JP2699437B2 - 電力変換回路の回生制御方法 - Google Patents
電力変換回路の回生制御方法Info
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- JP2699437B2 JP2699437B2 JP21078688A JP21078688A JP2699437B2 JP 2699437 B2 JP2699437 B2 JP 2699437B2 JP 21078688 A JP21078688 A JP 21078688A JP 21078688 A JP21078688 A JP 21078688A JP 2699437 B2 JP2699437 B2 JP 2699437B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電力回生動作を行う電力変換回路の回生制
御方法に関する。
御方法に関する。
第３図は、例えば、特開昭61−73584号公報に示され
た従来の電力回生回路を示したものである。図におい
て、１は３相の商用電源、２は限流用リアクトル、３は
変流器、４はPWM制御される電力回生回路、６は平滑用
の電解コンデンサ、７はインバータ、８は誘導電動機で
ある。電力回生回路４は６個のトランジスタTrをブリッ
ジ接続してなり、各トランジスタTrにダイドオードＤが
逆並列接続されている。インバータ７も６個のトランシ
スタTrをブリッジ接続してなり、各トランジスタTrにダ
イオードＤが逆並列接続されている。10は電力回生回路
４の制御回路であって、直流電圧指令器11、電圧調整器
12、正弦波作成器13、電流調整器14、PWM信号作成器1
5、搬送波発生器16を備えている。なお、インバータ７
の制御回路は図示を省いてある。
た従来の電力回生回路を示したものである。図におい
て、１は３相の商用電源、２は限流用リアクトル、３は
変流器、４はPWM制御される電力回生回路、６は平滑用
の電解コンデンサ、７はインバータ、８は誘導電動機で
ある。電力回生回路４は６個のトランジスタTrをブリッ
ジ接続してなり、各トランジスタTrにダイドオードＤが
逆並列接続されている。インバータ７も６個のトランシ
スタTrをブリッジ接続してなり、各トランジスタTrにダ
イオードＤが逆並列接続されている。10は電力回生回路
４の制御回路であって、直流電圧指令器11、電圧調整器
12、正弦波作成器13、電流調整器14、PWM信号作成器1
5、搬送波発生器16を備えている。なお、インバータ７
の制御回路は図示を省いてある。
この構成において、力行運転時は、電力回生回路４は
整流回路として動作し、交流電源１からの交流を６個の
ダイオードＤからなる整流回路を通して直流に変換す
る。インバータ７はこの直流を指令された電圧・周波数
の交流電力に変換して誘導電動機８に供給する。誘導電
動機８が駆動する負荷の状態が変化して該誘導電動機８
が発電動作に移行した場合、発生電力はインバータ７、
電力回生回路４を通して交流電源１側へ回生される。こ
の電力回生時、電力回生回路４は、交流電源１の相電圧
と同期させてトランジスタTrを電気角で、120゜または1
80゜ずつ順次オンさせ、インバータ７から供給される直
流電力を交流電力に変換する。上記従来例では、各トラ
ンジスタTrを180゜導通させる方式を取り、電源短絡回
路の生成を防止するために、交流電源の各相電圧の半サ
イルのうち、０゜〜60゜及び120゜〜180゜の間では電流
制御を行い、60゜〜120゜間では全点孤させるようにし
ている。
整流回路として動作し、交流電源１からの交流を６個の
ダイオードＤからなる整流回路を通して直流に変換す
る。インバータ７はこの直流を指令された電圧・周波数
の交流電力に変換して誘導電動機８に供給する。誘導電
動機８が駆動する負荷の状態が変化して該誘導電動機８
が発電動作に移行した場合、発生電力はインバータ７、
電力回生回路４を通して交流電源１側へ回生される。こ
の電力回生時、電力回生回路４は、交流電源１の相電圧
と同期させてトランジスタTrを電気角で、120゜または1
80゜ずつ順次オンさせ、インバータ７から供給される直
流電力を交流電力に変換する。上記従来例では、各トラ
ンジスタTrを180゜導通させる方式を取り、電源短絡回
路の生成を防止するために、交流電源の各相電圧の半サ
イルのうち、０゜〜60゜及び120゜〜180゜の間では電流
制御を行い、60゜〜120゜間では全点孤させるようにし
ている。
ところで、商用電源１へ回生する電力の電圧波形・電
流波形は、インバータ負荷の運転状態や商用電源１の電
圧変動により、波形歪が大きくなって、高調波成分が増
大し、商用電源１が連係している系統の負荷に悪影響を
与える。上記従来の電力回生技術では、電力回生効率を
高めることを目的としているので、電力回生時に、電力
回生回路４に入力されるインバータ７からの直流電圧Ed
が所定レベル以下に低下すると、波形歪が増大するとい
う問題があった。即ち、 電力回生回路４が送出する正弦波PWM出力の最大電圧
値は、PWM信号の作成方法にもよるが、一般的に、第４
図に示すように、直流電圧Edの値によって決定され、線
間最大電圧VMAXは直流電圧をEdとすると、 となり、直流電圧Edが低下すると波形歪が増大する。ま
た、この電力回生回路４の出力電圧Ｖは商用電源１の電
圧よりも大きくなくてはならない。
流波形は、インバータ負荷の運転状態や商用電源１の電
圧変動により、波形歪が大きくなって、高調波成分が増
大し、商用電源１が連係している系統の負荷に悪影響を
与える。上記従来の電力回生技術では、電力回生効率を
高めることを目的としているので、電力回生時に、電力
回生回路４に入力されるインバータ７からの直流電圧Ed
が所定レベル以下に低下すると、波形歪が増大するとい
う問題があった。即ち、 電力回生回路４が送出する正弦波PWM出力の最大電圧
値は、PWM信号の作成方法にもよるが、一般的に、第４
図に示すように、直流電圧Edの値によって決定され、線
間最大電圧VMAXは直流電圧をEdとすると、 となり、直流電圧Edが低下すると波形歪が増大する。ま
た、この電力回生回路４の出力電圧Ｖは商用電源１の電
圧よりも大きくなくてはならない。
本発明は上記問題を解消するためになされたもので、
電源変動や回生電力量に変動があっても、回生電力の波
形歪の増大を防止することができると電力変換回路の回
生制御方法を提供することを目的とする。
電源変動や回生電力量に変動があっても、回生電力の波
形歪の増大を防止することができると電力変換回路の回
生制御方法を提供することを目的とする。
本発明は上記目的を達成するため、電力回生時に、電
力変換回路の出力側から電圧単独あるいは電圧及び電流
に基づいて直流電圧指令値を作成して、該直流電圧指令
値が、上記直流電圧指令器の指令値より大である場合
に、これを直流電圧指令値として上記コンデンサの電圧
と比較する構成としたものである。
力変換回路の出力側から電圧単独あるいは電圧及び電流
に基づいて直流電圧指令値を作成して、該直流電圧指令
値が、上記直流電圧指令器の指令値より大である場合
に、これを直流電圧指令値として上記コンデンサの電圧
と比較する構成としたものである。
本発明では、電力回生動作をする電力変換回路の出力
から、直流指令値を作成し、この直流指令値が直流電圧
指令器が作成する直流電圧指令値より大である場合に
は、この直流電圧を指令値として電力変換回路を運転す
るから、商用電源電圧に変動が生じたり、回生電力量が
変動しても、電力変換回路の出力波形歪が増大すること
は防止される。
から、直流指令値を作成し、この直流指令値が直流電圧
指令器が作成する直流電圧指令値より大である場合に
は、この直流電圧を指令値として電力変換回路を運転す
るから、商用電源電圧に変動が生じたり、回生電力量が
変動しても、電力変換回路の出力波形歪が増大すること
は防止される。
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第１図において、21は波形整形回路で、電力回生回路
４のPWM出力を正弦波形に波形整形する作用をなし、リ
アクトル２と電力回生回路４との間に直接または変圧器
（図示せず）を介して入力を得る。22は整流回路、23は
係数回路（増幅器Ｋの増幅回路）、24はダイオードOR回
路である。他の構成は第３図のものと同じであるので、
同じ構成要素には同一符号を付して示してある。
４のPWM出力を正弦波形に波形整形する作用をなし、リ
アクトル２と電力回生回路４との間に直接または変圧器
（図示せず）を介して入力を得る。22は整流回路、23は
係数回路（増幅器Ｋの増幅回路）、24はダイオードOR回
路である。他の構成は第３図のものと同じであるので、
同じ構成要素には同一符号を付して示してある。
この構成において、電力回生時、係数回路23の出力が
直流電圧指令器11の直流指令電圧EPdより増大した場合
には、係数回路23の出力Efdを直流電圧指令値として制
御回路10が動作し、直流電圧Edは、常に、直流電圧指令
値EPd以上となる。
直流電圧指令器11の直流指令電圧EPdより増大した場合
には、係数回路23の出力Efdを直流電圧指令値として制
御回路10が動作し、直流電圧Edは、常に、直流電圧指令
値EPd以上となる。
従って、本実施例では、電力回生回路４の出力電圧Ｖ
の基本波成分が波形歪を生じない直流電圧指令値となる
ように、係数Ｋを決定しておけば、回生電力量や商用電
源１の電源電圧Voが変動しても、商用電源１へ回生させ
る電圧・電流波形の歪増加を防止することがてきる。
の基本波成分が波形歪を生じない直流電圧指令値となる
ように、係数Ｋを決定しておけば、回生電力量や商用電
源１の電源電圧Voが変動しても、商用電源１へ回生させ
る電圧・電流波形の歪増加を防止することがてきる。
第２図は、本発明の他の実施例を示したもので商用電
源１とリアクトル２との間から直接または変圧器（図示
せず）を介して、商用電源１の電圧Voを検出し、この電
圧Voと、変流器３を通して検出した電力変換回路４の出
力電流ｉを取り込んで、電力変換回路４の出力電圧Ｖを
演算する演算回路25を設けてある。この演算回路25は 但し、X:リアクトルのリアクタンス を演算し、電圧Voとリアクトル２の電圧降下分から電力
回生回路４の出力電圧Ｖを演算する。この電圧値に係数
Ｋを乗じた電圧値がダイオードOR回路24のダイオードを
通して直流電圧指令値EPdと突合わされるから、電力変
換回路４の出力Ｖは商用電源１の電圧Voよりも、常に、
リアクトル電圧降下分（ｉ×ｘ）だけ大きく、商用電源
１に回生される電力の電圧・電流波形歪は充分に低減さ
れる。
源１とリアクトル２との間から直接または変圧器（図示
せず）を介して、商用電源１の電圧Voを検出し、この電
圧Voと、変流器３を通して検出した電力変換回路４の出
力電流ｉを取り込んで、電力変換回路４の出力電圧Ｖを
演算する演算回路25を設けてある。この演算回路25は 但し、X:リアクトルのリアクタンス を演算し、電圧Voとリアクトル２の電圧降下分から電力
回生回路４の出力電圧Ｖを演算する。この電圧値に係数
Ｋを乗じた電圧値がダイオードOR回路24のダイオードを
通して直流電圧指令値EPdと突合わされるから、電力変
換回路４の出力Ｖは商用電源１の電圧Voよりも、常に、
リアクトル電圧降下分（ｉ×ｘ）だけ大きく、商用電源
１に回生される電力の電圧・電流波形歪は充分に低減さ
れる。
本発明は以上説明した通り、交流電力に変換して回生
する直流電源の電圧値を、電力回生回路の出力電圧の大
きさに応じて補正し、所定レベル以下にならないように
調整するから、電力回生回路の出力波形歪の増大を防止
することができ、従来に比し、回生する電力の品質を高
めることかできる。
する直流電源の電圧値を、電力回生回路の出力電圧の大
きさに応じて補正し、所定レベル以下にならないように
調整するから、電力回生回路の出力波形歪の増大を防止
することができ、従来に比し、回生する電力の品質を高
めることかできる。
第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図は本
発明の他の実施例の一部を示すブロック図、第３図は従
来の電力回生動作を行う電力変換回路を備えた装置のブ
ロック図、第４図は電力回生回路の直流入力と交流出力
の関係を示す図である。 １……商用電源、２……リアクトル、４……電力変換回
路（電力回生回路）、６……コンデンサ、７……インバ
ータ、21……波形整形回路、22整流回路、23……係数回
路、24……ダイオードOR回路、25……演算回路。
発明の他の実施例の一部を示すブロック図、第３図は従
来の電力回生動作を行う電力変換回路を備えた装置のブ
ロック図、第４図は電力回生回路の直流入力と交流出力
の関係を示す図である。 １……商用電源、２……リアクトル、４……電力変換回
路（電力回生回路）、６……コンデンサ、７……インバ
ータ、21……波形整形回路、22整流回路、23……係数回
路、24……ダイオードOR回路、25……演算回路。
Claims (2)
- 【請求項１】逆並列ダイオードを有する複数個のスイッ
チング素子をブリッジ接続してなり、直流側端子間にコ
ンデンサを有し、交流側がリアクトルを介して交流電源
に接続される電力変換回路であって、回生動作時、上記
コンデンサの電圧が直流電圧指令器が作成した直流電圧
指令値となるようにPWM制御される回路において、電力
回生時に、上記電力変換回路の出力側から電圧を取り出
して基本波出力電圧を検出し、該基本波出力を整流した
うえ、係数回路を通じて直流電圧指令値を作成し、該直
流電圧指令値が、上記直流電圧指令器の指令値より大で
ある場合に、これを直流電圧指令値として上記コンデン
サの電圧と比較することを特徴とする電力変換回路の回
生制御方法。 - 【請求項２】逆並列ダイオードを有する複数個のスイッ
チング素子をブリッジ接続してなり、直流側端子間にコ
ンデンサを有し、交流側がリアクトルを介して交流電源
に接続される電力変換回路であって、回生動作時、上記
コンデンサの電圧が直流電圧指令器が作成した直流電圧
指令値となるようにPWM制御される回路において、電力
回生時に、上記交流電源の電圧の２乗値と上記リアクト
ルの電圧降下分の２乗値との和をとったものの平方根を
求め係数を乗じ、直流変換して直流電圧指令値を作成す
ることを特徴とする電力変換回路の回生制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21078688A JP2699437B2 (ja) | 1988-08-26 | 1988-08-26 | 電力変換回路の回生制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21078688A JP2699437B2 (ja) | 1988-08-26 | 1988-08-26 | 電力変換回路の回生制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0260480A JPH0260480A (ja) | 1990-02-28 |
| JP2699437B2 true JP2699437B2 (ja) | 1998-01-19 |
Family
ID=16595109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21078688A Expired - Fee Related JP2699437B2 (ja) | 1988-08-26 | 1988-08-26 | 電力変換回路の回生制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2699437B2 (ja) |
-
1988
- 1988-08-26 JP JP21078688A patent/JP2699437B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0260480A (ja) | 1990-02-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |