JP2002252981A - 多相中性点付きｐｗｍ変換装置の制御回路 - Google Patents
多相中性点付きｐｗｍ変換装置の制御回路Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コンバータにおいて、集電電流と磁気ダンピ
ングを実現するための零相電流を通電する方法がない。
又、インバータにおいて、HSST等の常伝導リニアモータ
における推進力と吸引力を得るための、単一の主回路構
成及び制御方法が無いという問題があった。 【解決手段】 多相負荷の中性点と直列に接続された直
流コンデンサの中性点を接続した直流電源を有する多相
中性点付きPWM変換装置を、前記中性点間を流れる零相
電流を制御する零相分電圧指令と、前記多相負荷の電力
を制御する電力分電圧指令を加算して各相電圧指令とな
し、該各相電圧指令に基づき、前記PWM変換装置のスイ
ッチング素子のオンからオフとオフからオンとで異なる
演算式を用いて、前記直流コンデンサの中性点電圧の変
動を補正して出力される各相ゲート信号よって制御する
ものである。
ングを実現するための零相電流を通電する方法がない。
又、インバータにおいて、HSST等の常伝導リニアモータ
における推進力と吸引力を得るための、単一の主回路構
成及び制御方法が無いという問題があった。 【解決手段】 多相負荷の中性点と直列に接続された直
流コンデンサの中性点を接続した直流電源を有する多相
中性点付きPWM変換装置を、前記中性点間を流れる零相
電流を制御する零相分電圧指令と、前記多相負荷の電力
を制御する電力分電圧指令を加算して各相電圧指令とな
し、該各相電圧指令に基づき、前記PWM変換装置のスイ
ッチング素子のオンからオフとオフからオンとで異なる
演算式を用いて、前記直流コンデンサの中性点電圧の変
動を補正して出力される各相ゲート信号よって制御する
ものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多相負荷より電力
を授受するために、直列に接続された直流コンデンサの
中性点と多相負荷の中性点を接続した直流電源を有する
多相中性点接続式PWM変換装置の制御回路に係わり、特
に、多相各相に同一の値を有する電流（以下、零相電流
と称する）を流すための零相電流制御機能を追加した多
相中性点接続式PWM変換装置の制御回路に関するもので
ある。
を授受するために、直列に接続された直流コンデンサの
中性点と多相負荷の中性点を接続した直流電源を有する
多相中性点接続式PWM変換装置の制御回路に係わり、特
に、多相各相に同一の値を有する電流（以下、零相電流
と称する）を流すための零相電流制御機能を追加した多
相中性点接続式PWM変換装置の制御回路に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】この種のPWM変換装置のコンバータへの
適用においては、文献{村井他：「誘導集電装置を利用
したアクティブ磁気ダンパ」電気学会論文誌D、１１９
巻11号、平成11年}に記載されているように、「磁気ダ
ンピングを実現するための３相U、V、W相の集電コイル
に集電電流及び零相電流を通電する方法」は、現在のと
ころ、開発されていない。又、インバータへの適用にお
いては、3相で構成されるHSST等の常伝導リニアモータ
における主回路は、推進力を得るためのコイルと推進用
PWM変換器があると共に、吸引力を得るためのコイルと
吸引用PWM変換器とで構成されている。
適用においては、文献{村井他：「誘導集電装置を利用
したアクティブ磁気ダンパ」電気学会論文誌D、１１９
巻11号、平成11年}に記載されているように、「磁気ダ
ンピングを実現するための３相U、V、W相の集電コイル
に集電電流及び零相電流を通電する方法」は、現在のと
ころ、開発されていない。又、インバータへの適用にお
いては、3相で構成されるHSST等の常伝導リニアモータ
における主回路は、推進力を得るためのコイルと推進用
PWM変換器があると共に、吸引力を得るためのコイルと
吸引用PWM変換器とで構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、コンバ
ータへの適用においては、磁気ダンピングを実現するた
めの3相U、V、Wの集電コイルに集電電流及び零相電流を
通電するコンバータ主回路構成及び制御方法が無いとい
う問題があった。又、インバータへの適用においては、
3相で構成されるHSST等の常伝導リニアモータにおい
て、推進力と吸引力を得るために、インバータ主回路及
び制御回路を別々に構成していたという問題があった。
本発明は上述した点に鑑みて創案されたものであって、
その目的とするところは、コンバータへの適用において
は、3相U、V、Wの集電コイルに集電電流及び零相電流を
通電する主回路構成及び制御手段を、インバータへの適
用においては、推進力と吸引力を得るために、1組の3相
コイル及び1台のPWM変換器で構成する手段及びその制御
手段を提供することにある。さらに、コンバータ及びイ
ンバータにおいて、3相にこだわる事無く、４相等の他
の多相に対しても適用できる主回路構成及びその制御手
段を提供するものである。
ータへの適用においては、磁気ダンピングを実現するた
めの3相U、V、Wの集電コイルに集電電流及び零相電流を
通電するコンバータ主回路構成及び制御方法が無いとい
う問題があった。又、インバータへの適用においては、
3相で構成されるHSST等の常伝導リニアモータにおい
て、推進力と吸引力を得るために、インバータ主回路及
び制御回路を別々に構成していたという問題があった。
本発明は上述した点に鑑みて創案されたものであって、
その目的とするところは、コンバータへの適用において
は、3相U、V、Wの集電コイルに集電電流及び零相電流を
通電する主回路構成及び制御手段を、インバータへの適
用においては、推進力と吸引力を得るために、1組の3相
コイル及び1台のPWM変換器で構成する手段及びその制御
手段を提供することにある。さらに、コンバータ及びイ
ンバータにおいて、3相にこだわる事無く、４相等の他
の多相に対しても適用できる主回路構成及びその制御手
段を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明では、先ず、電力
の授受に関係しない電流制御を容易にするために、多相
負荷の中性点と、多相中性点付きPWM変換装置の直列に
接続された直流コンデンサの中性点を接続する、中性点
接続PWM変換装置システム構成とした。
の授受に関係しない電流制御を容易にするために、多相
負荷の中性点と、多相中性点付きPWM変換装置の直列に
接続された直流コンデンサの中性点を接続する、中性点
接続PWM変換装置システム構成とした。
【０００５】以下は、特にこだわらない限り、3相によ
り説明する。コンバータにおいて、3相負荷より、３相
中性点付きPWM変換装置により電力を入力する時、各相
電流は入力電力に関係する周波数成分と関係しない周波
数成分とに分けられる。この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。又、この多
相中性点付きPWM変換装置と多相負荷の中性点間を流れ
る中性点電流をI０Xとすると、3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I０はI０＝I
０X/３で表される。
り説明する。コンバータにおいて、3相負荷より、３相
中性点付きPWM変換装置により電力を入力する時、各相
電流は入力電力に関係する周波数成分と関係しない周波
数成分とに分けられる。この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。又、この多
相中性点付きPWM変換装置と多相負荷の中性点間を流れ
る中性点電流をI０Xとすると、3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I０はI０＝I
０X/３で表される。
【０００６】同様に、インバータにおいて、3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、３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I０
はI０＝I０ｘ/３で表される。この関係は、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°異なるために、同様にI０＝I０ｘ/４
で表される。本発明では、上記3相各相に同一値として
流れる、電力の授受に関係しない電流を零相電流と称し
て制御する。この零相電流I０は、コンバータにおいて
は、磁気ダンピングを実現するための電流であり、イン
バータにおいては、HSST等の常伝導リニアモータにおけ
る吸引力を得るための電流である。
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、３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I０
はI０＝I０ｘ/３で表される。この関係は、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°異なるために、同様にI０＝I０ｘ/４
で表される。本発明では、上記3相各相に同一値として
流れる、電力の授受に関係しない電流を零相電流と称し
て制御する。この零相電流I０は、コンバータにおいて
は、磁気ダンピングを実現するための電流であり、イン
バータにおいては、HSST等の常伝導リニアモータにおけ
る吸引力を得るための電流である。
【０００７】さらに、上記3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I０がそれぞれ３
相負荷に流れると、上記3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R
s及びインダクタンス値Lsでの零相電圧降下V０は、次に
示す(１)式で示される。この零相電圧降下V０を補償す
るように、３相中性点付きPWM変換装置の電圧制御を行
えば、各相に零相電流I ０を流す事ができる。
に関係しない電流、すなわち零相電流I０がそれぞれ３
相負荷に流れると、上記3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R
s及びインダクタンス値Lsでの零相電圧降下V０は、次に
示す(１)式で示される。この零相電圧降下V０を補償す
るように、３相中性点付きPWM変換装置の電圧制御を行
えば、各相に零相電流I ０を流す事ができる。
【０００８】
【数１】
【０００９】しかしながら、この３相中性点付きPWM変
換装置においては、3相負荷の中性点と、直列に接続さ
れた上下直流コンデンサの中性点間に低周波零相電流I
０を流すと、上下直流コンデンサの中性点電圧が変動
し、直流電圧Vdの半分の値を使用する従来のゲートタイ
ミング導出方法では、指令通りの零相電流が流せない。
このような電圧変動があっても、指令通りの零相電流を
流す方法を、図3に示す搬送波Esと変調波Vc*により説明
する。図3（a）は搬送波の三角波が立下りの時、（b）
は三角波が立上がりの時の、それぞれ変調波Vc*と搬送
波である三角波Esの関係図である。
換装置においては、3相負荷の中性点と、直列に接続さ
れた上下直流コンデンサの中性点間に低周波零相電流I
０を流すと、上下直流コンデンサの中性点電圧が変動
し、直流電圧Vdの半分の値を使用する従来のゲートタイ
ミング導出方法では、指令通りの零相電流が流せない。
このような電圧変動があっても、指令通りの零相電流を
流す方法を、図3に示す搬送波Esと変調波Vc*により説明
する。図3（a）は搬送波の三角波が立下りの時、（b）
は三角波が立上がりの時の、それぞれ変調波Vc*と搬送
波である三角波Esの関係図である。
【００１０】図3（a）の搬送波の三角波Esが立下り時に
おいて、変調波Vc*、直流電圧Vd、直流コンデンサの中
性点電圧Ｖｄｎ、サンプリング時間Ｔｓ、及びPWM変換
装置の上側スイッチング素子がオフからオンするゲート
時刻Ｔｇ１の間には、次に示す(２)式の如き関係があ
る。従って、PWM変換装置の上側スイッチング素子がオ
フからオンするゲート時刻Ｔｇ１は、次に示す(３)式の
ように求められる。
おいて、変調波Vc*、直流電圧Vd、直流コンデンサの中
性点電圧Ｖｄｎ、サンプリング時間Ｔｓ、及びPWM変換
装置の上側スイッチング素子がオフからオンするゲート
時刻Ｔｇ１の間には、次に示す(２)式の如き関係があ
る。従って、PWM変換装置の上側スイッチング素子がオ
フからオンするゲート時刻Ｔｇ１は、次に示す(３)式の
ように求められる。
【００１１】
【数２】
【００１２】同様に、図3（ｂ）の搬送波の三角波Esが
立上がり時において、PWM変換装置の上側スイッチング
素子がオンからオフするゲート時刻Ｔｇ２は、次に示す
(４)式で表される。
立上がり時において、PWM変換装置の上側スイッチング
素子がオンからオフするゲート時刻Ｔｇ２は、次に示す
(４)式で表される。
【００１３】
【数３】
【００１４】本発明は、このようにI０＝I０ｘ/３で表
される零相電流I０を検出して、零相電流指令I０ ＊との
偏差増幅値である零相電圧指令V0 *と、3相負荷電力の授
受を制御するための３相電圧指令を加算して、３相PWM
変換器の電圧指令となし、直流コンデンサの中性点電圧
Ｖｄｎの変動を考慮して、前記電圧指令により各相スイ
ッチング素子のゲート信号を生成し、３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ものであ
る。
される零相電流I０を検出して、零相電流指令I０ ＊との
偏差増幅値である零相電圧指令V0 *と、3相負荷電力の授
受を制御するための３相電圧指令を加算して、３相PWM
変換器の電圧指令となし、直流コンデンサの中性点電圧
Ｖｄｎの変動を考慮して、前記電圧指令により各相スイ
ッチング素子のゲート信号を生成し、３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ものであ
る。
【００１５】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、その目的を達成するための手段
は、 １）請求項１において、直列に接続された直流コンデン
サの中性点と多相負荷の中性点を接続した直流電源を有
する多相中性点付きPWM変換装置の制御回路を、前記中
性点間を流れる零相実電流値を出力する手段と、該零相
実電流値と零相電流指令が一致するように零相分電圧指
令を出力する手段と、該零相分電圧指令と前記多相負荷
の電力を制御する各相電力分電圧指令を加算して前記多
相中性点付きPWM変換装置の各相電圧指令を出力する手
段により構成する。
解決するものであり、その目的を達成するための手段
は、 １）請求項１において、直列に接続された直流コンデン
サの中性点と多相負荷の中性点を接続した直流電源を有
する多相中性点付きPWM変換装置の制御回路を、前記中
性点間を流れる零相実電流値を出力する手段と、該零相
実電流値と零相電流指令が一致するように零相分電圧指
令を出力する手段と、該零相分電圧指令と前記多相負荷
の電力を制御する各相電力分電圧指令を加算して前記多
相中性点付きPWM変換装置の各相電圧指令を出力する手
段により構成する。
【００１６】２）請求項２において、多相中性点付きPW
M変換装置の制御回路を、前記直流コンデンサの中点電
圧と前記直流電源電圧、及び前記多相中性点付きPWM変
換装置の各相電圧指令を入力して、PWM変換装置のスイ
ッチング素子のオンからオフとオフからオンとで異なる
演算式により前記直流コンデンサの中点電圧の変動を補
正したゲート時間を出力する手段により構成する。以
下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳述する。
M変換装置の制御回路を、前記直流コンデンサの中点電
圧と前記直流電源電圧、及び前記多相中性点付きPWM変
換装置の各相電圧指令を入力して、PWM変換装置のスイ
ッチング素子のオンからオフとオフからオンとで異なる
演算式により前記直流コンデンサの中点電圧の変動を補
正したゲート時間を出力する手段により構成する。以
下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳述する。
【００１７】
【発明の実施の形態】図1は本発明の多相中性点付きPWM
変換装置の制御回路における主回路構成を示すブロック
図であり、3相の場合を示す。同図において、１は３相
負荷の誘起電圧源、２は3相負荷の電源インダクタン
ス、３は交流電流検出器、４は3相PWM変換器、５１及び
５２はそれぞれ＋側直流コンデンサ及びー側直流コンデ
ンサ、６は直流電源、７は中性点電流検出器を表す。以
下、図1について説明する。３相PWM変換器４は、逆並列
に接続されたダイオードを有する上下スイッチング素子
3組をブリッジ状に接続して構成され、その直流部は直
流電源６に直列に接続される。この直流電源６に並列
に、直列に接続された＋側直流コンデンサ５１及びー側
直流コンデンサ５２が接続される。３相PWM変換器４の
交流部はそれぞれ電源インダクタンス２に接続される。
交流電流検出器３は、それぞれ３相負荷の誘起電圧源１
の各相実電流値Iu、Iv、Iwを検出する。
変換装置の制御回路における主回路構成を示すブロック
図であり、3相の場合を示す。同図において、１は３相
負荷の誘起電圧源、２は3相負荷の電源インダクタン
ス、３は交流電流検出器、４は3相PWM変換器、５１及び
５２はそれぞれ＋側直流コンデンサ及びー側直流コンデ
ンサ、６は直流電源、７は中性点電流検出器を表す。以
下、図1について説明する。３相PWM変換器４は、逆並列
に接続されたダイオードを有する上下スイッチング素子
3組をブリッジ状に接続して構成され、その直流部は直
流電源６に直列に接続される。この直流電源６に並列
に、直列に接続された＋側直流コンデンサ５１及びー側
直流コンデンサ５２が接続される。３相PWM変換器４の
交流部はそれぞれ電源インダクタンス２に接続される。
交流電流検出器３は、それぞれ３相負荷の誘起電圧源１
の各相実電流値Iu、Iv、Iwを検出する。
【００１８】3相負荷の誘起電圧源１の中性点N1は、直
列に接続された＋側直流コンデンサ５１及びー側直流コ
ンデンサ５２の中性点N2と接続される。中性点電流検出
器７は、3相各相に流れる零相電流の合計値である中性
点電流I０Xを検出する。この誘起電圧源１は、直流電源
６に電力を集電するコンバータ動作をする時は誘起電圧
源として動作し、又、直流電源６より電力を出力して、
HSST等の常伝導リニアモータを駆動するインバータ動作
をする時は、負荷の逆起電力として動作する。又、4相
においては、逆並列に接続されたダイオードを有する上
下スイッチング素子４組をブリッジ状に接続して構成さ
れる４相PWM変換器、4個の交流電流検出器、1個の中性
点電流検出器、及び4相負荷により構成し、4相負荷の中
性点と4相PWM変換器の直流コンデンサ中性点を接続すれ
ば良く、他の多相においても同様である。
列に接続された＋側直流コンデンサ５１及びー側直流コ
ンデンサ５２の中性点N2と接続される。中性点電流検出
器７は、3相各相に流れる零相電流の合計値である中性
点電流I０Xを検出する。この誘起電圧源１は、直流電源
６に電力を集電するコンバータ動作をする時は誘起電圧
源として動作し、又、直流電源６より電力を出力して、
HSST等の常伝導リニアモータを駆動するインバータ動作
をする時は、負荷の逆起電力として動作する。又、4相
においては、逆並列に接続されたダイオードを有する上
下スイッチング素子４組をブリッジ状に接続して構成さ
れる４相PWM変換器、4個の交流電流検出器、1個の中性
点電流検出器、及び4相負荷により構成し、4相負荷の中
性点と4相PWM変換器の直流コンデンサ中性点を接続すれ
ば良く、他の多相においても同様である。
【００１９】図２は本発明の多相中性点付きPWM変換装
置の制御回路における制御回路構成例を示すブロック図
である。同図において、１０１は零相電流検出回路、１
０２は減算器、１０３は演算増幅器、１０４は加算器、
１０５はゲート発生回路を表す。以下、図２について、
特に3相の場合を説明する。零相電流検出回路１０１
は、中性点電流I０Xを検出し、式I０＝I０ｘ/３に基づ
いて各相の零相実電流値I０を検出し、減算器１０２に
出力する。
置の制御回路における制御回路構成例を示すブロック図
である。同図において、１０１は零相電流検出回路、１
０２は減算器、１０３は演算増幅器、１０４は加算器、
１０５はゲート発生回路を表す。以下、図２について、
特に3相の場合を説明する。零相電流検出回路１０１
は、中性点電流I０Xを検出し、式I０＝I０ｘ/３に基づ
いて各相の零相実電流値I０を検出し、減算器１０２に
出力する。
【００２０】減算器１０２は別に生成される零相電流指
令I０ ＊と零相実電流値I０を入力して、その偏差である
零相電流偏差値ΔI０を偏差増幅器１０３により、偏差
増幅して零相電圧指令V０ ＊として、加算器１０４に出
力する。加算器１０４は零相分電圧指令V０ ＊と、別に
生成される３相負荷の電力を制御する３相各相電力分電
圧指令Vm*を加算して、３相PWM変換器の各相電圧指令Vc
*をゲート発生回路１０５に出力する。
令I０ ＊と零相実電流値I０を入力して、その偏差である
零相電流偏差値ΔI０を偏差増幅器１０３により、偏差
増幅して零相電圧指令V０ ＊として、加算器１０４に出
力する。加算器１０４は零相分電圧指令V０ ＊と、別に
生成される３相負荷の電力を制御する３相各相電力分電
圧指令Vm*を加算して、３相PWM変換器の各相電圧指令Vc
*をゲート発生回路１０５に出力する。
【００２１】ゲート発生回路１０５は、３相PWM変換器
の各相電圧指令Vc*を入力して、（２）式、又は（３）
式により中性点電圧変動を補正した各相のゲート信号G
を3相PWM変換器４に出力する。このような中性点電圧変
動を補正したゲート信号Gにより制御される３相PWM変換
器４により、各相電圧指令Vc*通りの電力及び零相電流
が制御される。上記の「別に生成される３相各相負荷の
電力を制御する３相各相電力分電圧指令Vm*」とは、例
えば、コンバータであれば、3相PWM変換器４に入力する
電力制御のために別に生成される電力分電圧指令、イン
バータであれば、3相PWM変換器４が出力する電力制御の
ために別に生成される電力分電圧指令のことである。こ
れは3相PWM変換器４にとってはエネルギーの流れる方向
が逆となるだけであり、同一の3相PWM変換器４で構成で
きる。又、4相においては、中性点電流I０ｘを零相電流
検出回路１０１に入力し、式、I０＝I０X/４に基づいて
各相の零相実電流値I０を検出すれば良く、他の多相に
おいても同様である。
の各相電圧指令Vc*を入力して、（２）式、又は（３）
式により中性点電圧変動を補正した各相のゲート信号G
を3相PWM変換器４に出力する。このような中性点電圧変
動を補正したゲート信号Gにより制御される３相PWM変換
器４により、各相電圧指令Vc*通りの電力及び零相電流
が制御される。上記の「別に生成される３相各相負荷の
電力を制御する３相各相電力分電圧指令Vm*」とは、例
えば、コンバータであれば、3相PWM変換器４に入力する
電力制御のために別に生成される電力分電圧指令、イン
バータであれば、3相PWM変換器４が出力する電力制御の
ために別に生成される電力分電圧指令のことである。こ
れは3相PWM変換器４にとってはエネルギーの流れる方向
が逆となるだけであり、同一の3相PWM変換器４で構成で
きる。又、4相においては、中性点電流I０ｘを零相電流
検出回路１０１に入力し、式、I０＝I０X/４に基づいて
各相の零相実電流値I０を検出すれば良く、他の多相に
おいても同様である。
【００２２】以上の説明では、本発明の制御装置は、多
相電源又は負荷がバランスしている事が必要であるよう
に記述してきたが、電源インダクタンスがアンバランス
であっても、各相の電源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、各相の零相電流を任意に制御させる事が
できる。
相電源又は負荷がバランスしている事が必要であるよう
に記述してきたが、電源インダクタンスがアンバランス
であっても、各相の電源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、各相の零相電流を任意に制御させる事が
できる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、多
相への適用を3相の場合により詳述したように、3相電源
及び負荷に対して、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、本発明においては、３相PWM変
換装置の直列に接続された直流コンデンサの中性点と３
相負荷の中性点を接続したものである。さらに、上記３
相PWM変換装置のコンバータへの適用においては、集電
コイルに集電電流及び零相電流を通電する制御手段を、
インバータへの適用においては、推進力と吸引力を得る
ための制御手段を提供するために、(１)式で表される零
相電流I０を制御するための零相電圧指令と、上記3相各
相電力分電圧指令を加算して、３相PWM変換装置の電圧
指令となし、３相PWM変換装置のスイッチング素子のオ
ンからオフとオフからオンとで異なる演算式により前記
直流コンデンサの中点電圧の変動を補正したゲート時間
を出力し、３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ものであり、零相電流指令に追従し
た零相電流制御、及び電力制御を容易に行う事ができる
ため、実用上、極めて有用性の高いものである。
相への適用を3相の場合により詳述したように、3相電源
及び負荷に対して、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、本発明においては、３相PWM変
換装置の直列に接続された直流コンデンサの中性点と３
相負荷の中性点を接続したものである。さらに、上記３
相PWM変換装置のコンバータへの適用においては、集電
コイルに集電電流及び零相電流を通電する制御手段を、
インバータへの適用においては、推進力と吸引力を得る
ための制御手段を提供するために、(１)式で表される零
相電流I０を制御するための零相電圧指令と、上記3相各
相電力分電圧指令を加算して、３相PWM変換装置の電圧
指令となし、３相PWM変換装置のスイッチング素子のオ
ンからオフとオフからオンとで異なる演算式により前記
直流コンデンサの中点電圧の変動を補正したゲート時間
を出力し、３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ものであり、零相電流指令に追従し
た零相電流制御、及び電力制御を容易に行う事ができる
ため、実用上、極めて有用性の高いものである。
【図１】本発明の多相中性点付きPWM変換装置の主回路
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の多相中性点付きPWM変換装置の制御回
路における制御回路構成例を示すブロック図である。
路における制御回路構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の多相中性点付きPWM変換装置の制御回
路における搬送波Esと変調波Vc*との関係を示す説明図
である。
路における搬送波Esと変調波Vc*との関係を示す説明図
である。
１ ３相負荷の誘起電圧源 ２ 3相負荷の電源インダクタン
ス ３ 交流電流検出器 ４ 3相PWM変換器 ５１、５２ ＋側直流コンデンサ及びー側
直流コンデンサ ６ 直流電源 ７ 中性点電流検出器 １０１ 零相電流検出回路 １０２ 減算器 １０３ 偏差増幅器 １０４ 加算器 １０５ ゲート発生回路
ス ３ 交流電流検出器 ４ 3相PWM変換器 ５１、５２ ＋側直流コンデンサ及びー側
直流コンデンサ ６ 直流電源 ７ 中性点電流検出器 １０１ 零相電流検出回路 １０２ 減算器 １０３ 偏差増幅器 １０４ 加算器 １０５ ゲート発生回路
Claims (2)
- 【請求項１】 直列に接続された直流コンデンサの中性
点と多相負荷の中性点を接続した直流電源を有する多相
中性点付きPWM変換装置の制御回路において、前記中性
点間を流れる零相実電流値を出力する手段と、該零相実
電流値と零相電流指令が一致するように零相分電圧指令
を出力する手段と、該零相分電圧指令と前記多相負荷の
電力を制御する各相電力分電圧指令を加算して前記多相
中性点付きPWM変換装置の各相電圧指令を出力する手段
を有する事を特徴とする多相中性点付きPWM変換装置の
制御回路。 - 【請求項２】 前記直流コンデンサの中性点電圧と前記
直流電源電圧、及び前記多相中性点付きPWM変換装置の
各相電圧指令を入力して、PWM変換装置のスイッチング
素子のオンからオフとオフからオンとで異なる演算式に
より前記直流コンデンサの中性点電圧の変動を補正した
ゲート時間を出力する手段を有する事を特徴とする請求
項１記載の多相中性点付きPWM変換装置の制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001051418A JP4582933B2 (ja) | 2001-02-27 | 2001-02-27 | 多相中性点付きｐｗｍ変換装置の制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001051418A JP4582933B2 (ja) | 2001-02-27 | 2001-02-27 | 多相中性点付きｐｗｍ変換装置の制御回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002252981A true JP2002252981A (ja) | 2002-09-06 |
| JP4582933B2 JP4582933B2 (ja) | 2010-11-17 |
Family
ID=18912204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001051418A Expired - Lifetime JP4582933B2 (ja) | 2001-02-27 | 2001-02-27 | 多相中性点付きｐｗｍ変換装置の制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4582933B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019187151A (ja) * | 2018-04-13 | 2019-10-24 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 電力変換装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10337047A (ja) * | 1997-06-03 | 1998-12-18 | Fuji Electric Co Ltd | 多相出力電力変換回路 |
| JPH11220876A (ja) * | 1998-01-30 | 1999-08-10 | Mitsubishi Electric Corp | 電力変換器の制御装置およびその制御方法 |
-
2001
- 2001-02-27 JP JP2001051418A patent/JP4582933B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10337047A (ja) * | 1997-06-03 | 1998-12-18 | Fuji Electric Co Ltd | 多相出力電力変換回路 |
| JPH11220876A (ja) * | 1998-01-30 | 1999-08-10 | Mitsubishi Electric Corp | 電力変換器の制御装置およびその制御方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019187151A (ja) * | 2018-04-13 | 2019-10-24 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 電力変換装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4582933B2 (ja) | 2010-11-17 |
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Legal Events
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
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