JP2008054461A - 電流制御形コンバータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】制御部は、コンバータ部から出力される直流電圧の値Vdcと直流電圧指令値Vdc *との偏差を比例積分する比例積分制御により有効電流指令値Iq *を演算して出力するPI制御器103と、PI制御器103からの有効電流指令値Iq *とコンバータ部に入力される有効電流の値Iqとの偏差を比例積分する比例積分制御により有効電圧補正値を演算して出力するPI制御器105と、コンバータ部に入力される無効電流の値Idと無効電流指令値Id *との偏差を比例積分する比例積分制御により無効電圧補正値を演算して出力するPI制御器108を有する。制御部は、コンバータ部を起動してから起動が完了するまでの間、PI制御器103から出力される有効電流指令値Iq *をゼロまたは負にし、かつ、PI制御器105の動作を比例制御とする。
【選択図】図2
Description
主回路定数 : リアクトルのインダクタンスL=3.5mH、
リアクトルの抵抗r=0.1Ω、
平滑コンデンサの容量C=1000μF、
直流無負荷状態
電源電圧 : 三相400VAC、
制御電圧 : 700VDC
電圧制御系定数: Kp=0.1、
Ki=2、
リミッター(±50)
電流制御系定数: Kp=3.5、
Ki=100、
リミッター(±100)
三相交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ部と、
上記コンバータ部を制御する制御部とを備えた電流制御形コンバータであって、
上記制御部は、
上記コンバータ部から出力される直流電圧の値と直流電圧指令値との偏差を比例積分する比例積分制御により有効電流指令値を演算して出力する電圧制御器と、
上記電圧制御器からの上記有効電流指令値と上記コンバータ部に入力される有効電流の値との偏差を比例積分する比例積分制御により有効電圧補正値を演算して出力する有効電流制御器と、
無効電流指令値と上記コンバータ部に入力される無効電流の値との偏差を比例積分する比例積分制御により無効電圧補正値を演算して出力する無効電流制御器と
を有し、
上記有効電流制御器からの上記有効電圧補正値と上記無効電流制御器からの上記無効電圧補正値に基づいて、上記コンバータ部を制御する制御信号を出力すると共に、
上記コンバータ部を起動開始から起動が完了するまでの間、上記電圧制御器から出力される上記有効電流指令値をゼロまたは負にすると共に、上記有効電流制御器の動作を比例制御とすることを特徴とする。
上記制御部は、
上記コンバータ部の起動開始時に、上記電圧制御器の初期値を設定する初期設定部と、
上記コンバータ部の起動が完了したことを表す起動完了信号を出力する起動完了信号出力部と、
上記コンバータ部の起動開始時に、上記電圧制御器の動作を比例積分制御から比例制御に切り換えた後、上記起動完了信号出力部が上記起動完了信号を出力すると、上記電圧制御器の動作を比例制御から比例積分制御に切り換える制御切換部と
を有する。
上記制御部は、
上記コンバータ部の起動開始時に上記直流電圧指令値を負の初期値にして所定時間経過した後に上記直流電圧指令値を正の所定値にする直流電圧指令部と、
上記コンバータ部の起動が完了したことを表す起動完了信号を出力する起動完了信号出力部と、
上記コンバータ部の起動開始時に、上記有効電流制御器の動作を比例積分制御から比例制御に切り換えた後、上記起動完了信号出力部が上記起動完了信号を出力すると、上記有効電流制御器の動作を比例制御から比例積分制御に切り換える制御切換部と
を有する。
上記制御部は、
上記コンバータ部の起動開始時に上記直流電圧指令値を負の初期値にした後にその初期値から徐々に変化させて正の所定値にする直流電圧指令部と、
上記コンバータ部の起動が完了したことを表す起動完了信号を出力する起動完了信号出力部と、
上記コンバータ部の起動時開始に、上記有効電流制御器の動作を比例積分制御から比例制御に切り換えた後、上記起動完了信号出力部が上記起動完了信号を出力すると、上記有効電流制御器の動作を比例制御から比例積分制御に切り換える制御切換部と
を有する。
三相交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ部と、
上記コンバータ部を制御する制御部とを備えた電流制御形コンバータであって、
上記制御部は、
上記コンバータ部から出力される直流電圧の値と直流電圧指令値との偏差を比例積分する比例積分制御により有効電流指令値を演算して出力する電圧制御器と、
上記電圧制御器からの上記有効電流指令値と上記コンバータ部に入力される有効電流の値との偏差を比例積分する比例積分制御により有効電圧補正値を演算して出力する有効電流制御器と、
無効電流指令値と上記コンバータ部に入力される無効電流の値との偏差を比例積分する比例積分制御により無効電圧補正値を演算して出力する無効電流制御器と
を有し、
上記有効電流制御器からの上記有効電圧補正値と上記無効電流制御器からの上記無効電圧補正値に基づいて、上記コンバータ部を制御する制御信号を出力すると共に、
上記コンバータ部を起動開始から起動が完了するまでの間、上記電圧制御器の動作を比例制御とし、かつ、上記有効電流制御器から出力される上記有効電圧補正値をゼロまたは負にする。
上記制御部は、
上記コンバータ部の起動開始時に、上記有効電流制御器の初期値を設定する初期設定部と、
上記コンバータ部の起動が完了したことを表す起動完了信号を出力する起動完了信号出力部と、
上記コンバータ部の起動開始時に、上記電圧制御器の動作を比例積分制御から比例制御に切り換えた後、上記起動完了信号出力部が上記起動完了信号を出力すると、上記電圧制御器の動作を比例制御から比例積分制御に切り換える制御切換部と
を有する。
図2はこの発明の第1実施形態の電流制御形コンバータの制御系の要部のブロック図を示している。
図4はこの発明の第2実施形態の電流制御形コンバータの制御系の要部のブロック図を示している。
図6はこの発明の第3実施形態の電流制御形コンバータの制御系の要部のブロック図を示している。
図8はこの発明の第4実施形態の電流制御形コンバータの制御系の要部のブロック図を示している。
102,202,302,402…加減算器
103,203,303,403…PI制御器
104,204,304,404…加減算器
105,205,305,405…PI制御器
106,206,306,406…加減算器
107,207,307,407…加減算器
108,208,308,408…PI制御器
109,209,309,409…加減算器
111,211,311,411…乗算器
112,212,312,412…乗算器
121,221,321,421…起動指令部
122,423…初期設定部
123,222,322,422…制御切換部
124,223,323,424…偏差検出部
501…三相交流電源
502…リアクトル
503…コンバータ部
504…平滑用コンデンサ
505…負荷
506…電圧検出器
601…加減算器
602…電圧制御器
603…加減算器
604…有効電流制御器
605…非干渉項部
606…加減算器
607…加減算器
608…無効電流制御器
609…加減算器
611…電流検出器
612…位相検出器
613…座標変換器
614…座標変換器
Claims (8)
- 三相交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ部(503)と、
上記コンバータ部(503)を制御する制御部とを備えた電流制御形コンバータであって、
上記制御部は、
上記コンバータ部(503)から出力される直流電圧の値と直流電圧指令値との偏差を比例積分する比例積分制御により有効電流指令値を演算して出力する電圧制御器(602,103,203,303)と、
上記電圧制御器(602,103,203,303)からの上記有効電流指令値と上記コンバータ部(503)に入力される有効電流の値との偏差を比例積分する比例積分制御により有効電圧補正値を演算して出力する有効電流制御器(604,105,205,305)と、
無効電流指令値と上記コンバータ部(503)に入力される無効電流の値との偏差を比例積分する比例積分制御により無効電圧補正値を演算して出力する無効電流制御器(608,108,208,308)と
を有し、
上記有効電流制御器(604,105,205,305)からの上記有効電圧補正値と上記無効電流制御器(608,108,208,308)からの上記無効電圧補正値に基づいて、上記コンバータ部(503)を制御する制御信号を出力すると共に、
上記コンバータ部(503)を起動開始から起動が完了するまでの間、上記電圧制御器(602,103,203,303)から出力される上記有効電流指令値をゼロまたは負にし、かつ、上記有効電流制御器(604,105,205,305)の動作を比例制御とすることを特徴とする電流制御形コンバータ。 - 請求項1に記載の電流制御形コンバータにおいて、
上記制御部は、
上記コンバータ部(503)の起動開始時に、上記電圧制御器(103)の初期値を設定する初期設定部(122)と、
上記コンバータ部(503)の起動が完了したことを表す起動完了信号を出力する起動完了信号出力部(124)と、
上記コンバータ部(503)の起動開始時に、上記有効電流制御器(205)の動作を比例積分制御から比例制御に切り換えた後、上記起動完了信号出力部(124)が上記起動完了信号を出力すると、上記有効電流制御器(205)の動作を比例制御から比例積分制御に切り換える制御切換部(123)と
を有することを特徴とする電流制御形コンバータ。 - 請求項1に記載の電流制御形コンバータにおいて、
上記制御部は、
上記コンバータ部(503)の起動開始時に上記直流電圧指令値を負の初期値にして所定時間経過した後に上記直流電圧指令値を正の所定値にする直流電圧指令部(201)と、
上記コンバータ部の起動が完了したことを表す起動完了信号を出力する起動完了信号出力部(223)と、
上記コンバータ部(503)の起動開始時に、上記有効電流制御器(205)の動作を比例積分制御から比例制御に切り換えた後、上記起動完了信号出力部(223)が上記起動完了信号を出力すると、上記有効電流制御器(205)の動作を比例制御から比例積分制御に切り換える制御切換部(222)と
を有することを特徴とする電流制御形コンバータ。 - 請求項1に記載の電流制御形コンバータにおいて、
上記制御部は、
上記コンバータ部(503)の起動開始時に上記直流電圧指令値を負の初期値にした後にその初期値から徐々に変化させて正の所定値にする直流電圧指令部(301)と、
上記コンバータ部(503)の起動が完了したことを表す起動完了信号を出力する起動完了信号出力部(323)と、
上記コンバータ部(503)の起動時開始に、上記有効電流制御器(305)の動作を比例積分制御から比例制御に切り換えた後、上記起動完了信号出力部(323)が上記起動完了信号を出力すると、上記有効電流制御器(305)の動作を比例制御から比例積分制御に切り換える制御切換部(322)と
を有することを特徴とする電流制御形コンバータ。 - 三相交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ部(503)と、
上記コンバータ部(503)を制御する制御部とを備えた電流制御形コンバータであって、
上記制御部は、
上記コンバータ部(503)から出力される直流電圧の値と直流電圧指令値との偏差を比例積分する比例積分制御により有効電流指令値を演算して出力する電圧制御器(602,403)と、
上記電圧制御器(602,403)からの上記有効電流指令値と上記コンバータ部(503)に入力される有効電流の値との偏差を比例積分する比例積分制御により有効電圧補正値を演算して出力する有効電流制御器(604,405)と、
無効電流指令値と上記コンバータ部(503)に入力される無効電流の値との偏差を比例積分する比例積分制御により無効電圧補正値を演算して出力する無効電流制御器(608,408)と
を有し、
上記有効電流制御器(604,405)からの上記有効電圧補正値と上記無効電流制御器(608,408)からの上記無効電圧補正値に基づいて、上記コンバータ部(503)を制御する制御信号を出力すると共に、
上記コンバータ部(503)を起動開始から起動が完了するまでの間、上記電圧制御器(602,403)の動作を比例制御とし、かつ、上記有効電流制御器(604,405)から出力される上記有効電圧補正値をゼロまたは負にすることを特徴とする電流制御形コンバータ。 - 請求項5に記載の電流制御形コンバータにおいて、
上記制御部は、
上記コンバータ部(503)の起動開始時に、上記有効電流制御器(405)の初期値を設定する初期設定部(423)と、
上記コンバータ部(503)の起動が完了したことを表す起動完了信号を出力する起動完了信号出力部(424)と、
上記コンバータ部(503)の起動開始時に、上記電圧制御器(403)の動作を比例積分制御から比例制御に切り換えた後、上記起動完了信号出力部(424)が上記起動完了信号を出力すると、上記電圧制御器(403)の動作を比例制御から比例積分制御に切り換える制御切換部(422)と
を有することを特徴とする電流制御形コンバータ。 - 請求項2乃至4または6のいずれか1つに記載の電流制御形コンバータにおいて、
上記制御部の上記起動完了信号出力部(124,223,323,424)は、上記コンバータ部(503)から出力される直流電圧の値と上記直流電圧指令値との偏差に基づいて上記起動完了信号を出力することを特徴とする電流制御形コンバータ。 - 請求項2乃至4または6のいずれか1つに記載の電流制御形コンバータにおいて、
上記制御部の上記起動完了信号出力部は、上記コンバータ部の起動開始から所定起動時間が経過したとき、上記起動完了信号を出力することを特徴とする電流制御形コンバータ。
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