JP2924589B2 - Power converter - Google Patents

Power converter

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JP2924589B2
JP2924589B2 JP5218179A JP21817993A JP2924589B2 JP 2924589 B2 JP2924589 B2 JP 2924589B2 JP 5218179 A JP5218179 A JP 5218179A JP 21817993 A JP21817993 A JP 21817993A JP 2924589 B2 JP2924589 B2 JP 2924589B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、交流電圧を直流電圧に
変換するための単相又は三相の電力変換装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a single-phase or three-phase power converter for converting an AC voltage into a DC voltage.

【0002】[0002]

【従来の技術】三相交流電源にリアクトルを介して三相
ブリッジ型変換回路を接続した構成の三相電力変換装置
は電流追従型高力率コンバータとして公知である。この
装置の電力変換回路は例えばIGBT(インシュレーテ
ッド・ゲート・バイポーラトランジスタ)等の6個のス
イッチング素子をブリッジ接続し、各スイッチング素子
に逆並列にダイオードを接続することによって構成され
ている。この種の電力変換回路は三相交流電圧を直流に
変換するのみでなく、入力交流電流の波形を正弦波に近
似させる機能及び力率を1に近づける機能及び出力電圧
を所望値に制御する機能を有する。
2. Description of the Related Art A three-phase power converter having a configuration in which a three-phase bridge type conversion circuit is connected to a three-phase AC power supply via a reactor is known as a current tracking type high power factor converter. The power conversion circuit of this device is configured by bridging six switching elements such as IGBTs (insulated gate bipolar transistors) and connecting diodes in anti-parallel to each switching element. This type of power conversion circuit not only converts a three-phase AC voltage to DC, but also has a function of approximating a waveform of an input AC current to a sine wave, a function of bringing a power factor close to 1, and a function of controlling an output voltage to a desired value. Having.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、直流出力電
圧を制御するために、従来の電力変換装置は直流電圧検
出器を有する。従って、電力変換装置がコスト高且つ大
型になった。
In order to control the DC output voltage, the conventional power converter has a DC voltage detector. Accordingly, the cost of the power conversion device is increased and the size thereof is increased.

【0004】そこで、本発明の目的は直流出力電圧検出
器を省いて低コスト化及び小型化を達成することができ
る電力変換装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a power converter that can reduce the cost and the size by eliminating the DC output voltage detector.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項1に従う本発明は、正弦波の交流電圧を供給す
るための交流電源ライン6u、6vの少なくとも一方に
直列に接続されたリアクトル2u、2vと、前記リアク
トル2u、2vの出力端子と一対の直流出力端子4、5
との間に接続された第1、第2、第3、及び第4のスイ
ッチング素子Q1 〜Q4 から成るブリッジ回路と、前記
第1、第2、第3、及び第4のスイッチング素子Q1 〜
Q4 に逆並列接続された第1、第2、第3、及び第4の
ダイオードD1 〜D4 と、前記一対の直流出力端子4、
5間に接続された平滑用コンデンサ7と、前記交流電源
ライン6uの電圧Vsuを検出する電圧検出器9と、前記
交流電源ライン6uの電流Isuを検出する電流検出器8
uと、前記直流出力端子4、5間の所望出力電圧を示す
直流電圧指令値Edrを発生する直流電圧指令値発生手段
18と、前記電圧検出器9と前記電流検出器8uとに接
続され、前記交流電源ラインの電圧Vsuと電流Isuとに
基づいて前記直流出力端子4、5間の直流電圧推定値E
d′を求め、前記直流電圧指令値Edrと前記直流電圧推
定値Ed′との差に対応する電圧制御信号を作成し、前
記交流電源ラインの電圧に同期した正弦波信号と前記電
圧制御信号とを乗算して電流指令信号を作成し、前記交
流電源ラインの電流Isuと前記電流指令信号との差に対
応する電流制御信号au を作成する制御手段と、前記制
御手段から得られる電流制御信号au に基づいて前記第
1〜第4のスイッチング素子Q1 〜Q4 をオン・オフ制
御するためのPWM(パルス幅変調)パルスを作成して
前記第1〜第4のスイッチング素子Q1 〜Q4 を制御す
るPWMパルス発生手段17とを具備していることを特
徴とする電力変換装置に係わるものである。上記目的を
達成するための請求項2に従う発明は、正弦波の三相交
流電圧を供給するための三相交流電源ライン6u、6
v、6wに直列に接続された第1、第2及び第3のリア
クトル2u、2v、2wと、前記第1、第2及び第3の
リアクトル2u、2v、2wの出力端子と一対の直流出
力端子4、5との間に接続された第1、第2、第3、第
4、第5及び第6のスイッチング素子Q1 〜Q6 から成
る三相ブリッジ回路と、前記第1、第2、第3、第4、
第5及び第6のスイッチング素子Q1 〜Q6 に逆並列接
続された第1、第2、第3、第4、第5及び第6のダイ
オードD1 〜D6 と、前記一対の直流出力端子4、5間
に接続された平滑用コンデンサ7と、前記三相交流電源
ライン6u、6v、6wの電圧Vsu、Vsv、Vswの内の
少なくとも1つを検出する電圧検出器9と、前記三相交
流電源ライン6u、6v、6wの電流Isu、Isv、Isw
の内の少なくとも1つを検出する電流検出器8u、8w
と、前記直流出力端子4、5の所望出力電圧を示す直流
電圧指令値Edrを発生する直流電圧指令値発生手段18
と、前記電圧検出器9と前記電流検出器8u、8wとに
接続され、前記交流電源ラインの電圧Vsu、Vswと電流
Isu、Iswとに基づいて前記直流出力端子4、5の直流
電圧推定値Ed´を求め、前記直流電圧指令値Edrと前
記直流電圧推定値Ed´との差に対応する電圧制御信号
を作成し、前記交流電源ラインの電圧に同期した正弦波
信号と前記電圧制御信号とを乗算して電流指令信号を作
成し、前記交流電源ラインの電流Isu、Iswと前記電流
指令信号との差に対応する電流制御信号au 、aw を作
成する制御手段と、前記制御手段から得られる電流制御
信号au 、aw に基づいて前記第1〜第6のスイッチン
グ素子Q1 〜Q6 をオン・オフ制御するためのPWM
(パルス幅変調)パルスを作成して前記第1〜第6のス
イッチング素子Q1 〜Q6 を制御するPWMパルス発生
手段17とを具備している三相電力変換装置に係わるも
のである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a reactor connected in series to at least one of AC power supply lines for supplying a sinusoidal AC voltage. 2u, 2v, the output terminals of the reactors 2u, 2v and a pair of DC output terminals 4, 5
And a bridge circuit including first, second, third, and fourth switching elements Q1 to Q4 connected between the first, second, third, and fourth switching elements Q1 to Q4.
A first, a second, a third, and a fourth diode D1 to D4 connected in antiparallel to Q4;
5, a voltage detector 9 for detecting a voltage Vsu of the AC power supply line 6u, and a current detector 8 for detecting a current Isu of the AC power supply line 6u.
u, a DC voltage command value generating means 18 for generating a DC voltage command value Edr indicating a desired output voltage between the DC output terminals 4 and 5, the voltage detector 9 and the current detector 8u, An estimated DC voltage E between the DC output terminals 4 and 5 based on the voltage Vsu and the current Isu of the AC power supply line.
d ', a voltage control signal corresponding to the difference between the DC voltage command value Edr and the DC voltage estimated value Ed' is created, and a sine wave signal synchronized with the voltage of the AC power supply line and the voltage control signal are generated. A current control signal au corresponding to the difference between the current Isu of the AC power supply line and the current command signal, and a current control signal au obtained from the control means. A PWM (Pulse Width Modulation) pulse for controlling the first to fourth switching elements Q1 to Q4 to be turned on / off based on the above is used to control the first to fourth switching elements Q1 to Q4. The present invention relates to a power converter characterized by comprising a pulse generating means 17. In order to achieve the above object, the invention according to claim 2 provides a three-phase AC power supply line 6 u, 6 u for supplying a sinusoidal three-phase AC voltage.
v, 6w, first, second and third reactors 2u, 2v, 2w connected in series, output terminals of the first, second and third reactors 2u, 2v, 2w and a pair of DC outputs A three-phase bridge circuit comprising first, second, third, fourth, fifth, and sixth switching elements Q1 to Q6 connected between the terminals 4, 5; 3, fourth,
First, second, third, fourth, fifth and sixth diodes D1 to D6 connected in anti-parallel to fifth and sixth switching elements Q1 to Q6, and the pair of DC output terminals 4, 5; A smoothing capacitor 7 connected therebetween, a voltage detector 9 for detecting at least one of the voltages Vsu, Vsv, Vsw of the three-phase AC power supply lines 6u, 6v, 6w, and the three-phase AC power supply line 6u, 6v, 6w currents Isu, Isv, Isw
Current detectors 8u, 8w for detecting at least one of
DC voltage command value generating means 18 for generating a DC voltage command value Edr indicating a desired output voltage of the DC output terminals 4, 5.
And a DC voltage estimated value of the DC output terminals 4 and 5 connected to the voltage detector 9 and the current detectors 8 u and 8 w based on the voltages Vsu and Vsw of the AC power supply line and the currents Isu and Isw. Ed ′ is obtained, a voltage control signal corresponding to the difference between the DC voltage command value Edr and the DC voltage estimated value Ed ′ is created, and a sine wave signal synchronized with the voltage of the AC power supply line and the voltage control signal are generated. , A current control signal au, aw corresponding to the difference between the current Isu, Isw of the AC power supply line and the current command signal, and control means for obtaining the current command signal. PWM for controlling on / off of the first to sixth switching elements Q1 to Q6 based on current control signals au and aw
(Pulse Width Modulation) The present invention relates to a three-phase power converter including a PWM pulse generating means 17 for producing a pulse and controlling the first to sixth switching elements Q1 to Q6.

【0006】[0006]

【発明の作用及び効果】上記発明では直流出力電圧を交
流電源ラインの電圧と電流に基づいて推定するので、電
圧検出器が不要になり、電力変換装置の低コスト化及び
小型化が可能になる。
According to the present invention, the DC output voltage is estimated based on the voltage and current of the AC power supply line, so that a voltage detector is not required, and the cost and size of the power converter can be reduced. .

【0007】[0007]

【第1の実施例】次に、図1〜図4を参照して本発明の
第1の実施例に係わる三相電力変換装置を説明する。図
1に示す三相電力変換装置では、三相交流電源1にリア
クトル2u、2v、2wを介して電力変換回路3が接続
されている。電力変換回路3は、第1〜第6のスイッチ
ング手段を三相ブリッジ接続することによって構成され
ている。ブリッジ回路を構成する第1〜第6のスイッチ
ング手段は、IGBTから成る第1〜第6のスイッチン
グ素子Q1 〜Q6 と第1〜第6のダイオードD1 〜D6
との逆並列回路から成る。第1及び第2のスイッチング
素子Q1 、Q2 の直列回路と、第3及び第4のスイッチ
ング素子Q3 、Q4 の直列回路と、第5及び第6のスイ
ッチング素子Q5 、Q6 の直列回路とは一対の直流出力
端子4、5間に接続され、3つの直列回路の中点に三相
交流ラインが接続されている。三相交流ライン6u、6
v、6wには高周波成分除去用コンデンサC1 、C2 、
C3 が接続されている。また、直流出力端子4、5間に
は平滑用コンデンサ7が接続されている。
First Embodiment Next, a three-phase power converter according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the three-phase power conversion device shown in FIG. 1, a power conversion circuit 3 is connected to a three-phase AC power supply 1 via reactors 2u, 2v, and 2w. The power conversion circuit 3 is configured by connecting the first to sixth switching means in a three-phase bridge. The first to sixth switching means forming the bridge circuit include first to sixth switching elements Q1 to Q6 each formed of an IGBT and first to sixth diodes D1 to D6.
And an anti-parallel circuit. The series circuit of the first and second switching elements Q1, Q2, the series circuit of the third and fourth switching elements Q3, Q4, and the series circuit of the fifth and sixth switching elements Q5, Q6 are a pair. A three-phase AC line is connected between the DC output terminals 4 and 5 and a middle point of the three series circuits. Three-phase AC line 6u, 6
v and 6w include high frequency component removing capacitors C1, C2,
C3 is connected. A smoothing capacitor 7 is connected between the DC output terminals 4 and 5.

【0008】U相及びW相の電流と直流出力電圧を制御
するために、u相及びw相に電流検出器8u、8wが設
けられ、またu相ライン6uとw相ライン6wとに接続
された降圧トランスから成る電圧検出器9が設けられて
いる。電流検出器8u、8w及び電圧検出器9はA/D
(アナログ・ディジタル)変換器を内蔵し、ディジタル
信号を出力する。なお、この実施例では理解を容易にす
るためにアナログ信号とディジタル信号を同一の記号で
示している。電流検出器8u、8wから導出された電流
検出ライン10u、10w及び電圧検出器9から導出さ
れた電圧検出ライン11u、11wは制御回路12に接
続されている。制御回路12は、U相及びW相の電流と
直流出力電圧がそれぞれの所望の値となるように、PW
M(パルス幅変調)された信号(PWMパルス)を発生
する。また、制御回路12は直流出力端子4、5間の電
圧検出の供給を受けないが、この内部で出力電圧を推定
する手段を有している。制御回路12に接続された駆動
回路13は制御回路12から供給されたPWMパルスに
基づいて第1〜第6のスイッチング素子Q1 〜Q6のオ
ン・オフ制御信号を形成し、これ等のゲ−トに供給す
る。図1の三相電力変換装置は、直流出力電圧検出器を
含まない分だけ構成が簡略化され、低コスト化及び小型
化が図られている。なお、制御回路12には本発明に従
う出力電圧推定手段が含まれているが、これ等はIC構
成等によって他の回路と一体的に構成されているので、
従来の独立に直流電圧検出器を設ける場合に比べて低コ
スト化及び小型化が達成される。
In order to control the U-phase and W-phase currents and the DC output voltage, current detectors 8u and 8w are provided for the u-phase and w-phase, respectively, and connected to the u-phase line 6u and the w-phase line 6w. A voltage detector 9 comprising a step-down transformer is provided. The current detectors 8u and 8w and the voltage detector 9 are A / D
Built-in (analog / digital) converter and outputs digital signal. In this embodiment, an analog signal and a digital signal are indicated by the same symbol for easy understanding. The current detection lines 10u and 10w derived from the current detectors 8u and 8w and the voltage detection lines 11u and 11w derived from the voltage detector 9 are connected to the control circuit 12. The control circuit 12 controls the PW so that the U-phase and W-phase currents and the DC output voltage have respective desired values.
An M (pulse width modulation) signal (PWM pulse) is generated. Further, the control circuit 12 does not receive the supply of the voltage detection between the DC output terminals 4 and 5, but has a means for estimating the output voltage therein. A drive circuit 13 connected to the control circuit 12 forms on / off control signals for the first to sixth switching elements Q1 to Q6 based on the PWM pulse supplied from the control circuit 12, and gates these signals. To supply. The configuration of the three-phase power converter shown in FIG. 1 is simplified by not including the DC output voltage detector, and the cost and size are reduced. Although the control circuit 12 includes an output voltage estimating unit according to the present invention, since these are integrally formed with other circuits by an IC configuration or the like,
Cost reduction and size reduction are achieved as compared with the conventional case where a DC voltage detector is provided independently.

【0009】図2は図1の制御回路12を詳しく示す。
この制御回路12は入力電流波形を正弦波に近似させる
ために第1及び第2の電流制御器(ACR)14、15
と、これ等の電流制御器14、15から得られるu相及
びw相の制御信号au 、awを互いに減算してv相の制
御信号av を得るための減算器16と、2つの電流制御
器14、15と1つの減算器16から得られる三相の制
御信号au 、av 、aw に基づいて三相のPWMパルス
を発生するPWMパルス発生器17とを有する。また、
直流出力電圧を制御するために、直流電圧指令値発生回
路18と、直流電圧推定回路19と、電圧制御器20
と、2つの乗算器21、22とを有する。
FIG. 2 shows the control circuit 12 of FIG. 1 in detail.
The control circuit 12 includes first and second current controllers (ACR) 14 and 15 for approximating an input current waveform to a sine wave.
And a subtractor 16 for subtracting the u-phase and w-phase control signals au and aw obtained from the current controllers 14 and 15 to obtain a v-phase control signal av, and two current controllers 14 and 15 and a PWM pulse generator 17 for generating three-phase PWM pulses based on three-phase control signals au, av, aw obtained from one subtractor 16. Also,
In order to control the DC output voltage, a DC voltage command value generating circuit 18, a DC voltage estimating circuit 19, a voltage controller 20
And two multipliers 21 and 22.

【0010】第1及び第2の電流制御器14、15は電
流検出ライン10u、10wと第1及び第2の乗算器2
1、22に接続され、第1及び第2の乗算器21、22
から与えられる正弦波の指令値(基準値)とライン10
u、10wの電流検出値Isu、Iswとを比較し、電流検
出値Isu、Iswを指令値に追従させるための制御信号
(操作量)au 、aw を出力する。第1及び第2の電流
制御器14、15は詳しく示されていないが、上述の動
作のために比較器(減算器)と補償器とによってそれぞ
れ構成されている周知の制御器である。減算器16は2
つの電流制御器14、15に接続され、u相とw相の制
御信号au 、aw に基づいてv相の制御信号av を形成
する。u相の制御信号au は、au =A cosωtで表す
ことができ、w相の制御信号aw は、aw =A cos{ω
t+(2/3)π}で表すことができ、v相の制御信号
av は、av =A cos{ωt−(2/3)π}で表すこ
とができる。この制御信号au 、av 、aw は図3
(A)に示すように三相正弦波である。なおAは時間の
関数であっても良い。。
The first and second current controllers 14 and 15 are connected to the current detection lines 10 u and 10 w and the first and second multipliers 2.
1, 22 and first and second multipliers 21, 22
Command value (reference value) of sine wave given by
u and 10w are compared with the current detection values Isu and Isw, and control signals (operation amounts) au and aw for causing the current detection values Isu and Isw to follow the command value are output. The first and second current controllers 14 and 15 are not shown in detail, but are well-known controllers each constituted by a comparator (subtractor) and a compensator for the above-described operation. Subtractor 16 is 2
Are connected to two current controllers 14 and 15 to form a v-phase control signal av based on the u-phase and w-phase control signals au and aw. The u-phase control signal au can be represented by au = A cos ωt, and the w-phase control signal aw can be expressed as aw = A cos {ω
t + (2/3) π}, and the control signal av of the v-phase can be represented by av = A cos {ωt− (2/3) π}. The control signals au, av, aw are shown in FIG.
It is a three-phase sine wave as shown in FIG. A may be a function of time. .

【0011】電流制御器14、15と減算器16に接続
されたPWMパルス発生器17は、D/A変換器(図示
せず)と、図3(A)に示す三角波Vtを発生する三角
波発生器(図示せず)と、三角波Vtと制御信号au 、
av 、aw とを比較してu、v、w相のPWMパルスを
図3(B)(C)(D)に示すように発生する比較器
(図示せず)とから成る周知の回路である。
A PWM pulse generator 17 connected to the current controllers 14 and 15 and the subtractor 16 has a D / A converter (not shown) and a triangular wave generator for generating a triangular wave Vt shown in FIG. (Not shown), a triangular wave Vt and a control signal au,
This is a well-known circuit comprising a comparator (not shown) that compares av, aw and generates u, v, w-phase PWM pulses as shown in FIGS. 3 (B), 3 (C), 3 (D). .

【0012】PWMパルス発生器17に接続された図1
の駆動回路13は、図3(B)(C)(D)のu、v、
w相のPWMパルスを第1、第3及び第5のスイッチン
グ素子Q1 、Q3 、Q5 に送り、また、図3(B)
(C)(D)のPWMパルスの位相反転パルスをNOT
回路(図示せず)で作成して、第2、第4及び第6のス
イッチング素子Q2 、Q4 、Q6 に送る周知の回路であ
る。
FIG. 1 connected to a PWM pulse generator 17
The drive circuit 13 shown in FIG. 3B, u, v,
The w-phase PWM pulse is sent to the first, third, and fifth switching elements Q1, Q3, and Q5.
(C) The phase inversion pulse of the PWM pulse of (D) is NOT
This is a known circuit created by a circuit (not shown) and sent to the second, fourth and sixth switching elements Q2, Q4, Q6.

【0013】図1の第1〜第6のスイッチング素子Q1
〜Q6 を図3(B)(C)(D)及びこの反転パルスで
制御すると、u、v、w相の入力電流Isu、Isv、Isw
を正弦波に近似させることができる。出力端子4、5間
の直流出力電圧Edの制御は第1及び第2の乗算器2
1、22から与えられる電流指令の振幅を制御すること
によって達成される。
The first to sixth switching elements Q1 of FIG.
3B, 3C, 3D and their inverted pulses, the input currents Isu, Isv, Isw of the u, v, and w phases are obtained.
Can be approximated to a sine wave. The control of the DC output voltage Ed between the output terminals 4 and 5 is performed by the first and second multipliers 2.
This is achieved by controlling the amplitude of the current command given from the first and the second 22.

【0014】図2に示す出力電圧Edを制御するための
電圧制御器(AVR)20は、誤差出力を得るための減
算器(図示せず)と補償器(図示せず)とから成る周知
の回路であって、直流電圧指令値発生回路18と直流電
圧推定回路19とに接続され、直流電圧指令値発生回路
18の指令値Edrと直流電圧推定回路19から発生する
推定値Ed´との誤差信号を減算器で形成し、この誤差
信号を補償器を通して乗算器21、22に送る。
A voltage controller (AVR) 20 for controlling the output voltage Ed shown in FIG. 2 is a well-known device comprising a subtractor (not shown) for obtaining an error output and a compensator (not shown). A circuit connected to the DC voltage command value generating circuit 18 and the DC voltage estimating circuit 19, wherein an error between the command value Edr of the DC voltage command value generating circuit 18 and the estimated value Ed ′ generated from the DC voltage estimating circuit 19 is obtained. A signal is formed by a subtractor, and this error signal is sent to multipliers 21 and 22 through a compensator.

【0015】乗算器21、22は電圧検出ライン11
u、11wに接続されているので、図1の三相交流電源
1の正弦波交流に対応する基準正弦波が乗算器21、2
2に入力し、u相、w相の基準正弦波に直流の電圧制御
信号が乗算され、基準正弦波の振幅が調整されて電流制
御器14、15の電流指令値(基準値)となる。
The multipliers 21 and 22 are connected to the voltage detection line 11
u, 11w, the reference sine wave corresponding to the sine wave AC of the three-phase AC power supply 1 of FIG.
2, the u-phase and w-phase reference sine waves are multiplied by a DC voltage control signal, and the amplitudes of the reference sine waves are adjusted to become current command values (reference values) of the current controllers 14 and 15.

【0016】図2に示す直流電圧検出器の代用としての
直流電圧推定回路19は、交流電圧検出ライン11u、
11wと、入力電流検出ライン10u、10wと、電流
制御器14、15に接続され、これ等から得られた入力
交流電圧Vsu、Vswと、入力電流Isu、Iswと、制御信
号au 、aw とに基づいて直流電圧推定値Ed´を決定
し、電圧制御器20に送る。
A DC voltage estimating circuit 19 as a substitute for the DC voltage detector shown in FIG.
11w, input current detection lines 10u, 10w, and connected to the current controllers 14, 15, input AC voltages Vsu, Vsw, input currents Isu, Isw, and control signals au, aw. The estimated DC value Ed ′ is determined based on the DC voltage and sent to the voltage controller 20.

【0017】この直流電圧推定回路19は、基準交流発
生器23と、第1、第2及び第3の座標変換回路24、
25、26と、減算器27と、PI補償器28と、乗算
器29と、第1、第2及び第3の係数器30、31、3
2と、加算器33とから成る。
The DC voltage estimation circuit 19 includes a reference AC generator 23, first, second, and third coordinate conversion circuits 24,
25, 26, a subtractor 27, a PI compensator 28, a multiplier 29, first, second and third coefficient units 30, 31, 3,
2 and an adder 33.

【0018】直流電圧推定回路19における直流電圧椎
定を説明する前に図1の電力変換装置の各状態量の定義
について述べる。三相交流電源1の各相電圧Vsu、V
sv、Vswの瞬時空間ベクトルV3を次の式(1)に
示すように定義する。 V3=(2/3){Vsu+Vsv exp(−j120゜) +Vsw exp(j120゜) (1) 式(1)における各相の電圧Vsu、Vsv、Vswを
次のように定義する。 Vsu=Vm cosω t Vsv=Vm cos(ωt−120゜) Vsw=Vm cos(ωt+120゜) (2) ただし、ここでVmは電源1の電圧の最大値、ωは角周
波数である。なお、Vmは時間の関数であってもよい。
式(2)を式(1)に代入すると電源電圧ベクトルVs
は次式で示すことができる。 Vs=Vm exp(jωt) (3) 式(1)の定義に伴い同様に図1の電力変換回路3の交
流側入力端子(接続中点)の電圧Vcu、Vcv、Vc
wを一括してベクトルVcで示すと次式になる。 Vc=(Ed/2)A expj(ωt−θ) (4) 入力電流Isu、Isv、IswをベクトルIで一括し
て示すと次式になる。 I=Im expj(ωt−φ) (5) リアクトル2u、2v、2wの電圧ベクトルVLを一括
して示すと次式になる。 VL=L(d/dt) Im εj(ωt−φ)+jωLIm (6) なお、式(4)(5)(6)において、Edは直流電
圧、Imは入力電流の最大値Aは変調度の大きさを示
す。Ailmは時間の関数であってもよい。VsとVc
とVLとは次式の関係にある。 Vs=Vc+VL (7) また、式(3)〜(7)は電源電圧ベクトルVsの回転
座標θjωtにおいて(つまり式(17)の両辺をθ
jωtて割る)図4のベクトル図で示すことができる。
以上の関係により電源電圧の最大値Vmを次式で示すこ
とができる。 Vm=(Ed/2)Acosθ+(Ld/dt)Imcosφ +ωLImsinφ (8) この式を用いて直流電圧Edを推定することができる。
式(8)を制御回路12の内部で演算する。 Vm′=(Ed′/2)Acosθ+(Ld/dt)Imcosφ+ωLIm sinφ (9)
Before describing the DC voltage estimation in the DC voltage estimation circuit 19, the definition of each state quantity of the power converter of FIG. 1 will be described. Each phase voltage Vsu, V of the three-phase AC power supply 1
The instantaneous space vector V3 of sv and Vsw is defined as shown in the following equation (1). V3 = (2/3) {Vsu + Vsv exp (−j120 ゜) + Vsw exp (j120 ゜) (1) The voltages Vsu, Vsv, and Vsw of each phase in the equation (1) are defined as follows. Vsu = Vm cosωt Vsv = Vm cos (ωt−120 °) Vsw = Vm cos (ωt + 120 °) (2) where Vm is the maximum value of the voltage of the power supply 1 and ω is the angular frequency. Note that Vm may be a function of time.
By substituting equation (2) into equation (1), the power supply voltage vector Vs
Can be expressed by the following equation. Vs = Vmexp (jωt) (3) Similarly, the voltages Vcu, Vcv, and Vc at the AC-side input terminal (connection midpoint) of the power conversion circuit 3 in FIG.
When w is collectively represented by a vector Vc, the following equation is obtained. Vc = (Ed / 2) A expj (ωt−θ) (4) When the input currents Isu, Isv and Isw are collectively represented by a vector I, the following equation is obtained. I = Imexpj (ωt−φ) (5) The voltage vectors VL of the reactors 2u, 2v, 2w are collectively expressed by the following equation. VL = L (d / dt) Imεj (ωt−φ) + jωLIm (6) In the equations (4), (5) and (6), Ed is a DC voltage, and Im is a maximum value A of an input current is a modulation factor. Indicates the size of Ailm may be a function of time. Vs and Vc
And VL have the following relationship: Vs = Vc + The VL (7), equation (3) to (7) In its contact on a rotating coordinate theta j? T of the power supply voltage vector Vs both sides of (i.e. formula (17) theta
( divide by jωt ) can be shown by the vector diagram of FIG.
From the above relationship, the maximum value Vm of the power supply voltage can be expressed by the following equation. Vm = (Ed / 2) Acos θ + (Ld / dt) Imcosφ + ωLImsinφ (8) The DC voltage Ed can be estimated using this equation.
Equation (8) is calculated inside the control circuit 12. Vm ′ = (Ed ′ / 2) Acos θ + (Ld / dt) Imcosφ + ωLIm sinφ (9)

【0019】上式右辺はEd′を除いて検出または演算
によって知ることができる。従って、上式の計算結果V
m′と実際の値Vmとの誤差は、Ed′とEdの誤差に
比例する。図2の直流電圧の推定値Ed′を求める時
は推定値Vm′が実際の値Vmに近づくように式(9)
のEd′を修正する。Vm′=Vmとなった時のEd′
が、直流電圧の推定値となる。
The right side of the above equation can be known by detection or calculation except for Ed '. Therefore, the calculation result V of the above equation
The error between m 'and the actual value Vm is proportional to the error between Ed' and Ed. Formula to approach the actual value Vm '<br/> estimated value Vm when seeking' an estimate Ed of the DC voltage in FIG. 2 (9)
Is modified. Ed 'when Vm' = Vm
Is the estimated value of the DC voltage.

【0020】基準交流発生器23はu相電圧検出ライン
11uに接続され、u相の電圧Vsuに同期した sinωt
と cosωtとを発生し、第1、第2及び第3の座標変換
回路24、25、26に送る。座標変換回路は、入力量
を2軸の直交座標のベクトルに変換し、そのベクトルe
j ωt で割る操作を行う。
The reference AC generator 23 is connected to the u-phase voltage detection line 11u, and sinωt synchronized with the u-phase voltage Vsu
And cosωt are generated and sent to the first, second and third coordinate conversion circuits 24, 25 and 26. The coordinate conversion circuit converts the input amount into a two-axis orthogonal coordinate vector, and the vector e
Perform the operation of dividing by j ωt .

【0021】第1の座標変換回路24は入力交流電圧の
振幅の最大値Vmを求めるための演算を実行する回路で
あり、交流電圧検出ライン11u、11wと、基準交流
発生器23とに接続されている。この第1の座標変換回
路24においては次の式(10)からVmを求める。 Vs α=Vm cosωt cosωt −{Vm/(31/2 )}{ cosωt+2 cosωt+2π/3} sinωt =Vm (10) 式(10)は三相座標を2軸の直交座標に変換し、さら
に電源電圧の回転座標ej ωt に変換して得ることがで
きる。次の式(11)はVs αを導出するための座標変
換演算を示す。
The first coordinate conversion circuit 24 is a circuit for executing a calculation for obtaining the maximum value Vm of the amplitude of the input AC voltage, and is connected to the AC voltage detection lines 11 u and 11 w and the reference AC generator 23. ing. In the first coordinate conversion circuit 24, Vm is obtained from the following equation (10). Vs α = Vm cosωt cosωt - { Vm / (3 1/2)} {cosωt + 2 cosωt + 2π / 3} sinωt = Vm (10) Equation (10) converts the three-phase coordinates to orthogonal coordinates of the two-axis, further power supply voltage Can be obtained by converting to the rotational coordinates e j ωt of The following equation (11) shows a coordinate conversion operation for deriving Vs α.

【0022】[0022]

【数1】 (Equation 1)

【0023】なお、上記の式(11)におけるVsu、V
swは次の値を有する。なお、Vmは時間関数であっても
よい。 Vsu=Vm cosωt Vsw=Vm cos(ωt+2π/3)
It should be noted that Vsu, V in the above equation (11)
sw has the following values: Note that Vm may be a time function. Vsu = Vmcosωt Vsw = Vmcos (ωt + 2π / 3)

【0024】第2の座標変換回路25は式(9)の第1
項のA cosθを求めるためのものであり、電流制御器1
4、15と、基準交流発生器23とに接続されている。
この第2の座標変換回路25は、u、w相の電流制御a
u 、aw と基準交流の sinωt、 cosωtとに基づいて
aα=A cosθを求める。次の式(12)はaαを求め
るための座標変換演算を示す。
The second coordinate conversion circuit 25 calculates the first coordinate of the equation (9).
The term A cos θ of the term
4 and 15 and the reference AC generator 23.
The second coordinate conversion circuit 25 controls the u- and w-phase current control a
aα = A cos θ is obtained based on u, aw and sinωt, cosωt of the reference alternating current. The following equation (12) shows a coordinate conversion operation for obtaining aα.

【0025】[0025]

【数2】 (Equation 2)

【0026】なお、上記の式(12)におけるau 、a
w は次の値を有する。 au =A cos(ωt+θ) aw =A cos{ωt+(2π/3)+θ} 従って、aα=A conθの演算結果が得られる。
Note that au, a in the above equation (12)
w has the following values: au = Acos (ωt + θ) aw = Acos {ωt + (2π / 3) + θ} Accordingly, the calculation result of aα = Aconθ is obtained.

【0027】PI補償器28からは直流電圧推定値E
d′が得られるので、ここに接続された係数器32から
はEd′/2が得られる。第2の座標変換回路25と係
数器32に接続された乗算器29ではA conθとEd′
/2が乗算されて、式(9)の第1項の(Ed′/2)
A conθを示す値が得られる。
From the PI compensator 28, the estimated DC voltage E
Since d 'is obtained, Ed' / 2 is obtained from the coefficient unit 32 connected thereto. In the multiplier 29 connected to the second coordinate conversion circuit 25 and the coefficient unit 32, A conθ and Ed ′
/ 2 is multiplied by (Ed '/ 2) of the first term of the equation (9).
A value indicating A conθ is obtained.

【0028】第3の座標変換回路26は電流検出ライン
10u、10wと、基準交流発生器23とに接続され、
Isu、Isw、 sinωt、 cosωtとに基づいて Is α=Im cosφ Is β=Im sinφ を求めるものである。Is α、Is βを求めるための演
算は次の式(13)によって実行される。
The third coordinate conversion circuit 26 is connected to the current detection lines 10u and 10w and the reference AC generator 23,
Is α = Im cosφ Is β = Im sin φ is obtained based on Isu, Isw, sinωt, and cosωt. The calculation for obtaining Is α and Is β is executed by the following equation (13).

【0029】[0029]

【数3】 (Equation 3)

【0030】なお、式(13)の演算におけるIsu、I
swは次の式を有する。 Isu=Im cos(ωt+φ) Isw=Im cos{ωt+(2π/3)+φ}
It should be noted that Isu and Isu in the calculation of equation (13)
sw has the following formula: Isu = Imcos (ωt + φ) Isw = Imcos {ωt + (2π / 3) + φ}

【0031】第3の座標変換回路26に接続された係数
器30は、式(8)の第2項の係数Ld/dtをIs α
に乗算して(Ld/dt)Im cosφを出力するもので
ある。なお、ここではLd/dtがLsで示されてい
る。
The coefficient unit 30 connected to the third coordinate conversion circuit 26 calculates the coefficient Ld / dt of the second term of the equation (8) as Is α
And outputs (Ld / dt) Im cos φ. Here, Ld / dt is indicated by Ls.

【0032】第3の座標変換回路26に接続された係数
器31は、式(8)の第3項の係数ωLをIs βに乗算
してωLIm sinφを出力するものである。
The coefficient unit 31 connected to the third coordinate conversion circuit 26 multiplies Is β by the coefficient ωL of the third term of the equation (8) and outputs ωLIm sinφ.

【0033】加算器33は、乗算器29と、2つの係数
器30、31とに接続され、これ等の出力(Ed´/
2)A cosθ、LsIm cosφ、ωLIm sinφを加算
して式(9)に対応する値Vm′を求め、これを減算器
27に送るものである。
The adder 33 is connected to the multiplier 29 and the two coefficient units 30 and 31, and outputs the outputs (Ed '/ Ed').
2) A cos θ, LsIm cos φ, and ωLIm sin φ are added to obtain a value Vm ′ corresponding to the equation (9), and this is sent to the subtracter 27.

【0034】減算器27は第1の座標変換回路24と加
算器33とに接続され、両者の差に対応する信号を出力
する。即ち、第1の座標変換回路24から得られる検出
した交流電源電圧の最大値Vmと加算器33から得られ
た推定の交流電源電圧の最大値Vm´との差の信号を出
力する。
The subtracter 27 is connected to the first coordinate conversion circuit 24 and the adder 33, and outputs a signal corresponding to the difference between the two. That is, a signal representing the difference between the detected maximum AC power supply voltage Vm obtained from the first coordinate conversion circuit 24 and the estimated maximum AC power supply voltage Vm ′ obtained from the adder 33 is output.

【0035】減算器27に接続されたPI補償器28は
適合機構として機能し、検出電圧の最大値Vmと推定電
圧の最大値Vm´との差をゼロにするための信号Ed´
を送出する。この差をゼロにするための信号Ed´は図
1の直流出力端子4、5間の直流電圧の変動情報を含ん
でいるので、これを直流電圧推定値として電圧制御器2
0で使用することができる。なお、図2のPWMパルス
発生器17以外はディジタル回路で構成されており、ま
た、図2のPWMパルス発生器17と基準交流発生器2
3以外はDSP(ディジタル信号処理装置)で構成され
ている。
The PI compensator 28 connected to the subtractor 27 functions as an adapting mechanism, and a signal Ed 'for reducing the difference between the maximum value Vm of the detected voltage and the maximum value Vm' of the estimated voltage to zero.
Is sent. Since the signal Ed 'for making this difference zero includes the fluctuation information of the DC voltage between the DC output terminals 4 and 5 in FIG.
0 can be used. It should be noted that components other than the PWM pulse generator 17 in FIG. 2 are constituted by digital circuits, and the PWM pulse generator 17 and the reference AC generator 2 in FIG.
Other than 3 is constituted by a DSP (digital signal processor).

【0036】[0036]

【第2の実施例】次に、図5を参照して第2の実施例の
三相電力変換装置を説明する。但し、図5において図2
と共通する部分には同一の符号を付してその説明を省略
する。第2の実施例の三相電力変換装置の主回路の構成
は図1と同一であり、図1、図2の制御回路12の代り
に図5の制御回路12aを接続することによって構成さ
れている。
Second Embodiment Next, a three-phase power converter according to a second embodiment will be described with reference to FIG. However, FIG.
The same reference numerals are given to the same parts as those described above, and the description thereof will be omitted. The configuration of the main circuit of the three-phase power converter of the second embodiment is the same as that of FIG. 1 and is configured by connecting a control circuit 12a of FIG. 5 instead of the control circuit 12 of FIGS. I have.

【0037】図5に示す制御回路12aは、図2の制御
回路12の直流電圧推定回路19を変形したものであ
る。図5の直流電圧推定回路19aは図2の直流電圧推
定回路19から第3の座標変換回路26と係数器30、
31と、加算器33を省いた構成になっている。即ち、
図5では乗算器29の出力が減算器27に直接に接続さ
れている。
The control circuit 12a shown in FIG. 5 is a modification of the DC voltage estimation circuit 19 of the control circuit 12 shown in FIG. The DC voltage estimating circuit 19a in FIG. 5 is different from the DC voltage estimating circuit 19 in FIG.
31 and an adder 33 are omitted. That is,
In FIG. 5, the output of the multiplier 29 is directly connected to the subtractor 27.

【0038】図5の回路は図4の電圧Vs´と電流Is
´とがほぼ同期即ち力率がほぼ1の場合に有効なもので
ある。図1の三相電力変換装置は、電流追従型高力率コ
ンバータであり、入力の力率をほぼ1にすることができ
る。従って、直流電圧推定回路19aを力率1とみなし
て構成しても実質的に問題が生じない。力率が1の場合
には、式(8)の第2項(Ld/dt)Im cosφ及び
第3項のωLIm sinφがそれぞれゼロになる。従っ
て、図5では式(8)の第2及び第3項のための信号処
理回路が省かれている。この他は第1の実施例と同一で
あるので、これと同一の作用効果を得ることができる。
The circuit shown in FIG. 5 has the voltage Vs' and the current Is shown in FIG.
Is almost synchronous, that is, when the power factor is almost 1. The three-phase power converter shown in FIG. 1 is a current-following high power factor converter, and can make the input power factor substantially equal to one. Therefore, even if the DC voltage estimating circuit 19a is configured with a power factor of 1, no substantial problem occurs. When the power factor is 1, the second term (Ld / dt) Im cos φ and the third term ωLIm sin φ in the equation (8) become zero. Therefore, in FIG. 5, the signal processing circuits for the second and third terms of equation (8) are omitted. The other points are the same as those of the first embodiment, so that the same operation and effect can be obtained.

【0039】[0039]

【第3の実施例】次に、図6及び図7を参照して第3の
実施例の電力変換装置を説明する。但し、図6及び図7
において図1及び図2と共通する部分には同一の符号を
付してこの説明を省略する。図6は単相の電力変換装置
を示し、図7は図6の制御回路を詳しく示す。図6及び
図7の回路は図1及び図2の三相の回路から一相分を除
いたものであり、実質的に同一の作用効果を有する。な
お、図6では2つのリアクトル2u、2v、及び2つの
コンデンサC1 、C2 が設けられているが、これ等を1
つのみにすることができる。
Third Embodiment Next, a power converter according to a third embodiment will be described with reference to FIGS. However, FIGS. 6 and 7
In FIG. 7, the same reference numerals are given to the same parts as those in FIGS. 1 and 2, and the description is omitted. FIG. 6 shows a single-phase power converter, and FIG. 7 shows the control circuit of FIG. 6 in detail. The circuits of FIGS. 6 and 7 are obtained by removing one phase from the three-phase circuits of FIGS. 1 and 2, and have substantially the same operation and effect. In FIG. 6, two reactors 2u and 2v and two capacitors C1 and C2 are provided.
There can be only one.

【0040】[0040]

【第4の実施例】次に図8に示す第4の実施例の制御回
路を説明する。但し、図8において図5と共通する部分
には同一の符号を付してその説明を省略する。この制御
回路12aは図5の三相の制御回路を単相の制御回路に
変形したものである。その他の点は図5と同一であるの
で、同一の作用効果を得ることができる。
Fourth Embodiment Next, a control circuit according to a fourth embodiment shown in FIG. 8 will be described. However, in FIG. 8, portions common to FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. This control circuit 12a is a modification of the three-phase control circuit of FIG. 5 into a single-phase control circuit. The other points are the same as those in FIG. 5, so that the same operation and effect can be obtained.

【0041】[0041]

【変形例】本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば次の変形が可能なものである。 (1) 実施例では、入力交流電圧及び電流をA/D変
換し、ディジタル信号で各種の演算及び処理を実行して
いるが、これをアナログ回路で行うように構成すること
ができる。 (2) 実施例では、入力交流電圧及び電流のu相とw
相の2相のみを検出しているが、v相も検出し、三相の
検出信号によって制御を実行することができる。また、
平衡電源、C1 =C2 =C3 、2u=2v=2wの場合
又は単相の場合は任意の1相のみの電圧及び電流を検出
し、これに基づいて制御することもできる。 (3) ダイオードD1 〜D6 をスイッチング素子Q1
〜Q6 の内蔵素子として一体に構成することができる。
[Modifications] The present invention is not limited to the above-described embodiment, and for example, the following modifications are possible. (1) In the embodiment, the input AC voltage and current are A / D converted, and various calculations and processes are executed by digital signals. However, it is possible to adopt a configuration in which this is performed by an analog circuit. (2) In the embodiment, the u phase and the w phase of the input AC voltage and current are
Although only two of the phases are detected, the v-phase can also be detected, and the control can be executed by the three-phase detection signals. Also,
In the case of a balanced power supply, C 1 = C 2 = C 3 , 2u = 2v = 2w, or in the case of a single phase, the voltage and current of only one arbitrary phase can be detected, and control can be performed based on this. (3) Connect the diodes D1 to D6 to the switching element Q1.
To Q6 can be integrally formed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の実施例の三相電力変換装置を示す回路図
である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a three-phase power converter according to a first embodiment.

【図2】図1の制御回路を詳しく示すブロック図であ
る。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a control circuit of FIG. 1 in detail.

【図3】図1の各部の状態を示す波形図である。FIG. 3 is a waveform chart showing a state of each unit in FIG. 1;

【図4】図1の各部の電圧、電流を説明するためのベク
トル図である。
FIG. 4 is a vector diagram for explaining a voltage and a current of each unit in FIG. 1;

【図5】第2の実施例の制御回路を示すブロック図であ
る。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a control circuit according to a second embodiment.

【図6】第3の実施例の単相の電力変換装置を示す回路
図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a single-phase power converter according to a third embodiment.

【図7】図6の制御回路を詳しく示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the control circuit of FIG. 6 in detail.

【図8】第4の実施例の制御回路を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a control circuit according to a fourth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 三相交流電源 3 電力変換回路 12 制御回路 19 直流電圧推定回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Three-phase AC power supply 3 Power conversion circuit 12 Control circuit 19 DC voltage estimation circuit

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 正弦波の交流電圧を供給するための交流
電源ライン(6u、6v)の少なくとも一方に直列に接
続されたリアクトル(2u、2v)と、 前記リアクトル(2u、2v)の出力端子と一対の直流
出力端子(4)、(5)との間に接続された第1、第
2、第3、及び第4のスイッチング素子(Q1 〜Q4 )
から成るブリッジ回路と、 前記第1、第2、第3、及び第4のスイッチング素子
(Q1 〜Q4 )に逆並列接続された第1、第2、第3、
及び第4のダイオード(D1 〜D4 )と、 前記一対の直流出力端子(4)、(5)間に接続された
平滑用コンデンサ(7)と、 前記交流電源ライン(6u)の電圧(Vsu)を検出する
電圧検出器(9)と、 前記交流電源ライン(6u)の電流(Isu)を検出する
電流検出器(8u)と、 前記直流出力端子(4)、(5)間の所望出力電圧を示
す直流電圧指令値(Edr)を発生する直流電圧指令値発
生手段(18)と、 前記電圧検出器(9)と前記電流検出器(8u)とに接
続され、前記交流電源ラインの電圧(Vsu)と電流(I
su)とに基づいて前記直流出力端子(4)、(5)間の
直流電圧推定値(Ed′)を求め、前記直流電圧指令値
(Edr)と前記直流電圧推定値(Ed′)との差に対応
する電圧制御信号を作成し、前記交流電源ラインの電圧
に同期した正弦波信号と前記電圧制御信号とを乗算して
電流指令信号を作成し、前記交流電源ラインの電流(I
su)と前記電流指令信号との差に対応する電流制御信号
(au )を作成する制御手段と、 前記制御手段から得られる電流制御信号(au )に基づ
いて前記第1〜第4のスイッチング素子(Q1 〜Q4 )
をオン・オフ制御するためのPWM(パルス幅変調)パ
ルスを作成して前記第1〜第4のスイッチング素子(Q
1 〜Q4 )を制御するPWMパルス発生手段(17)と
を具備していることを特徴とする電力変換装置。
1. A reactor (2u, 2v) connected in series to at least one of an AC power supply line (6u, 6v) for supplying a sinusoidal AC voltage, and an output terminal of the reactor (2u, 2v). , Second, third, and fourth switching elements (Q1 to Q4) connected between the first and second DC output terminals (4) and (5).
A first, second, third, and third anti-parallel connected to the first, second, third, and fourth switching elements (Q1 to Q4).
A fourth diode (D1 to D4); a smoothing capacitor (7) connected between the pair of DC output terminals (4) and (5); and a voltage (Vsu) of the AC power supply line (6u). , A current detector (8u) for detecting a current (Isu) of the AC power supply line (6u), and a desired output voltage between the DC output terminals (4) and (5). DC voltage command value generating means (18) for generating a DC voltage command value (Edr), and a voltage detector (9) and a current detector (8u). Vsu) and current (I
su) to obtain a DC voltage estimated value (Ed ′) between the DC output terminals (4) and (5), and calculates the DC voltage command value (Edr) and the DC voltage estimated value (Ed ′). A voltage control signal corresponding to the difference is created, a sine wave signal synchronized with the voltage of the AC power supply line is multiplied by the voltage control signal to create a current command signal, and a current (I
su) and a current control signal (au) corresponding to a difference between the current command signal and the first to fourth switching elements based on a current control signal (au) obtained from the control means. (Q1 to Q4)
(Pulse Width Modulation) pulse for on / off control of the first to fourth switching elements (Q
1 to Q4), comprising a PWM pulse generator (17) for controlling the power converter.
【請求項2】 正弦波の三相交流電圧を供給するための
三相交流電源ライン(6u、6v、6w)に直列に接続
された第1、第2及び第3のリアクトル(2u、2v、
2w)と、 前記第1、第2及び第3のリアクトル(2u、2v、2
w)の出力端子と一対の直流出力端子(4)、(5)と
の間に接続された第1、第2、第3、第4、第5及び第
6のスイッチング素子(Q1 〜Q6 )から成る三相ブリ
ッジ回路と、 前記第1、第2、第3、第4、第5及び第6のスイッチ
ング素子(Q1 〜Q6)に逆並列接続された第1、第
2、第3、第4、第5及び第6のダイオード(D1 〜D
6 )と、 前記一対の直流出力端子(4)、(5)間に接続された
平滑用コンデンサ(7)と、 前記三相交流電源ライン(6u、6v、6w)の電圧
(Vsu、Vsv、Vsw)の内の少なくとも1つを検出する
電圧検出器(9)と、 前記三相交流電源ライン(6u、6v、6w)の電流
(Isu、Isv、Isw)の内の少なくとも1つを検出する
電流検出器(8u、8w)と、 前記直流出力端子(4)、(5)間の所望出力電圧を示
す直流電圧指令値(Edr)を発生する直流電圧指令値発
生手段(18)と、 前記電圧検出器(9)と前記電流検出器(8u、8w)
とに接続され、前記交流電源ラインの電圧(Vsu、Vs
w)と電流(Isu、Isw)とに基づいて前記直流出力端
子(4)、(5)間の直流電圧推定値(Ed′)を求
め、前記直流電圧指令値(Edr)と前記直流電圧推定値
(Ed′)との差に対応する電圧制御信号を作成し、前
記交流電源ラインの電圧に同期した正弦波信号と前記電
圧制御信号とを乗算して電流指令信号を作成し、前記交
流電源ラインの電流(Isu、Isw)と前記電流指令信号
との差に対応する電流制御信号(au 、aw )を作成す
る制御手段と、 前記制御手段から得られる電流制御信号(au 、aw )
に基づいて前記第1〜第6のスイッチング素子(Q1 〜
Q6 )をオン・オフ制御するためのPWM(パルス幅変
調)パルスを作成して前記第1〜第6のスイッチング素
子(Q1 〜Q6)を制御するPWMパルス発生手段(1
7)とを具備していることを特徴とする電力変換装置。
2. First, second, and third reactors (2u, 2v, 3w) connected in series to a three-phase AC power supply line (6u, 6v, 6w) for supplying a sine-wave three-phase AC voltage.
2w) and the first, second and third reactors (2u, 2v, 2
w) and first, second, third, fourth, fifth and sixth switching elements (Q1 to Q6) connected between the output terminal and the pair of DC output terminals (4) and (5). And a first, second, third, and third anti-parallel connected to the first, second, third, fourth, fifth, and sixth switching elements (Q1 to Q6). Fourth, fifth and sixth diodes (D1 to D
6), a smoothing capacitor (7) connected between the pair of DC output terminals (4) and (5), and voltages (Vsu, Vsv, and Vsv) of the three-phase AC power supply lines (6u, 6v, and 6w). Vsw), and a voltage detector (9) for detecting at least one of the currents (Isu, Isv, Isw) of the three-phase AC power supply lines (6u, 6v, 6w). A current detector (8u, 8w); DC voltage command value generating means (18) for generating a DC voltage command value (Edr) indicating a desired output voltage between the DC output terminals (4) and (5); Voltage detector (9) and said current detector (8u, 8w)
And the voltage of the AC power supply line (Vsu, Vs
w) and the currents (Isu, Isw) to obtain an estimated DC voltage value (Ed ') between the DC output terminals (4) and (5), and to obtain the DC voltage command value (Edr) and the DC voltage estimation value. A voltage command signal corresponding to the difference between the AC power supply line and the sine wave signal synchronized with the voltage of the AC power supply line and the voltage control signal to generate a current command signal; Control means for generating a current control signal (au, aw) corresponding to the difference between the line current (Isu, Isw) and the current command signal; current control signals (au, aw) obtained from the control means
Based on the first to sixth switching elements (Q1 to Q1).
PWM pulse generating means (1) for generating a PWM (pulse width modulation) pulse for controlling ON / OFF of Q6) and controlling the first to sixth switching elements (Q1 to Q6).
7) A power conversion device comprising:
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