JP2926931B2 - Harmonic suppression device - Google Patents

Harmonic suppression device

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JP2926931B2
JP2926931B2 JP2210725A JP21072590A JP2926931B2 JP 2926931 B2 JP2926931 B2 JP 2926931B2 JP 2210725 A JP2210725 A JP 2210725A JP 21072590 A JP21072590 A JP 21072590A JP 2926931 B2 JP2926931 B2 JP 2926931B2
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Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は高調波抑制装置に係り、特に高調波抑制イン
バータを用いて電源系統の高調波を抑制するようにした
高調波抑制装置に関するものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a harmonic suppression device, and more particularly to a harmonic suppression device that suppresses harmonics of a power supply system using a harmonic suppression inverter. is there.

B.発明の概要 本発明は、高調波抑制インバータにより電源系統の高
調波を抑制する高調波抑制装置において、 高調波抑制対象となる負荷と電源側との間に高調波抑
制機能つきインバータを並列接続し、各インバータの順
変換部制御回路に高調波抑制容量に対する制御回路を設
けて負荷側のインバータから順次高調波補償することに
より、 最終的に電源電流の高調波を補償する。
B. Summary of the Invention The present invention relates to a harmonic suppression device that suppresses harmonics of a power supply system using a harmonic suppression inverter. An inverter with a harmonic suppression function is connected in parallel between the load to be suppressed and the power supply side. In this case, a control circuit for the harmonic suppression capacity is provided in the forward converter control circuit of each inverter, and the harmonics of the power supply current are finally compensated by sequentially performing the harmonic compensation from the inverter on the load side.

C.従来の技術 高調波を抑制するために、高調波抑制機能を備えたイ
ンバータにより高調波を抑制する高調波抑制装置は種々
のものが提案されている。
C. Prior Art In order to suppress harmonics, various types of harmonic suppression devices have been proposed which suppress harmonics using an inverter having a harmonic suppression function.

高調波抑制インバータの主回路部の構成は、電圧形電
源回生インバータと同じである。従って、順変換部容量
も逆変換部容量に応じて選定される。
The configuration of the main circuit section of the harmonic suppression inverter is the same as that of the voltage source power regeneration inverter. Therefore, the forward conversion unit capacity is also selected according to the inverse conversion unit capacity.

D.発明が解決しようとする課題 高調波発生負荷が大容量の場合には、高調波を完全に
補償しようとすると、順変換部容量の増加が必要にな
る。
D. Problems to be Solved by the Invention When the harmonic generation load has a large capacity, it is necessary to increase the capacity of the forward converter in order to completely compensate for the harmonic.

ここで問題となるのは、高調波発生負荷が非常に軽負
荷になったときである。すなわち、小容量のモータ等を
駆動するのに、大容量の順変換部を運転することにな
り、装置の利用率が悪いことになる。
The problem here is when the harmonic generation load becomes very light. In other words, a large-capacity forward converter is operated to drive a small-capacity motor or the like, and the utilization rate of the device is poor.

また、高調波抑制インバータ運転中に、高調波補償対
象となる系統負荷が増大して許容量を超過した場合の順
変換部の保護を行う必要があると共に、入力側過電流の
原因には、系統負荷の増加によるものとモータ負荷によ
るものとの2通りがある。これを区別するために、瞬時
電力演算部にて過電流制限を行う必要がある。
Also, during operation of the harmonic suppression inverter, it is necessary to protect the forward conversion unit when the system load to be compensated for harmonics increases and exceeds the allowable amount. There are two types, one due to an increase in system load and one due to a motor load. In order to distinguish this, it is necessary to limit the overcurrent in the instantaneous power calculation unit.

本発明は上述の問題点に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、高調波抑制対象となる負荷と電源
側間に高調波抑制機能付インバータを複数個並列接続
し、各インバータの制御回路部に高調波容量を制限する
機能を持たせることにより、装置の利用率が良く、かつ
高性能に高調波補償できる高調波抑制装置を提供するこ
とである。
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to connect a plurality of inverters with a harmonic suppression function in parallel between a load to be harmonic-suppressed and a power supply side, and to connect each of the inverters. An object of the present invention is to provide a harmonic suppression device which has a function of limiting a harmonic capacity in a control circuit unit, thereby improving the utilization rate of the device and performing high-performance harmonic compensation.

E.課題を解決するための手段と作用 本発明は、上記目的を達成するために、交流電力を直
流電力に変換する順変換部と、この順変換部による直流
電力を所定周波数の交流電力に変換する逆変換部と、前
記順変換部を制御する制御回路部からなる高調波抑制イ
ンバータを高調波抑制対象となる負荷と電源側との間に
複数台並列に接続し、各高調波抑制インバータの制御回
路部に高調波補償容量を制限する制限回路手段を設ける
ことにより、高調波抑制対象とすべき負荷側のインバー
タから順次高調波補償を行わせる。
E. Means and Action for Solving the Problems To achieve the above object, the present invention provides a forward converter that converts AC power to DC power, and converts the DC power by the forward converter to AC power of a predetermined frequency. A plurality of inverting converters for converting, and a plurality of harmonic suppressing inverters each comprising a control circuit unit for controlling the forward converting unit are connected in parallel between a load to be harmonic-suppressed and a power supply side, and each of the harmonic suppressing inverters is connected. By providing the limiting circuit means for limiting the harmonic compensation capacity in the control circuit section, the harmonic compensation is sequentially performed from the inverter on the load side to be the target of harmonic suppression.

また、自己消弧型デバイスを主回路スイッチとしてPW
M制御により電源回生を可能にした順変換回路と、この
順変換回路から直流電力が供給され負荷に交流電力を供
給する逆変換回路と、前記順変換回路をPWM制御する制
御回路部とを備えた高調波抑制インバータを有する高調
波抑制装置において、前記制御回路部は順変換回路の交
流系統の負荷電流と相電圧から瞬時実電力及び瞬時虚電
力の夫々の高調波成分を求める手段と、前記逆変換回路
の直流電圧と直流電流から負荷の実電力を求める実電力
演算手段と、この負荷の実電力に基づいて演算される直
流電力と前記自己消弧型デバイスの損失分電力とを加算
した電力量に応じて高調波成分の瞬時実電力と虚電力を
制限する瞬時電力制限手段と、この瞬時電力制限手段に
よって制限された実電力と虚電力とから前記順変換回路
の電流指令を求める手段とを備え、インバータ直流電圧
検出と直流電流検出により演算される直流電力と順変換
部のスイッチング素子損失分の電力を加算した電力量に
応じて高調波補償成分の瞬時実電力と虚電力に制限を加
える。
In addition, a self-extinguishing device is used as the main circuit switch for PW
A forward conversion circuit that enables power regeneration by M control, a reverse conversion circuit that supplies DC power from the forward conversion circuit and supplies AC power to a load, and a control circuit unit that performs PWM control of the forward conversion circuit A harmonic suppression device having a harmonic suppression inverter, wherein the control circuit unit obtains respective harmonic components of instantaneous real power and instantaneous imaginary power from a load current and a phase voltage of an AC system of a forward conversion circuit; and Real power calculating means for obtaining the real power of the load from the DC voltage and the DC current of the inverting circuit, and adding the DC power calculated based on the real power of the load and the loss power of the self-extinguishing device. An instantaneous power limiting means for limiting the instantaneous real power and imaginary power of the harmonic component in accordance with the amount of power, and a means for obtaining a current command for the forward conversion circuit from the real power and imaginary power limited by the instantaneous power limiting means. And the instantaneous real power and imaginary power of the harmonic compensation component according to the power amount obtained by adding the DC power calculated by the inverter DC voltage detection and the DC current detection and the power corresponding to the switching element loss of the forward converter. Add restrictions.

F.実施例 以下に本発明の実施例を第1図〜第3図を参照しなが
ら説明する。
F. Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

第1図は本発明の実施例による高調波抑制装置を示す
もので、1は電源、2は高調波を発生する負荷、3a〜3c
は高調波を補償する高調波抑制インバータ、4a〜4cはそ
れぞれ高調波抑制インバータ3a〜3cに接続されこれらの
高調波抑制インバータの負荷でもあるモータ、5a〜5cは
電流検出器である。
FIG. 1 shows a harmonic suppression device according to an embodiment of the present invention, wherein 1 is a power supply, 2 is a load for generating harmonics, and 3a to 3c.
Is a harmonic suppression inverter for compensating harmonics, 4a to 4c are motors connected to the harmonic suppression inverters 3a to 3c, respectively, and are loads of these harmonic suppression inverters, and 5a to 5c are current detectors.

第1図に示す高調波抑制装置において、電源電流Is
インバータ3aに流入する電流I1bと負荷2の方向に流れ
る電流I1aに分流する。電流検出器5aは電流I1aを検出
し、その検出信号をインバータ3aに入力する。インバー
タ3aは電流検出器5aの検出信号を基に電流I1bに含まれ
る高調波成分を補償する。電流I1aはインバータ3bに分
流する電流I2bと負荷2方向に流れる電流I2aに分流す
る。電流検出器5bは、電流I2aを検出し、その検出信号
をインバータ3bに導く。インバータ3bは、同様にして電
流検出器5bの検出信号を基に電流I2bに含まれる高調波
成分を補償する。さらに、電流I2aはインバータ3cに流
入する電流I3bと負荷2に流れる電流I3aに分流する。同
様にして、電流検出器5cは究極的に負荷電流I3aを検出
しその検出信号をインバータ3cに導くとともに、インバ
ータ3cは電流検出器5cの検出信号を基に電流I3aの高調
波成分を補償する。
In harmonics suppression device shown in FIG. 1, the power supply current I s is shunted to the current I 1a flows a current I 1b flowing into the inverter 3a in the direction of the load 2. Current detector 5a detects the current I 1a, and inputs the detection signal to the inverter 3a. The inverter 3a compensates for a harmonic component included in the current I1b based on the detection signal of the current detector 5a. Current I 1a is shunted to the current I 2a flowing current I 2b shunting the inverter 3b load two directions. Current detector 5b detects a current I 2a, guides the detection signal to the inverter 3b. The inverter 3b similarly compensates for a harmonic component included in the current I2b based on the detection signal of the current detector 5b. Further, the current I 2a is divided into a current I 3b flowing into the inverter 3c and a current I 3a flowing through the load 2. Similarly, with the current detector 5c directs the detected signal to detect ultimately load current I 3a to the inverter 3c, inverter 3c is a harmonic component of the current I 3a based on the detection signal of the current detector 5c Compensate.

すなわち、インバータ3a〜3cは並列運転されるもの
で、まずインバータ3cは電流I3aに含まれる高調波成分
を検出して高調波補償を行う。もし、補償量が許容範囲
を超える場合には、その分については後述する制御回路
によりカットして、補償は行わない。従って、電流I2a
は完全な高調波補償が行われていないので、正弦波電流
にはなっていない。
That is, the inverter 3a~3c is intended to be operated in parallel, first inverter 3c do harmonic compensation by detecting the harmonic components included in the current I 3a. If the compensation amount exceeds the allowable range, the compensation amount is cut by a control circuit described later, and no compensation is performed. Therefore, the current I 2a
Is not a sinusoidal current because perfect harmonic compensation is not performed.

次に、インバータ3bはI2aに含まれる高調波電流を補
償するが、インバータ3bにて補償しきれなかったものを
補償することになる。しかし、インバータ3bにおいても
補償量が許容範囲を超える場合には、補償の制限が行わ
れて、電流I1aには高調波が残る。
Then, the inverter 3b is to compensate for the harmonic current contained in the I 2a, it will compensate for those that can not be compensated for by the inverter 3b. However, if the amount of compensation exceeds the allowable range in the inverter 3b as well, the compensation is limited, and harmonics remain in the current I1a .

さらに、インバータ3aは、電流I1aの高調波を検出し
て、高調波補償を行う。ここで、電流I3aに含まれる高
調波の全てが補償されたとすると、電源電流ISは正弦波
電流となる。
Further, inverter 3a detects harmonic currents I 1a, performs harmonic compensation. Here, if all of the harmonics of the current I 3a is compensated, the power supply current I S is a sinusoidal current.

このように、高調波発生負荷に近いインバータから順
々に補償を行うことによって、電源側電流を正弦波にし
ようとするものである。また、自動的に補償量の分担を
行うことにもなり、トータルで大容量の高調波の補償が
可能である。
As described above, the power supply side current is made to be a sine wave by performing compensation in order from the inverter close to the harmonic generation load. In addition, the amount of compensation is automatically shared, and a large amount of harmonics can be compensated in total.

さらに、電流I3aに含まれる高調波が少なくて、イン
バータ3cのみで高調波補償が可能であるときは、電流
IS,I1a,I2aともに正弦波電流となっている。インバータ
3a〜3cのトータルの高調波補償量の最大は、モータ4a〜
4cが全て停止している場合である。逆にモータ4a〜4cが
全て全負荷のとき、高調波補償量は最小となる。また、
多数台にて高調波補償を行っているとき、電源側に近く
なるほど高調波含有率が低下して正弦波に近づく。
Furthermore, when harmonics included in the current I 3a are small and harmonic compensation can be performed only with the inverter 3c, the current
Both I S , I 1a and I 2a are sinusoidal currents. Inverter
The maximum amount of total harmonic compensation of 3a to 3c is
4c is all stopped. Conversely, when all the motors 4a to 4c are at full load, the amount of harmonic compensation becomes minimum. Also,
When harmonic compensation is performed by a large number of units, the harmonic content decreases and approaches a sine wave as it approaches the power supply side.

第2図は高調波抑制インバータを示し、6はリアクト
ル、7はコンデンサで、これらのリアクトル6とコンデ
ンサ7によって搬送波除去フィルタ8が形成される。9
は交流リアクトル、10は順変換部で、搬送波除去フィル
タ8と交流リアクトル9を介して交流電源1に接続され
ている。順変換部10は自己消弧型スイッチング素子であ
るトランジスタ11をブリッジ接続してなり、トランジス
タ11にはダイオード12が逆並列に接続されている。13は
コンデンサ、14は逆変換部であり、ダイオード16が逆並
列接続されたトランジスタ15をブリッジ接続して構成さ
れている。
FIG. 2 shows a harmonic suppression inverter, 6 is a reactor, 7 is a capacitor, and the reactor 6 and the capacitor 7 form a carrier removal filter 8. 9
Is an AC reactor, and 10 is a forward converter, which is connected to the AC power supply 1 via a carrier wave removing filter 8 and an AC reactor 9. The forward converter 10 has a bridge connection of a transistor 11, which is a self-extinguishing switching element, and a diode 12 is connected to the transistor 11 in anti-parallel. Reference numeral 13 denotes a capacitor, and reference numeral 14 denotes an inverse converter, which is configured by bridge-connecting a diode 15 to which an inverse-parallel-connected transistor 15 is connected.

17は電圧検出器であるトランス、18は電流検出器であ
る変流器でインバータ電流を検出する。19は電流検出器
で直流電流を検出する。20は順変換部10を制御する制御
回路部で、トランス17からの同期信号S1,変流器5(5a
〜5c)の負荷電流検出信号S2,変換器18のインバータ電
流検出信号S3,直流電圧検出信号S4および直流電流検出
信号S5を入力としてゲート信号S6を出力する。かくし
て、順変換部10,逆変換部14および制御回路部20によっ
てアクティブインバータが構成される。
17 is a transformer which is a voltage detector, and 18 is a current transformer which is a current detector, which detects an inverter current. 19 is a current detector for detecting a DC current. Reference numeral 20 denotes a control circuit for controlling the forward converter 10, which includes a synchronizing signal S1 from the transformer 17 and a current transformer 5 (5a
5c), the gate signal S6 is output by inputting the load current detection signal S2, the inverter current detection signal S3 of the converter 18, the DC voltage detection signal S4, and the DC current detection signal S5. Thus, the forward inverter 10, the inverse converter 14, and the control circuit 20 constitute an active inverter.

第2図の高調波抑制インバータにおいて、順変換部10
は交流電源1からの交流電力を直流電力に変換する。順
変換部10の直流電力は逆変換部14によって所定周波数の
交流電力に変換された後に誘導電動機4aに供給される。
制御回路部20は同期信号S1,負荷電流検出信号S2,インバ
ータ電流検出信号S3,直流電圧検出信号S4および直流電
流検出信号S5を入力して、これらの信号に基づいてPWM
信号を出力し、順変換部10のトランジスタ11を制御す
る。すなわち、順変換部10と逆変換部14から成る主回路
部は、従来の電圧形電源回生インバータと同じで、入力
側には交流リアクトル9が接続されており、又順変換部
10に自己消弧型スイッチング素子が使用されている。制
御回路部20は、従来型インバータに系統の高調波電流の
抑制機能を持たせるために、抑制の対象となる負荷電流
ILを検出して、目的とする負荷電流ILに対しての高調波
補償電流指令値を演算する機能と、前述のように補償量
が許容範囲を超える場合に、その分についてはカットし
て行わないようにさせる機能が新たに追加されている。
従って、誘導電動機4aを運転していないときでも、順変
換部10のスイッチング素子を制御することによって系統
負荷電流ILの高調波を補償するものである。
In the harmonic suppression inverter shown in FIG.
Converts AC power from AC power supply 1 to DC power. The DC power of the forward converter 10 is supplied to the induction motor 4a after being converted into AC power of a predetermined frequency by the inverse converter 14.
The control circuit unit 20 receives the synchronization signal S1, the load current detection signal S2, the inverter current detection signal S3, the DC voltage detection signal S4, and the DC current detection signal S5, and performs PWM based on these signals.
A signal is output, and the transistor 11 of the forward conversion unit 10 is controlled. In other words, the main circuit section including the forward conversion section 10 and the inverse conversion section 14 is the same as the conventional voltage-source power regeneration inverter, and the AC reactor 9 is connected to the input side.
10 uses a self-extinguishing type switching element. The control circuit unit 20 controls the load current to be suppressed in order to provide the conventional inverter with the function of suppressing the harmonic current of the system.
Detects I L and calculates the harmonic compensation current command value for the target load current I L. If the compensation amount exceeds the allowable range as described above, cut off that amount. A new function has been added to prevent this from being performed.
Accordingly, even when not operating the induction motor 4a, it is intended to compensate for the harmonic of the system load current I L by controlling the switching elements of the rectifier unit 10.

第3図は制御回路図である。3相/2相変換部21は、系
統の3相負荷電流IU,IV,IWを直交α−β座標上の2相電
流Iα,Iβに変換する。
FIG. 3 is a control circuit diagram. 3-phase / 2-phase converter 21, a three-phase load current of the system I U, I V, 2-phase currents on the orthogonal alpha-beta coordinates I W I alpha, converted to I beta.

同様に、3相/2相変換部22は、系統の相電圧EU,EV,EW
を直交α−β座標上の2相電圧Eα,Eβに変換する。
Similarly, the three-phase / two-phase conversion unit 22 outputs the system phase voltages E U , E V , and E W
Into two-phase voltages E α and E β on the orthogonal α-β coordinates.

上述の2相電流Iα,Iβと2相電圧Eα,Eβとはα−
β座標軸上の瞬時ベクトルとなり、瞬時電力演算部23は
2相電圧と電流のスカラ積の和として瞬時実電力Pと瞬
時虚電力qを求める。
2-phase currents I alpha described above, I beta and 2-phase voltage E alpha, and E beta alpha-
The instantaneous power on the β coordinate axis is obtained, and the instantaneous power calculator 23 obtains the instantaneous real power P and the instantaneous imaginary power q as the sum of the scalar products of the two-phase voltage and the current.

交流分演算部24及び25はローパスフィルタの加算器に
よってハイパスフィルタ機能を持ち、瞬時実電力P及び
瞬時虚電力qから夫々の交流分(高調波瞬時電力)Ph,q
hを求める。
The AC component calculation units 24 and 25 have a high-pass filter function by an adder of a low-pass filter, and obtain the respective AC components (harmonic instantaneous power) P h , q from the instantaneous real power P and the instantaneous imaginary power q.
Find h .

すなわち、Phは系統負荷の瞬時電力成分であり、qh
瞬時虚電力成分であるが、これらに制限を設けること
で、系統負荷の増加に対して高調波補償電流の制限を行
う。実電力リミッタ31は瞬時電力成分PhをPhbとし、虚
電力リミッタ32は瞬時虚電力成分qをqhaとする。P1
順変換部トランジスタの損失で、P2はモータ負荷の各々
の有効成分である。ここで、P3=P1+P2とすると、瞬時
電力リミット演算部33はP3の大きさに応じてリミッタ3
1,32のリミット値を決定する。
That, P h is the instantaneous power components of the system load, although q h is the instantaneous imaginary power components, by providing a limit to, perform restriction of the harmonic compensation current to increase in system load. Real power limiter 31 is the instantaneous power components P h and P hb, imaginary power limiter 32 the instantaneous imaginary power component q and q ha. P 1 is a loss of the rectifier unit transistors, P 2 is the active ingredient of each of the motor load. Here, P 3 = When P 1 + P 2, limiter 3 instantaneous power limit calculating unit 33 according to the size of the P 3
Determine the limit value of 1,32.

実電力の部分に着目すると次のようになる。 Focusing on the real power portion, it is as follows.

Pha=P1+P2+Phb=P3+Phb …(4) ∴Phb=Pha−P3 …(5) いま、入力電流を制限しようとする場合は、電流指令
値演算に使用されるPhとqhを制限すればよい。ところが
Ph成分のうちP3(=P1+P2)成分を制限すると、直流電
圧の降下が予想されるのでPh成分についてはqh成分につ
いて制限を行う。具体的には、P3が零に近い場合(モー
タが軽負荷)の場合にはPhの制限値は大きくなり、P3
最大(モータが全負荷)の場合には小さくなる。同様の
方法でqhの制限も行う。
P ha = P 1 + P 2 + P hb = P 3 + P hb ... (4) ∴P hb = P ha -P 3 ... (5) Now, when trying to limit the input current is used in the current command value computing P h and q h may be limited. However
Limiting the P 3 (= P 1 + P 2) component of P h component performs restriction on q h components for P h component since drop of the DC voltage is expected. Specifically, the limit value of P h increases in the case when P 3 is close to zero (the motor is lightly loaded), smaller in the case P 3 is maximum (motor full load). The restriction of q h is performed in the same manner.

モータが停止状態の場合はPha≒Phとなり、入力電流
実効値は小さくトランジスタの素子定格からみると余裕
がある。モータが全負荷の状態では、Pha=P3+Phで、P
3は入力電流のうち基本波成分で供給され、Phは高調波
成分である。この場合、P3が大きいのでPhの補償量には
余裕がない。
If the motor is in a stopped state can afford Viewed from P ha ≒ P h, and the device rating of the input current effective value is small transistor. Motor in the state of full load, at P ha = P 3 + P h , P
3 is supplied as a fundamental component of the input current, and Ph is a harmonic component. In this case, there is no room in the compensation amount of the P h because P 3 is large.

電流指令演算部26は瞬時電力Pha,qhaと相電圧Eα,E
βから直交α−β座標上の瞬時電流 を求める。
The current command calculator 26 calculates the instantaneous powers P ha , q ha and the phase voltages E α , E
instantaneous current on the orthogonal α-β coordinates from the β Ask for.

2相/3相変換部27は、2相瞬時電流 を3相瞬時電流 に変換する。 The two-phase / three-phase converter 27 is a two-phase instantaneous current Is the three-phase instantaneous current Convert to

PWM制御部28は、3相瞬時電流 と補償電流の検出信号IR,IS,ITとを突き合わせ、コンパ
レータによる搬送波との比較方式でPWM波形のゲート信
号を得、このゲート信号により順変換回路10の自己消弧
素子をスイッチング制御する。
The PWM control unit 28 is a three-phase instantaneous current And the compensation current detection signals I R , I S , and I T and obtain a PWM waveform gate signal by a comparison method with a carrier by a comparator, and the self-extinguishing element of the forward conversion circuit 10 is switched by the gate signal. I do.

上述までの構成により、系統負荷電流に含まれる高調
波成分を順変換回路10から補償する電流として交流電源
1側に供給する。
With the configuration described above, the harmonic component included in the system load current is supplied from the forward conversion circuit 10 to the AC power supply 1 as a current to be compensated.

ここで、瞬時実電力Phbには逆変換回路14が電動機に
供給する実電力P2を加算して電流指令演算部26に供給す
る。この実電力P2はコンデンサ13の電圧Edと逆変換回路
14の直流電流Idの夫々の検出信号を乗算することで直流
負荷を求め、必要に応じてフィルターによる一次遅れを
持って実電力演算部29によって求められる。また、瞬時
実電力Phbには順変換回路10のスイッチングロス等のロ
ス分を補償するロス電力P1を加算している。このロス電
力P1はコンデンサ電圧Edの検出信号とコンデンサ13の直
流電圧指令 との突き合わせで電圧制御回路30から求める。
Here, it supplies the current calculation unit 26 instantaneously real power P hb inverse transform circuit 14 adds the real power P 2 to be supplied to the electric motor. Voltage E d and the inverse conversion circuit of the real power P 2 is condenser 13
Obtains a DC load by multiplying the 14 respective detection signals of the direct current I d in is determined by the real power calculating section 29 with a first-order lag by the filter if necessary. Further, the instantaneous real power P hb are added loss power P 1 to compensate for the loss in the switching loss or the like of the forward transform circuit 10. The loss power P 1 is a DC voltage command of the detection signal and the capacitor 13 of the capacitor voltage E d From the voltage control circuit 30 in comparison with

本実施例によれば、系統負荷電流から瞬時実電力Pと
順次虚電力qを求め、これら電力から高調波瞬時実電力
Phaと虚電力qhaを求め、このうち実電力Phaには逆変換
回路14が負荷に供給する実電力P2及び順変換介10の変換
ロス分P1を加えて順変換回路10の瞬時実電力Pの制御信
号とし、この実電力Pと瞬時虚電力qhaから電流指令に
変換し、さらに2相/3相変換と電流フィードバック制御
によってPWM制御信号を得る。
According to this embodiment, the instantaneous real power P and the imaginary power q are sequentially obtained from the system load current, and the harmonic instantaneous real power is obtained from these powers.
P ha and the imaginary power q ha are obtained, and the real power P ha is added to the real power P 2 supplied to the load by the inverse conversion circuit 14 and the conversion loss P 1 of the A control signal of the instantaneous real power P is converted from the real power P and the instantaneous imaginary power qha into a current command, and a PWM control signal is obtained by two-phase / three-phase conversion and current feedback control.

従って、高調波抑制のためには瞬時実電力と虚電力か
ら高調波分を求めて順変換回路10への電流指令を求め、
この電流指令に逆変換回路14の負荷実電力を加えて順変
換回路10への電流指令を求めるため、高調波抑制機能を
低下させることなく逆変換回路の負荷にも安定した電力
供給を行うことができる。また、逆変換回路14の負荷に
供給するべき電力を直流電圧と直流電流のみから求める
ため実電力演算部29を簡単化する。さらに、逆変換回路
14の実電力を高調波抑制のための高調波実電力Phbに加
算して、順変換回路10の電力制御になるため、逆変換回
路14から負荷に供給する電力は力率1になるし、同様に
回生運転時も力率1に制御される。
Therefore, in order to suppress harmonics, a current component to the forward conversion circuit 10 is obtained by obtaining a harmonic component from the instantaneous real power and the imaginary power,
To obtain the current command to the forward conversion circuit 10 by adding the actual power of the load of the inverse conversion circuit 14 to this current command, it is necessary to supply a stable power to the load of the reverse conversion circuit without lowering the harmonic suppression function. Can be. Further, since the power to be supplied to the load of the inverse conversion circuit 14 is obtained from only the DC voltage and the DC current, the actual power calculation unit 29 is simplified. In addition, an inverse conversion circuit
The power supplied to the load from the inverse conversion circuit 14 has a power factor of 1 because the real power of 14 is added to the real harmonic power P hb for suppressing harmonics and the power is controlled by the forward conversion circuit 10. Similarly, the power factor is controlled to 1 during the regenerative operation.

G.発明の効果 以上の通り、本発明によれば、高調波抑制対象となる
負荷の電源側との間に高調波抑制機能つきインバータを
多数台並列に接続するとともに、各インバータの順変換
部制御回路には、高調波補償容量に対する制御回路部を
設け、この制御回路部により、インバータ直流電圧,直
流電流検出より演算される直流電力と順変換部スイッチ
ング素子損失分の電力とを加算した電力量に応じて高調
波補償分の瞬時実電力と虚電力に制限を設けたから、次
のような効果が得られる。
G. Effects of the Invention As described above, according to the present invention, a large number of inverters having a harmonic suppression function are connected in parallel with the power supply side of the load to be subjected to harmonic suppression, and the forward converter of each inverter is connected. The control circuit is provided with a control circuit section for the harmonic compensation capacity, and the control circuit section adds the DC power calculated from the inverter DC voltage and DC current detection to the power obtained by adding the power for the switching element loss of the forward converter. Since the instantaneous real power and imaginary power for harmonic compensation are limited according to the amount, the following effects can be obtained.

(1)多数台の高調波抑制インバータを運転する場合、
各インバータが高調波補償の分担を行うのでトータルで
は大容量の補償が可能となる。
(1) When operating multiple harmonic suppression inverters,
Since each inverter shares harmonic compensation, large-capacity compensation is possible in total.

(2)各インバータは許容補償量を超過すると、それ以
上は補償せず、自動的に次のインバータがこれを補償す
ることになるので、各高調波抑制インバータは、高調波
補償の分担において各インバータ間での情報交換を必要
とせず、従って、設備が簡単になるとともに、設備増の
場合にも特別の考慮を必要としない。
(2) When each inverter exceeds the allowable compensation amount, it does not compensate any more, and the next inverter automatically compensates for it. There is no need to exchange information between the inverters, so that the equipment is simplified, and no special consideration is required when increasing the equipment.

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

第1図は本発明の実施例による高調波抑制装置のブロッ
ク図、第2図は第1図の装置の高調波抑制インバータの
ブロック図、第3図は第2図の高調波抑制インバータの
制御回路部のブロック図である。 1……電源、2……高調波発生負荷、3a〜3c……高調波
抑制インバータ、4a〜4c……モータ、5a〜5c……電流検
出器、10……順変換部、14……逆変換部、20……制御回
路部。
1 is a block diagram of a harmonic suppression device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a harmonic suppression inverter of the device of FIG. 1, and FIG. 3 is a control of the harmonic suppression inverter of FIG. It is a block diagram of a circuit part. 1 ... power supply 2 ... harmonic generation load, 3a-3c ... harmonic suppression inverter, 4a-4c ... motor, 5a-5c ... current detector, 10 ... forward converter, 14 ... reverse Conversion unit, 20 Control circuit unit.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】それぞれ交流電源からの交流電力を直流電
力に変換する順変換部と、この順変換部による直流電力
をそれぞれ所定周波数の交流電力に変換し負荷であるモ
ータに該交流電力を供給する逆変換部と、それぞれ前記
順変換部の交流入力電流と交流入力電圧、前記交流電源
の電源電流と前記順変換部の交流入力電流との差電流、
および前記逆変換部の直流入力電流と直流入力電圧に基
づいて、前記順変換部を制御する制御回路部からなる複
数台の高調波抑制インバータを、高調波抑制対象となる
負荷と前記交流電源との間に並列に接続し、各高調波抑
制インバータの制御回路部に高調波補償容量を制限する
制限回路手段を設けて構成したことを特徴とする高調波
抑制装置。
A forward converter for converting AC power from an AC power supply into DC power, respectively, and converts the DC power by the forward converter into AC power of a predetermined frequency to supply the AC power to a motor as a load. Inverting section, and the AC input current and AC input voltage of the forward conversion section, respectively, the difference current between the power supply current of the AC power supply and the AC input current of the forward conversion section,
And based on the DC input current and the DC input voltage of the inverse conversion unit, a plurality of harmonic suppression inverters comprising a control circuit unit that controls the forward conversion unit, a load to be harmonic suppression target and the AC power supply And a limiting circuit means for limiting a harmonic compensation capacity in a control circuit section of each harmonic suppression inverter.
【請求項2】自己消弧型デバイスを主回路スイッチとし
てPWM制御により電源回生を可能にした順変換回路と、
この順変換回路から直流電力が供給され負荷に交流電力
を供給する逆変換回路と、前記順変換回路をPWM制御す
る制御回路部とを備えた高調波抑制インバータを有する
高調波抑制装置において、前記制御回路部は順変換回路
の交流系統の負荷電流と相電圧から瞬時実電力及び瞬時
虚電力を夫々の高調波成分を求める手段と、前記逆変換
回路の直流電圧とを直流電流から負荷の実電力を求める
実電力演算手段と、この負荷の実電力に基づいて演算さ
れる直流電力と前記自己消弧型デバイスの損失分電力と
を加算した電力量に応じて高調波成分の瞬時実電力と虚
電力を制限する瞬時電力制限手段と、この瞬時電力制限
手段によって制限された実電力と虚電力とから前記順変
換回路の電流指令を求める手段とを備えたことを特徴と
する高調波抑制装置。
2. A forward conversion circuit that enables power regeneration by PWM control using a self-extinguishing type device as a main circuit switch;
In a harmonic suppression device having a harmonic suppression inverter including a reverse conversion circuit that is supplied with DC power from the forward conversion circuit and supplies AC power to a load, and a control circuit unit that performs PWM control on the forward conversion circuit, The control circuit section is means for obtaining respective harmonic components of instantaneous real power and instantaneous imaginary power from the load current and the phase voltage of the AC system of the forward conversion circuit, and converts the DC voltage of the inverse conversion circuit from the DC current to the actual load. Real power calculating means for calculating the power, and the instantaneous real power of the harmonic component according to the power amount obtained by adding the DC power calculated based on the real power of the load and the loss power of the self-extinguishing device. A harmonic suppression device comprising: an instantaneous power limiter that limits imaginary power; and a unit that obtains a current command for the forward conversion circuit from the real power and the imaginary power limited by the instantaneous power limiter.
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