JP2535936B2 - 高調波抑制装置 - Google Patents
高調波抑制装置Info
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- JP2535936B2 JP2535936B2 JP62207220A JP20722087A JP2535936B2 JP 2535936 B2 JP2535936 B2 JP 2535936B2 JP 62207220 A JP62207220 A JP 62207220A JP 20722087 A JP20722087 A JP 20722087A JP 2535936 B2 JP2535936 B2 JP 2535936B2
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- harmonics
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/40—Arrangements for reducing harmonics
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、半導体応用機器等によって発生する障害と
なる種々の高調波を、その高調波と逆位相の高調波を積
極的に発生させて注入して補償する高調波抑制装置に関
し、特に、Ｑ値の異なる複数組のバンドパスフィルタを
検出回路に備え、定常時も過渡時も精度よく高調波を検
出する高調波抑制装置に関する。
なる種々の高調波を、その高調波と逆位相の高調波を積
極的に発生させて注入して補償する高調波抑制装置に関
し、特に、Ｑ値の異なる複数組のバンドパスフィルタを
検出回路に備え、定常時も過渡時も精度よく高調波を検
出する高調波抑制装置に関する。
本明細書中で頻繁に言及されるＱ値とは、共振回路の
共振の鋭さを表す値で、共振回路内に蓄えられるエネル
ギーの最大値をＷ、共振回路内で消費されるエネルギー
の平均値をＰ、共振周波数をωoとするとき、Ｑ＝ωoW/
Pで定義されるものである。
共振の鋭さを表す値で、共振回路内に蓄えられるエネル
ギーの最大値をＷ、共振回路内で消費されるエネルギー
の平均値をＰ、共振周波数をωoとするとき、Ｑ＝ωoW/
Pで定義されるものである。
B.発明の概要 本発明は、半導体応用機器等によって発生する障害と
なる種々の高調波を、その高調波と逆位相の高調波を積
極的に発生させて注入して補償する高調波抑制装置にお
いて、検出回路にＱ値の異なる複数組のバンドパスフィ
ルタを備え、それらのバンドパスフィルタを高調波の変
動度合に対応させて選択することにより、定常時も過渡
時も精度よく高調波を検出して補償精度を向上する技術
を開示するものである。
なる種々の高調波を、その高調波と逆位相の高調波を積
極的に発生させて注入して補償する高調波抑制装置にお
いて、検出回路にＱ値の異なる複数組のバンドパスフィ
ルタを備え、それらのバンドパスフィルタを高調波の変
動度合に対応させて選択することにより、定常時も過渡
時も精度よく高調波を検出して補償精度を向上する技術
を開示するものである。
C.従来の技術 近年、パワーエレクトロニクスの発達に伴い、半導体
応用機器が多方面で用いられるようになったが、半導体
応用機器は非線形特性を持っているので、好調波を発生
し、電力系統に新たな障害を与える原因となっている。
そこで、系統内に発生する各種の高調波と逆位相の高調
波を積極的に発生させて加えることにより補償するアク
ティブフィルタが実用化されている。
応用機器が多方面で用いられるようになったが、半導体
応用機器は非線形特性を持っているので、好調波を発生
し、電力系統に新たな障害を与える原因となっている。
そこで、系統内に発生する各種の高調波と逆位相の高調
波を積極的に発生させて加えることにより補償するアク
ティブフィルタが実用化されている。
第３図はそのようなアクティブフィルタの一例を示す
構成図で、図中１は交流電源、２は高調波を発生する負
荷、３は負荷電流中の高調波のみを取出す検出回路、４
は該検出回路３の指令を実行し系統の高調波と逆位相の
高調波を発生させるPWM（Pulse Width Modulation）変
換回路である。
構成図で、図中１は交流電源、２は高調波を発生する負
荷、３は負荷電流中の高調波のみを取出す検出回路、４
は該検出回路３の指令を実行し系統の高調波と逆位相の
高調波を発生させるPWM（Pulse Width Modulation）変
換回路である。
前記検出回路３は、ノッチフィルタ５と、並列に組合
わされた２つのバンドパスフィルタ６及び７で成り、ノ
ッチフィルタ５は基本波を除去するためのものであり、
バンドパスフィルタ６及び７は特定の高次調波に共振点
を有するもので、ここではその数を２個としたが、更に
他の高次調波を補償したい場合には、このバンドパスフ
ィルタの数を増加することになる。
わされた２つのバンドパスフィルタ６及び７で成り、ノ
ッチフィルタ５は基本波を除去するためのものであり、
バンドパスフィルタ６及び７は特定の高次調波に共振点
を有するもので、ここではその数を２個としたが、更に
他の高次調波を補償したい場合には、このバンドパスフ
ィルタの数を増加することになる。
さて、負荷２の発生する高調波の振幅、位相は時間的
に変動することが多いが、前記ノッチフィルタ５はその
負荷電流から基本波を除去し、バンドパスフィルタ６及
び７は共振により所要の高次調波を検出する。PWM変換
回路４は、検出回路３の指令に基づく電流を忠実に発生
し、交流電源１からの電流isにフィードバックさせて、
高調波を補償する。
に変動することが多いが、前記ノッチフィルタ５はその
負荷電流から基本波を除去し、バンドパスフィルタ６及
び７は共振により所要の高次調波を検出する。PWM変換
回路４は、検出回路３の指令に基づく電流を忠実に発生
し、交流電源１からの電流isにフィードバックさせて、
高調波を補償する。
D.発明が解決しようとする問題点 ところで、負荷が発生する高調波の次数は、例えば５
次,7次，あるいは11次,13次などのように次数が接近し
ていることが多く、かつその大きさが変動する。この場
合、バンドパスフィルタのＱ値を大きくすることにより
各高調波成分の分離を良くしようとすると、応答性が悪
くなり、過渡時における検出精度が悪い。反対に、Ｑ値
を小さくして応答性を良くすると、各高調波成分の分離
が不充分となり、定常時における検出精度が悪化する。
従って、この点からアクティブフィルタの補償精度の向
上が制限され、問題点となっている。
次,7次，あるいは11次,13次などのように次数が接近し
ていることが多く、かつその大きさが変動する。この場
合、バンドパスフィルタのＱ値を大きくすることにより
各高調波成分の分離を良くしようとすると、応答性が悪
くなり、過渡時における検出精度が悪い。反対に、Ｑ値
を小さくして応答性を良くすると、各高調波成分の分離
が不充分となり、定常時における検出精度が悪化する。
従って、この点からアクティブフィルタの補償精度の向
上が制限され、問題点となっている。
本発明は、このような問題点に鑑みて創案されたもの
で、定常時も、過渡時も精度よく高調波を検出できる高
調波抑制装置を提供することを目的とする。
で、定常時も、過渡時も精度よく高調波を検出できる高
調波抑制装置を提供することを目的とする。
E.問題点を解決するための手段 本発明において、上記の問題点を解決するための手段
は、負荷電流中の基本波を除去するノッチフィルタに所
定の高調波に共振する１個もしくは１個以上のバンドパ
スフィルタを接続した検出回路と、検出された高調波の
逆位相波を負荷電流にフィードバックさせる補償回路と
で成る高調波抑制装置において、Ｑ値の異なる複数組の
バンドパスフィルタを検出回路に備え、それらのバンド
パスフィルタを高調波の変動度合に対応させて選択する
高調波抑制装置とするものである。
は、負荷電流中の基本波を除去するノッチフィルタに所
定の高調波に共振する１個もしくは１個以上のバンドパ
スフィルタを接続した検出回路と、検出された高調波の
逆位相波を負荷電流にフィードバックさせる補償回路と
で成る高調波抑制装置において、Ｑ値の異なる複数組の
バンドパスフィルタを検出回路に備え、それらのバンド
パスフィルタを高調波の変動度合に対応させて選択する
高調波抑制装置とするものである。
F.作用 本発明の高調波抑制装置は、高調波の検出回路で、高
調波が変動する場合はＱ値の小さいバンドパスフィルタ
を用い、高調波が変動しない場合はＱ値の大きいバンド
パスフィルタを用いるようにして、過渡時にも、定常時
にも、精度よく高調波を検出できるようにしたものであ
る。
調波が変動する場合はＱ値の小さいバンドパスフィルタ
を用い、高調波が変動しない場合はＱ値の大きいバンド
パスフィルタを用いるようにして、過渡時にも、定常時
にも、精度よく高調波を検出できるようにしたものであ
る。
一般に、ｍ次とｎ次とに共振点を有する２次のバンド
パスフィルタの伝達関数をGm及びGnとすると、それらの
伝達関数はそれぞれ下記の２式で表される。
パスフィルタの伝達関数をGm及びGnとすると、それらの
伝達関数はそれぞれ下記の２式で表される。
但し、ωm＝ｍ・２πｆ、ωn＝ｎ・２πｆ、ｆは基本
周波数を示す。
周波数を示す。
上記２式より、バンドパスフィルタGm（Ｓ）は、ｍ次
調波に対して位相差なくゲイン１で通過させることか
ら、忠実に検出が行われることが分る。ｎ次調波に対し
てはゲインGm|（ｊωn）｜で通過させ、その位相がずれ
ることから、これが検出誤差となる。一方、バンドパス
フィルタGn（Ｓ）についも同様のことが生じる。この誤
差を小さくするには、Ｑ値を大きくして分離を良くする
ことが必要であるが、バンドパスフィルタGm（Ｓ）の応
答性は減衰係数 から決まるので、Ｑ値が大きいと減衰に時間がかかり、
誤差が多くなってしまう。この誤差を両方共小さくする
には、定常状態ではＱ値を大きくし、高調波の大きさが
変動する過渡的状態ではＱ値を小さくすることができれ
ばよい。本発明は、この点に着目して、１次の高調波に
つき、Ｑ値の異なる複数のバンドパスフィルタを備える
ものである。尚、Ｑ値は２種類に限定するものではな
く、Ｑ値の異なる多種類のバンドパスフィルタを備えれ
ば、それらを高調波の変動の速さに応じて選択すること
ができる。
調波に対して位相差なくゲイン１で通過させることか
ら、忠実に検出が行われることが分る。ｎ次調波に対し
てはゲインGm|（ｊωn）｜で通過させ、その位相がずれ
ることから、これが検出誤差となる。一方、バンドパス
フィルタGn（Ｓ）についも同様のことが生じる。この誤
差を小さくするには、Ｑ値を大きくして分離を良くする
ことが必要であるが、バンドパスフィルタGm（Ｓ）の応
答性は減衰係数 から決まるので、Ｑ値が大きいと減衰に時間がかかり、
誤差が多くなってしまう。この誤差を両方共小さくする
には、定常状態ではＱ値を大きくし、高調波の大きさが
変動する過渡的状態ではＱ値を小さくすることができれ
ばよい。本発明は、この点に着目して、１次の高調波に
つき、Ｑ値の異なる複数のバンドパスフィルタを備える
ものである。尚、Ｑ値は２種類に限定するものではな
く、Ｑ値の異なる多種類のバンドパスフィルタを備えれ
ば、それらを高調波の変動の速さに応じて選択すること
ができる。
G.実施例 以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明
する。
する。
第１図は、本発明の高調波抑制装置の一実施例を示す
構成図である。同図において、高調波抑制装置は、交流
電源１と、高調波を発生する負荷２と、負荷電流中の高
調波を取出す検出回路３と、該検出回路３の指令を実行
する補償回路としてのPWM変換回路４とで構成されてい
る。
構成図である。同図において、高調波抑制装置は、交流
電源１と、高調波を発生する負荷２と、負荷電流中の高
調波を取出す検出回路３と、該検出回路３の指令を実行
する補償回路としてのPWM変換回路４とで構成されてい
る。
検出回路３は、負荷電流から基本波を除去するノッチ
イルタ５に、所定の高次調波に共振点を有する並列のバ
ンドパスフィルタ6,7,8,9が接続され、切換スイッチ10
により、フィルタ６及び７のペアもしくはフィルタ８及
び９のペアのいずれかが選択されるようになっている。
イルタ５に、所定の高次調波に共振点を有する並列のバ
ンドパスフィルタ6,7,8,9が接続され、切換スイッチ10
により、フィルタ６及び７のペアもしくはフィルタ８及
び９のペアのいずれかが選択されるようになっている。
ここで、バンドパスフィルタ６及び７はＱ値が小さ
く、バンドパスフィルタ８及び９はＱ値が大きい。第２
図は、これらのバンドパスフィルタの周波数特性を示す
曲線図である。応答性の速い方のバンドパスフィルタ6,
7の出力は整流器11で直流とし、その出力と所定の遅れ
時間を持って伝達するローパスフィルタ12を通った出力
との差信号S1を作成する。図中13は、差信号S1の大きさ
を判別し、前記切換スイッチ10を制御する回路で、差信
号S1が所定値S0より大きくなった場合、即ち高調波が大
きく変動した場合に切換スイッチ10の一方10aを閉じ、
別な一方10bを開き、また所定値S0より小さい場合、即
ち、高調波の変動が小さい場合にスイッチの一方10aを
開き、別な一方10bを閉じるような信号S2を出力する。
く、バンドパスフィルタ８及び９はＱ値が大きい。第２
図は、これらのバンドパスフィルタの周波数特性を示す
曲線図である。応答性の速い方のバンドパスフィルタ6,
7の出力は整流器11で直流とし、その出力と所定の遅れ
時間を持って伝達するローパスフィルタ12を通った出力
との差信号S1を作成する。図中13は、差信号S1の大きさ
を判別し、前記切換スイッチ10を制御する回路で、差信
号S1が所定値S0より大きくなった場合、即ち高調波が大
きく変動した場合に切換スイッチ10の一方10aを閉じ、
別な一方10bを開き、また所定値S0より小さい場合、即
ち、高調波の変動が小さい場合にスイッチの一方10aを
開き、別な一方10bを閉じるような信号S2を出力する。
上記構成の検出回路３により、負荷の発生する高調波
が変動する場合でも、それに対応するＱ値のバンドパス
フィルタからの検出信号を用いて、精度よく高調波を補
償することが可能となる。
が変動する場合でも、それに対応するＱ値のバンドパス
フィルタからの検出信号を用いて、精度よく高調波を補
償することが可能となる。
従来方式で、負荷が５次,7次の高調波を発生し、その
大きさが等しい場合、バンドパスフィルタのＱ値を10と
すると、定常状態での誤差βは、 となり、過渡的な場合の応答時間Tm（誤差が1/e2になる
までの時間）は、 となる。
大きさが等しい場合、バンドパスフィルタのＱ値を10と
すると、定常状態での誤差βは、 となり、過渡的な場合の応答時間Tm（誤差が1/e2になる
までの時間）は、 となる。
ところが、本発明の検出方式では、バンドパスフィル
タ6,7のＱ値を５、バンドパスフィルタ8,9のＱ値を15と
選定しておくと、定常状態では、バンドパスフィルタ8,
9を用いるので、その誤差βは、 と極めて小さく、また、過渡的には、バンドパスフィル
タ6,7を用いるのでその応答時間Tmは と短くでき、従って、定常時も過渡的も精度よく高調波
が検出でき、効率的な抑制を行うことができる。
タ6,7のＱ値を５、バンドパスフィルタ8,9のＱ値を15と
選定しておくと、定常状態では、バンドパスフィルタ8,
9を用いるので、その誤差βは、 と極めて小さく、また、過渡的には、バンドパスフィル
タ6,7を用いるのでその応答時間Tmは と短くでき、従って、定常時も過渡的も精度よく高調波
が検出でき、効率的な抑制を行うことができる。
尚、本実施例では２種類のＱ値で説明したが、Ｑ値の
異なる多種類のバンドパスフィルタを備えれば、それら
を高調波の変動の速さに応じて選択できることは、既に
述べたとおりである。
異なる多種類のバンドパスフィルタを備えれば、それら
を高調波の変動の速さに応じて選択できることは、既に
述べたとおりである。
H.発明の効果 以上、説明したように、本発明によれば、定常時も過
渡時も精度よく高調波を検出できる高調波抑制装置を提
供することができる。
渡時も精度よく高調波を検出できる高調波抑制装置を提
供することができる。
第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図はフィルタ
の周波数特性の曲線図、第３図は従来例の構成図であ
る。 １……交流電源、２……負荷、３……検出回路、４……
PWM変換回路、５……ノッチフィルタ、6,7,8,9……バン
ドパスフィルタ、10……切換スイッチ。
の周波数特性の曲線図、第３図は従来例の構成図であ
る。 １……交流電源、２……負荷、３……検出回路、４……
PWM変換回路、５……ノッチフィルタ、6,7,8,9……バン
ドパスフィルタ、10……切換スイッチ。
Claims (1)
- 【請求項１】負荷電流中の基本波を除去するノッチフィ
ルタに所定の高調波に共振する１個もしくは１個以上の
バンドパスフィルタを接続した検出回路と、検出された
高調波の逆位相波を負荷電流にフィードバックさせる補
償回路とで成る高調波抑制装置において、Ｑ値の大小異
なる複数組のバンドパスフィルタを検出回路に備え、そ
れらのバンドパスフィルタを高調波の変動が小さい場合
はＱ値の大きい方のバンドパスフィルタを、変動が大き
い場合はＱ値の小さい方のバンドパスフィルタを高調波
の変動度合に対応させて選択することを特徴とする高調
波抑制装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62207220A JP2535936B2 (ja) | 1987-08-20 | 1987-08-20 | 高調波抑制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62207220A JP2535936B2 (ja) | 1987-08-20 | 1987-08-20 | 高調波抑制装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6450716A JPS6450716A (en) | 1989-02-27 |
| JP2535936B2 true JP2535936B2 (ja) | 1996-09-18 |
Family
ID=16536232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62207220A Expired - Lifetime JP2535936B2 (ja) | 1987-08-20 | 1987-08-20 | 高調波抑制装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2535936B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6883651B2 (en) | 2002-05-08 | 2005-04-26 | Showa Corporation | Dust cover receiving structure of hydraulic shock absorber |
| US7314108B2 (en) | 2003-07-16 | 2008-01-01 | Tokai Rubber Industries, Ltd. | Dust cover strike plate and suspension mechanism having the same |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4560993B2 (ja) * | 2001-05-23 | 2010-10-13 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置の制御装置及び電力変換装置 |
| WO2014016918A1 (ja) * | 2012-07-25 | 2014-01-30 | 三菱電機株式会社 | 電力送電装置 |
-
1987
- 1987-08-20 JP JP62207220A patent/JP2535936B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6883651B2 (en) | 2002-05-08 | 2005-04-26 | Showa Corporation | Dust cover receiving structure of hydraulic shock absorber |
| US7314108B2 (en) | 2003-07-16 | 2008-01-01 | Tokai Rubber Industries, Ltd. | Dust cover strike plate and suspension mechanism having the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6450716A (en) | 1989-02-27 |
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