JP2001037236A - 電力変換装置の電圧制御装置 - Google Patents

電力変換装置の電圧制御装置

Info

Publication number
JP2001037236A
JP2001037236A JP11203984A JP20398499A JP2001037236A JP 2001037236 A JP2001037236 A JP 2001037236A JP 11203984 A JP11203984 A JP 11203984A JP 20398499 A JP20398499 A JP 20398499A JP 2001037236 A JP2001037236 A JP 2001037236A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
command pattern
voltage command
power converter
load
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Abandoned
Application number
JP11203984A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshihiro Tagami
吉洋 田上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP11203984A priority Critical patent/JP2001037236A/ja
Publication of JP2001037236A publication Critical patent/JP2001037236A/ja
Abandoned legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【課題】 負荷の急変があった場合にでも制御系の遅れ
を少なくして電圧変動を押さえ、円滑な負荷運転ができ
る電圧制御装置を得る。 【解決手段】 交流を入力し直流電圧を発生する電力変
換器2と、それを制御する電圧制御器11と、電圧指令
パターン出力手段18とを備え外部からの信号17を受
けて前記出力手段18から出力される電圧指令パターン
18aによって、電力変換器2の出力電圧を一定期間制
御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば同期電動
機の駆動を行うインバータ回路の入力電源であるPWM
コンバータ側の負荷補償を行う電力変換装置の電圧制御
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5は例えば、特開平7−288980
号公報に示された従来の電力変換装置の電圧制御装置を
示す制御ブロック図である。図において、1は交流電
源、2は電力変換器、3はリアクトル、4はコンデン
サ、5はインバータ回路、6は誘導電動機、7は電圧検
出器、8は電流検出器、9は電圧設定器、10a、10
b、10cは加減算器、11は電圧制御器、12は電流
制御器、13はゲート制御器、14は電流検出器、15
は負荷補償器である。
【0003】電力変換器2は、交流電源1を直流電源に
変換し、インバータ回路5の供給電源となる。また、電
力変換器2は負荷側の電力すなわちインバータ回路5の
電力の吸収が必要となると、この負荷側からの電力を変
換してその回生電力の制御の機能を有する。リアクトル
3およびコンデンサ4は、電力変換器2の出力の脈流分
を平滑した直流電源を提供する役割を果たす。インバー
タ回路5は、直流を可変電圧、可変周波数の三相交流電
源に変換するものであって電動機6を駆動する。
【0004】電圧検出器7は、インバータ回路5への供
給電圧を制御するための出力電圧VDCを得る。IDC
は出力電流である。また、電流検出器8は電力変換器2
の入力電流IACを得る。さて、加減算器10aにて電
圧設定器9による電圧設定値に対して出力電圧VDCと
の差異が得られ、加減算器10aより電圧制御器11の
制御指令が与えられ、電圧制御器11から電流制御指令
を出力する。
【0005】そして、電流検出器8の出力の入力電流I
ACを制御すべく、電圧制御器11の出力の電流制御指
令との差異が加減算器10bにて得られ、この加減算器
10bの出力が電流制御器12の制御指令として与えら
れ、よってゲート制御器13を介して電力変換器2の半
導体スイッチであるサイリスタのゲート制御により、電
流制御が行われる。
【0006】電流検出器14は、インバータ回路2の直
流電源電流を検出し、出力電流IDCを負荷補償器15
に信号出力する。この負荷補償器15の出力が加減算器
10cの一方の入力として与えられ、他の入力として既
述の如く、電圧制御器11の出力が加減算器10cに与
えられている。さらに加減算器10cの出力が加減算器
10bに与えられている。電動機6の負荷が変動する
と、インバータ回路5の直流電源の電流が変動して電圧
が変動する。その電圧の変動を低減するため電圧制御器
11が作動して出力電圧VDCが一定となるように制御
される。そして、電動機6の負荷の急変に対しては制御
応答をより速く得られるように、インバータ回路2の入
力電流の変動を負荷補償器15における関数関係にてと
らえ、その補償出力を電流制御器12の制御指令に補償
を加えることにより、電圧制御における負荷変動に対す
る制御応答を改善し、電圧変動を低減している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電力変換装置の電圧制御装置は、以上のような構成をと
っていたため、電動機6の負荷変動を電圧検出器7、電
流検出器14により検出した後、電圧制御器11、電流
制御器12がその後に動作しているので、制御系の遅れ
が生じて直流電圧変動が発生し、ひいては電動機が停止
する。
【0008】この好ましくない現象をさらに詳説する。
通常、この種の電動機類の駆動制御は、図示しない別置
きの中央制御装置からの信号指令に基づいて行われてい
る。この中央制御装置は電動機6の負荷を予測し、例え
ばインバータもしくは負荷の故障では、インバータ回路
5への瞬時停止を行う指令を出す。この指令を受けてイ
ンバータ回路5は瞬時停止を行うが、そのときコンバー
タ2から流れ入るエネルギーがコンデンサ4に充電され
ることにより、直流電圧が上昇する。また例えば、負荷
が急激に増加するケースには、電動機6の電力が大きく
なり、コンバータ2から流れ入るエネルギーが追いつか
ない場合は、コンデンサ4の蓄積エネルギーを消費する
ことになり、直流電圧が低下するという現象が発生す
る。このような大きな電圧変動は、電動機6のトルク変
動、インバータ回路5の駆動素子の破損、電力回生時の
転流失敗による過電流発生等のトラブルを発生させるこ
とになる。しかしながら図5で示された特開平7−28
8980号公報の電圧制御装置では、急激な負荷変動が
発生した時、制御系の遅れのため、対応が不可能であっ
た。
【0009】この発明は上記のような諸問題点を解決す
るためになされたもので、インバータ負荷の急変があっ
た場合でも、制御系の遅れを少なくし、電圧変動を押さ
え、円滑に負荷を運転できる電圧制御装置を得ることを
目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明に係る電力変換
装置の電圧制御装置は、交流を直流電圧にする電力変換
器と、この電力変換器を制御する電圧制御器と、電力変
換器の負荷となるインバータ回路と、電圧指令パターン
出力手段とを備え、外部からの信号を受けて、前記電圧
指令パターン出力手段から出力される電圧指令パターン
によって電力変換器の電圧を一定期間制御するものであ
る。
【0011】また、電圧指令パターンが電力変換器の電
圧を一定期間低下させる形状を備えたものである。
【0012】またさらに、電圧指令パターンが電力変換
器の電圧を最初のある期間に大きく低下させ、その後は
変化分を小さくさせる形状を備えたものである。
【0013】また、電圧指令パターンが電力変換器の電
圧を一定期間上昇させる形状を備えたものである。
【0014】またさらに、電圧指令パターンが電力変換
器の電圧を最初のある期間に大きく上昇させ、その後は
変化分を小さくさせる形状を備えたものである。
【0015】
【発明の実施の形態】実施の形態1.以下この発明の実
施の形態1を図1に基づいて説明する。図1において、
1は交流電源、2は電力変換器、5はインバータ回路、
11は電圧制御器、16は同期電動機であり、これら及
び説明以外のものは従来例の図5に示したものと同様で
ある。17は外部信号で、図示しない別の個所に設けら
れた例えばプラント制御室の中央制御装置から発される
負荷の急変を予知してインバータ回路5を一時停止させ
るなどの信号である。18は外部信号を受信した時に出
力される電圧指令パターン出力手段である。
【0016】さて、図示しない中央制御装置からインバ
ータ回路5に、瞬時停止のような負荷急変の信号が出力
されると、従来例で説明したように直流電圧は上昇しよ
うとする。しかしながら本実施の形態1に示した電圧制
御装置では、外部信号17を受信したとき、電圧指令パ
ターン出力手段18から、18aで示すような電圧値及
び時間を含む電圧指令パターンを電圧設定器9の電圧設
定値に足し込む。図1に示した電圧指令パターン出力手
段18から出力されるパターン18aは、電圧を一定期
間低下させる形状値であるため、制御系にとっては電圧
設定値が下がったことと同一となり、電圧指令パターン
18aに示されている期間、制御系は直流電圧を低下さ
せようと働く。直流電圧は、負荷急変による直流電圧上
昇と、電圧指令パターン出力手段18のパターン18a
を入力することによる制御系動作の電圧低下を重畳させ
た波形となる。インバータ回路5への停止指令が入力さ
れる負荷変動は一時的なものであるので、電圧指令パタ
ーン出力手段18から出力されるパターン幅は負荷変動
が発生する時間に対応して設定する。それ故、負荷急変
の影響が無くなった時には、電圧指令パターン18aの
電圧指令値も0となるため、直流電圧も一定となる。こ
の電圧指令パターン18aのパターン形状は、回路のシ
ミュレーションや、実際のプラントで試行を行って決定
されるものである。このように、負荷の急変を予知した
外部信号17を受信した時に、電圧指令パターン出力手
段18からの出力パターン18aを電圧設定器9の電圧
設定値に足し込むことにより、装置の過電圧を防止する
と共に電動機の停止を防ぐことが可能となる。
【0017】実施の形態2.以下この発明の実施の形態
2を図2に基づいて説明する。上記の実施の形態1で
は、電圧指令パターン出力手段18からの出力パターン
18aが、一定時間に一定の電圧を低下させるような形
状について述べたが、負荷の急変の場合には、その初期
に大きな直流電圧の上昇を発生させることが多い。本実
施の形態2はこのような状況が発生したときに対処すべ
く発明されたものである。外部信号17を受信直後に図
2に示すような電圧指令パターン出力手段19からの出
力パターン19aを電圧設定器9の電圧設定値に足し込
む。この電圧指令パターン19aは、最初のある期間内
には電圧値の低下分を大きくして急峻な電圧上昇を押
え、負荷急変の影響の少ない部分では、電圧指令パター
ン19aの変化分を小さくすることとなり、直流電圧を
一定とすることが可能となり、より電圧変動を抑制し負
荷の円滑な運転が保てるという効果がある。
【0018】実施の形態3.以下、この発明の実施の形
態3を図3に基づき説明する。上記実施の形態1、2で
は、負荷の急変が電動機6を停止させるケースについて
述べた。一方、停止している電動機6が急に起動したと
きの直流電圧の低下に対しても、装置の安全な運転対策
が望まれる。電動機6が急な起動は、既に述べたように
直流電圧は低下し、図示しない直流低電圧検出器が作動
して装置は停止に至る。本実施の形態3はこのような状
況に対応して発明されたものである。図3に示す外部信
号17は、負荷急変の起動信号に相当し、装置側がこの
外部信号17を受信した時に、電圧指令パターン20出
力手段からの出力パターン20aを電圧設定器9の電圧
設定値に足し込む。この足し込みによって、制御系にと
っては電圧設定値が上がったことと同一となり、制御系
は一時的に直流電圧を上昇させようと働く。その結果、
直流電圧は、負荷急変による直流電圧低下と、電圧指令
パターン出力手段20のパターン20aの入力による制
御系による電圧上昇を重畳させた波形となる。電圧指令
パターン20aのパターン幅は、電動機6の起動時の負
荷急変に対応した直流電圧の発生する時間に設定する。
それ故、負荷急変の影響が無くなった時点では、電圧指
令パターン20aの電圧指令値も0となっていて、直流
電圧も一定となる。このように外部信号17を受信した
時に、電圧指令パターン20aを電圧設定値に足し込む
ことにより、直流電圧を低電圧検出器の設定値以上とす
ることが可能となり、負荷の円滑な起動運転が行われ
る。
【0019】実施の形態4.以下この発明の実施の形態
4を図4について説明する。上記の実施の形態3では、
電圧指令パターン20aが一定時間に、一定の電圧を上
昇させるような形状について述べたが、起動時の負荷急
変の場合には、その初期に大きな直流電圧の低下を発生
させることが多い。本実施の形態4は、このようなケー
スに対応して発明されたものである。外部信号17を受
信直後に、図4に示すような電圧指令パターン出力手段
21からの電圧指令パターン21aを電圧設定器9の電
圧設定値に足し込む。この電圧指令パターン21aは、
外部信号17受信後の最初のある期間内には、電圧値の
上昇分を大きくして急峻な電圧低下を押え、その後の負
荷急変の影響が少ない部分では、その変化分を小さくす
ることにより、直流電圧を一定とすることが可能とな
り、負荷の円滑な起動が行えるとともに、より電圧変動
を抑制することができる。
【0020】以上のようにこの実施の形態1〜4では、
直流電圧の変動発生の源が、同期電動機6の急激な負荷
変動によるものとして説明したが、必ずしも同期電動機
6によるものでなく、他の負荷変動の激しい装置であっ
ても、本発明が適用出来ることは言うまでもない。ま
た、電圧指令パターン出力手段内にそのプラントで発生
が予想される負荷変動に対応した複数の電圧指令パター
ンを内蔵させて、外部信号に応じて出力させてもよい。
【0021】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。
【0022】電圧指令パターン出力手段が外部からの信
号を受けて、電力変換器の出力電圧を一定期間制御する
電圧指令パターンを出力するので、制御系の遅れの少な
い、電圧変動の少ない、その結果、電動機のトルク変動
の少ない、インバータ回路の起動素子の破損や、過電流
発生トラブルの少ない電圧制御装置を提供することがで
きる。
【0023】さらに、電力変換器の出力電圧を一定期間
低下させる電圧指令パターンを有しているので、急激な
負荷変動に際しても、電圧上昇を防止し、かつ電圧変動
の少ない電圧制御装置を提供することができる。
【0024】またさらに、電力変換器の出力電圧を最初
のある期間大きく低下させ、その後は変化分を小さくし
ている電圧指令パターンを有しているので、負荷変動の
初期の大きな電圧上昇を抑制した電力制御装置を提供す
ることができる。
【0025】さらに、電力変換器の出力電圧を一定期間
上昇させる電圧指令パターンを有しているので、起動時
等の大きな負荷変動に際しても、電圧低下を防止し、円
滑に負荷を起動させ、かつ電圧変動の少ない電力制御装
置を提供することができる。
【0026】さらにまた、電力変換器の出力電圧を最初
のある期間大きく上昇させ、その後は変化分を小さくし
ている電圧指令パターンを有しているので、起動時等の
大きな負荷変動に際しても、電圧低下を防止し、円滑に
負荷を起動させ、かつ電圧変動の少ない電力制御装置を
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1を示す制御ブロック
図である。
【図2】 この発明の実施の形態2を示す制御ブロック
図である。
【図3】 この発明の実施の形態3を示す制御ブロック
図である。
【図4】 この発明の実施の形態4を示す制御ブロック
図である。
【図5】 従来の電力変換装置の電圧制御装置を示す制
御ブロック図である。
【符号の説明】
1 交流電源、2 電力変換器、3 リアクトル、4
コンデンサ、5 インバータ回路、6 誘導電動機、7
電圧検出器、8 電流検出器、9 電圧設定器、10
a〜10c 加減算器、11 電圧制御器、12 電流
制御器、13 ゲート制御器、14 電流検出器、15
負荷補償器、16 同期電動機、17 外部信号、1
8〜21 電圧指令パターン出力手段、18a〜21a
電圧指令パターン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H006 AA05 AA06 BB05 CA03 CB01 DA02 DA04 DB02 DB05 DC02 DC05 GA01 GA04 5H007 AA17 BB06 CA01 CB02 CB05 CC12 CC23 DA05 DA06 DB02 DC02 DC05 FA01 FA02 FA03 GA01 GA08 5H576 BB06 CC05 DD02 DD05 FF01 FF05 GG04 GG05 HA02 HB02 KK02 KK08 LL22 LL24 MM01 MM02 MM03

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 交流電源と、前記交流電源を入力し直流
    電圧を発生する電力変換器と、前記電力変換器を制御す
    る電圧制御器と、前記電力変換器の負荷となるインバー
    タ回路と、電圧指令パターン出力手段とを備え、外部か
    らの信号を受けて、前記電圧指令パターン出力手段から
    出力される電圧指令パターンによって前記電力変換器の
    出力電圧を一定期間制御することを特徴とする電力変換
    装置の電圧制御装置。
  2. 【請求項2】 電圧指令パターンが電力変換器の出力電
    圧を一定期間低下させる形状であることを特徴とする請
    求項1記載の電力変換装置の電圧制御装置。
  3. 【請求項3】 電圧指令パターンが電力変換器の出力電
    圧を最初のある期間に大きく低下させ、その後は変化分
    を小さくさせる形状であることを特徴とする請求項1記
    載の電力変換装置の電圧制御装置。
  4. 【請求項4】 電圧指令パターンが電力変換器の出力電
    圧を一定期間上昇させる形状であることを特徴とする請
    求項1記載の電力変換装置の電圧制御装置。
  5. 【請求項5】 電圧指令パターンが電力変換器の出力電
    圧を最初のある期間に大きく上昇させ、その後は変化分
    を小さくさせる形状であることを特徴とする請求項1記
    載の電力変換装置の電圧制御装置。
JP11203984A 1999-07-19 1999-07-19 電力変換装置の電圧制御装置 Abandoned JP2001037236A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11203984A JP2001037236A (ja) 1999-07-19 1999-07-19 電力変換装置の電圧制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11203984A JP2001037236A (ja) 1999-07-19 1999-07-19 電力変換装置の電圧制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001037236A true JP2001037236A (ja) 2001-02-09

Family

ID=16482871

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11203984A Abandoned JP2001037236A (ja) 1999-07-19 1999-07-19 電力変換装置の電圧制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001037236A (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005051898A (ja) * 2003-07-31 2005-02-24 Toyota Motor Corp 電圧変換装置および電圧変換の制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体
EP1555744A2 (en) * 2004-01-14 2005-07-20 Fanuc Ltd Power converter and inverter including converter circuit
US20140215244A1 (en) * 2009-04-27 2014-07-31 Samsung Electronics Co., Ltd. Data storage device including current detector
JP2014150643A (ja) * 2013-01-31 2014-08-21 Brother Ind Ltd 電源システム、同電源システムを備えた画像形成装置および電源システムの制御方法
WO2014125594A1 (ja) 2013-02-14 2014-08-21 東芝三菱電機産業システム株式会社 電力変換装置およびその制御方法
CN105934359A (zh) * 2014-01-22 2016-09-07 丰田自动车株式会社 车辆的电源设备
US9473015B2 (en) 2013-02-06 2016-10-18 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Power supply system
US9509219B2 (en) 2013-02-18 2016-11-29 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Power supply system, image forming apparatus having the power supply system, and control method of the power supply system

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005051898A (ja) * 2003-07-31 2005-02-24 Toyota Motor Corp 電圧変換装置および電圧変換の制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体
US7355869B2 (en) 2003-07-31 2008-04-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Voltage conversion device and computer-readable recording medium having program recorded thereon for computer to control voltage conversion
EP1555744A2 (en) * 2004-01-14 2005-07-20 Fanuc Ltd Power converter and inverter including converter circuit
EP1555744A3 (en) * 2004-01-14 2007-06-20 Fanuc Ltd Power converter and inverter including converter circuit
US20140215244A1 (en) * 2009-04-27 2014-07-31 Samsung Electronics Co., Ltd. Data storage device including current detector
JP2014150643A (ja) * 2013-01-31 2014-08-21 Brother Ind Ltd 電源システム、同電源システムを備えた画像形成装置および電源システムの制御方法
US9473015B2 (en) 2013-02-06 2016-10-18 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Power supply system
WO2014125594A1 (ja) 2013-02-14 2014-08-21 東芝三菱電機産業システム株式会社 電力変換装置およびその制御方法
JP6010212B2 (ja) * 2013-02-14 2016-10-19 東芝三菱電機産業システム株式会社 電力変換装置およびその制御方法
US9509219B2 (en) 2013-02-18 2016-11-29 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Power supply system, image forming apparatus having the power supply system, and control method of the power supply system
CN105934359A (zh) * 2014-01-22 2016-09-07 丰田自动车株式会社 车辆的电源设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2656684B2 (ja) エレベータの停電時運転装置
US20090230903A1 (en) Inverter controller and method for operating the same
CN109428533B (zh) 控制pwm转换器的升压率的电动机驱动装置
KR101861889B1 (ko) 인버터의 순간 정전 보상 방법
WO2006114843A1 (ja) サーボモータの制御装置
US7091690B1 (en) Power conversion device
JP2001037236A (ja) 電力変換装置の電圧制御装置
US9685899B2 (en) Inverter for supplying load-adaptive boost voltage
JP6448757B2 (ja) インバータ制御方法
JP6980213B2 (ja) 電動機駆動装置
JPH10164884A (ja) インバータ制御装置
JP3314260B2 (ja) 電力変換装置の制御方法および装置
JP4831530B2 (ja) 交流電動機のインバータ制御装置とその制御方法
KR102308340B1 (ko) 인버터 제어방법
JP3836271B2 (ja) モータ制御装置
JP3622410B2 (ja) インバータによる電動機の制御方法
JP2008136258A (ja) 電力変換装置
JP3743950B2 (ja) 電力変換器の制御装置
JP3392939B2 (ja) 電力変換装置の電圧制御装置
JP2004350432A (ja) モータ制御装置
JP4017933B2 (ja) 交流励磁形発電電動装置
JP2005328583A (ja) 電動機制御装置および電動ポンプ装置
JPH10136689A (ja) インバータ装置
JP2001251883A (ja) 巻線型誘導電動機の制御装置
JPS63174591A (ja) 交流エレベ−タの制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040816

A762 Written abandonment of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762

Effective date: 20040818

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040824