JP2002233180A - Power converter - Google Patents

Power converter

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JP2002233180A JP2001023598A JP2001023598A JP2002233180A JP 2002233180 A JP2002233180 A JP 2002233180A JP 2001023598 A JP2001023598 A JP 2001023598A JP 2001023598 A JP2001023598 A JP 2001023598A JP 2002233180 A JP2002233180 A JP 2002233180A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a DC voltage with high precision without having to use a complex circuit configuration by a method, wherein the DC voltage is obtained by utilizing the input/output and voltage/current of a power converter and a control value which controls the power converter. SOLUTION: A primary voltage Vac of a transformer 2 is detected, power P flowing into an AC motor 4 is calculated, and a DC voltage Vdc of the power converter is calculated from the primary voltage Vac of the transformer 2 and the power P flowing into the AC motor 4.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、交流電源の電力変
換を行い、所望の多相交流電力を出力する電力変換装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power conversion device for performing power conversion of an AC power supply and outputting desired polyphase AC power.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、交流電源を所望の3相電力に変換
して出力する電力変換装置として、電力変換装置の大容
量化、高電圧化を目的とし、また、出力波形を改善する
ために図11に示す構成のものが知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a power conversion device for converting an AC power supply into a desired three-phase power and outputting the converted power, the purpose is to increase the capacity and the voltage of the power conversion device and to improve the output waveform. The configuration shown in FIG. 11 is known.

【0003】この従来の電力変換装置は、3相電源1か
ら2次側に複数の巻線を持った変圧器2を介して3相交
流電力を単相インバータ3へ供給する。単相インバータ
3の出力は直列に接続され、さらにその一方を中性点と
して接続し、その他方を3相の誘導電動機(M)4に接
続することにより、誘導電動機4に3相交流電力を供給
する。誘導電動機4の回転速度は速度検出器5で検出さ
れ、制御回路6に入力される。また、電力変換装置から
出力される電流は電流検出器7で検出され、制御回路6
に入力される。
In this conventional power converter, three-phase AC power is supplied to a single-phase inverter 3 from a three-phase power supply 1 via a transformer 2 having a plurality of windings on the secondary side. The output of the single-phase inverter 3 is connected in series, one of which is connected as a neutral point, and the other is connected to a three-phase induction motor (M) 4, so that three-phase AC power is supplied to the induction motor 4. Supply. The rotation speed of the induction motor 4 is detected by a speed detector 5 and input to a control circuit 6. The current output from the power converter is detected by the current detector 7 and the control circuit 6
Is input to

【0004】制御回路6では、電動機4の速度が所定の
速度となるように出力電圧基準Vu,Vv,Vwを決定
し、PWM制御回路8に出力する。PWM制御回路8は
出力電圧基準Vu,Vv,Vwに対応した出力電圧を発
生するように各単相インバータ3のゲート信号を制御す
る。そしていずれかの単相インバータ3が故障した場合
には、単相インバータ3の故障信号がPWM制御回路8
に入力され、電力変換装置の動作を停止する。
The control circuit 6 determines output voltage references Vu, Vv, Vw so that the speed of the electric motor 4 becomes a predetermined speed, and outputs it to the PWM control circuit 8. The PWM control circuit 8 controls a gate signal of each single-phase inverter 3 so as to generate an output voltage corresponding to the output voltage references Vu, Vv, Vw. When one of the single-phase inverters 3 fails, the failure signal of the single-phase inverter 3 is output to the PWM control circuit 8.
To stop the operation of the power converter.

【0005】図12は図11の制御回路6の詳細図であ
る。この制御回路6は広く知られた回路であり(例え
ば、電気書院発行、「ニュードライフエレクトロニク
ス」、6.2.4項)、誘導電動機4の電流をトルク電
流と励磁電流に分解し、独立して制御するものである。
FIG. 12 is a detailed diagram of the control circuit 6 of FIG. The control circuit 6 is a widely known circuit (for example, published by Denki Shoin, "New Life Electronics", section 6.2.4), and separates the current of the induction motor 4 into a torque current and an exciting current, and Control.

【0006】この制御回路6では、速度制御器9を用い
て速度指令ωr*と速度ωrの偏差がゼロになるように
トルク指令T*を調節する。一方、励磁指令Φ*は通常一
定に保たれることが多い。図中では励磁指令Φ*の設定
値をΦsetと示す。これらの値は、図12のブロック図
に示す演算により、直交する2相d軸、q軸の各電流指
令Id*,Iq*に変換され、それぞれの電流フィードバ
ック信号Id,Iqとの偏差がゼロになるように、電流
制御器10を用いてd軸及びq軸の電圧指令Vd,Vq
を調節する。
In the control circuit 6, the speed controller 9 adjusts the torque command T * so that the deviation between the speed command ωr * and the speed ωr becomes zero. On the other hand, the excitation command Φ * is usually kept constant. In the figure, the set value of the excitation command Φ * is denoted by Φset. These values are converted into orthogonal two-phase d-axis and q-axis current commands Id * and Iq * by the operation shown in the block diagram of FIG. 12, and the deviation from each of the current feedback signals Id and Iq is zero. The voltage commands Vd and Vq for the d-axis and the q-axis are
Adjust

【0007】また、トルク指令T*と励磁指令Φ*よりす
べり周波数ωsを求め、これに速度検出器5からフィー
ドバックされる速度信号ωrを加えることにより、電力
変換装置が出力する周波数ω1を決定する。この出力周
波数ω1を積分して得られる出力位相θ1を用い、3相
の電流検出値Iu,Iv,Iwから3相−2相変換器1
1によりd軸、q軸の各電流Id,Iqを求めると共
に、d軸、q軸の電圧指令から2相−3相変換器12に
より出力電圧基準Vu,Vv,Vwを求める。
The slip frequency ωs is determined from the torque command T * and the excitation command Φ *, and the speed signal ωr fed back from the speed detector 5 is added to the slip frequency ωs to determine the frequency ω1 output from the power converter. . Using the output phase θ1 obtained by integrating this output frequency ω1, the three-phase to two-phase converter 1 detects the three-phase current detection values Iu, Iv, Iw.
1, the d-axis and q-axis currents Id and Iq are determined, and the two-phase to three-phase converter 12 determines output voltage references Vu, Vv and Vw from the d-axis and q-axis voltage commands.

【0008】図13は図11の単相インバータ3の詳細
図である。変圧器2の2次巻線からの電力をダイオード
整流回路13及び直流平滑コンデンサ14で直流電力に
変換し、さらに単相インバータ回路15で任意の周波
数、電圧を持った電力に変換する。故障検出器16は単
相インバータ3の異常を検出し、故障信号を図11のP
WM制御回路8に出力する。
FIG. 13 is a detailed view of the single-phase inverter 3 of FIG. The power from the secondary winding of the transformer 2 is converted into DC power by the diode rectifier circuit 13 and the DC smoothing capacitor 14, and further converted to power having an arbitrary frequency and voltage by the single-phase inverter circuit 15. The failure detector 16 detects an abnormality of the single-phase inverter 3 and outputs a failure signal to P in FIG.
Output to the WM control circuit 8.

【0009】この単相インバータ3の異常の一例として
は、直流電圧Vdcの上昇が考えられる。通常、直流電
圧Vdcが所定値より上昇した場合に、過電圧により単
相インバータ3内の部品が破損しないように故障検出し
て電力変換装置を停止することが一般的に行われてい
る。
An example of the abnormality of the single-phase inverter 3 is considered to be an increase in the DC voltage Vdc. Normally, when the DC voltage Vdc rises above a predetermined value, it is common practice to stop the power converter by detecting a failure so that components in the single-phase inverter 3 are not damaged by the overvoltage.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された電力変換装置では、交流電動機4の回転
速度に対して電力変換装置の出力周波数が低い場合に
は、交流電動機の機械的なエネルギが電力変換装置に回
生され、直流電圧が回生エネルギにより充電され、直流
電圧が上昇して過電圧故障を検出し、故障でもないのに
装置を停止してしまう問題が生じる。
However, in the power converter constructed as described above, when the output frequency of the power converter is lower than the rotational speed of the AC motor 4, the mechanical energy of the AC motor is reduced. Is regenerated by the power converter, the DC voltage is charged by the regenerative energy, the DC voltage rises, an overvoltage failure is detected, and the device stops even though it is not a failure.

【0011】この問題を解決するためには過電圧故障を
検出する前に直流電圧Vdcの上昇を検出し、回生動作
とならないように出力周波数を増加させるように制御す
ればよい。この制御をする場合には、それぞれの単相イ
ンバータ3の直流電圧値Vdcを制御回路6に取り込む
必要がある。
In order to solve this problem, it is sufficient to detect an increase in the DC voltage Vdc before detecting an overvoltage failure and control the output frequency to increase so as not to perform a regenerative operation. When performing this control, it is necessary to take in the DC voltage value Vdc of each single-phase inverter 3 into the control circuit 6.

【0012】ところが、図11に示すように、単相イン
バータ3を複数個使用する多重接続インバータ構成の電
力変換装置では、直流回路が複数あるので直流電圧検出
回路が非常に複雑、高価になる問題がある。また、多重
接続インバータに関わらず単一のインバータの場合に
も、制御回路と直流回路とは絶縁して電圧検出を行うこ
と一般的であるが、近年では電力変換装置が高圧化して
いて直流回路と制御回路との間を絶縁しているために、
電圧検出回路が複雑になり、信頼性が低下したり検出精
度が低下したりする問題がある。
However, as shown in FIG. 11, in a power converter having a multiple connection inverter configuration using a plurality of single-phase inverters 3, the DC voltage detection circuit is very complicated and expensive because there are a plurality of DC circuits. There is. In addition, even in the case of a single inverter regardless of the multiple connection inverter, it is common to perform voltage detection while insulating the control circuit and the DC circuit. And the control circuit are insulated,
There is a problem that the voltage detection circuit becomes complicated, reliability is reduced, and detection accuracy is reduced.

【0013】本発明は上記のような従来の問題点に鑑
み、電力変換装置の入力又は出力の電圧、電流や電力変
換装置を制御する制御量を利用して直流電圧を求めるこ
とにより、複雑な回路構成にせずとも高い精度で直流電
圧を求めることができる電力変換装置を提供することを
目的とする。
In view of the above-mentioned problems in the prior art, the present invention obtains a DC voltage by using the input or output voltage and current of the power converter and the control amount for controlling the power converter. It is an object of the present invention to provide a power converter capable of obtaining a DC voltage with high accuracy without using a circuit configuration.

【0014】本発明はまた、求めた直流電圧を利用する
ことにより、過電圧故障を誤検出して停止することがな
い電力変換装置を提供することを目的とする。
Another object of the present invention is to provide a power converter that does not stop by erroneously detecting an overvoltage fault by utilizing the obtained DC voltage.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、多相
1次巻線と多相2次巻線から成る変圧器と、前記変圧器
の2次巻線にそれぞれ接続され、多相交流電圧を直流電
圧に変換する整流回路と、前記整流回路にそれぞれ接続
され、前記直流電圧を電圧基準信号に対応した交流電圧
に変換する逆変換回路と、前記逆変換回路の出力を直列
又は並列に接続して多相交流電力を発生し、この多相交
流電力を多相交流電動機に供給する電力変換装置におい
て、前記変圧器の1次側の電圧を検出する入力電圧検出
手段と、前記交流電動機に流入する電力を演算する電動
機入力電力演算手段と、前記変圧器の1次側の電圧と前
記交流電動機に流入する電力から前記直流電圧を演算す
る直流電圧演算手段とを具備して成るものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a transformer comprising a multi-phase primary winding and a poly-phase secondary winding, and a multi-phase transformer connected to the secondary winding of the transformer. A rectifier circuit that converts an AC voltage into a DC voltage, an inverse converter circuit that is connected to the rectifier circuit and converts the DC voltage into an AC voltage corresponding to a voltage reference signal, and an output of the inverse converter circuit in series or in parallel. An input voltage detecting means for detecting a voltage on a primary side of the transformer, wherein the input voltage detecting means detects the voltage on the primary side of the transformer, and supplies the polyphase AC power to the polyphase AC motor. Motor input power calculating means for calculating the power flowing into the motor; and DC voltage calculating means for calculating the DC voltage from the voltage on the primary side of the transformer and the power flowing into the AC motor. It is.

【0016】請求項1の発明の電力変換装置では、変圧
器の1次側の電圧を検出し、また交流電動機に流入する
電力を演算し、これらの変圧器の1次側の電圧と交流電
動機に流入する電力とから電力変換装置の直流電圧を演
算して求める。
In the power converter according to the first aspect of the present invention, the voltage on the primary side of the transformer is detected, the power flowing into the AC motor is calculated, and the voltage on the primary side of these transformers and the AC motor are calculated. And the DC voltage of the power converter is calculated from the power flowing into the power converter.

【0017】請求項2の発明は、請求項1の電力変換装
置において、前記直流電圧演算手段が、前記交流電動機
に流入する電力が所定値以上の場合には、前記変圧器の
1次側の電圧と前記交流電動機に流入する電力とから前
記直流電圧を演算し、前記交流電動機に流入する電力が
所定値以下の場合には、前記交流電動機に流入する電力
を積分することを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, in the power converter according to the first aspect, the DC voltage calculating means determines that the power flowing into the AC motor is equal to or more than a predetermined value, the DC voltage calculating means is provided on the primary side of the transformer. Calculating the DC voltage from a voltage and the power flowing into the AC motor, and integrating the power flowing into the AC motor when the power flowing into the AC motor is equal to or less than a predetermined value. It is.

【0018】請求項2の発明の電力変換装置では、交流
電動機に流入する電力が所定値以上の場合には、変圧器
の1次側の電圧と交流電動機に流入する電力とから直流
電圧を演算し、交流電動機に流入する電力が所定値以下
の場合には、交流電動機に流入する電力を積分して直流
電圧を求める。
In the power converter according to the present invention, when the power flowing into the AC motor is equal to or more than a predetermined value, the DC voltage is calculated from the voltage on the primary side of the transformer and the power flowing into the AC motor. If the power flowing into the AC motor is equal to or less than a predetermined value, the DC voltage is obtained by integrating the power flowing into the AC motor.

【0019】請求項3の発明は、多相1次巻線と多相2
次巻線とから成る変圧器と、前記変圧器の2次巻線にそ
れぞれ接続され、多相交流電圧を直流電圧に変換する整
流回路と、前記整流回路にそれぞれ接続され、前記直流
電圧を電圧基準信号に対応した交流電圧に変換する逆変
換回路と、前記逆変換回路の出力を直列又は並列に接続
して多相交流電力を発生し、この多相交流電力を多相交
流電動機に供給する電力変換装置において、前記変圧器
の1次側の電圧を検出する入力電圧検出手段と、前記変
圧器の1次側の電流を検出する入力電流検出手段と、前
記変圧器の1次側の電圧と前記変圧器の1次側の電流と
から前記直流電圧を演算する直流電圧演算手段とを具備
して成るものである。
A third aspect of the present invention provides a multi-phase primary winding and a multi-phase secondary winding.
A transformer comprising a secondary winding, a rectifier circuit connected to the secondary winding of the transformer, for converting a multi-phase AC voltage to a DC voltage, and a rectifier circuit connected to the rectifier circuit, for converting the DC voltage to a voltage. An inverting circuit for converting to an AC voltage corresponding to a reference signal, and connecting the outputs of the inverting circuit in series or in parallel to generate polyphase AC power, and supplying the polyphase AC power to the polyphase AC motor In the power converter, input voltage detecting means for detecting a voltage on a primary side of the transformer, input current detecting means for detecting a current on a primary side of the transformer, and a voltage on a primary side of the transformer And a DC voltage calculating means for calculating the DC voltage from the current on the primary side of the transformer.

【0020】請求項3の発明の電力変換装置では、変圧
器の1次側の電圧を検出し、また変圧器の1次側の電流
を検出し、これらの変圧器の1次側の電圧と電流とから
電力変換装置の直流電圧を演算して求める。
In the power converter according to the third aspect of the present invention, the voltage on the primary side of the transformer is detected, the current on the primary side of the transformer is detected, and the voltage on the primary side of these transformers is detected. The DC voltage of the power converter is calculated and obtained from the current.

【0021】請求項4の発明は、多相1次巻線と多相2
次巻線から成る変圧器と、前記変圧器の2次巻線にそれ
ぞれ接続され、多相交流電圧を直流電圧に変換する整流
回路と、前記整流回路にそれぞれ接続され、前記直流電
圧を電圧基準信号に対応した交流電圧に変換する逆変換
回路と、前記逆変換回路の出力を直列又は並列に接続し
て多相交流電力を発生し、この多相交流電力を多相交流
電動機に供給する電力変換装置において、前記交流電動
機のトルク基準と励磁基準とにより当該電力変換装置へ
の電圧基準信号を決定する手段と、当該電力変換装置が
出力する周波数を検出する周波数検出手段又は前記交流
電動機の速度を検出する速度検出手段と、当該電力変換
装置が出力する周波数又は前記交流電動機の速度と前記
励磁基準とから当該電力変換装置が出力する交流電圧を
演算する交流電圧出力演算手段と、当該電力変換装置に
対する電圧基準信号と当該電力変換装置が出力する交流
電圧の前記演算値から前記直流電圧を演算する直流電圧
演算手段とを具備して成るものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a multi-phase primary winding and a multi-phase secondary winding.
A transformer comprising a secondary winding, a rectifier circuit connected to the secondary winding of the transformer, for converting a multi-phase AC voltage to a DC voltage, and a rectifier circuit connected to the rectifier circuit, respectively. A reverse conversion circuit for converting to an AC voltage corresponding to a signal, and an output of the reverse conversion circuit connected in series or parallel to generate polyphase AC power, and power for supplying the polyphase AC power to the polyphase AC motor A converter that determines a voltage reference signal to the power converter based on a torque reference and an excitation reference of the AC motor; and a frequency detector that detects a frequency output by the power converter or a speed of the AC motor. And an AC voltage for calculating an AC voltage output by the power converter from the frequency output by the power converter or the speed of the AC motor and the excitation reference. A force calculation means, in which from the computed value of the voltage reference signal and the AC voltage to which the power converter is output to the power converter comprising; and a DC voltage calculating means for calculating the DC voltage.

【0022】請求項4の発明の電力変換装置では、交流
電動機のトルク基準と励磁基準とにより当該電力変換装
置への電圧基準信号を決定し、当該電力変換装置が出力
する周波数又は交流電動機の速度を検出し、この電力変
換装置が出力する周波数又は交流電動機の速度と励磁基
準とから当該電力変換装置が出力する交流電圧を演算す
る。そして、当該電力変換装置に対する上述の電圧基準
信号と当該電力変換装置が出力する上述の交流電圧の演
算値とから当該電力変換装置の直流電圧を演算して求め
る。
According to a fourth aspect of the present invention, a voltage reference signal to the power converter is determined based on the torque reference and the excitation reference of the AC motor, and the frequency output by the power converter or the speed of the AC motor is determined. And calculates the AC voltage output by the power converter from the frequency output by the power converter or the speed of the AC motor and the excitation reference. Then, a DC voltage of the power converter is calculated and obtained from the voltage reference signal for the power converter and a calculated value of the AC voltage output by the power converter.

【0023】請求項5の発明は、請求項1〜4の電力変
換装置において、前記直流電圧が所定値以上になったと
きに当該電力変換装置の出力する周波数が増加する方向
に前記直流電圧を補正する直流電圧補正手段又は前記周
波数の減少を抑制する周波数減少抑制手段を具備したも
のである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the power conversion device according to any one of the first to fourth aspects, when the DC voltage is equal to or higher than a predetermined value, the DC voltage is output in a direction to increase the frequency output from the power conversion device. It is provided with a DC voltage correcting means for correcting or a frequency decrease suppressing means for suppressing the decrease in the frequency.

【0024】請求項5の発明の電力変換装置では、請求
項1〜4の発明において演算により求めた電力変換装置
の直流電圧が所定値以上になったときに、当該電力変換
装置の出力する周波数が増加する方向に直流電圧を補正
し、又は当該電力変換装置の出力する周波数の減少を抑
制する。
According to a fifth aspect of the present invention, when the DC voltage of the power converter obtained by the calculation in the first to fourth aspects becomes equal to or higher than a predetermined value, the frequency output by the power converter is obtained. To correct the DC voltage in the direction in which the power conversion device increases, or to suppress a decrease in the frequency output by the power converter.

【0025】請求項6の発明は、請求項1〜4の電力変
換装置において、前記直流電圧が所定値以上になったと
きに当該電力変換装置の出力を停止する出力停止手段を
具備したものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in the power converter of the first to fourth aspects, output stopping means for stopping output of the power converter when the DC voltage exceeds a predetermined value is provided. is there.

【0026】請求項6の発明の電力変換装置では、請求
項1〜4の発明において演算により求めた電力変換装置
の直流電圧が所定値以上になったときに当該電力変換装
置の出力を停止する。
According to a sixth aspect of the present invention, the output of the power converter is stopped when the DC voltage of the power converter obtained by the calculation in the first to fourth aspects becomes a predetermined value or more. .

【0027】請求項7の発明は、請求項1〜4の電力変
換装置において、前記直流電圧の演算値と電圧基準信号
とから当該電力変換装置が出力する交流電圧を演算する
出力電圧演算手段を具備したものである。
According to a seventh aspect of the present invention, in the power converter of the first to fourth aspects, output voltage calculating means for calculating an AC voltage output from the power converter from the calculated value of the DC voltage and a voltage reference signal. It is provided.

【0028】請求項7の発明の電力変換装置では、請求
項1〜4の発明において演算により求めた電力変換装置
の直流電圧と電圧基準信号とから当該電力変換装置の出
力する交流電圧を演算して求める。
According to a seventh aspect of the present invention, an AC voltage output from the power converter is calculated from the DC voltage of the power converter and the voltage reference signal obtained by the calculation in the first to fourth aspects of the present invention. Ask.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて詳説する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0030】(第1の実施の形態)本発明の第1の実施
の形態について、図1を用いて説明する。図1に示した
第1の実施の形態の電力変換装置の構成要素において、
図11に示した従来例と同一の構成要素については同一
番号を用いて示してある。図11の従来例と異なる点
は、変圧器2の1次電圧の実効値Vac(以降、「入力
電圧」と呼ぶ)を入力電圧検出器17で検出し、これを
制御回路6Aで読み込んで直流電圧Vdcの演算処理に
使用するようにした点である。
(First Embodiment) A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the components of the power converter according to the first embodiment shown in FIG.
The same components as those in the conventional example shown in FIG. 11 are denoted by the same reference numerals. 11 is different from the conventional example of FIG. 11 in that an effective value Vac of the primary voltage of the transformer 2 (hereinafter referred to as “input voltage”) is detected by an input voltage detector 17, read by a control circuit 6 A, and The point is that the voltage Vdc is used for calculation processing.

【0031】図2は制御回路6Aの制御ブロック図を示
している。図2に示した制御回路6Aの構成要素におい
て、図12に示した従来例の制御回路6と同一の構成要
素については、同一番号を用いて示してある。図12の
従来例と異なる点は、トルク指令T*と速度ωrから交
流電動機4の出力Pを求め、これと入力電圧Vacとを
用い直流電圧Vdcを演算する点である。
FIG. 2 shows a control block diagram of the control circuit 6A. In the components of the control circuit 6A shown in FIG. 2, the same components as those of the control circuit 6 of the conventional example shown in FIG. 12 are denoted by the same reference numerals. The difference from the conventional example of FIG. 12 is that the output P of the AC motor 4 is obtained from the torque command T * and the speed ωr, and the DC voltage Vdc is calculated using the output P and the input voltage Vac.

【0032】この直流電圧Vdcの計算は、交流電圧V
acと直流電圧Vdcとは略比例関係にあるが、変圧器
2の負荷が増大すると変圧器2のインピーダンスドロッ
プ分だけ直流電圧Vdcが低下する特性を模擬してい
る。
The calculation of the DC voltage Vdc is based on the AC voltage Vdc.
Although ac and the DC voltage Vdc are in a substantially proportional relationship, when the load of the transformer 2 increases, the characteristic that the DC voltage Vdc decreases by the impedance drop of the transformer 2 is simulated.

【0033】この第1の実施の形態の電力変換装置によ
れば、演算により直流電圧Vdcを求めるので、直流電
圧検出回路又は直流電圧を制御回路へ取り込む伝送回路
が不要な電力変換装置を構成することができる。
According to the power converter of the first embodiment, since the DC voltage Vdc is obtained by calculation, a power converter that does not require a DC voltage detection circuit or a transmission circuit that takes in the DC voltage into the control circuit is configured. be able to.

【0034】なお、第1の実施の形態では電動機4に流
入する電力を電動機出力Pと略等価としてトルク指令T
*と速度ωrの積から求めているが、当該電力変換装置
が出力する電圧、電流を検出して求める構成にしてもよ
く、また電力変換装置に指令する電圧基準信号と電流検
出値等から求める構成にしてもよい。
In the first embodiment, the electric power flowing into the electric motor 4 is substantially equivalent to the electric motor output P and the torque command T
Although it is obtained from the product of * and the speed ωr, it may be configured to detect and obtain the voltage and current output by the power conversion device, or may be obtained from the voltage reference signal commanded to the power conversion device and the current detection value, etc. It may be configured.

【0035】さらに、第1の実施の形態は変圧器2の負
荷が増大すると変圧器2のインピーダンスドロップ分だ
け直流電圧Vdcが低下する特性を利用した簡便な構成
にしたが、電動機4に流入する電力と当該電力変換装置
の変換効率、入力電圧等から変圧器2に流れる電流を計
算し、その電流と変圧器2のインピーダンスから厳密に
インピーダンスドロップを計算して直流電圧Vdcを求
める構成にしてもよい。
Furthermore, the first embodiment has a simple configuration utilizing the characteristic that the DC voltage Vdc is reduced by the impedance drop of the transformer 2 when the load on the transformer 2 is increased. The current flowing through the transformer 2 is calculated from the power, the conversion efficiency of the power converter, the input voltage, and the like, and the impedance drop is strictly calculated from the current and the impedance of the transformer 2 to obtain the DC voltage Vdc. Good.

【0036】(第2の実施の形態)本発明の第2の実施
の形態について、図1及び図3を用いて説明する。第2
の実施の形態の電力変換装置の全体的な構成は第1の実
施の形態と同様に、図1に示すものである。そして制御
回路6Aの詳細な構成が図3に示すものであり、図2に
示した第1の実施の形態のものとは異なっている。な
お、図3において、図2に示した第1の実施の形態の制
御回路と同一の構成要素については同一の符号を用いて
説明する。
(Second Embodiment) A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Second
The overall configuration of the power converter according to this embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG. The detailed configuration of the control circuit 6A is as shown in FIG. 3, which is different from that of the first embodiment shown in FIG. In FIG. 3, the same components as those of the control circuit according to the first embodiment shown in FIG. 2 will be described using the same reference numerals.

【0037】本実施の形態における制御回路6Aにおい
て、図2に示した第1の実施の形態のものと異なる点
は、電動機出力Pの極性を極性判定器18で判定し、極
性が正の場合は第1の実施の形態と同じ方法で直流電圧
Vdcを演算して出力し、負の場合は回生時直流電圧演
算器19で演算した直流電圧Vdcを出力するように切
り替える点である。
The difference between the control circuit 6A of this embodiment and that of the first embodiment shown in FIG. 2 is that the polarity of the motor output P is determined by the polarity determiner 18 and the polarity is positive. The point is that the DC voltage Vdc is calculated and output in the same manner as in the first embodiment, and is switched to output the DC voltage Vdc calculated by the DC voltage calculator 19 during regeneration in the case of a negative value.

【0038】この回生時直流電圧演算器19は、次のよ
うに動作する。図1の電力変換装置における単相インバ
ータ3は、従来例として図13に示した単相インバータ
3と共通の構成であり、ダイオードから成る整流回路1
3を具備している。そこで、電力変換装置が回生状態に
なった場合には、すべてのダイオードがオフして整流回
路13の入力と直流回路が切り離された状態となる。す
なわち、電動機4からの電力は全て直流平滑コンデンサ
14に充電される。回生時直流電圧演算器19は、回生
時に電動機4からの回生電力でこの平滑コンデンサ14
が充電され、直流電圧が上昇するのを模擬して直流電圧
Vdcを演算する。演算の具体的な方法は、次の通りで
ある。
The regenerative DC voltage calculator 19 operates as follows. The single-phase inverter 3 in the power converter of FIG. 1 has the same configuration as the single-phase inverter 3 shown in FIG.
3 is provided. Therefore, when the power converter enters the regenerative state, all the diodes are turned off, and the input of the rectifier circuit 13 is disconnected from the DC circuit. That is, all the electric power from the electric motor 4 is charged in the DC smoothing capacitor 14. The regenerative DC voltage calculator 19 uses the regenerative electric power from the electric motor 4 at the time of regeneration to generate the smoothing capacitor 14.
Is charged and the DC voltage Vdc is calculated by simulating the rise of the DC voltage. The specific method of the calculation is as follows.

【0039】回生状態に入る前の平滑コンデンサ14の
充電エネルギUoは、その時点の直流電圧Vdcを用い
て数1式で得られる。
The charging energy Uo of the smoothing capacitor 14 before entering the regenerative state can be obtained by Expression 1 using the DC voltage Vdc at that time.

【0040】[0040]

【数1】 ただし、C:コンデンサの容量。(Equation 1) Here, C is the capacitance of the capacitor.

【0041】回生状態に入ってt秒が継続しているとき
の直流電圧Vdcと電力Pとコンデンサの充電エネルギ
Uとの関係は、数2式で得られる。
The relationship between the DC voltage Vdc, the electric power P, and the charging energy U of the capacitor when t seconds have elapsed after entering the regenerative state can be obtained by equation (2).

【0042】[0042]

【数2】 この数2式から、直流電圧の演算値Vdcを数3式によ
って求める。
(Equation 2) From this equation (2), the operation value Vdc of the DC voltage is obtained by equation (3).

【0043】[0043]

【数3】 すなわち、図3において回生時直流電圧演算器19の内
部ブロックが示すように、回生が始まった時点の直流電
圧から積分の初期値Uoを積分器に設定し、回生中の電
力Pを積分して平方根を求めることにより回生中の直流
電圧Vdcを演算するのである。
[Equation 3] That is, as shown by the internal block of the DC voltage calculator 19 during regeneration in FIG. 3, the initial value Uo of integration is set in the integrator from the DC voltage at the time when regeneration starts, and the power P during regeneration is integrated. By calculating the square root, the DC voltage Vdc during regeneration is calculated.

【0044】この第2の実施の形態によれば、第1の実
施の形態と同様の効果を得られると共に、電動機4から
回生電力がある場合にも直流電圧Vdcを正しく求める
ことができる。
According to the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the DC voltage Vdc can be correctly obtained even when the electric power is supplied from the electric motor 4.

【0045】(第3の実施の形態)本発明の第3の実施
の形態について、図4及び図5を用いて説明する。図4
に示した本実施の形態の電力変換装置の構成要素におい
て、図1に示した第1の実施の形態と同一の構成要素に
ついては同一番号をつけて示してある。本実施の形態に
おいて、図1の第1の実施の形態と異なる点は、電流検
出器7Aと入力電流検出器20により変圧器2の1次電
流実効値Iac(以降、「入力電流」と称す)を検出
し、制御回路6Bが入力電流Iacを読み込んで直流電
圧Vdcの演算処理に使用する点である。
(Third Embodiment) A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG.
In the components of the power converter according to the present embodiment shown in FIG. 1, the same components as those in the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. This embodiment differs from the first embodiment in FIG. 1 in that the current detector 7A and the input current detector 20 use the primary current effective value Iac of the transformer 2 (hereinafter referred to as “input current”). ) Is detected, and the control circuit 6B reads the input current Iac and uses it for the arithmetic processing of the DC voltage Vdc.

【0046】図5を用いて、第3の実施の形態における
制御回路6Bの制御動作について説明する。図5に示し
た制御回路6Bの構成要素において、図12に示した従
来例の制御回路6と同一の構成要素については同一番号
をつけて示してある。図12の従来例と異なる点は、入
力電圧Vacと入力電流Iacを用い直流電圧Vdcを
演算するようにした点である。
The control operation of the control circuit 6B according to the third embodiment will be described with reference to FIG. In the components of the control circuit 6B shown in FIG. 5, the same components as those of the control circuit 6 of the conventional example shown in FIG. 12 are denoted by the same reference numerals. The difference from the conventional example of FIG. 12 is that the DC voltage Vdc is calculated using the input voltage Vac and the input current Iac.

【0047】直流電圧Vdcの演算では、直流電圧Vd
cが入力交流電圧Vacと略比例関係にあるが、変圧器
2の電流が増大すると変圧器2のインピーダンスドロッ
プ分だけ直流電圧Vdcが低下する特性を模擬する。
In the calculation of the DC voltage Vdc, the DC voltage Vd
Although c is substantially proportional to the input AC voltage Vac, it simulates the characteristic that when the current of the transformer 2 increases, the DC voltage Vdc decreases by the impedance drop of the transformer 2.

【0048】第3の実施の形態においても、演算により
直流電圧Vdcを求めるようにしたので、直流電圧検出
回路又は直流電圧を制御回路へ取り込む伝送回路が不要
な電力変換装置を構成することができる。
Also in the third embodiment, since the DC voltage Vdc is obtained by calculation, it is possible to configure a power conversion device that does not require a DC voltage detection circuit or a transmission circuit for taking the DC voltage into the control circuit. .

【0049】(第4の実施の形態)本発明の第4の実施
の形態について図6を用いて説明する。第4の実施の形
態の電力変換装置は、基本的な回路構成を図11の従来
例と共通するが、制御回路6を図6に示す制御回路6′
の構成とした点で異なる。
(Fourth Embodiment) A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The power converter according to the fourth embodiment has the same basic circuit configuration as that of the conventional example shown in FIG. 11, but the control circuit 6 is replaced by a control circuit 6 'shown in FIG.
In the configuration of

【0050】図6に示した本実施の形態の制御回路6′
の構成要素において、図12の制御回路と同一の構成要
素については同一番号を用いて説明する。図12の従来
例の制御回路と異なる点は、磁束指令Φ*と速度ωrの
積から電圧指令V*を演算し、出力電圧基準Vu,V
v,Vwから変調率演算器21によりPWM制御回路8
の変調率αを求め、その比V*/αから直流電圧Vdc
を演算する点である。
The control circuit 6 'of this embodiment shown in FIG.
Of the components described above, the same components as those in the control circuit of FIG. 12 will be described using the same numbers. The difference from the conventional control circuit of FIG. 12 is that the voltage command V * is calculated from the product of the magnetic flux command Φ * and the speed ωr, and the output voltage references Vu, V
PWM control circuit 8 from modulation rate calculator 21 based on v and Vw
Of the DC voltage Vdc from the ratio V * / α.
Is calculated.

【0051】この演算の具体的な方法を次に説明する。
図6に示すベクトル制御回路6′は高精度に磁束及びト
ルク制御できることが知られている。電動機4の入力電
圧Vは数4式と等しくなる。
Next, a specific method of this calculation will be described.
It is known that the vector control circuit 6 'shown in FIG. 6 can control magnetic flux and torque with high accuracy. The input voltage V of the motor 4 is equal to the equation (4).

【0052】[0052]

【数4】 一方、変調率αと電力変換装置の出力電圧(=電動機4
の入力電圧)Vと直流電圧Vdcとの関係は、数5式と
なる。
(Equation 4) On the other hand, the modulation factor α and the output voltage of the power converter (= motor 4
The relationship between the input voltage) V and the DC voltage Vdc is given by equation (5).

【0053】[0053]

【数5】 ここで、K:比例定数。(Equation 5) Here, K: proportional constant.

【0054】これら数4式及び数5式より、直流電圧V
dcは数6式によって求めることができる。
From the equations (4) and (5), the DC voltage V
dc can be obtained by equation (6).

【0055】[0055]

【数6】 この第4の実施の形態では、第1〜第3の実施の形態で
必要であった変圧器2の1次側の電圧や電流の検出が不
要であり、制御変数だけで直流電圧Vdcの検出が可能
である利点がある。また、力行時と共に回生時にも直流
電圧の検出ができる利点もある。
(Equation 6) In the fourth embodiment, the detection of the voltage and current on the primary side of the transformer 2 which is required in the first to third embodiments is unnecessary, and the detection of the DC voltage Vdc is performed only by the control variable. There is an advantage that is possible. There is also an advantage that the DC voltage can be detected both during power running and during regeneration.

【0056】なお、本実施の形態では速度ωrを直流電
圧演算に用いたが、これに代えて出力周波数ω1を用い
ることができる。
In the present embodiment, the speed ωr is used for the DC voltage calculation, but the output frequency ω1 can be used instead.

【0057】(第5の実施の形態)本発明の第5の実施
の形態について、図1及び図7を用いて説明する。本実
施の形態の回路構成は第1の実施の形態と同様に、図1
に示したものであるが、制御回路6Aが図7に示す構成
である点が異なる。図7に示した制御回路6Aの構成要
素において、図2の制御回路と同一の構成要素について
は同一番号を用いて説明する。
(Fifth Embodiment) A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The circuit configuration of this embodiment is similar to that of the first embodiment.
However, the difference is that the control circuit 6A has the configuration shown in FIG. In the components of the control circuit 6A shown in FIG. 7, the same components as those in the control circuit of FIG. 2 will be described using the same numbers.

【0058】本実施の形態の制御回路6Aにおいて、図
2に示した第1の実施の形態の制御回路と異なる点は、
演算で検出した直流電圧Vdcと直流電圧基準Vdc*
の差分を負側リミッタ22に入力し、差分出力が正の場
合だけ電圧制御器23により速度指令ωr*に対して増
加方向に補正入力するようにした点である。
The control circuit 6A of this embodiment differs from the control circuit of the first embodiment shown in FIG.
DC voltage Vdc detected by calculation and DC voltage reference Vdc *
Is input to the negative limiter 22, and the voltage controller 23 corrects and inputs the speed command ωr * in the increasing direction only when the difference output is positive.

【0059】直流電圧指令Vdc*を当該電力変換装置
の単相インバータ3に対する過電圧保護レベルよりも小
さく設定することで、直流電圧上昇時に過電圧保護が動
作する前に、交流電動機4の速度を加速して直流電圧V
dcの上昇を抑制することができ、過電圧保護によって
装置が誤停止するのを防止できる。
By setting DC voltage command Vdc * lower than the overvoltage protection level for single-phase inverter 3 of the power converter, the speed of AC motor 4 is accelerated before the overvoltage protection is activated when the DC voltage rises. DC voltage V
dc can be suppressed, and the device can be prevented from being erroneously stopped by overvoltage protection.

【0060】なお、図示していないが、電力変換装置の
外部からの速度基準を変化率制限して電力変換装置の速
度基準とする場合があるが、外部からの速度基準が低減
して電動機4が回生状態とり、直流電圧Vdcが直流電
圧基準Vdc*を超過した場合に電力変換装置の速度基
準の変化を0とする方法も、電力変換装置の速度基準が
外部速度基準に対して相対的に増加方向に補正されるこ
とを意味するので、本発明に含まれる。
Although not shown, the speed reference from the outside of the power converter may be used as the speed reference of the power converter by limiting the rate of change. Is in a regenerative state, and when the DC voltage Vdc exceeds the DC voltage reference Vdc *, the change in the speed reference of the power converter is set to 0. This means that the correction is performed in the increasing direction, and is included in the present invention.

【0061】また、上記の第5の実施の形態では、第1
の実施の形態で演算した直流電圧Vdcを用いている
が、直流電圧Vdcには、すでに説明した第2〜第4の
実施の形態のいずれで演算した直流電圧Vdcを用いて
もよい。
Also, in the fifth embodiment, the first
Although the DC voltage Vdc calculated in the embodiment is used, the DC voltage Vdc calculated in any of the second to fourth embodiments described above may be used as the DC voltage Vdc.

【0062】(第6の実施の形態)本発明の第6の実施
の形態について図8及び図9を用いて説明する。図8に
示した第6の実施の形態の電力変換装置の構成要素にお
いて、図1に示した第1の実施の形態のものと同一の構
成要素については同一番号をつけて示してある。本実施
の形態において、図1に示した第1の実施の形態の電力
変換装置と異なる点は、各単相インバータ3の故障信号
をPWM制御回路8Aに入力していない点と、直流電圧
Vdcが過電圧保護レベル以上になった場合に制御回路
6Cが停止信号GBをPWM制御回路8Aへ出力して装
置を停止させる点である。
(Sixth Embodiment) A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the components of the power converter according to the sixth embodiment shown in FIG. 8, the same components as those of the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. This embodiment is different from the power converter of the first embodiment shown in FIG. 1 in that a failure signal of each single-phase inverter 3 is not input to the PWM control circuit 8A, and that the DC voltage Vdc Is higher than the overvoltage protection level, the control circuit 6C outputs a stop signal GB to the PWM control circuit 8A to stop the device.

【0063】図9を用いて、この制御回路6Cの制御動
作について説明する。図9に示した制御回路6Cの構成
要素において、図2の制御回路6Aと同一の構成要素に
ついては同一番号を用いて説明する。
The control operation of control circuit 6C will be described with reference to FIG. In the components of the control circuit 6C shown in FIG. 9, the same components as those of the control circuit 6A of FIG. 2 will be described using the same numbers.

【0064】本実施の形態の制御回路6Cにおいて、図
2の制御回路と異なる点は、演算で求めた直流電圧Vd
cと直流電圧保護設定Vdc**とを比較器24で比較
し、直流電圧Vdcが保護設定Vdc**を超えた場合に
停止信号GBをPWM制御回路8Aへ出力するようにし
た点である。
The control circuit 6C of this embodiment differs from the control circuit of FIG. 2 in that the DC voltage Vd
c is compared with the DC voltage protection setting Vdc ** by the comparator 24, and when the DC voltage Vdc exceeds the protection setting Vdc **, a stop signal GB is output to the PWM control circuit 8A.

【0065】このように構成することにより、各単相イ
ンバータ3で個々に直流電圧の過電圧保護検出を行う必
要が不要となる。ただし、各単相インバータ3で直流過
電圧保護と本実施の形態の直流過電圧保護とを併用する
場合も本発明に含まれる。
With this configuration, it is not necessary for each single-phase inverter 3 to individually detect the overvoltage protection of the DC voltage. However, the present invention includes a case where the DC overvoltage protection and the DC overvoltage protection of the present embodiment are used in combination in each single-phase inverter 3.

【0066】また、制御回路6CからGB信号をPWM
制御回路8Aへ出力してインバータを停止させること
は、第1〜第5の実施の形態、あるいは第7の実施の形
態で求める直流電圧Vdcを直流過電流保護設定Vdc
**と比較して行うようにすることもできる。
The GB signal from the control circuit 6C is converted into a PWM signal.
Outputting to the control circuit 8A and stopping the inverter is performed by changing the DC voltage Vdc obtained in the first to fifth embodiments or the seventh embodiment to the DC overcurrent protection setting Vdc.
It can also be done in comparison with **.

【0067】(第7の実施の形態)本発明の第7の実施
の形態について、図1及び図10を用いて説明する。本
実施の形態の電力変換装置は、図1に示した第1の実施
の形態と共通する回路構成を備えている。ただし、制御
回路6Aが図10に示した構成である点が第1の実施の
形態とは異なる。図10に示す制御回路6Aにおいて、
図2の制御回路と同一の構成要素については同一番号を
用いて示してある。
(Seventh Embodiment) A seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The power conversion device of the present embodiment has a circuit configuration common to the first embodiment shown in FIG. However, the difference from the first embodiment is that the control circuit 6A has the configuration shown in FIG. In the control circuit 6A shown in FIG.
The same components as those of the control circuit of FIG. 2 are denoted by the same reference numerals.

【0068】本実施の形態の制御回路6Aにおいて、図
2の制御回路と異なる点は、変調率演算器21を用いて
変調率αを求め、演算で求めた直流電圧Vdcと変調率
αとの積から当該電力変換装置の出力電圧Vmotを求
めるようにした点である。
The difference between the control circuit 6A of the present embodiment and the control circuit of FIG. 2 is that the modulation rate α is obtained by using the modulation rate calculator 21 and the DC voltage Vdc and the modulation rate α obtained by the calculation are obtained. The point is that the output voltage Vmot of the power converter is obtained from the product.

【0069】このように構成することにより、出力電圧
検出回路が不要となる。なお、本実施の形態の制御回路
6Aで求めた出力電圧は、電圧の表示、出力電圧制御、
出力電圧の過電圧保護等に利用できる。しかしながら、
求めた出力電圧の用途について特に限定されることはな
く、本実施の形態は、直流電圧を演算し、それをもとに
出力電圧を求めることを特徴とする。
With this configuration, an output voltage detection circuit is not required. Note that the output voltage obtained by the control circuit 6A of the present embodiment is a voltage display, output voltage control,
It can be used for overvoltage protection of output voltage. However,
The application of the obtained output voltage is not particularly limited, and the present embodiment is characterized in that a DC voltage is calculated and the output voltage is calculated based on the DC voltage.

【0070】なお、第7の実施の形態では第1の実施の
形態で演算した直流電圧Vdcを用いたが、これに代え
て、第2〜第4の実施の形態で演算した直流電圧を用い
ることができる。
Although the DC voltage Vdc calculated in the first embodiment is used in the seventh embodiment, the DC voltage calculated in the second to fourth embodiments is used instead. be able to.

【0071】また、図示はしないが、U,V,W相の出
力電圧基準Vu,Vv,Vwと演算で求めた直流電圧V
dcとの積から各相の出力電圧を演算で求める方法や、
d軸、q軸の出力電圧基準Vd,Vqと演算で求めた直
流電圧Vdcとの積からd軸、q軸電圧を求める方法も
本発明に含まれる。
Although not shown, the output voltage references Vu, Vv, Vw of the U, V, W phases and the DC voltage V
a method of calculating the output voltage of each phase from the product of dc and dc,
The present invention also includes a method for obtaining the d-axis and q-axis voltages from the product of the d-axis and q-axis output voltage references Vd and Vq and the DC voltage Vdc obtained by calculation.

【0072】以上で第1〜第7の実施の形態について説
明した。それぞれの実施の形態において各単相インバー
タ3内で直流過電圧を検出する方法を例に説明したが、
各単相インバータ3内で直流過電圧を検出しなくても本
発明に含まれる。また第1〜第7の実施の形態について
変圧器2と単相インバータ3とを多重接続した例につい
て説明したが、これ以外の電力変換装置の構成において
も変圧器の2次側にインバータが接続されるものは全て
本発明に含まれる。
The first to seventh embodiments have been described above. In each embodiment, a method of detecting a DC overvoltage in each single-phase inverter 3 has been described as an example.
Even if a DC overvoltage is not detected in each single-phase inverter 3, it is included in the present invention. In the first to seventh embodiments, the example in which the transformer 2 and the single-phase inverter 3 are multiplex-connected has been described. In other configurations of the power converter, the inverter is connected to the secondary side of the transformer. What is done is included in the present invention.

【0073】さらに、これらの実施の形態では速度検出
器5を用いた速度制御について説明したが、速度検出器
を用いずに、速度推定によって速度制御を実施するよう
な場合や、速度制御を行わず、出力周波数を調節するよ
うな場合も本発明に含まれる。
Further, in these embodiments, the speed control using the speed detector 5 has been described. However, in the case where the speed control is performed by speed estimation without using the speed detector, or when the speed control is performed. Instead, the present invention includes a case where the output frequency is adjusted.

【0074】[0074]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば電力変換
装置の直流電圧を演算により求めるようにしたので、直
流電圧を直接に検出する必要がなく、直流電圧検出回路
を簡略化できる。
As described above, according to the present invention, the DC voltage of the power converter is calculated by calculation, so that it is not necessary to directly detect the DC voltage, and the DC voltage detection circuit can be simplified.

【0075】また、電力回生等で直流電圧が上昇するよ
うな状態で、装置が過電圧保護により停止動作する前に
直流電圧の上昇を抑制するようにすれば、電力変換装置
の運転が継続できるようになる。
Further, in a state where the DC voltage rises due to power regeneration or the like, if the DC voltage rise is suppressed before the device stops operating due to overvoltage protection, the operation of the power converter can be continued. become.

【0076】さらに、直流電圧を演算で求めると共に電
力変換装置の出力電圧も検出器を用いることなく演算で
求めるようにすれば、交流電圧の検出回路も簡略化でき
る。
Further, if the DC voltage is obtained by calculation and the output voltage of the power converter is obtained by calculation without using a detector, the AC voltage detection circuit can be simplified.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態の電力変換装置の構
成を示す回路図。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a power conversion device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】上記の第1の実施の形態における制御回路の制
御ブロック図。
FIG. 2 is a control block diagram of a control circuit according to the first embodiment.

【図3】本発明の第2の実施の形態における制御回路の
制御ブロック図。
FIG. 3 is a control block diagram of a control circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施の形態の電力変換装置の構
成を示す回路図。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a power conversion device according to a third embodiment of the present invention.

【図5】上記の第3の実施の形態における制御回路の制
御ブロック図。
FIG. 5 is a control block diagram of a control circuit according to the third embodiment.

【図6】本発明の第4の実施の形態における制御回路の
制御ブロック図。
FIG. 6 is a control block diagram of a control circuit according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第5の実施の形態における制御回路の
制御ブロック図。
FIG. 7 is a control block diagram of a control circuit according to a fifth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第6の実施の形態の電力変換装置の構
成を示す回路図。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration of a power conversion device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図9】上記の第6の実施の形態における制御回路の制
御ブロック図。
FIG. 9 is a control block diagram of a control circuit according to the sixth embodiment.

【図10】本発明の第7の実施の形態における制御回路
の制御ブロック図。
FIG. 10 is a control block diagram of a control circuit according to a seventh embodiment of the present invention.

【図11】従来例の電力変換装置の構成を示す回路図。FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional power converter.

【図12】従来例における制御回路の制御ブロック図。FIG. 12 is a control block diagram of a control circuit in a conventional example.

【図13】従来例における単相インバータの構成を示す
回路図。
FIG. 13 is a circuit diagram showing a configuration of a single-phase inverter in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…3相電源 2…変圧器 3…単相インバータ 4…電動機 5…速度検出器 6,6′,6A,6B,6C…制御回路 7,7A…電流検出器 8,8A…PWM制御回路 9…速度制御器 10…電流制御器 11…3相−2相変換器 12…2相−3相変換器 13…整流回路 14…平滑コンデンサ 15…単相インバータ回路 16…故障検出器 17…入力電圧検出器 18…極性判定器 19…回生時直流電圧演算器 20…入力電流検出器 21…変調率演算器 22…負側リミッタ 23…電圧制御器 24…比較器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 3 phase power supply 2 ... Transformer 3 ... Single phase inverter 4 ... Motor 5 ... Speed detector 6, 6 ', 6A, 6B, 6C ... Control circuit 7, 7A ... Current detector 8, 8A ... PWM control circuit 9 ... speed controller 10 ... current controller 11 ... three-phase to two-phase converter 12 ... two-phase to three-phase converter 13 ... rectifier circuit 14 ... smoothing capacitor 15 ... single-phase inverter circuit 16 ... fault detector 17 ... input voltage Detector 18 Polarity determiner 19 DC voltage calculator during regeneration 20 Input current detector 21 Modulation rate calculator 22 Negative limiter 23 Voltage controller 24 Comparator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H007 AA05 AA06 AA17 BB06 CA01 CB04 CB05 CC06 CC23 DA05 DA06 DC02 DC05 DC07 EA02 FA01 FA13 FA18 5H530 AA05 CC23 CD20 CD21 CD32 CD34 CE16 DD03 EE05 EF04 5H550 BB08 CC05 DD03 EE10 FF04 GG03 GG05 HA03 HA09 HB08 HB16 JJ04 JJ22 JJ23 JJ30 LL01 LL21 LL22 LL23 LL32 LL52 LL60 MM03 5H576 BB06 DD02 DD04 EE01 EE11 GG02 GG04 HB02 HB05 JJ22 JJ23 LL01 LL22 LL24 LL28 LL30  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F-term (reference) HA03 HA09 HB08 HB16 JJ04 JJ22 JJ23 JJ30 LL01 LL21 LL22 LL23 LL32 LL52 LL60 MM03 5H576 BB06 DD02 DD04 EE01 EE11 GG02 GG04 HB02 HB05 JJ22 JJ23 LL01 LL22 LL24 LL28 LL30

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 多相1次巻線と多相2次巻線から成る変
圧器と、前記変圧器の2次巻線にそれぞれ接続され、多
相交流電圧を直流電圧に変換する整流回路と、前記整流
回路にそれぞれ接続され、前記直流電圧を電圧基準信号
に対応した交流電圧に変換する逆変換回路と、前記逆変
換回路の出力を直列又は並列に接続して多相交流電力を
発生し、この多相交流電力を多相交流電動機に供給する
電力変換装置において、前記変圧器の1次側の電圧を検
出する入力電圧検出手段と、前記交流電動機に流入する
電力を演算する電動機入力電力演算手段と、前記変圧器
の1次側の電圧と前記交流電動機に流入する電力から前
記直流電圧を演算する直流電圧演算手段を具備して成る
電力変換装置。
1. A transformer comprising a polyphase primary winding and a polyphase secondary winding, and a rectifier circuit respectively connected to the secondary winding of the transformer and converting a polyphase AC voltage into a DC voltage. A reverse conversion circuit connected to the rectifier circuit for converting the DC voltage into an AC voltage corresponding to a voltage reference signal, and connecting the output of the reverse conversion circuit in series or parallel to generate multiphase AC power. A power converter for supplying the polyphase AC power to a polyphase AC motor, an input voltage detecting means for detecting a voltage on a primary side of the transformer, and a motor input power for calculating a power flowing into the AC motor. A power converter comprising: an arithmetic unit; and a DC voltage arithmetic unit that calculates the DC voltage from a voltage on the primary side of the transformer and electric power flowing into the AC motor.
【請求項2】 前記直流電圧演算手段は、前記交流電動
機に流入する電力が所定値以上の場合には、前記変圧器
の1次側の電圧と前記交流電動機に流入する電力とから
前記直流電圧を演算し、前記交流電動機に流入する電力
が所定値以下の場合には、前記交流電動機に流入する電
力を積分するものであることを特徴とする請求項1に記
載の電力変換装置。
2. The method according to claim 1, wherein when the power flowing into the AC motor is equal to or greater than a predetermined value, the DC voltage calculating means determines the DC voltage based on a voltage on the primary side of the transformer and the power flowing into the AC motor. The power converter according to claim 1, wherein when the power flowing into the AC motor is equal to or less than a predetermined value, the power flowing into the AC motor is integrated.
【請求項3】 多相1次巻線と多相2次巻線とから成る
変圧器と、前記変圧器の2次巻線にそれぞれ接続され、
多相交流電圧を直流電圧に変換する整流回路と、前記整
流回路にそれぞれ接続され、前記直流電圧を電圧基準信
号に対応した交流電圧に変換する逆変換回路と、前記逆
変換回路の出力を直列又は並列に接続して多相交流電力
を発生し、この多相交流電力を多相交流電動機に供給す
る電力変換装置において、前記変圧器の1次側の電圧を
検出する入力電圧検出手段と、前記変圧器の1次側の電
流を検出する入力電流検出手段と、前記変圧器の1次側
の電圧と前記変圧器の1次側の電流とから前記直流電圧
を演算する直流電圧演算手段とを具備して成る電力変換
装置。
3. A transformer comprising a polyphase primary winding and a polyphase secondary winding, respectively connected to a secondary winding of the transformer,
A rectifier circuit for converting a polyphase AC voltage to a DC voltage, an inverse converter circuit connected to the rectifier circuit for converting the DC voltage into an AC voltage corresponding to a voltage reference signal, and an output of the inverse converter circuit in series Or in parallel to generate polyphase AC power and supply the polyphase AC power to a polyphase AC motor, in a power converter, an input voltage detection means for detecting a voltage on a primary side of the transformer; Input current detecting means for detecting a current on the primary side of the transformer; DC voltage calculating means for calculating the DC voltage from a voltage on the primary side of the transformer and a current on the primary side of the transformer; A power conversion device comprising:
【請求項4】 多相1次巻線と多相2次巻線から成る変
圧器と、前記変圧器の2次巻線にそれぞれ接続され、多
相交流電圧を直流電圧に変換する整流回路と、前記整流
回路にそれぞれ接続され、前記直流電圧を電圧基準信号
に対応した交流電圧に変換する逆変換回路と、前記逆変
換回路の出力を直列又は並列に接続して多相交流電力を
発生し、この多相交流電力を多相交流電動機に供給する
電力変換装置において、前記交流電動機のトルク基準と
励磁基準とにより当該電力変換装置への電圧基準信号を
決定する手段と、当該電力変換装置が出力する周波数を
検出する周波数検出手段又は前記交流電動機の速度を検
出する速度検出手段と、当該電力変換装置が出力する周
波数又は前記交流電動機の速度と前記励磁基準とから当
該電力変換装置が出力する交流電圧を演算する交流電圧
出力演算手段と、当該電力変換装置に対する電圧基準信
号と当該電力変換装置が出力する交流電圧の前記演算値
から前記直流電圧を演算する直流電圧演算手段とを具備
して成る電力変換装置。
4. A transformer comprising a polyphase primary winding and a polyphase secondary winding, and a rectifier circuit connected to each of the secondary windings of the transformer for converting a polyphase AC voltage to a DC voltage. A reverse conversion circuit connected to the rectifier circuit for converting the DC voltage into an AC voltage corresponding to a voltage reference signal, and connecting the output of the reverse conversion circuit in series or parallel to generate multiphase AC power. A power converter that supplies the polyphase AC power to a polyphase AC motor, wherein a means for determining a voltage reference signal to the power converter based on a torque reference and an excitation reference of the AC motor; The power converter is output from the frequency detector that detects the output frequency or the speed detector that detects the speed of the AC motor, and the frequency output from the power converter or the speed of the AC motor and the excitation reference. AC voltage output calculating means for calculating the AC voltage to be applied, and DC voltage calculating means for calculating the DC voltage from the voltage reference signal for the power converter and the calculated value of the AC voltage output from the power converter. Power converter.
【請求項5】 前記直流電圧が所定値以上になったとき
に当該電力変換装置の出力する周波数が増加する方向に
前記直流電圧を補正する直流電圧補正手段又は前記周波
数の減少を抑制する周波数減少抑制手段を具備したこと
を特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の電力変換
装置。
5. A DC voltage correcting means for correcting the DC voltage in a direction in which the frequency output by the power conversion device increases when the DC voltage becomes a predetermined value or more, or a frequency reduction for suppressing a decrease in the frequency. The power converter according to any one of claims 1 to 4, further comprising a suppression unit.
【請求項6】 前記直流電圧が所定値以上になったとき
に当該電力変換装置の出力を停止する出力停止手段を具
備したことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載
の電力変換装置。
6. The power converter according to claim 1, further comprising output stop means for stopping the output of the power converter when the DC voltage becomes equal to or higher than a predetermined value. apparatus.
【請求項7】 前記直流電圧の演算値と電圧基準信号と
から当該電力変換装置が出力する交流電圧を演算する出
力電圧演算手段を具備したことを特徴とする請求項1〜
4のいずれかに記載の電力変換装置。
7. An output voltage calculating means for calculating an AC voltage output from the power converter from a calculated value of the DC voltage and a voltage reference signal.
5. The power converter according to any one of 4.
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