JP2012222847A - 電力変換システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電力変換システム10は、複数の電力負荷にかかる個々の電力負荷に対応して電力を変換する複数の電力変換回路12a,12b,12cと、電力変換回路12a,12b,12cの入力側に電気的に接続されるフィルタ回路11と、それぞれの電力変換回路12a,12b,12cに操作信号を伝達して制御を行う制御回路13とを有する。フィルタ回路11は、複数の電力変換回路12a,12b,12cの全部に共通する入力側に電気的に接続する。この構成によれば、フィルタ回路11は電力変換回路群12の全部に共通する入力側に電気的に接続するので、最小限の数に抑えられる。そのため、コストを従来よりも低減するとともに、システム全体の体格を小さく抑えられる。
【選択図】図1
Description
第1制御例について、図6〜図12を参照しながら説明する。この第1制御例は、3相変調方式で制御を行う。図6,図8にはキャリア周波数の制御例をチャート図で示す。図6,図8の各図では、上から順番にキャリア信号波形(三角波信号)、電力変換回路12aを流れるリップル電流、電力変換回路12bを流れるリップル電流、電力変換回路12cを流れるリップル電流、フィルタ回路11を流れるリップル電流(合計リップル電流)である。図7,図9,図10にはリップル電流の変化をシミュレーション波形(電気角で2周期分)で示す。図7,図9,図10の各図では、上から順番にコンデンサCfを流れるリップル電流、コンデンサCaを流れるリップル電流、コンデンサCbを流れるリップル電流、コンデンサCcを流れるリップル電流である。図11にはリップル電流の低減効果をグラフ図で示す。図12にはクロック周波数の変動とリップル電流との関係をグラフ図で示す。
第2制御例について、図13を参照しながら説明する。この第2制御例は、第1制御例と同様に、3相変調方式で制御を行う。図13には、図7,図9,図10と同様に、リップル電流の変化をシミュレーション波形(電気角で2周期分)で示す。
第3制御例について、図14を参照しながら説明する。この第3制御例は、2相変調方式で制御を行う。図14には、図6,図8と同様に、キャリア周波数の制御例をチャート図で示す。制御回路13は、所定角度(例えば120度等)だけ位相をシフトさせたキャリア信号に基づいて、電力変換回路12a,12b,12cにそれぞれ含まれるスイッチング素子のオン/オフを制御するタイミングをずらすことでキャリア周波数をシフトさせる。シフト量は、キャリア周波数を「Fc」とし、電力変換回路の数を「Nb」とすると、1/(Fc×Nb)になる。本例ではNb=3であるので、シフト量は1/(3×Fc)になる。位相を角度で表す場合には、キャリア周期(=1/Fc)を360度と仮定すると、360×(1/3)=120度になる。120度の逓倍角(ただし360度とその逓倍角を除く)も含まれる。なお図示しないが、コンデンサCfおよびコンデンサCa,Cb,Ccの各リップル電流は、図9と同等程度に小さく抑制することができる。
以上では本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は当該形態に何ら限定されるものではない。言い換えれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施することもできる。例えば、次に示す各形態を実現してもよい。
11 フィルタ回路
12 電力変換回路群
12a,12b,12c 電力変換回路
13 制御回路
13a 指令電圧生成手段
13b 操作信号生成手段
13c 位相調整手段
13d 相間電流極性判別手段
13e 相間電流変化極性判別手段
14 電流検出手段
20 電力負荷群
21,22,23 電動機(電力負荷)
30 ケース
es 電力源
Cf コンデンサ(キャパシタ)
Ca,Cb,Cc コンデンサ(キャパシタ)
Claims (7)
- 複数の電力負荷にかかる個々の前記電力負荷に対応して電力を変換する複数の電力変換回路と、前記電力変換回路の入力側に電気的に接続されるフィルタ回路と、それぞれの前記電力変換回路に操作信号を伝達して制御を行う制御回路と、を有する電力変換システムにおいて、
前記フィルタ回路は、前記複数の電力変換回路の全部に共通する入力側に電気的に接続することを特徴とする電力変換システム。 - 前記制御回路は、前記電力負荷の作動に伴って生じる電力変化に基づいて、前記操作信号を制御することを特徴とする請求項1に記載の電力変換システム。
- 前記操作信号には、前記電力変換回路のクロック周波数とは非同期のキャリア周波数を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の電力変換システム。
- 他の前記電力変換回路に伝達する前記操作信号には、一の前記電力変換回路に伝達するキャリア周波数の周波数範囲とは異なる周波数範囲のキャリア周波数を含むことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の電力変換システム。
- 前記制御回路は、前記制御回路のクロック周波数に同期させたキャリア周波数を前記操作信号に含み、前記キャリア周波数の位相をシフトさせることを特徴とする請求項1または2に記載の電力変換システム。
- 前記制御回路は、2相変調方式で制御する場合には、前記キャリア周波数Fcの位相を1/(Fc×(前記電力変換回路の数))分だけシフトさせることを特徴とする請求項5に記載の電力変換システム。
- 前記制御回路は、3相変調方式で制御する場合には、前記キャリア周波数Fcの位相を1/(2×Fc×(前記電力変換回路の数))分だけシフトさせることを特徴とする請求項5に記載の電力変換システム。
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