JP2002238263A - Control device for pwm converter with zero-phase current control function - Google Patents
Control device for pwm converter with zero-phase current control functionInfo
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Abstract
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、磁気浮上式鉄道等
において使用される非接触で車上に電力を供給するため
の集電コイルからの電力の供給や、あるいは、上記鉄道
等において推進力と吸引力を得るためのコイルへの通電
等に適用される零相電流制御機能付きＰＷＭ変換器の制
御装置に関し、特に、相数と同一数の単相ＰＷＭ変換器
から構成されるＰＷＭ変換器に零相電流制御機能を付加
し、ダンピング力の制御や吸引力の制御等を実現するこ
とができるＰＷＭ変換器の制御装置に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the supply of electric power from a current collecting coil for supplying electric power to a vehicle in a non-contact manner used in a magnetic levitation railway or the like, or a propulsion force in the railway or the like. Control device for a PWM converter with a zero-phase current control function applied to energization of a coil and the like for obtaining a suction force, and in particular, a PWM converter composed of the same number of single-phase PWM converters as the number of phases The present invention relates to a control device for a PWM converter that can add a zero-phase current control function to a control device and realize control of a damping force, control of an attraction force, and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】磁気浮上式鉄道等における誘導式磁気浮
上方式は、磁気ダンピングが小さいことが指摘されてお
り、車両振動により乗り心地が低下するというという問
題が提起されている。そこで、非接触で車上への電力を
供給するための集電コイルの各相に同一極性の値がバラ
ンスした電流（本発明ではこの各相に流れる電力の授受
に関係しない電流の多相平均値を零相電流と呼ぶことと
する）を流して磁気ダンピングを実現することにより、
振動を抑制し乗り心地を改善する提案なされている（例
えば、「誘導集電装置を利用したアクティブ磁気ダン
パ」、村井敏昭他、電気学会論文誌Ｄ、１１９巻１１
号、平成１１年参照）。集電電力を発生する集電コイル
のＵ、Ｖ、Ｗ相に、例えば図５に示すような、車両振動
速度に応じた低周波の電流Ｉｏｕ，Ｉｏｖ，Ｉｏｗ（周
波数は集電コイルに発生する電圧の周波数の数十分の１
程度）を重畳することによりダンピング力を発生するこ
とができ、この電流を制御すれば、専用のダンピングコ
イルを設けることなく振動の抑制を図ることができると
期待される。2. Description of the Related Art It has been pointed out that an inductive magnetic levitation system in a magnetic levitation railway or the like has a small magnetic damping, and a problem has been raised that the ride comfort is reduced due to vehicle vibration. Therefore, a current in which the same polarity value is balanced in each phase of a current collecting coil for supplying power to a vehicle in a non-contact manner (in the present invention, a multi-phase average of currents not related to the transfer of power flowing through each phase) Value is called the zero-sequence current) to realize magnetic damping,
Proposals have been made to suppress vibration and improve ride comfort (for example, "Active magnetic damper using an induction current collector", Toshiaki Murai et al., IEEJ Transactions on Electronics, Vol. 119, No. 11)
No., 1999). For example, as shown in FIG. 5, low-frequency currents Iou, Iov, and Iow (frequency is generated in the current collecting coil) corresponding to the vehicle vibration speed in the U, V, and W phases of the current collecting coil that generates the collected power. One-tenth of the frequency of the voltage
) Can generate a damping force. By controlling this current, it is expected that vibration can be suppressed without providing a dedicated damping coil.
【０００３】また、磁気浮上車両等における常電導リニ
アモータの主回路においては、従来、推進力を得るため
のコイルおよびそれに通電するための推進用のインバー
タと、吸引力を得るためのコイルおよびそれに通電する
ための吸引用のインバータをそれぞれ設け、推進力と吸
引力を制御していた。しかし、上記制御においても、推
進力を得るためのコイルに上記零相電流を通電すれば、
このコイルにより吸引力も得ることができ、推進力を得
るためのコイルと吸引力を得るためのコイル、および、
これらに通電するためのインバータをそれぞれ設けるこ
となく、一つのコイルと一台のインバータにより推進力
と吸引力の制御を実現することができるものと期待され
る。従来においては、上記集電コイルからの電力の供給
や、推進力や吸引力を得るためのコイルへの通電に使用
されるコンバータやインバータの制御装置において、上
記零相電流を制御できるものは実現されていなかった。Further, in a main circuit of a normal conduction linear motor in a magnetically levitated vehicle or the like, conventionally, a coil for obtaining a propulsion force, a propulsion inverter for energizing the coil, a coil for obtaining an attraction force, and A suction inverter for energizing each was provided to control the propulsion force and the suction force. However, in the above control, if the zero-phase current is applied to the coil for obtaining the propulsive force,
With this coil, a suction force can also be obtained, and a coil for obtaining a propulsion force and a coil for obtaining a suction force, and
It is expected that control of propulsion and attraction can be realized by one coil and one inverter without providing an inverter for supplying electricity to each of them. Conventionally, in a converter or an inverter control device used for supplying power from the current collecting coil or energizing the coil for obtaining a propulsive force or an attractive force, a device capable of controlling the zero-phase current has been realized. Had not been.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記したように従来に
おいては、磁気浮上式鉄道等における集電コイルからの
電力の供給や、あるいは、推進力や吸引力を得るための
コイルへの通電等に用いられるコンバータやインバータ
の制御装置において、零相電流を制御できるものは開発
されておらず、ダンピング力の制御や吸引力の制御等を
実現することができなかった。本発明は上記事情に鑑み
なされたものであって、その目的とするところは、多相
負荷と、共通の直流部との間での電力の授受の制御を行
うＰＷＭ変換器の制御装置において、上記多相負荷に流
れる零相電流を制御することができる零相電流制御機能
付きＰＷＭ変換器の制御装置を提供することである。As described above, in the prior art, power supply from a current collecting coil in a magnetic levitation railway or the like, or power supply to a coil for obtaining a propulsive force or an attractive force is conventionally performed. As a control device of a converter or an inverter used, one capable of controlling a zero-phase current has not been developed, and control of a damping force, control of an attraction force, and the like cannot be realized. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a control device for a PWM converter that controls the transfer of power between a polyphase load and a common DC unit, An object of the present invention is to provide a control device for a PWM converter having a zero-phase current control function, which can control a zero-phase current flowing through the polyphase load.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明では、電力の授受
に関係しない零相電流制御を容易にするために、多相負
荷を、絶縁された多相の相数と同一数の単相電源もしく
は負荷（以下の説明では、電源および負荷を合わせて負
荷と呼ぶこととし、集電コイルのように誘起電圧源とし
て作用するものも負荷と呼ぶ）により構成すると共に、
ＰＷＭ変換器を、共通の直流部を有する相数と同一数の
単相ＰＷＭ変換器により構成した。以下では、特にこだ
わらない限り３相により説明するが、本発明は３相に限
らず、４相等の任意の多相に対しても同様に適用するこ
とができる。コンバータにおいて、３台の単相負荷（こ
の場合の負荷は電源）より、３台の単相ＰＷＭ変換器に
より電力を入力する時、入力電力に関係する周波数成分
の３相電流の和は、瞬時瞬時零になる。そこで、この３
相各相の単相ＰＷＭ変換器に流れる電流をＩｕ、Ｉｖ、
Ｉｗとし、これら３相電流を加算すると、単相各相に流
れる上記周波数成分以外の入力電力に関係しない電流の
３相平均値Ｉｏは以下に示す（１）式で示される。同様
に、インバータにおいて、３台の単相負荷にトルク等の
電力を出力する時、トルク等に関係する周波数成分の３
相電流の和は零になるので、単相各相に流れる上記周波
数成分以外の出力電力に関係しない電流の３相平均値Ｉ
ｏは、上記と同様に（１）式で示される。（１）式は３
相の場合であるが、３相以外の例えば４相においては、
各相の電力に関係する周波数成分の位相が９０°異なる
が同様に（２）式で示される。According to the present invention, in order to facilitate zero-sequence current control irrespective of power transfer, a polyphase load is connected to a single-phase power supply having the same number of insulated polyphases. Or, in the following description, the power supply and the load are collectively referred to as a load, and a load acting as an induced voltage source such as a current collecting coil is also referred to as a load.
The PWM converter was constituted by the same number of single-phase PWM converters as the number of phases having a common DC section. Hereinafter, three phases will be described unless otherwise specified. However, the present invention is not limited to three phases and can be similarly applied to any multiphase such as four phases. In a converter, when power is input from three single-phase loads (in this case, the load is a power supply) by three single-phase PWM converters, the sum of three-phase currents of frequency components related to input power is instantaneous. It instantly becomes zero. So this 3
The current flowing through the single-phase PWM converter of each phase is represented by Iu, Iv,
When these three-phase currents are added to Iw, the three-phase average value Io of the currents irrelevant to the input power other than the above-mentioned frequency components flowing through each single-phase phase is expressed by the following equation (1). Similarly, when an inverter outputs electric power, such as torque, to three single-phase loads, the frequency components related to torque, etc.
Since the sum of the phase currents becomes zero, the three-phase average value I of the currents irrespective of the output power other than the above-mentioned frequency components flowing through each single-phase phase is obtained.
o is represented by the equation (1) as described above. Equation (1) is 3
In the case of a phase, for example, in the case of four phases other than three phases,
Although the phase of the frequency component related to the power of each phase is different by 90 °, it is similarly expressed by the equation (2).
【０００６】本発明では、上記多相各相に流れる同一極
性で値がほぼ等しい電力の授受に関係しない電流の多相
平均値Ｉｏを零相電流と呼び、この零相電流Ｉｏが零相
電流指令値Ｉｏ* に一致するように制御する。この零相
電流Ｉｏは、前記したＰＷＭ変換器をコンバータとして
動作させる集電コイルに適用した場合には、磁気ダンピ
ングを実現するための電流となり、また、前記したよう
にＰＷＭ変換器をインバータとして動作させる駆動用コ
イルに適用した場合には、吸引力を得るための電流とな
る。In the present invention, the multi-phase average value Io of the currents having the same polarity and having substantially the same value and flowing through each of the multi-phases and not related to the transmission and reception of power is referred to as a zero-phase current. Control is performed so as to match the command value Io * . This zero-phase current Io becomes a current for realizing magnetic damping when the above-described PWM converter is applied to a current collecting coil that operates as a converter, and operates as described above when the PWM converter operates as an inverter. When applied to a driving coil to be driven, the current is a current for obtaining an attractive force.
【０００７】また、上記３台の単相負荷に流れる電力の
授受に関係しない電流、すなわち零相電流Ｉｏがそれぞ
れ単相負荷に流れると、上記３台の単相負荷の抵抗値を
Ｒｓ、インダクタンス値をＬｓ、微分演算子をＰとする
と、上記抵抗値Ｒｓ及びインダクタンス値Ｌｓによる零
相電圧降下Ｖｏは（３）式で示される。そこで、この零
相電圧降下Ｖｏを補償するように各相の単相ＰＷＭ変換
器の電圧制御を行えば、単相負荷に零相電流Ｉｏを流す
ことができる。すなわち、零相電流指令値Ｉｏ* と単相
負荷の抵抗値Ｒｓ及びインダクタンス値Ｌｓから零相電
圧降下Ｖｏを求め、各相の単相ＰＷＭ変換器の電圧指令
値にこの零相電圧降下Ｖｏを加算して各相の電圧指令値
を求め、この電圧指令値により各相の単相ＰＷＭ変換器
を制御する。このようにすれば、単相負荷に零相電流指
令値Ｉｏ* にほぼ一致する零相電流Ｉｏを流すことがで
きる。When a current not related to the transfer of power flowing through the three single-phase loads, that is, a zero-phase current Io, flows through the single-phase load, respectively, the resistance values of the three single-phase loads are represented by Rs and inductance. Assuming that the value is Ls and the differential operator is P, the zero-sequence voltage drop Vo due to the resistance value Rs and the inductance value Ls is expressed by equation (3). Therefore, if the voltage control of the single-phase PWM converter of each phase is performed so as to compensate for the zero-phase voltage drop Vo, the zero-phase current Io can flow through the single-phase load. That is, the zero-phase voltage drop Vo is obtained from the zero-phase current command value Io * and the resistance value Rs and the inductance value Ls of the single-phase load, and this zero-phase voltage drop Vo is applied to the voltage command value of the single-phase PWM converter of each phase. The voltage command value of each phase is obtained by the addition, and the single-phase PWM converter of each phase is controlled by the voltage command value. In this way, a zero-phase current Io that substantially matches the zero-phase current command value Io * can flow through the single-phase load.
【０００８】[0008]
【数１】 (Equation 1)
【０００９】以上のように、本発明では、多相各相実電
流値を検出して（１）式もしくは（２）式により零相電
流Ｉｏを算出し、零相電流指令値Ｉｏ* との偏差から零
相電圧指令値を求め、この零相電圧指令値と、上記多相
の単相負荷を制御するための多相の各相電圧指令値を加
算して、単相各相ＰＷＭ変換器の電圧指令値とし、単相
ＰＷＭ変換器の出力端子電圧をパルス幅変調によって制
御する。あるいは、零相電流指令値Ｉｏ* と多相各相負
荷の抵抗値Ｒｓ及びインダクタンス値Ｌｓとから、
（３）式により零相電流による負荷電圧降下Ｖｏを求め
て、これを零相電圧指令値として、上記と同様、上記多
相の単相負荷を制御するための多相の各相電圧指令値に
加算して、単相各相ＰＷＭ変換器の電圧指令値とし、単
相ＰＷＭ変換器の出力端子電圧をパルス幅変調によって
制御する。As described above, in the present invention, the actual current value of each phase of each polyphase is detected, the zero-phase current Io is calculated by the equation (1) or (2), and the zero-phase current command value Io * is calculated. A zero-phase voltage command value is obtained from the deviation, and the zero-phase voltage command value is added to the multi-phase voltage command values for controlling the multi-phase single-phase load, thereby obtaining a single-phase and each-phase PWM converter. And the output terminal voltage of the single-phase PWM converter is controlled by pulse width modulation. Alternatively, from the zero-phase current command value Io * and the resistance value Rs and the inductance value Ls of each polyphase load,
The load voltage drop Vo due to the zero-phase current is obtained by the equation (3), and this is used as the zero-phase voltage command value, similarly to the above, to control the polyphase single-phase load. And the voltage command value of the single-phase PWM converter is controlled, and the output terminal voltage of the single-phase PWM converter is controlled by pulse width modulation.
【００１０】本発明は上記原理に基づき前述の課題を解
決するものであり、本発明においては次のようにＰＷＭ
変換器を構成し、零相電流を制御する。 （１）ＰＷＭ変換器を、絶縁された多相負荷より電力を
授受するための共通直流部を有し、多相の相数と同一数
の単相ＰＷＭ変換器より構成する。そして、このＰＷＭ
変換器の制御装置に、多相各相実電流値を検出する検出
手段と、該検出手段により検出された多相各相実電流値
の和から零相実電流値を出力する零相実電流出力手段
と、上記零相実電流値と、零相電流指令値とを一致させ
るための零相電圧指令値を出力する零相電圧指令手段
と、前記多相負荷を制御するための多相各相の第１の電
圧指令値と、上記零相電圧指令値とを加算して、前記単
相ＰＷＭ変換器の各相の第２の電圧指令値を出力する電
圧指令手段と、上記第２の電圧指令値により、単相ＰＷ
Ｍ変換器の各相の出力電圧を制御する手段とを設ける。 （２）上記（１）において、零相電圧指令手段を、零相
電流指令値と前記零相実電流値との偏差を増幅し、前記
零相電圧指令値を出力する手段から構成する。 （３）上記（１）において、前記零相電圧指令手段を、
零相電流指令値と前記零相実電流値との偏差を増幅する
増幅手段と、零相電流指令値と前記多相負荷の各相の抵
抗分との積と、前記零相電流指令値の微分値と前記多相
負荷の各相のインダクタンス分との積との加算値を求め
る加算手段と、上記増幅手段と上記加算手段の出力を加
算して前記零相電圧指令値を出力する手段とから構成す
る。 （４）上記（１）と同一構成のＰＷＭ変換器の制御装置
に、零相電流指令値と前記多相負荷の各相の抵抗分との
積と、上記零相電流指令値の微分値と前記単相各相負荷
の各相のインダクタンス分との積を加算して零相電圧指
令値を出力する零相電圧指令手段と、前記多相負荷を制
御するための多相各相の第１の電圧指令値と、上記零相
電圧指令値とを加算して、前記単相ＰＷＭ変換器の各相
の第２の電圧指令値を出力する電圧指令手段と、上記第
２の電圧指令値により、単相ＰＷＭ変換器の各相の出力
電圧を制御する手段とを設ける。The present invention solves the above-mentioned problems based on the above principle. In the present invention, the following PWM is used.
A converter is configured to control the zero-phase current. (1) The PWM converter has a common DC section for transmitting and receiving power from an insulated multi-phase load, and is configured by a single-phase PWM converter having the same number of polyphase phases. And this PWM
Detecting means for detecting a multi-phase actual current value of each phase, and a zero-phase actual current for outputting a zero-phase actual current value from a sum of the multi-phase actual current values detected by the detecting means; Output means, the zero-phase actual current value, zero-phase voltage command means for outputting a zero-phase voltage command value for matching the zero-phase current command value, and a multi-phase voltage for controlling the multi-phase load. Voltage command means for adding a first voltage command value of a phase and the zero-phase voltage command value to output a second voltage command value of each phase of the single-phase PWM converter; Single-phase PW by voltage command value
Means for controlling the output voltage of each phase of the M converter. (2) In the above (1), the zero-phase voltage command means comprises means for amplifying a deviation between the zero-phase current command value and the zero-phase actual current value and outputting the zero-phase voltage command value. (3) In the above (1), the zero-phase voltage command means may be
Amplifying means for amplifying a deviation between the zero-phase current command value and the zero-phase actual current value; a product of the zero-phase current command value and the resistance of each phase of the polyphase load; Adding means for obtaining an added value of a product of the differential value and the inductance of each phase of the polyphase load; means for adding the outputs of the amplifying means and the adding means to output the zero-phase voltage command value; It consists of. (4) In the control device for the PWM converter having the same configuration as in (1), the product of the zero-phase current command value and the resistance of each phase of the polyphase load, the differential value of the zero-phase current command value, A zero-phase voltage command means for adding a product of the inductance of each phase of the single-phase load to output a zero-phase voltage command value; and a first phase control means for controlling the polyphase load. Voltage command means for adding the voltage command value of the first phase and the zero-phase voltage command value to output a second voltage command value of each phase of the single-phase PWM converter; and And means for controlling the output voltage of each phase of the single-phase PWM converter.
【００１１】上記（１）（２）のように、多相各相の実
電流値から零相実電流値を求め、零相実電流値と零相電
流指令値とから、零相電圧指令値を求め、多相負荷を制
御するための多相各相の第１の電圧指令値と加算して、
第２の電圧指令値を得て、この第２の指令値により多相
各相の単相ＰＷＭ変換器を制御することにより、多相負
荷の各相に零相電圧指令値に一致する零相電流を流すこ
とができ、前記したように集電コイルにおいては磁気ダ
ンピングを実現することができ、推進用コイルにおいて
は、吸引力を得ることができる。また上記（３）のよう
に、零相電流指令値と前記多相負荷の各相の抵抗分との
積と前記零相電流指令値の微分値と前記多相負荷の各相
のインダクタンス分との積とを求め、零相実電流値と零
相電流指令値の偏差に加算して零相電圧指令値を得るこ
とにより、上記（１）と同様に多相負荷に零相電流指令
値に一致する零相電流を流すことができるとともに、零
相電流指令値の変動に迅速に応動させて零相電流を制御
することができる。さらに、上記（４）のように、零相
電流指令値と前記多相負荷の各相の抵抗分との積と、上
記零相電流指令値の微分値と前記多相負荷の各相のイン
ダクタンス分との積を加算して零相電圧指令値を求め、
この零相電圧指令値により上記（１）のようにＰＷＭ変
換器を制御することにより、零相電流指令値に迅速に応
動させて零相電流を制御することができる。As described in the above (1) and (2), a zero-phase actual current value is obtained from the actual current values of each of the polyphases, and a zero-phase voltage command value is obtained from the zero-phase actual current value and the zero-phase current command value. , And adding the first voltage command value of each of the polyphases for controlling the polyphase load,
By obtaining a second voltage command value and controlling the single-phase PWM converter of each of the multi-phases with the second command value, the zero-phase voltage that matches the zero-phase voltage command value is applied to each phase of the polyphase load. An electric current can flow, and as described above, magnetic damping can be realized in the current collecting coil, and attraction can be obtained in the propulsion coil. As described in (3) above, the product of the zero-phase current command value and the resistance of each phase of the multi-phase load, the differential value of the zero-phase current command value, and the inductance of each phase of the multi-phase load. , And adding to the deviation between the zero-phase actual current value and the zero-phase current command value to obtain a zero-phase voltage command value. A coincident zero-phase current can be supplied, and the zero-phase current can be controlled by quickly responding to a change in the zero-phase current command value. Further, as described in (4) above, the product of the zero-phase current command value and the resistance of each phase of the multi-phase load, the differential value of the zero-phase current command value, and the inductance of each phase of the multi-phase load The product of the minute and the minute is added to obtain the zero-phase voltage command value,
By controlling the PWM converter as described in the above (1) using the zero-phase voltage command value, the zero-phase current can be controlled by quickly responding to the zero-phase current command value.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施例のＰＷＭ変
換器の主回路構成および制御装置の構成を示すブロック
図である。なお、本発明は前記したように３相に限定さ
れず、４相等の多相に適用することができるが、以下の
実施例においては、３相の場合について説明する。同図
において、１はＰＷＭ変換器であり、ＰＷＭ変換器１は
Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３台の単相ＰＷＭ変換器３１〜３３から
構成される。単相ＰＷＭ変換器３１〜３３は、逆並列に
接続されたダイオードを有するスイッチング素子Ｓ１〜
Ｓ４をブリッジ状に接続して構成したものであり、その
直流側は共通の直流電源２に並列に接続され、また、交
流側はそれぞれ単相負荷５１〜５３からなる３相負荷５
に接続される。FIG. 1 is a block diagram showing a main circuit configuration and a control device of a PWM converter according to an embodiment of the present invention. The present invention is not limited to three phases as described above, and can be applied to multiple phases such as four phases. In the following embodiments, the case of three phases will be described. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a PWM converter, and the PWM converter 1 includes three single-phase PWM converters 31 to 33 of U, V, and W phases. The single-phase PWM converters 31 to 33 include switching elements S1 to S3 having diodes connected in anti-parallel.
The DC side is connected in parallel to a common DC power supply 2, and the AC side is a three-phase load 5 composed of single-phase loads 51 to 53.
Connected to.
【００１３】単相負荷５１〜５３において、５１１、５
２１、５３１はそれぞれ単相負荷のＵ、Ｖ、Ｗ相のイン
ダクタンス、５１２、５２２、５３２はそれぞれ単相負
荷のＵ、Ｖ、Ｗ相の誘起電圧源であり、これら単相負荷
５１〜５３の相間は電気的に絶縁されているとともに、
上記誘起電圧源５１２，５２２，５３２及びインダクタ
ンス５１１、５２１、５３１はバランスしている。な
お、本実施例では、上記単相負荷５１〜５３が誘起電圧
源として動作する前記集電コイルであり、ＰＷＭ変換器
がコンバータとして動作する場合について説明するが、
本実施例のＰＷＭ変換器を前記した常電導リニアモータ
の推進力を得るコイルに適用し、ＰＷＭ変換器をインバ
ータとして動作させる場合には、上記誘起電圧源５１〜
５３は、負荷の逆起電力となる。また、本実施例は３相
の場合であるが、４相の場合には、４個の単相ＰＷＭ変
換器と、絶縁されバランスした４個の単相負荷から構成
すればよい。In the single-phase loads 51 to 53, 511, 5
Reference numerals 21 and 531 denote U-, V-, and W-phase inductances of single-phase loads, and 512, 522, and 532 denote U-, V-, and W-phase induction voltage sources of single-phase loads. The phases are electrically insulated,
The induced voltage sources 512, 522, 532 and the inductances 511, 521, 531 are balanced. In the present embodiment, a case will be described in which the single-phase loads 51 to 53 are the current-collecting coils that operate as an induced voltage source, and the PWM converter operates as a converter.
When the PWM converter of the present embodiment is applied to the coil for obtaining the propulsive force of the above-described normal conduction linear motor, and the PWM converter is operated as an inverter, the above-described induced voltage sources 51 to 51 are used.
53 is the back electromotive force of the load. Further, the present embodiment is a case of three phases, but in the case of four phases, it may be constituted by four single-phase PWM converters and four insulated and balanced single-phase loads.
【００１４】図１において、単相負荷５１〜５３に流れ
る各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗは、それぞれ電流検出器
４１〜４３により検出され、零相電流制御装置１００に
与えられる。零相電流制御装置１００は、後述するよう
に上記電流検出器４１〜４３により検出された各相の電
流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗの和から実零相電流を求め、零相電
流指令値Ｉｏ* と一致させるための零相電圧指令値Ｖｏ
* を出力する。一方、制御装置２００は、各単相ＰＷＭ
変換装置３１〜３３を駆動するための１２０°位相が異
なる３相の電圧指令値Ｖｍｕ* 、Ｖｍｖ* 、Ｖｍｗ* を
出力する。加算器１０４は、この電圧指令値Ｖｍｕ* 、
Ｖｍｖ* 、Ｖｍｗ* と、零相電圧指令値とを加算して、
各相の電圧指令値Ｖｃｕ* 、Ｖｃｖ* 、Ｖｃｗ* を出力
する。このようにして生成した各相の電圧指令値Ｖｃｕ
* 、Ｖｃｖ* 、Ｖｃｗ* は、変調回路２０１〜２０３に
与えられ、変調回路２０１〜２０３は、例えば上記電圧
指令値Ｖｃｕ* 、Ｖｃｖ* 、Ｖｃｗ* と三角波を比較す
ることにより上記電圧指令値をＰＷＭ変調して、各相の
ＰＷＭ変換器３１〜３３に送出する。なお、上記制御装
置２００および変調回路２０１〜２０３の構成及び動作
は、通常使用されている周知のＰＷＭ変換器の制御装置
および変調回路と同様であり、ここでは詳細な説明は省
略する。In FIG. 1, currents Iu, Iv, Iw of respective phases flowing through single-phase loads 51 to 53 are detected by current detectors 41 to 43, respectively, and supplied to a zero-phase current control device 100. The zero-phase current control device 100 obtains the actual zero-phase current from the sum of the currents Iu, Iv, Iw of the respective phases detected by the current detectors 41 to 43 as described later, and obtains the zero-phase current command value Io * and Zero-phase voltage command value Vo for matching
Output * . On the other hand, the control device 200 controls each single-phase PWM
The three-phase voltage command values Vmu * , Vmv * , and Vmw * for driving the converters 31 to 33 having different 120 ° phases are output. The adder 104 calculates the voltage command value Vmu * ,
Vmv * , Vmw * and the zero-phase voltage command value are added,
It outputs voltage command values Vcu * , Vcv * , Vcv * for each phase. The voltage command value Vcu of each phase generated in this manner is
* , Vcv * , and Vcv * are provided to modulation circuits 201 to 203, and the modulation circuits 201 to 203 calculate the voltage command value by comparing the voltage command values Vcu * , Vcv * , Vcv * with a triangular wave, for example. The signals are PWM-modulated and transmitted to the PWM converters 31 to 33 of each phase. The configurations and operations of the control device 200 and the modulation circuits 201 to 203 are the same as those of a commonly used control device and modulation circuit of a PWM converter, and a detailed description thereof will be omitted.
【００１５】図２は、図１に示した零相電流制御装置の
第１の実施例を示す図である。同図において、１０１は
零相電流検出回路、１０２は減算器、１０３は偏差増幅
器であり、１０４は前記図１に示した加算器である。以
下、図２に示す本実施例の動作を説明する。零相電流検
出回路１０１は、電流検出器４１〜４３により検出され
たＵ、Ｖ、Ｗ相の単相負荷５１〜５３の各相実電流値Ｉ
ｕ、Ｉｖ、Ｉｗから、前記（１）式に基づいて零相実電
流値Ｉｏを求めて、減算器１０２に出力する。減算器１
０２は零相電流指令値Ｉｏ* と上記零相実電流値Ｉｏか
ら、その偏差である零相電流偏差値ΔＩｏを求める。偏
差増幅器１０３は、この偏差値ΔＩｏ増幅し、零相電圧
指令値Ｖｏ* として出力する。加算器１０４は前記した
ように上記零相電圧指令値Ｖｏ* と、制御装置２００で
生成された単相各相の負荷５１〜５３を制御する電圧指
令値Ｖｍｕ* 、Ｖｍｖ * 、Ｖｍｗ* を加算して、単相各
相ＰＷＭ変換器３１〜３３の電圧指令値Ｖｃｕ * 、Ｖｃ
ｖ* 、Ｖｃｗ* を求め、前記図１に示した変調回路２０
１〜２０３に出力する。FIG. 2 is a circuit diagram of the zero-phase current control device shown in FIG.
It is a figure showing a 1st example. In the figure, 101 is
Zero-phase current detection circuit, 102 is a subtractor, 103 is deviation amplification
104 is the adder shown in FIG. Less than
Hereinafter, the operation of the present embodiment shown in FIG. 2 will be described. Zero-phase current detection
The output circuit 101 is detected by the current detectors 41 to 43.
Current value I of each phase of U-, V-, and W-phase single-phase loads 51 to 53
From u, Iv, and Iw, the zero-phase
The flow value Io is obtained and output to the subtractor 102. Subtractor 1
02 is the zero-phase current command value Io*And the zero-phase actual current value Io
Then, a zero-phase current deviation value ΔIo, which is the deviation, is obtained. side
The difference amplifier 103 amplifies the deviation value ΔIo,
Command value Vo*Output as The adder 104 is described above.
As described above, the zero-phase voltage command value Vo*And the control device 200
A voltage finger that controls the generated single-phase loads 51-53.
Remarks Vmu*, Vmv *, Vmw*Is added to each single-phase
Voltage command value Vcu of phase PWM converters 31-33 *, Vc
v*, Vcw*And the modulation circuit 20 shown in FIG.
1 to 203.
【００１６】上記単相負荷５１〜５３が前記した集電コ
イルの場合には、上記電圧指令値Ｖｍｕ* 、Ｖｍｖ* 、
Ｖｍｗ* は、図１に示したＰＷＭ変換器１に入力する電
力制御のための電圧指令値であり、集電コイルに発生す
る電力は、コンバータとして動作するＰＷＭ変換器１
で、直流に変換され、直流電源２に供給される。また、
各相の集電コイルに流れる零相実電流は、上記零相電流
検出回路１０１で検出され、検出された零相実電流と零
相電流指令値Ｉｏ* との偏差が求められ、この偏差から
零相電圧指令Ｖｏ* が生成される。そして、上記電圧指
令値Ｖｍｕ* 、Ｖｍｖ* 、Ｖｍｗ* に加算され、電圧指
令値Ｖｃｕ* 、Ｖｃｖ* 、Ｖｃｗ * として変調回路２０
１〜２０３に与えられる。ＰＷＭ変換器１は、集電コイ
ルに発生する電力を上記電圧指令値Ｖｍｕ* 、Ｖｍ
ｖ* 、Ｖｍｗ* に応じて直流に変換し、直流電源２に供
給するとともに、集電コイルに流れる零相電流が、上記
零相電流指令値Ｉｏ* に一致するように制御する。以上
のようにして３台の単相ＰＷＭ変換器３１〜３３によ
り、直流電源２に供給される電力が制御されるととも、
集電コイルに流れる零相電流が制御され、この零相電流
により集電コイルに磁気ダンピング力が発生する。The single-phase loads 51 to 53 are connected to the current collector
In the case of an electric motor, the voltage command value Vmu*, Vmv*,
Vmw*Is the power input to the PWM converter 1 shown in FIG.
This is a voltage command value for force control,
Is converted by the PWM converter 1 operating as a converter.
, And is supplied to the DC power supply 2. Also,
The zero-phase actual current flowing through the current collecting coil of each phase is the zero-phase current
The detected zero-phase real current and zero
Phase current command value Io*And the deviation from
Zero-phase voltage command Vo*Is generated. And the voltage finger
Remarks Vmu*, Vmv*, Vmw*Is added to the voltage finger
Remarks Vcu*, Vcv*, Vcw *Modulation circuit 20 as
1 to 203. The PWM converter 1 has a current collecting coil.
Power generated in the voltage command value Vmu*, Vm
v*, Vmw*Is converted to DC according to the
And the zero-phase current flowing through the current collecting coil
Zero-phase current command value Io*Control to match. that's all
And the three single-phase PWM converters 31-33
And the power supplied to the DC power supply 2 is controlled,
The zero-phase current flowing through the current collecting coil is controlled.
As a result, a magnetic damping force is generated in the current collecting coil.
【００１７】上記説明は、単相負荷５１〜５３が集電コ
イルであり、ＰＷＭ変換器１をコンバータとして動作さ
せる場合であるが、上記単相負荷５１〜５３が前記した
常電導リニアモータの推進用のコイルであり、ＰＷＭ変
換器１をインバータとして動作させる場合には、上記電
圧指令値Ｖｍｕ* 、Ｖｍｖ* 、Ｖｍｗ* は、ＰＷＭ変換
器１が出力する電力制御のための電圧指令値となり、上
記とはエネルギーの流れる方向が逆となる。そして、上
記コイルに流れる零相電流により、上記推進用コイルに
吸引力を発生させる。すなわち、ＰＷＭ変換器１をイン
バータとして動作させる場合にも、図１、図２に示した
構成と同一の構成の装置で、零相電流の制御を実現する
ことができる。なお、４相の場合には、４相実電流値を
零相電流検出回路１０１に入力し、前記（２）式に基づ
いて各相の零相電流値Ｉｏを求めて、零相電流を制御す
ればよい。他の多相においても同様である。In the above description, the single-phase loads 51 to 53 are current collecting coils, and the PWM converter 1 is operated as a converter. When the PWM converter 1 is operated as an inverter, the voltage command values Vmu * , Vmv * , Vmw * are voltage command values for power control output by the PWM converter 1, The direction of energy flow is opposite to that described above. Then, an attractive force is generated in the propulsion coil by the zero-phase current flowing through the coil. That is, even when the PWM converter 1 is operated as an inverter, the control of the zero-phase current can be realized by a device having the same configuration as that shown in FIGS. In the case of four phases, the four-phase real current value is input to the zero-phase current detection circuit 101, the zero-phase current value Io of each phase is obtained based on the above equation (2), and the zero-phase current is controlled. do it. The same applies to other polyphases.
【００１８】図３は本発明の零相電流制御装置の第２の
実施例を示す図である。なお、本実施例の零相電流制御
装置は、図２に示した零相電流検出回路１０１を備えて
おらず、電流検出器４１〜４３の出力は使用しない。し
たがって、本実施例の零相電流制御装置を図１のものに
適用する場合には、必ずしも電流検出器４１〜４３を設
ける必要はない。図３において、１０５は零相電圧演算
回路であり、零相電圧演算回路１０５は零相電流指令値
Ｉｏ* を入力して、前記（３）式に基づいて零相電圧降
下分零相電圧指令値Ｖｏ* を出力する。加算器１０４は
零相電圧降下分である零相電圧指令値Ｖｏ２* と、前記
したように制御装置２００で生成される単相負荷を制御
するための単相各相の電圧指令値Ｖｍｕ* 、Ｖｍｖ* 、
Ｖｍｗ* を加算して、単相各相ＰＷＭ変換器３１〜３３
の電圧指令値Ｖｃｕ* 、Ｖｃｖ* 、Ｖｃｗ* を前記した
変調回路２０１〜２０３に出力する。FIG. 3 shows a second embodiment of the zero-phase current control device of the present invention. The zero-phase current control device of the present embodiment does not include the zero-phase current detection circuit 101 shown in FIG. 2 and does not use the outputs of the current detectors 41 to 43. Therefore, when the zero-phase current control device of the present embodiment is applied to the one shown in FIG. 1, it is not always necessary to provide the current detectors 41 to 43. In FIG. 3, reference numeral 105 denotes a zero-phase voltage calculation circuit. The zero-phase voltage calculation circuit 105 receives a zero-phase current command value Io * and receives a zero-phase voltage drop by the zero-phase voltage command based on the above equation (3). The value Vo * is output. The adder 104 has a zero-phase voltage command value Vo2 * , which is a zero-phase voltage drop, and a single-phase voltage command value Vmu * of each single phase for controlling the single-phase load generated by the control device 200 as described above. Vmv * ,
Vmw * , and the single-phase PWM converters 31 to 33 are added.
The voltage command values Vcu * , Vcv * , Vcv * are output to the modulation circuits 201 to 203 described above.
【００１９】ここで、（３）式における抵抗値Ｒｓ及び
インダクタンス値Ｌｓは、インダクタンス５１１、５２
１、５３１の内部抵抗値及びインダクタンス値と同一で
あり、零相電流指令値Ｉｏ* について（３）式の計算を
行うことにより、零相電流指令値Ｉｏ* に相当した零相
電流が各単相負荷に流れたときの単相負荷による零相電
圧降下分を求めることができる。したがって、この零相
電圧降下分を零相電圧指令値Ｖｏ２* として、前記した
ようにこの零相電圧降下分を補償するように各相の単相
ＰＷＭ変換器３１〜３３の電圧制御を行えば、単相負荷
に零相電流指令値Ｉｏ* にほぼ一致する零相電流Ｉｏを
流すことができる。単相負荷が集電コイルであり、ＰＷ
Ｍ変換器１をコンバータとして動作させる場合には、以
上のようにして３台の単相ＰＷＭ変換器３１〜３３によ
り、直流電源２に供給される電力が制御されるととも、
単相負荷に流れる零相電流が制御され、この零相電流に
より集電コイルに磁気ダンピング力が発生する。また、
単相負荷が例えば前記した推進用のコイルであり、ＰＷ
Ｍ変換器１をインバータとして動作させる場合には、上
記とエネルギーの流れる方向が逆になり、零相電流によ
り推進用コイルに発生する吸引力が制御される。上記説
明は３相の場合であるが、４相、あるいは、その他の多
相の場合も同様である。Here, the resistance value Rs and the inductance value Ls in the equation (3) are the inductances 511 and 52, respectively.
1,531 is identical to the internal resistance value and the inductance value of, by performing the zero-phase current command value Io * to (3) of calculation, is the zero-phase current equivalent to zero-phase current command value Io * Each single The zero-phase voltage drop due to the single-phase load when flowing to the phase load can be obtained. Therefore, if the zero-phase voltage drop is used as the zero-phase voltage command value Vo2 * and the voltage control of the single-phase PWM converters 31 to 33 of each phase is performed so as to compensate for the zero-phase voltage drop as described above. In addition, a zero-phase current Io substantially matching the zero-phase current command value Io * can flow through the single-phase load. The single-phase load is a current collecting coil, and PW
When the M converter 1 is operated as a converter, the power supplied to the DC power supply 2 is controlled by the three single-phase PWM converters 31 to 33 as described above.
The zero-phase current flowing through the single-phase load is controlled, and the zero-phase current generates a magnetic damping force in the current collecting coil. Also,
The single-phase load is, for example, the aforementioned propulsion coil,
When operating the M converter 1 as an inverter, the direction in which the energy flows is opposite to that described above, and the attraction generated in the propulsion coil by the zero-phase current is controlled. The above description is for the case of three phases, but the same applies to the case of four phases or other polyphases.
【００２０】図４は本発明の零相電流制御装置の第３の
実施例を示す図である。本実施例は、前記図２に示した
第１の実施例の装置に図３に示した第２の実施例を適用
し、（３）式により求めた零相電圧指令値Ｖｏ２* を偏
差増幅器１０３の出力にフィードフォワード的に加算す
るようにしたものであり、図２及び図３に示したものと
同一のものには同一の符号を付している。図４におい
て、零相電流検出回路１０１は、前記したように前記
（１）式に基づいて零相実電流値Ｉｏを求めて、減算器
１０２に出力する。減算器１０２は零相電流指令値Ｉｏ
* と上記零相実電流値Ｉｏから、その偏差である零相電
流偏差値ΔＩｏを求める。偏差増幅器１０３は、この偏
差値ΔＩｏ増幅し、零相電圧指令値Ｖｏ１* として、加
算器１０６に出力する。FIG. 4 is a diagram showing a third embodiment of the zero-phase current control device of the present invention. In this embodiment, the second embodiment shown in FIG. 3 is applied to the apparatus of the first embodiment shown in FIG. 2, and the zero-phase voltage command value Vo2 * obtained by the equation (3) is used as a deviation amplifier. The output 103 is added in a feed-forward manner, and the same components as those shown in FIGS. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals. In FIG. 4, the zero-phase current detection circuit 101 obtains the zero-phase actual current value Io based on the equation (1) as described above, and outputs it to the subtractor 102. The subtractor 102 has a zero-phase current command value Io
From * and the zero-phase actual current value Io, a zero-phase current deviation value ΔIo, which is a deviation thereof, is obtained. The deviation amplifier 103 amplifies the deviation value ΔIo and outputs it to the adder 106 as a zero-phase voltage command value Vo1 * .
【００２１】一方、零相電圧演算回路１０５は零相電流
指令値Ｉｏ* を入力して、前記（３）式に基づいて零相
電圧降下分零相電圧指令値Ｖｏ２* を加算器１０６に出
力する。加算器１０６は、上記零相電圧指令値Ｖｏ１*
と零相電圧降下分零相電圧指令値Ｖｏ２* を加算し、零
相電圧指令値Ｖｏ* を出力する。この零相電圧指令値Ｖ
ｏ* は、前記したように制御装置２００が出力する単相
各相の負荷５１〜５３を制御する電圧指令値Ｖｍｕ* 、
Ｖｍｖ* 、Ｖｍｗ* と加算器１０４において加算され
る。加算器１０４の出力は、単相各相ＰＷＭ変換器３１
〜３３の電圧指令値Ｖｃｕ* 、Ｖｃｖ* 、Ｖｃｗ* とし
て、前記図１に示した変調回路２０１〜２０３に出力さ
れる。以上のようにして３台の単相ＰＷＭ変換器３１〜
３３により、第１，２の実施例と同様に、単相負荷と直
流電源２の間の電力の授受が制御されるとともに、単相
負荷に流れる零相電流が制御され、この零相電流により
磁気ダンピング力や吸引力が発生する。本実施例におい
ては、上記のように（３）式により求めた零相電圧指令
値Ｖｏ２* を偏差増幅器１０３の出力にフィードフォワ
ード的に加算するようにしたのて、偏差増幅器１０３の
ゲインを増大させることなく、即応性を確保することが
できる。また、４相の場合には、４相実電流値を零相電
流検出回路１０１に入力し、前記（２）式に基づいて各
相の零相電流値Ｉｏを求めて、零相電流を制御すればよ
い。他の多相においても同様である。On the other hand, the zero-phase voltage calculation circuit 105 receives the zero-phase current command value Io * and outputs the zero-phase voltage drop value zero-phase voltage command value Vo2 * to the adder 106 based on the equation (3). I do. The adder 106 calculates the zero-phase voltage command value Vo1 *
And the zero-phase voltage command value Vo2 * is added to output a zero-phase voltage command value Vo * . This zero-phase voltage command value V
o * is the voltage command value Vmu * that controls the loads 51 to 53 of each single phase output from the control device 200 as described above,
Vmv * and Vmw * are added in the adder 104. The output of the adder 104 is the single-phase PWM converter 31 for each phase.
33 are output to the modulation circuits 201 to 203 shown in FIG. 1 as voltage command values Vcu * , Vcv * , and Vcw * . As described above, the three single-phase PWM converters 31 to 31
As in the first and second embodiments, the transfer of power between the single-phase load and the DC power supply 2 is controlled by the control unit 33, and the zero-phase current flowing through the single-phase load is controlled by the zero-phase current. Magnetic damping force and suction force are generated. In the present embodiment, since the zero-phase voltage command value Vo2 * obtained by the above equation (3) is added to the output of the deviation amplifier 103 in a feed-forward manner, the gain of the deviation amplifier 103 is increased. Responsiveness can be ensured without causing the user to respond. In the case of four phases, the four-phase real current value is input to the zero-phase current detection circuit 101, and the zero-phase current value Io of each phase is obtained based on the above equation (2) to control the zero-phase current. do it. The same applies to other polyphases.
【００２２】以上では、多相の各単相負荷がバランスし
ている場合について説明したが、単相負荷のインダクタ
ンスがアンバランスであっても、各相のインダクタンス
の抵抗値Ｒｓ及びインダクタンス値Ｌｓに比例させて、
各相の零相電圧指令を制御すれば、各相の零相電流をバ
ランスして制御することができる。In the above description, the case where the polyphase single-phase loads are balanced has been described. However, even if the inductance of the single-phase load is unbalanced, the resistance values Rs and the inductance values Ls of the inductances of the respective phases are reduced. Proportionally,
By controlling the zero-phase voltage command of each phase, the zero-phase current of each phase can be balanced and controlled.
【００２３】[0023]
【発明の効果】以上、説明したように、本発明において
は、絶縁された多相の相数と同一数の単相負荷（単相電
源）に対して、電力の授受に関係しない零相電流制御を
容易にするために、共通直流部を有する相数と同一数の
単相ＰＷＭ変換器で構成したＰＷＭ変換器を上記単相負
荷に接続し、零相電流指令値と、実零相電流値あるいは
零相電圧降下分に基づき零相電圧指令値を生成し、該零
相電圧指令値と各相の単相負荷を制御する電圧指令値と
を加算して、各単相ＰＷＭ変換器の電圧指令値を得て、
各単相ＰＷＭ変換器をＰＷＭ制御するようにしたので、
零相電流指令値に追従した零相電流制御を容易に行うこ
とができる。このため、例えば磁気浮上式鉄道等におい
て使用される集電コイルに適用することにより、磁気ダ
ンピングを実現して乗り心地の改善を図ることができ、
また、上記常電導リニアモータの推進用コイルに適用す
ることにより、吸引用コイルを設けることなく、上記コ
イルにより吸引力を得ることができる。As described above, according to the present invention, a zero-phase current which is not related to the transfer of power to a single-phase load (single-phase power supply) having the same number of insulated polyphases is provided. In order to facilitate control, a PWM converter composed of the same number of single-phase PWM converters as the number of phases having a common DC section is connected to the single-phase load, and a zero-phase current command value and a real zero-phase current A zero-phase voltage command value is generated based on the value or the zero-phase voltage drop, and the zero-phase voltage command value and a voltage command value for controlling the single-phase load of each phase are added to each other, and a single-phase PWM converter Get the voltage command value,
Since each single-phase PWM converter is controlled by PWM,
Zero-phase current control following the zero-phase current command value can be easily performed. For this reason, for example, by applying to a current collecting coil used in a magnetic levitation railway or the like, it is possible to realize magnetic damping and improve riding comfort,
Further, by applying the present invention to the propulsion coil of the normal-conduction linear motor, it is possible to obtain the attraction force by the coil without providing the attraction coil.
【図１】本発明の実施例のＰＷＭ変換器の主回路構成お
よび制御装置の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a main circuit configuration of a PWM converter and a configuration of a control device according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１に示した零相電流制御装置の第１の実施例
を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a first embodiment of the zero-phase current control device shown in FIG.
【図３】本発明の零相電流制御装置の第２の実施例を示
す図である。FIG. 3 is a diagram showing a second embodiment of the zero-phase current control device of the present invention.
【図４】本発明の零相電流制御装置の第３の実施例を示
す図である。FIG. 4 is a diagram showing a third embodiment of the zero-phase current control device of the present invention.
【図５】本発明における零相電流の概念を説明する図で
ある。FIG. 5 is a diagram illustrating the concept of a zero-phase current in the present invention.
１ ＰＷＭ変換器 ２ 直流電源 ３１〜３３ 単相ＰＷＭ変換器 ４１〜４３ 電流検出器 ５ ３相負荷 ５１〜５３ 単相負荷（単相電源） ５１１、５２１、５３１ インダクタンス ５１２、５２２、５３２ 誘起電圧源 １００ 零相電流制御装置 １０１ 零相電流検出回路 １０２ 減算器 １０３ 偏差増幅器 １０４、１０６ 加算器 １０５ 零相電圧演算回路 ２００ 制御装置 ２０１〜２０３ 変調回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 PWM converter 2 DC power supply 31-33 Single-phase PWM converter 41-43 Current detector 5 Three-phase load 51-53 Single-phase load (single-phase power supply) 511, 521, 531 Inductance 512, 522, 532 Induced voltage source REFERENCE SIGNS LIST 100 zero-phase current control device 101 zero-phase current detection circuit 102 subtractor 103 deviation amplifier 104, 106 adder 105 zero-phase voltage operation circuit 200 control device 201 to 203 modulation circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 貴光 東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財団 法人鉄道総合技術研究所内 (72)発明者 長谷川 均 東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財団 法人鉄道総合技術研究所内 (72)発明者 塩田 剛 神奈川県横浜市金沢区福浦三丁目８番地 東洋電機製造株式会社横浜製作所内 (72)発明者 田中 孝佳 神奈川県横浜市金沢区福浦三丁目８番地 東洋電機製造株式会社横浜製作所内 (72)発明者 佐野 尚 神奈川県横浜市金沢区福浦三丁目８番地 東洋電機製造株式会社横浜製作所内 Ｆターム(参考） 5H007 BB11 CA01 CC23 DA04 DB01 DC02 EA02 5H410 BB05 CC02 DD03 DD04 DD05 DD06 EB09 EB39 FF05 FF25 HH02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Takamitsu Yamamoto 2-8-8 Hikaricho, Kokubunji-shi, Tokyo Inside the Railway Technical Research Institute (72) Inventor Hitoshi Hasegawa 2-8-3 Hikaricho, Kokubunji-shi, Tokyo 38 Within the Railway Technical Research Institute (72) Inventor Takeshi Shioda 3--8, Fukuura, Kanazawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside Toyo Electric Manufacturing Co., Ltd.Yokohama Works (72) Takaka Tanaka 3--8, Fukuura, Kanazawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Address Toyo Electric Manufacturing Co., Ltd. Yokohama Works (72) Inventor Takashi Sano 3-8 Fukuura, Kanazawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Toyo Electric Manufacturing Co., Ltd. Yokohama Works F-term (reference) 5H007 BB11 CA01 CC23 DA04 DB01 DC02 EA02 5H410 BB05 CC02 DD03 DD04 DD05 DD06 EB09 EB39 FF05 FF25 HH02
Claims (4)
ための共通直流部を有し、多相の相数と同一数の単相Ｐ
ＷＭ変換器よりなる零相電流制御機能付きＰＷＭ変換器
の制御装置であって、 上記制御装置は、多相各相実電流値を検出する検出手段
と、 上記検出手段により検出された多相各相実電流値の和か
ら零相実電流値を出力する零相実電流出力手段と、 上記零相実電流値と、零相電流指令値とを一致させるた
めの零相電圧指令値を出力する零相電圧指令手段と、 前記多相負荷を制御するための多相各相の第１の電圧指
令値と、上記零相電圧指令値とを加算して、前記単相Ｐ
ＷＭ変換器の各相の第２の電圧指令値を出力する電圧指
令手段と、 上記第２の電圧指令値により、単相ＰＷＭ変換器の各相
の出力電圧を制御する手段とを備えたことを特徴とする
零相電流制御機能付きＰＷＭ変換器の制御装置。A single-phase P having a common DC section for transmitting and receiving power from an insulated multi-phase load and having the same number as the number of poly-phases.
What is claimed is: 1. A control device for a PWM converter having a zero-phase current control function comprising a WM converter, said control device comprising: a detecting means for detecting an actual current value of each of the multi-phases; Zero-phase real current output means for outputting a zero-phase real current value from the sum of the phase real current values; and outputting a zero-phase voltage command value for matching the zero-phase real current value with the zero-phase current command value. Zero-phase voltage command means, adding a first voltage command value of each of the polyphases for controlling the polyphase load and the zero-phase voltage command value to obtain the single-phase P
Voltage command means for outputting a second voltage command value of each phase of the WM converter; and means for controlling the output voltage of each phase of the single-phase PWM converter based on the second voltage command value. A control device for a PWM converter with a zero-phase current control function, characterized in that:
し、前記零相電圧指令値を出力する手段から構成される
ことを特徴とする請求項１の零相電流制御機能付きＰＷ
Ｍ変換器の制御装置。2. The zero-phase voltage command means comprises means for amplifying a deviation between the zero-phase current command value and the zero-phase actual current value and outputting the zero-phase voltage command value. PW with zero-phase current control function according to claim 1
Control device for M converter.
する増幅手段と、 前記零相電流指令値と前記多相負荷の各相の抵抗分との
積と、前記零相電流指令値の微分値と前記多相負荷の各
相のインダクタンス分との積との加算値を求める加算手
段と、 上記増幅手段と上記加算手段の出力を加算して前記零相
電圧指令値を出力する手段とから構成されることを特徴
とする請求項１の零相電流制御機能付きＰＷＭ変換器の
制御装置。3. The zero-phase voltage command means comprises: amplifying means for amplifying a deviation between the zero-phase current command value and the zero-phase actual current value; and each phase of the zero-phase current command value and the multi-phase load. And a sum of a product of a differential value of the zero-phase current command value and an inductance of each phase of the multi-phase load, and an output of the amplifying means and the adding means. And a means for outputting the zero-phase voltage command value by adding the zero-phase voltage command value.
ための共通直流部を有し、多相の相数と同一数の単相Ｐ
ＷＭ変換器よりなる零相電流制御機能付きＰＷＭ変換器
の制御装置であって、 上記制御装置は、零相電流指令値と前記多相負荷の各相
の抵抗分との積と、上記零相電流指令値の微分値と前記
各相負荷の各相のインダクタンス分との積を加算して零
相電圧指令値を出力する零相電圧指令手段と、 前記多相負荷を制御するための多相各相の第１の電圧指
令値と、上記零相電圧指令値とを加算して、前記単相Ｐ
ＷＭ変換器の各相の第２の電圧指令値を出力する電圧指
令手段と、 上記第２の電圧指令値により、前記単相ＰＷＭ変換器の
各相の出力電圧を制御する手段とを備えたことを特徴と
する零相電流制御機能付きＰＷＭ変換器の制御装置。4. It has a common DC section for transferring power from an insulated multi-phase load, and has the same number of single-phase Ps as the number of poly-phases.
A control device for a PWM converter having a zero-phase current control function comprising a WM converter, wherein the control device comprises: a product of a zero-phase current command value and a resistance of each phase of the polyphase load; Zero-phase voltage command means for adding a product of a differential value of a current command value and an inductance of each phase of each phase load to output a zero-phase voltage command value; and a polyphase for controlling the polyphase load. By adding the first voltage command value of each phase and the zero-phase voltage command value, the single-phase P
Voltage command means for outputting a second voltage command value of each phase of the WM converter; and means for controlling the output voltage of each phase of the single-phase PWM converter based on the second voltage command value. A control device for a PWM converter having a zero-phase current control function.
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