transformer tr_u2 to calculate a value i_m_u2 the excitation current (second stage U-phase excitation current) of the transformer tr_u2 ,

Die Additionseinheit 73 addiert den Wert i_m_u1 des U-Phasenanregungsstrom erster Stufe zu dem Wert i_m_u2 des U-Phasenanregungsstroms zweiter Stufe und gibt ein Additionsergebnis aus. Die Multiplikationseinheit 74 multipliziert das Additionsergebnis mit 0,5 (oder dividiert das Additionsergebnis durch 2) und gibt den Wert i_m_u des U-Phasenanregungsstroms aus. Nämlich eine Kombination der Additionseinheit 73 und der Multiplikationseinheit 74 berechnet einen Mittelwert des Anregungsstroms der U-Phasen-Transformatoren tr_u1 und tr_u2.The addition unit 73 adds the value i_m_u1 the first phase U-phase excitation current to the value i_m_u2 of the U-phase excitation current of the second stage and outputs an addition result. The multiplication unit 74 multiplies the addition result by 0.5 (or divides the addition result by 2) and returns the value i_m_u of the U-phase excitation current. Namely a combination of the addition unit 73 and the multiplication unit 74 calculates a mean value of the excitation current of the U-phase transformers tr_u1 and tr_u2 ,

Im Folgenden wird beispielhaft ein Fall, bei dem die Zahl der Multiplexe (Anzahl der Stufen) zwei ist, beschrieben, aber in einem Fall, in dem die Anzahl der Multiplexe (Anzahl der Stufen) n ist (n ist eine ganze Zahl von 3 oder mehr), addieren die Additionseinheit 73 Werte von n Anregungsströmen, und die Multiplikationseinheit 74 multipliziert das Additionsergebnis mit 1/n (oder dividiert das Additionsergebnis durch n).Hereinafter, a case where the number of multiplexes (number of stages) is two will be described by way of example, but in a case where the number of multiplexes (number of stages) is n (n is an integer of 3 or more), add the addition unit 73 Values of n excitation currents, and the multiplication unit 74 multiplies the addition result by 1 / n (or divides the addition result by n).

Ein Filter 75 extrahiert einen AnregungsstromGleichstrombestandteil (U-Phasen-AnregungsstromGleichstrombestandteil) i_m_u_dc der Transformatoren tr_u1 und tr_u2 von dem Wert i_m_u des U-Phasen-Anregungsstroms, der von der Additionseinheit 73 ausgegeben wird. Als dieses Filter 75 kann ein Tiefpassfilter (ein Filter durch welches ein Signal mit einer noch niedrigeren Frequenz als einer bestimmten Frequenz durchlaufen kann) verwendet werden. Zur genaueren Erfassung des Gleichstrombestandteils kann das Filter 75 beispielsweise durch ein bewegliches Mittelwertfilter ersetzt werden, das sequentiell einen beweglichen Mittelwert (beweglichen Mittelwert eines Wechselausgabespannungszyklus) des Signals für eine bestimmte Zeit ausgibt.A filter 75 extracts an excitation current, DC component (U-phase excitation current, DC component) i_m_u_dc the transformers tr_u1 and tr_u2 from the value i_m_u of the U-phase excitation current coming from the addition unit 73 is issued. Than this filter 75 For example, a low-pass filter (a filter through which a signal with an even lower frequency than a certain frequency can pass) can be used. For more accurate detection of the DC component, the filter 75 For example, it may be replaced by a moving average filter that sequentially outputs a moving average (moving average of a change output voltage cycle) of the signal for a certain time.

Die Proportionalintegralsteuereinheit 76 bildet zumindest einen Teil der oben beschriebenen Gesamtverzerrung-Magnetisierungsunterdrückungssteuereinheit 62. Die Proportionalintegralsteuereinheit 76 ist ein Steuerelement, das die Gesamtverzerrung-Magnetisierungsunterdrückungssteuerung verwirklicht. Es führt, beispielsweise einen Proportionalintegralbetrieb PI durch, um den Gleichstrombestandteil des U-Phasen-Anregungsstroms i_m_u_dc auf Null zu konvergieren, und erzeugt einen U-Phasen-Verzerrungsmagnetisierungs-Unterdrückungskorrekturspannungsbefehlswert vref_m_u (entsprechend dem oben beschriebenen ersten Korrektursignal (für die U-Phase)) als einen Korrekturwert in Bezug auf den U-Phasen-Wandlerausgabespannungsbefehlswert (Bezugswert) vref_u für den U-Phasen-Wandler. Eine Proportional- und Integral-Verstärung, die für den Proportional- und Integral-Betrieb PI verwendete wird, wird in einem Bereich gesetzt, in dem ein Steuersystem angesichts eines Ausmaßes der Phasenverzögerung des Tiefpassfilters 75 (oder des beweglichen Mittelwertfilters) stabil ist.The proportional integral control unit 76 forms at least part of the total distortion magnetization suppression control unit described above 62 , The proportional integral control unit 76 is a control that realizes the total distortion magnetization suppression control. It performs, for example, a proportional integral operation PI to the DC component of the U-phase excitation current i_m_u_dc to converge to zero, and generates a U-phase distortion magnetization suppression correction voltage command value vref_m_u (corresponding to the above-described first correction signal (for the U-phase)) as a correction value with respect to the U-phase converter output voltage command value (reference value) vref_u for the U-phase converter. Proportional and integral gain used for the proportional and integral operation PI is set in a range in which a control system takes into account a degree of phase lag of the low-pass filter 75 (or the moving average filter) is stable.

Die Subtraktionseinheit 81, die Proportionalintegralsteuereinheit 82, die Subtraktionseinheit 83 und die Subtraktionseinheit 84 bilden Teil der oben beschriebenen Gesamtverzerrungs-Magnetisierungsunterdrückungssteuereinheit 63. In ähnlicher Wiese bilden auch die Subtraktionseinheit 91, die Proportionalintegralsteuereinheit 92, die Subtraktionseinheit 93 und die Subtraktionseinheit 94 Teil der oben beschriebenen Individualverzerrungs-Magnetisierungsunterdrückungssteuereinheit 62.The subtraction unit 81 , the proportional integral control unit 82 , the subtraction unit 83 and the subtraction unit 84 form part of the total distortion magnetization suppression control unit described above 63 , In a similar way form also the subtraction unit 91 , the proportional integral control unit 92 , the subtraction unit 93 and the subtraction unit 94 Part of the individual distortion magnetization suppression control unit described above 62 ,

Die Subtraktionseinheit 81 subtrahiert den Wert i_m_u1 des U-Phasen-Anregungsstroms erster Stufe, der durch die Subtraktionseinheit 71 berechnet wurde, von dem Wert i_m_u des U-Phasen-Anregungsstroms, der durch die Multiplikationseinheit 74 berechnet wurde, und gibt eine Differenz zwischen dem Wert i_m_u des U-Phasen-Anregungsstroms und dem Wert i_m_u1 des U-Phasen-Anregungsstroms erster Stufe aus.The subtraction unit 81 subtracts the value i_m_u1 of the first stage U-phase excitation current passing through the subtraction unit 71 was calculated from the value i_m_u of the U-phase excitation current passing through the multiplication unit 74 was calculated, and gives a difference between the value i_m_u of the U-phase excitation current and the value i_m_u1 of the U-phase excitation current of the first stage.

Die Proportionalintegralsteuereinheit 82 führt beispielsweise den Proportional- und Integralbetrieb PI1 durch, um die Differenz zwischen dem Wert i_m_u des U-Phasen-Anregungsstroms und dem Wert i_m_u1 des U-Phasen-Anregungsstroms erster Stufe auf Null zu konvergieren, und erzeugt einen Korrekturwert (entsprechend einem der oben beschriebenen zweiten Korrektursignale (für die U-Phase)) in Bezug auf den oben beschriebenen U-Phasen-Verzerrungsmagnetisierungs-Unterdrückungskorrekturspannungsbefehlswert vref_m_u. Die Subtraktionseinheit 83 subtrahiert diesen erzeugten Korrekturwert von dem U-Phasen-Verzerrungsmagnetisierungs-Unterdrückungskorrekturspannungsbefehlswert vref_m_u und erzeugt einen Korrekturwert (U-Phasen-Verzerrungsmagnetisierungs-Unterdrückungskorrekturspannungsbefehlswert erster Stufe) vref_m_u1 in Bezug auf dem U-Phasen-Wandlerausgabespannungsbefehlwert (Bezugswert) ref_u.The proportional integral control unit 82 leads, for example, the proportional and integral operation PI1 through to the difference between the value i_m_u of the U-phase excitation current and the value i_m_u1 of the first stage U-phase excitation current to converge to zero, and generates a correction value (corresponding to one of the with respect to the above-described U-phase distortion magnetization suppression correction voltage command value vref_m_u , The subtraction unit 83 subtracts this generated correction value from the U-phase distortion magnetization suppression correction voltage command value vref_m_u and generates a correction value (first-stage U-phase distortion magnetization suppression correction voltage command value) vref_m_u1 with respect to the U-phase converter output voltage command value (reference value) ref_u.

Die Subtraktionseinheit 84 subtrahiert den erzeugten Korrekturwert (U-Phasen-Vezerrungsmagnetisierungs-Unterdrückungskorrekturspannungsbefehlswert erster Stufe (vref_m_u1) von dem U-Phasen-Wandlerausgabespanunngsbefehlswert (Bezugswert) vref_u und erzeugt einen Wandlerausgabespanunngsbefehlswert vref_u1 für den U-Phasenwandler erster Stufe cnv_u1.The subtraction unit 84 subtracts the generated correction value (U-phase bias magnetization suppression correction voltage command value of first stage (vref_m_u1) from the U-phase converter output voltage command value (reference value) vref_u, and generates a converter output voltage command value vref_u1 for the U-phase converter of the first stage cnv_u1 ,

In ähnlicher Weise subtrahiert die Subtraktionseinheit 91 den U-Phasen-Anregungsstrom zweiter Stufe i_m_u2, der durch die Subtraktionseinheit 72 berechnet wurde, von dem Wert i_m_u des U-Phasen-Anregungsstroms, der von der Multiplikationseinheit 74 berechnet wurde, und gibt die Differenz zwischen dem Wert i_m_u des U-Phasen-Anregungsstroms und dem Wert i_m_u2 des U-Phasen-Anregungsstroms zweiter Stufe aus.Similarly, the subtraction unit subtracts 91 the second stage U-phase excitation current i_m_u2 by the subtraction unit 72 was calculated from the value i_m_u of the U-phase excitation current generated by the multiplication unit 74 was calculated, and gives the difference between the value i_m_u of the U-phase excitation current and the value i_m_u2 of the second stage U-phase excitation current.

Die Proportionalintegralsteuereinheit 92 führt beispielsweise den Proportional- und Integralbetrieb PI2 durch, um die Differenz zwischen dem Wert i_m_u des U-Phasen-Anregungsstroms und dem Wert i_m_u2 des U-Phasen-Anregungsstroms zweiter Stufe auf Null zu konvergieren, und erzeugt einen Korrekturwert (entsprechend einem der oben beschriebenen zweiten Korrektursignale (für die U-Phase)) in Bezug auf den oben beschriebenen U-Phasen-Verzerrungsmagnetisierung-Unterdrückungskorrekturspannungsbefehlswert vref_m_u. Bei dieser Proportionalintegralsteuereinheit 92 wird eine Steuerverstärkung eingestellt, um größer als jene der oben beschriebenen Proportionalintegralsteuereinheit 76 zu sein. Die Subtraktionseinheit 93 subtrahiert den erzeugten Korrekturwert von dem U-Phasen-Verzerrungsmagnetisierungs-Unterdrückungskorrekturspannungsbefehlswert vref_m_u und erzeugt einen Korrekturwert (U-Phasen-Verzerrungsmagnetisierungs-Unterdrückungskorrekturspannungsbefehlswert zweiter Stufe) vref_m_u2 in Bezug auf dem U-Phasen-Wandlerausgabespannungsbefehlswert (Bezugswert) vref_u.The proportional integral control unit 92 For example, performs the proportional and integral operation PI2 to the difference between the value i_m_u of the U-phase excitation current and the value i_m_u2 of the second stage U-phase excitation current converges to zero, and generates a correction value (corresponding to one of the above-described second correction signals (for the U phase)) with respect to the U-phase distortion magnetization suppression correction voltage command value described above vref_m_u , In this proportional integral control unit 92 For example, a control gain is set larger than that of the above-described proportional integral control unit 76 to be. The subtraction unit 93 subtracts the generated correction value from the U-phase distortion magnetization suppression correction voltage command value vref_m_u and generates a correction value (second-stage U-phase distortion magnetization suppression correction voltage command value) vref_m_u2 with respect to the U-phase converter output voltage command value (reference value) vref_u.

Die Subtraktionseinheit 94 subtrahiert den erzeugten Korrekturwert (U-Phasen-Verzerrungsmagnetisierung-Unterdrückungskorrekturspannungsbefehlswert zweiter Stufe) vref_m_u2 von dem U-Phasen-Wandlerausgabespannungsbefehlswert (Bezugswert) vref_u und erzeugt den Wandlerausgabespannungsbefehlswert vref_u2 des U-Phasen-Wandlers zweiter Stufe cnv_u2.The subtraction unit 94 subtracts the generated correction value (second stage U-phase distortion magnetization suppression correction voltage command value) vref_m_u2 from the U-phase converter output voltage command value (reference value) vref_u, and generates the converter output voltage command value vref_u2 of the second-stage U-phase converter cnv_u2 ,

Die oben beschriebenen Proportionalintegralsteuereinheiten 82 und 92 verwenden für die Steuerung kein Signal, das durch ein Tiefpassfilter läuft, wodurch eine Totzeit in der Steuerung verursacht würde. Dementsprechend erzeugen die Proportionalintegralsteuereinheiten 82 und 92 keine große Verzögerung bei der Steuerantwort, und auch, wenn eine Verstärkung angepasst wird, um die Steuerantwort groß werden zu lassen, ist die Steuerantwort weniger dazu geneigt zu schwingen oder instabil zu werden. Durch Einstellen der Steuerverstärkung für jede der Proportionalintegralsteuereinheiten 82 und 92, um beispielsweise größer als die der Proportionalintegralsteuereinheit 76 zu sein, ist es möglich, die Steuerantwort zu beschleunigen, und genauer die Abweichungen der Anregungsströme zwischen dem U-Phasen-Transformatoren zu unterdrücken.The proportional integral control units described above 82 and 92 do not use a signal passing through a low-pass filter for control, which would cause a dead time in the controller. Accordingly, the proportional integral control units generate 82 and 92 no large delay in the control response, and also, if a gain is adjusted to make the control response large, the control response is less likely to oscillate or become unstable. By adjusting the control gain for each of the proportional integral control units 82 and 92 for example, larger than that of the proportional integral control unit 76 To be, it is possible to accelerate the control response, and more specifically to suppress the excursions of the excitation currents between the U-phase transformers.

Die V-Phase und die W-Phase haben die gleiche Konfiguration wie die oben beschriebene U-Phase.The V phase and the W phase have the same configuration as the U phase described above.

Während eines Betriebs der Multiplex-Leistungswandlervorrichtung, die wie oben beschrieben ausgebildet ist, werden die jeweiligen Stromwerte, die durch die in 1 gezeigten Stromdetektoren 41-46 und Stromdetektoren 51-53 erfasst werden, konsekutiv an die Steuervorrichtung 1 ausgegeben. In der Steuervorrichtung 1 werden beruhend auf diesen individuellen Stromwerten, die durch die Stromdetektoren 41-46 und die Stromdetektoren 51-53 erfasst wurden, die Wandlerausgabespannungsbefehlswerte Vref_u1, Vref_u2, Vref_v1, Vref_v2, Vref_w1 und Vref_w2, die den Wandlern 11-16 (cnv_u2, cnv_u1, cnv_v2, cnv_v1, cnv_w2, cnv_w1) zuzuführen sind, so eingestellt, dass die Gleichstromverzerrungsmagnetisierung, die in den Transformatoren 21-26 (tr_u2, tr_u1, tr_v2, tr_v1, tr_w2, tr_w1) erzeugt werden kann, unterdrückt werden kann, und so, dass die Abweichungen in den Anregungsströme zwischen den Transformatoren für jede Phase unterdrückt werden kann.During operation of the multiplexed power conversion device configured as described above, the respective current values obtained by the in-line power supply devices shown in FIG 1 shown current detectors 41 - 46 and current detectors 51 - 53 be detected, consecutively to the control device 1 output. In the control device 1 are based on these individual current values generated by the current detectors 41 -46 and the current detectors 51 - 53 were detected, the converter output voltage command values Vref_u1 . Vref_u2 . Vref_v1 . Vref_v2 . Vref_w1 and Vref_w2 that the converters 11 - 16 ( cnv_u2 . cnv_u1 . cnv_v2 . cnv_v1 . cnv_w2 . cnv_w1 ) are adjusted so that the DC distortion magnetization in the transformers 21 - 26 ( tr_u2 . tr_u1 . tr_v2 . tr_v1 . tr_w2 . tr_w1 ) can be suppressed, and so that the deviations in the excitation currents between the transformers for each phase can be suppressed.

Beispielsweise wird bezüglich der U-Phase, wie es in 3 gezeigt ist, in der Subtraktionseinheit 71 der Wert i_u des Primärstroms von dem Wert i_u1 des Sekundärstroms des Transformators tr_u1 abgezogen, wodurch es möglich wird, den U-Phasen-Anregungsstromwert der ersten Stufe zu berechnen. In ähnlicher Weise wird in der Subtraktionseinheit 72 der Wert i_u des Primärstroms von dem Wert i_u2 des Sekundärstroms des Transformators tr_u2 abgezogen, wodurch es möglich ist, den U-Phasen-Anregungsstromwert der zweiten Stufe i_m_u2 zu berechnen.For example, with respect to the U phase, as in 3 is shown in the subtraction unit 71 the value i_u of the primary current of the value i_u1 the secondary current of the transformer tr_u1 which makes it possible to calculate the U-phase excitation current value of the first stage. Similarly, in the subtraction unit 72 the value i_u of the primary current of the value i_u2 the secondary current of the transformer tr_u2 subtracted, whereby it is possible, the second stage U-phase excitation current value i_m_u2 to calculate.

Im Folgenden wird eine Beziehung zwischen dem Wert i_u1 des Sekundärstroms und dem Wert i_u des Primärstroms des Transformators tr_u1 und eine Beziehung zwischen dem Wert i_u2 des Sekundärstroms und dem Wert i_u des Primärstroms des Transformators tr_u2 in einer Signalverlaufskurve in 4 gezeigt.The following is a relationship between the value i_u1 of the secondary current and the value i_u the primary current of the transformer tr_u1 and a relationship between the value i_u2 of the secondary current and the value i_u the primary current of the transformer tr_u2 in a waveform curve in 4 shown.

Eine Differenz zwischen dem Sekundärstromwert i_u1 und dem Primärstromwert i_u1 des Transformators tr_u1, die in der Signalverlaufskurve aus 4 gezeigt ist, entspricht dem Wert i_m_u1 des Anregungsstroms (U-Phasen-Anregungsstrom erster Stufe) des Transformators tr_u1. Zusätzlich entspricht die Differenz zwischen dem Wert i_u2 des Sekundärstroms und dem Wert i_u des Primärstroms des Transformators tr_u2 dem Wert i_m_u2 des Anregungsstroms (U-Phasen-Anregungsstrom zweiter Stufe) des Transformators tr_u2.A difference between the secondary current value i_u1 and the primary current value i_u1 of the transformer tr_u1 that out in the waveform curve 4 is shown corresponds to the value i_m_u1 the excitation current (U-phase excitation current of the first stage) of the transformer tr_u1 , In addition, the difference between the value corresponds i_u2 of the secondary current and the value i_u the primary current of the transformer tr_u2 the value i_m_u2 the excitation current (second stage U-phase excitation current) of the transformer tr_u2 ,

Als Nächstes werden in der Additionseinheit 73 der U-Phasen-Anregungsstromwert erster Stufe i_m_u1 und der U-Phasen-Anregungsstromwert zweiter Stufe i_m_u2 addiert und ein Additionsergebnis wird ausgegeben. Zusätzlich wird in der Multiplikationseinheit 74 das Additionsergebnis mit 0,5 multipliziert und der U-Phasen-Anregungsstromwert i_m_u wird ausgegeben. Nämlich es wird ein Mittelwert des Anregungsstroms des tr_u1 und tr_u2 berechnet.Next will be in the addition unit 73 the first stage U-phase excitation current value i_m_u1 and the second stage U-phase excitation current value i_m_u2 is added and an addition result is output. In addition, in the multiplication unit 74 the addition result multiplied by 0.5 and the U-phase excitation current value i_m_u is output. Namely, it becomes an average value of the excitation current of the tr_u1 and tr_u2 calculated.

Die Beziehungen zwischen dem U-Phasen-Anregungsstromwert erster Stufe i_m_u1, dem U-Phasen-Anregungsstrom zweiter Stufe i_m_u2 und dem U-Phasen-Anregungsstromwert i_m_u sind in einer Signalverlaufskurve in 5 gezeigt.The relationships between the first stage U-phase excitation current value i_m_u1 , the second stage U-phase excitation current i_m_u2 and the U-phase excitation current value i_m_u are in a waveform curve in 5 shown.

Aus der Signalverlaufskurve aus 5 kann verstanden werden, dass ein Mittelwert des U-Phasen-Anregungsstromwerts erster Stufe i_m_u1 und des U-Phasen-Anregungsstromwerts zweiter Stufe i_m_u2 dem U-Phasen-Anregungsstromwert i_m_u entspricht.From the waveform curve 5 It can be understood that a mean value of the first-stage U-phase excitation current value i_m_u1 and the second stage U-phase excitation current value i_m_u2 the U-phase excitation current value i_m_u equivalent.

Als Nächstes wird in dem Filter 75 der Anregungsstromgleichstrombestandteil (U-Phasen-Anregungsstromgleichstrombestandteil) i_m_u_dc der U-Phasen-Transformatoren tr_u1 und tr_u2 aus dem U-Phasen-Anregungsstromwert i_m_u extrahiert, der von der Additionseinheit 73 ausgegeben wird. Zusätzlich wird in der Proportionalintegralsteuereinheit 76, um diesen U-Phasen-Anregungsstromgleichstrombestandteil i_m_u_dc auf Null zu konvergieren, beispielsweise der Proportional- und Integralbetrieb PI ausgeführt, und der U-Phasen-Verzerrungsmagnetisierung-Unterdrückungskorrekturspannungsbefehlswert vref_m_u wird als ein Korrekturwert in Bezug auf den U-Phasen-Wandlerausgabespannungsbefehlswert (Bezugswert) vref_u erzeugt.Next is in the filter 75 the excitation current dc component (U-phase excitation current dc component) i_m_u_dc the U-phase transformers tr_u1 and tr_u2 from the U-phase excitation current value i_m_u extracted by the addition unit 73 is issued. In addition, in the proportional integral control unit 76 to this U-phase excitation current DC component i_m_u_dc to converge to zero, for example, the proportional and integral operation PI executed, and the U-phase distortion magnetization suppression correction voltage command value vref_m_u is generated as a correction value with respect to the U-phase converter output voltage command value (reference value) vref_u.

Andererseits wird in der Subtraktionseinheit 81 der U-Phasen-Anregungsstromwert erster Stufe i_m_u1, der in der Subtraktionseinheit 71 berechnet wurde, von dem U-Phasen-Anregungsstromwert i_m_u, der in der Multiplikationseinheit 74 berechnet wurde, subtrahiert, und eine Differenz zwischen dem U-Phasen-Anregungsstromwert i_m_u und dem U-Phasen-Anregungsstromwert i_m_u1 erster Stufe wird ausgegeben. Zusätzlich wird in der Proportionalintegralsteuereinheit 82, um die Differenz auf Null zu konvergieren, beispielsweise der Proportional- und Integralbetrieb PI1 ausgeführt und der oben beschriebene Korrekturwert in Bezug auf den U-Phasen-Verzerrungsmagnetisierung-Unterdrückungskorrekturspannungsbefehlswert vref_m_u wird erzeugt. Des Weiteren wird in der Subtraktionseinheit 83 dieser erzeugte Korrekturwert von dem U-Phasen-Verzerrungsmagnetisierung-Unterdrückungskorrekturspannungsbefehlswert vref_m_u subtrahiert und der Korrekturwert (U-Phasen-Verzerrungsmagnetisierung-Unterdrückungskorrekturpannungsbefehlswert erster Stufe) vref_m_u1 in Bezug auf den U-Phasen-Wandlerausgabespannungsbefehlswert (Bezugswert) ref_u wird erzeugt.On the other hand, in the subtraction unit 81 the first stage U-phase excitation current value i_m_u1 who is in the subtraction unit 71 was calculated from the U-phase excitation current value i_m_u which is in the multiplication unit 74 was calculated, subtracted, and a difference between the U-phase excitation current value i_m_u and the U-phase excitation current value i_m_u1 first level is output. In addition, in the proportional integral control unit 82 to converge the difference to zero, for example, the proportional and integral operation PI1 and the above-described correction value with respect to the U-phase distortion magnetization suppression correction voltage command value vref_m_u is generated. Furthermore, in the subtraction unit 83 this generated correction value from the U-phase distortion magnetization suppression correction voltage command value vref_m_u is subtracted and the correction value (U-phase distortion magnetization suppression correction voltage command value of the first stage) vref_m_u1 with respect to the U-phase converter output voltage command value (reference value) ref_u is generated.

In ähnlicher Weise wird in der Subtraktionseinheit 91 auch der U-Phasen-Anregungsstrom zweiter Stufe i_m_u2, der durch die Subtraktionseinheit 72 berechnet wurde, von dem U-Phasen-Anregungsstromwert i_m_u, der durch die Multiplikationseinheit 74 berechnet wurde, subtrahiert, und eine Differenz zwischen dem U-Phasen-Anregungsstromwert i_m_u und dem U-Phasen-Anregungsstromwert zweiter Stufe i_m_u2 wird ausgegeben. Zusätzlich wird in der Proportionalintegralsteuereinheit 92, um die Differenz auf Null zu konvergieren, beispielsweise der Proportional- und Integralbetrieb PI2 ausgeführt, und der oben beschriebene Korrekturwert in Bezug auf dem U-Phasen-Verzerrungsmagnetisierung-Unterdrückungskorrekturspannungsbefehlswert verf_m_u wird erzeugt. Des Weiteren wird in der Subtraktionseinheit 93 dieser Korrekturwert von dem U-Phasen-Verzerrungsmagnetisierung-Unterdrückungskorrekturspannungsbefehlswert vref_m_u subtrahiert, und der Korrekturwert (U-Phasen-Verzerrungsmagnetisierung-Unterdrückungskorrekturspannugnsbefehlswert zweiter Stufe (verf_u2)) in Bezug auf den U-Phasen-Wandlerausgabespannungsbefehlswert (Bezugswert) vref_u wird erzeugt.Similarly, in the subtraction unit 91 also the second stage U-phase excitation current i_m_u2 by the subtraction unit 72 was calculated from the U-phase excitation current value i_m_u by the multiplication unit 74 was calculated, subtracted, and a difference between the U-phase excitation current value i_m_u and the second stage U-phase excitation current value i_m_u2 is output. In addition, in the proportional integral control unit 92 to converge the difference to zero, for example, the proportional and integral operation PI2 and the above-described correction value with respect to the U-phase distortion magnetization suppression correction voltage command value verf_m_u is generated. Furthermore, in the subtraction unit 93 this correction value from the U-phase distortion magnetization suppression correction voltage command value vref_m_u subtracts, and the correction value (second stage U-phase distortion magnetization suppression correction voltage command value) ( verf_u2 )) with respect to the U-phase converter output voltage command value (reference value) vref_u is generated.

Hierbei ist eine Beziehung zwischen dem U-Phasen-Verzerrungsmagnetisierung-Unterdrückungskorrekturspannungsbefehlwert erster Stufe vref_m_u1 und dem U-Phasen-Verzerrungsmagnetisierung-Unterdrückungskorrekturspannungsbefehlwert zweiter Stufe vref_m_u2 in einer Signalverlaufskurve aus 6 gezeigt. Here, a relationship between the first-stage U-phase distortion magnetization suppression correction voltage command value vref_m_u1 and the second stage U-phase distortion magnetization suppression correction voltage command value vref_m_u2 in a waveform curve 6 shown.

Aus der Signalverlaufskurve aus 6 kann verstanden werden, dass der U-Phasen-Verzerrungsmagnetisierung-Unterdrückungskorrekturspannungsbefehlswert erster Stufe vref_m_u1 für den U-Phasenwandler erster Stufe cnv_u1 und der U-Phasen-Verzerrungsmagnetisierung-Unterdrückungskorrekturspannungsbefehlswert zweiter Stufe vref_m_u2 für den U-Phasenwandler cnv_u2 Werte sind, die von einander unterschiedlich sind und individuell für die jeweiligen Wandler erzeugt werden.From the waveform curve 6 For example, it can be understood that the U-phase distortion magnetization suppression correction voltage command value of first stage vref_m_u1 for the U-phase converter of the first stage cnv_u1 and the second-stage U-phase distortion magnetization suppression correction voltage command value vref_m_u2 for the U-phase converter cnv_u2 Are values that are different from each other and are generated individually for the respective transducers.

Als Nächstes wird in der Subtraktionseinheit 84 der Korrekturwert (U-Phasen-Verzerrungsmagnetiseirung-Unterdrückungskorrekturspannungsbefehlswert) vref_m_u_u1, der durch die Subtraktionseinheit 83 erzeugt wurde, von dem U-Phasen-Wandlerausgabespannungsbefehlswert (Bezugswert) vref_u subtrahiert, und der Wandlerausgabespannugnsbefehlswert vref_u1 für den U-Phasenwandler erster Stufe cnv_u1 wird erzeugt. In ähnlicher Weise wird in der Subtraktionseinheit 94 der Korrekturwert (U-Phasen-Verzerrungsmagnetisierung-Unterdrückungskorrekturspannungsbefehlswert zweiter Stufe) vref_m_u2, der durch die Subtraktionseinheit 93 erzeugt wurde, von dem U-Phasen-Wandlerausgabespannungsbefehlswert (Bezugswert) vref_u subtrahiert und der Wandlerausgabespannugnsbefehlswert Vref_u2 für den U-Phasenwandler zweiter Stufe cnv_u2 wird erzeugt.Next will be in the subtraction unit 84 the correction value (U-phase distortion magnetization suppression correction voltage command value) vref_m_u_u1 by the subtraction unit 83 is subtracted from the U-phase converter output voltage command value (reference value) vref_u, and the converter output voltage command value vref_u1 for the U-phase converter of the first stage cnv_u1 is generated. Similarly, in the subtraction unit 94 the correction value (second-stage U-phase distortion magnetization suppression correction voltage command value) vref_m_u2 by the subtraction unit 93 is subtracted from the U-phase converter output voltage command value (reference value) vref_u and the converter output voltage command value Vref_u2 for the U-phase converter of the second stage cnv_u2 is generated.

Im Folgenden sind die Beziehungen zwischen dem U-Phasen-Wandlerausgabespannungsbefehlswert (Bezugswert) vref_u, dem Wandlerausgabespannugnsbefehlswert vref_u1 für den U-Phasen-Wandler erster Stufe cnv_u1 und dem Wandlerausgabespannugnsbefehlswert vref_u2 für den U-Phasen-Wandler zweiter Stufe cnv_u2 in der Signalverlaufskurve aus 7 gezeigt.Hereafter, the relationships between the U-phase converter output voltage command value (reference value) are vref_u, the converter output voltage command value vref_u1 for the first-stage U-phase converter cnv_u1 and the transducer output voltage command value vref_u2 for the second stage U-phase converter cnv_u2 in the waveform curve 7 shown.

Aus der Signalverlaufskurve aus 7 kann verstanden werden, dass der Wandlerausgabespannugnsbefehlswert vref_u1 für den U-Phasen-Wandler erster Stufe cnv_u1 und der Wandlerausgabespannugnsbefehlswert vref_u2 für den U-Phasen-Wandler zweiter Stufe Werte sind, die sich voneinander unterscheiden, in Bezug auf den U-Phasenwandlerausgabespannungsbefehlswert (Bezugswert) verf_u, und die individuell für die jeweiligen Wandler erzeugt werden.From the waveform curve 7 can be understood that the Wandlerausgabespannugnsbefehlswert vref_u1 for the first-stage U-phase converter cnv_u1 and the transducer output voltage command value vref_u2 for the second-stage U-phase converter are values that are different from each other with respect to the U-phase converter output voltage command value (reference value) verf_u , and which are generated individually for each transducer.

Die Wandlerausgabespannugnsbefehlswerte vref_u1 und vref_u2, die auf diese Art erzeugt wurden, werden individuell den Wandlern 11 und 12 (cnv_u2, cnv_u1) jeweils zugeführt.The transducer output voltage command values vref_u1 and vref_u2 that were created in this way will be customizable to the transducers 11 and 12 ( cnv_u2 . cnv_u1 ) respectively supplied.

Auf diese Art erzeugen die Wandler 11 und 12 (cnv_u2, cnv_u1) Ausgabespannungen entsprechend den Wandlerausgabespannungsbefehlswerten vref_u1 und vref_u2. Durch die Wandlerausgabespannungsbefehlswerte vref_u1 und verf_u2 werden Abweichungen in den Ausgabespannungen zwischen den Wandlern 11 und 12 (cnv_u2, cnv_u1) unterdrückt. Somit werden Abweichungen in den Anregungsströmen zwischen den Transformatoren ebenfalls unterdrückt.This is how the transducers generate 11 and 12 ( cnv_u2 . cnv_u1 ) Output voltages corresponding to the converter output voltage command values vref_u1 and vref_u2 , By the converter output voltage command values vref_u1 and verf_u2 will deviations in the output voltages between the converters 11 and 12 ( cnv_u2 . cnv_u1 ) is suppressed. Thus, deviations in the excitation currents between the transformers are also suppressed.

Die V-Phase und die W-Phase führen den selben Betrieb wie die oben beschrieben U-Phase durch.The V phase and the W phase perform the same operation as the U phase described above.

Wie oben beschrieben wurde, ist es entsprechend der Erfindung durch Durchführung der Individidualverzerrungs-Magnetisierungsunterdrückungssteuerung zusätzlich zu der Gesamtverzerrungs-Magnetisierungsunterdrückungssteuerung möglich, die Abweichung in der Gleichstromverzerrungsmagnetisierung zwischen den Transformatoren in jeder Phase des dreiphasigen Wechselstroms zu unterdrücken und die magnetische Sättigung für jeden Transformator zu vermeiden.As described above, according to the invention, by performing the individual distortion magnetization suppression control in addition to the overall distortion magnetization suppression control, it is possible to suppress the deviation in the DC distortion magnetization between the transformers in each phase of the three-phase alternating current and avoid the magnetic saturation for each transformer.

Zusätzlich wird bei der Individualverzerrungsmagnetisierung-Unterdrückungssteuerung der Ausführungsform kein Signal, das ein Filter durchlaufen hat, welches eine Totzeit in der Steuerung erzeugt, für die Steuerung verwendet. Beispielsweise verwenden die Individualsteuerelemente, die die Individualverzerrungs-Magnetisierungunterdrückungssteuerung für jede Phase des dreiphasigen Wechselstroms durchführen, für die Steuerung kein Signal, das durch ein Tiefpassfilter durchgelaufen ist, wodurch eine Totzeit in der Steuerung eingeführt würde. Dementsprechend verursachen die Individualsteuerelemente, die die Individualverzerrungs-Magnetisierungunterdrückungssteuerung durchführen, keine große Verzögerung bei der Steuerantwort und auch, wenn eine Verstärkung eingestellt wird, um die Steuerantwort zu vergrößern, neigt diese Steuerantwort weniger dazu, zu schwingen oder instabil zu werden. Durch Einstellen der jeweiligen Steuerverstärkungen der Steuerelemente, um größer als die Steuerverstärkungen der Steuerelemente zu sein, die die Gesamtverzerrungs-Magnetisierungsunterdrückungssteuerung durchführen, ist es beispielsweise möglich, die Steuerantwort zu beschleunigen und genauer die Abweichungen in den Anregungsströmen zwischen den Transformatoren aufgrund von Umschalten und Ähnlichen zu unterdrücken.In addition, in the individual distortion magnetization suppression control of the embodiment, no signal that has passed through a filter that generates a dead time in the controller is used for the control. For example, the individual control elements that perform the individual distortion magnetization suppression control for each phase of the three-phase alternating current do not use, for the control, a signal that has passed through a low-pass filter, thereby introducing a dead time in the control. Accordingly, the individual control elements that perform the individual distortion magnetization suppression control do not cause much delay in the control response and also, when gain is adjusted to increase the control response, this control response is less likely to oscillate or become unstable. For example, by setting the respective control gains of the controls to be larger than the control gains of the controls that perform the total distortion magnetization suppression control, it is possible to accelerate the control response and, more specifically, the deviations in the excitation currents between the transformers due to switching and the like suppress.

Wie es vorangehend in Detail beschrieben wurde, ist es gemäß den Ausführungsformen möglich, die Abweichungen in den Anregungsströmen zwischen den Transformatoren zu verringern.As described in detail above, according to the embodiments, it is possible to reduce the variations in the excitation currents between the transformers.

Während bestimmte Ausführungsformen hier beschrieben wurden, werden diese Ausführungsformen nur als Beispiele vorgestellt und sind nicht dazu gedacht, den Schutzumfang der Erfindungen zu beschränken. Tatsächlich können die neuen Ausführungsformen, die hier beschrieben wurden, in verschiedenen Varianten und anderen Formen verwirklicht werden, des Weiteren können verschiedene Weglassungen, Ersetzungen und Änderungen in der Form der Ausführungsformen, die hier beschrieben wurden, gemacht werden. Die beiliegenden Ansprüche und ihre Äquivalente sind beabsichtigt, um diese Formen oder Modifikationen abzudecken, wie sie in den Schutzumfang fallen.While certain embodiments have been described herein, these embodiments are presented by way of example only and are not intended to limit the scope of the inventions. In fact, the novel embodiments described herein may be implemented in various variants and other forms, and various omissions, substitutions, and alterations may be made in the form of the embodiments described herein. The appended claims and their equivalents are intended to cover such forms or modifications as fall within the scope of protection.

Claims (7)

Steuervorrichtung (1) für eine Leistungswandlervorrichtung, die eine Gleichstromleistung in eine Wechselstromleistung über eine Mehrzahl von Wandlern und eine Mehrzahl von Transformatoren wandelt, gekennzeichnet durch: eine Gesamtverzerrung-Magnetisierungsunterdrückungssteuereinheit (62) mit einem Steuerelement, das als Korrektursignale, die Wandlerausgabenspannungsbefehlssignalen zu überlagern sind, welche an die Wandler zu übertragen sind, erste Korrektursignale erzeugt, welche einen Gleichstrombestandteil, der in einem Mittelwert der jeweiligen Anregungsströme der Transformatoren enthalten ist, auf Null konvergieren; und eine Individualverzerrung-Magnetisierungsunterdrückungssteuereinheit (63) mit Steuerelementen, welche als Korrektursignale, die des Weiteren den ersten Korrektursignalen zu überlagern sind, zweite Korrektursignale erzeugt, die die jeweiligen Anregungsströme der Transformatoren auf dem Mittelwert der jeweiligen Anregungsströme konvergieren.A power conversion apparatus control apparatus (1) for converting a DC power into an AC power through a plurality of converters and a plurality of transformers, characterized by comprising : a total distortion magnetization suppression control unit (62) having a control to be superimposed as correction signals to output the converter output voltage command signals; which are to be transmitted to the transducers, generates first correction signals which converge to zero a DC component contained in an average of the respective excitation currents of the transformers; and an individual distortion magnetization suppression control unit (63) having control elements which, as correction signals to be further superimposed on the first correction signals, generate second correction signals that converge the respective excitation currents of the transformers on the average of the respective excitation currents. Die Steuervorrichtung (1) der Leistungswandlervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Steuerelemente, die in der Individaulverzerrung-Magnetisierungsunterdrückungssteuereinheit (63) enthalten sind, eine Steuerverstärkung hat, die größer eingestellt ist, als jene der Steuerelemente, die in der Gesamtverzerrung-Magnetisierungsunterdrückungssteuereinheit (62) enthalten sind.The control device (1) of the power converter device according to Claim 1 characterized in that each of the control elements included in the individual distortion magnetization suppression control unit (63) has a control gain set larger than that of the control elements included in the total distortion magnetization suppression control unit (62). Die Steuervorrichtung (1) der Leistungswandlervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Steuerelemente, das in der Individualverzerrung-Magnetisierungsunterdrückungssteuereinheit (63) enthalten ist, eine Proportionalintegralsteuerung oder eine Proportionalintegraldifferentialsteuerung durchführt.The control device (1) of the power converter device according to Claim 1 or 2 characterized in that each of the control elements included in the individual distortion magnetization suppression control unit (63) performs a proportional integral control or a proportional integral differential control. Die Steuervorrichtung (1) der Leistungswandlervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtverzerrung-Magnetisierungsunterdrückungssteuereinheit (62) den Gleichstrombestandteil von dem Mittelwert der jeweiligen Anregungsströme der Transformatoren unter Verwendung eines Tiefpassfilters entnimmt.The control device (1) of the power conversion device according to any one of Claims 1 - 3 characterized in that the total distortion magnetization suppression control unit (62) extracts the DC component from the average of the respective excitation currents of the transformers using a low pass filter. Die Steuervorrichtung (1) der Leistungswandlervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtverzerrung-Magnetisierungsunterdrückungssteuereinheit (62) den Gleichstrombestandteil von dem Mittelwert der jeweiligen Anregungsströme der Transformatoren unter Verwendung eines beweglichen Mittelwertfilters entnimmt.The control device (1) of the power conversion device according to any one of Claims 1 - 4 characterized in that the total distortion magnetization suppression control unit (62) extracts the DC component from the average of the respective excitation currents of the transformers using a moving average filter. Die Steuervorrichtung (1) der Leistungswandlervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5 dadurch gekennzeichnet, dass die Individualverzerrung-Magnetisierungsunterdrückungssteuereinheit (63) für die Steuerung kein Signal verwendet, das durch ein Filter läuft, wodurch eine Totzeit bei der Steuerung erzeugt würde, und nur ein Signal verwendet, das nicht durch das Filter läuft.The control device (1) of the power conversion device according to any one of Claims 1 - 5 characterized in that the individual distortion magnetization suppression control unit (63) for the control does not use a signal passing through a filter, thereby generating a dead time in the control and using only a signal which does not pass through the filter. Ein Verfahren zur Steuerung einer Leistungswandlervorrichtung, die eine Gleichstromleistung in eine Wechselstromleistung über eine Mehrzahl von Wandlern und eine Mehrzahl von Transformatoren wandelt, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch: Erzeugung durch eine erste Steuereinheit (62) als Korrektursignale, die Wandlerausgabespannungsbefehlssignalen zu überlagern sind, welche an die Wandler zu übertragen sind, erste Korrektursignale, welche einen Gleichstrombestandteil, der in einem Mittelwert der jeweiligen Anregungsströme der Transformatoren enthalten sind, auf Null konvergieren, und Erzeugung durch eine zweite Steuereinheit (63) als Korrektursignale, die des Weiteren den ersten Korrektursignalen zu überlagern sind, zweite Korrektursignale, die die jeweiligen Anregungsströme der Transformatoren auf den Mittelwert der jeweiligen Anregungsströme konvergieren.A method of controlling a power conversion device that converts a DC power into an AC power through a plurality of transducers and a plurality of transformers, the method characterized by: Generation by a first control unit (62) as correction signals to be superimposed on transducer output voltage command signals to be transmitted to the transducers, first correction signals converging to zero a DC component included in an average of the respective excitation currents of the transformers, and Generation by a second control unit (63) as correction signals, which are further to be superimposed on the first correction signals, second correction signals, which converge the respective excitation currents of the transformers to the mean value of the respective excitation currents.
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