JP3061917B2 - コンバータの制御装置 - Google Patents
コンバータの制御装置Info
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- JP3061917B2 JP3061917B2 JP3337462A JP33746291A JP3061917B2 JP 3061917 B2 JP3061917 B2 JP 3061917B2 JP 3337462 A JP3337462 A JP 3337462A JP 33746291 A JP33746291 A JP 33746291A JP 3061917 B2 JP3061917 B2 JP 3061917B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、交流電力を直流電力に
変換するコンバータの制御装置に関する。
変換するコンバータの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のコンバータの制御装置を図５に示
す。図５において、１はコンバータ、２はコンバータ１
の入力電流の波形改善を行うリアクトルとコンデンサか
ら成るフィルタ回路、３は直流平滑用コンデンサ、４は
コンバータ１の負荷、５は交流電源、６は入力電流検出
器である。９は直流電圧帰還Ｖdcfbと直流電圧基準Ｖdc
ref とから入力電流基準Ｉdrefを演算する直流電圧制御
演算器、７は入力電流を回転座標系から直交座標系に変
換するｄｑ軸座標変換演算器、８はｄｑ軸座標変換演算
器７の検出電流Ｉdfb ，Ｉqfb がそれぞれ入力電流基準
Ｉdref，Ｉqrefになるように制御する入力電流制御演算
器、１０は入力電流制御演算器８の出力であるコンバー
タ１の電圧信号を直交座標系から回転座標系に変換する
ａｂｃ軸座標変換演算器である。
す。図５において、１はコンバータ、２はコンバータ１
の入力電流の波形改善を行うリアクトルとコンデンサか
ら成るフィルタ回路、３は直流平滑用コンデンサ、４は
コンバータ１の負荷、５は交流電源、６は入力電流検出
器である。９は直流電圧帰還Ｖdcfbと直流電圧基準Ｖdc
ref とから入力電流基準Ｉdrefを演算する直流電圧制御
演算器、７は入力電流を回転座標系から直交座標系に変
換するｄｑ軸座標変換演算器、８はｄｑ軸座標変換演算
器７の検出電流Ｉdfb ，Ｉqfb がそれぞれ入力電流基準
Ｉdref，Ｉqrefになるように制御する入力電流制御演算
器、１０は入力電流制御演算器８の出力であるコンバー
タ１の電圧信号を直交座標系から回転座標系に変換する
ａｂｃ軸座標変換演算器である。
【０００３】尚、上記各演算器などは一般にマイクロ・
プロセッサ（図示せず）により演算が行われることが多
い。又、コンバータ１は交流電力を所望の直流電力に変
換する装置であり、直流電力を交流電力にも逆変換する
こともできる。その構成及び動作等は周知なのでここで
は詳細な説明は省略する。又、入力電流制御演算器８及
び直流電圧制御演算器９も種々の方法が提案されてお
り、一般には比例演算器と積分演算器の組合せで構成さ
れるＰＩ演算器が多く、これも周知技術なので詳細な説
明は省略する。
プロセッサ（図示せず）により演算が行われることが多
い。又、コンバータ１は交流電力を所望の直流電力に変
換する装置であり、直流電力を交流電力にも逆変換する
こともできる。その構成及び動作等は周知なのでここで
は詳細な説明は省略する。又、入力電流制御演算器８及
び直流電圧制御演算器９も種々の方法が提案されてお
り、一般には比例演算器と積分演算器の組合せで構成さ
れるＰＩ演算器が多く、これも周知技術なので詳細な説
明は省略する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述構成から成る従来
のコンバータ装置では、フィルタ回路２のために制御系
全体が不安定になりやすかった。即ち、制御応答を速く
するよう直流電圧制御演算器９或いは入力電流制御演算
器８の制御ゲインを高くすると、図６に示すディジタル
・シミュレーション結果の例のように制御系が不安定に
なってしまう為、制御ゲインを高くすることができず、
負荷４の急変などに対する制御応答を速くすることがで
きなかった。従って、本発明の目的は、制御ゲインを高
くしても制御系全体が不安定になることがないコンバー
タの制御装置を提供することにある。
のコンバータ装置では、フィルタ回路２のために制御系
全体が不安定になりやすかった。即ち、制御応答を速く
するよう直流電圧制御演算器９或いは入力電流制御演算
器８の制御ゲインを高くすると、図６に示すディジタル
・シミュレーション結果の例のように制御系が不安定に
なってしまう為、制御ゲインを高くすることができず、
負荷４の急変などに対する制御応答を速くすることがで
きなかった。従って、本発明の目的は、制御ゲインを高
くしても制御系全体が不安定になることがないコンバー
タの制御装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、入力電流の波形改善を行なう交流フィル
タを有し、与えられた直流電圧基準に応じて交流電力を
直流電力に変換するコンバータを制御するコンバータの
制御装置において、前記直流電圧基準と直流電圧帰還と
から入力電流基準を発生する直流電圧制御手段と、積分
要素を有し、前記入力電流基準と入力電流帰還とから前
記コンバータのゲート信号を発生する入力電流制御演算
手段と、比例演算機能を有し、前記入力電流が増加した
場合、その増加量に応じて前記入力電流制御演算手段の
出力を減じるように、前記入力電流が減少した場合、そ
の減少量に応じて前記入力電流制御演算手段の出力を増
すように、前記入力電流制御演算手段の出力を補正する
補正手段とを備えたことを特徴とするものである。
成するために、入力電流の波形改善を行なう交流フィル
タを有し、与えられた直流電圧基準に応じて交流電力を
直流電力に変換するコンバータを制御するコンバータの
制御装置において、前記直流電圧基準と直流電圧帰還と
から入力電流基準を発生する直流電圧制御手段と、積分
要素を有し、前記入力電流基準と入力電流帰還とから前
記コンバータのゲート信号を発生する入力電流制御演算
手段と、比例演算機能を有し、前記入力電流が増加した
場合、その増加量に応じて前記入力電流制御演算手段の
出力を減じるように、前記入力電流が減少した場合、そ
の減少量に応じて前記入力電流制御演算手段の出力を増
すように、前記入力電流制御演算手段の出力を補正する
補正手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００６】
【作用】前述のように構成することにより、コンバータ
の入力電流が増加した場合、その増加量に応じてコンバ
ータ１の電圧を下げるように補正し、減少した場合は同
様に上げるように補正されるため、安定した制御が実現
できる。
の入力電流が増加した場合、その増加量に応じてコンバ
ータ１の電圧を下げるように補正し、減少した場合は同
様に上げるように補正されるため、安定した制御が実現
できる。
【０００７】
【実施例】以下本発明の一実施例を図１を参照して説明
する。本発明では、入力電流帰還の比例演算器１１，１
２を設けており、図５と同一符号の部分は従来例と同一
機能を有しており、その説明は省略する。本実施例で
は、入力電流帰還の比例演算器１１，１２によって、入
力電流制御演算器８の出力に補正を加えている。この補
正は、入力電流帰還が増加するとこれに応じてａｂｃ軸
座標変換演算器１０の入力を減少させ、入力電流帰還が
減少するとａｂｃ軸座標変換演算器１０の入力を増加さ
せる極性になっている。
する。本発明では、入力電流帰還の比例演算器１１，１
２を設けており、図５と同一符号の部分は従来例と同一
機能を有しており、その説明は省略する。本実施例で
は、入力電流帰還の比例演算器１１，１２によって、入
力電流制御演算器８の出力に補正を加えている。この補
正は、入力電流帰還が増加するとこれに応じてａｂｃ軸
座標変換演算器１０の入力を減少させ、入力電流帰還が
減少するとａｂｃ軸座標変換演算器１０の入力を増加さ
せる極性になっている。
【０００８】入力電流が増加した場合、その増加量に応
じてコンバータ１の電圧を下げるように補正し、減少し
た場合は同様に上げるように補正する。これによって、
図２に示す等価回路のように、あたかも主回路に直列抵
抗１５が挿入されたような動作をし、制動作用が得られ
る。即ち、交流電源５からコンバータ１へ流れる電流が
大きくなると、それに応じてコンバータ１の交流電圧Ｖ
R を下げるように、電流が小さくなると上げるように働
く。交流電源５の電圧と抵抗成分（図示せず）をそれぞ
れＥとＲ，入力電流をｉ，フィルタ回路２のインピーダ
ンス降下を簡単のためにＦ（ｉ）とすると、 ＶR ＝Ｅ−Ｆ（ｉ）−Ｒ×ｉ となり、本発明による作用は、上式のＲを大きくしたの
と同様の動作となる。
じてコンバータ１の電圧を下げるように補正し、減少し
た場合は同様に上げるように補正する。これによって、
図２に示す等価回路のように、あたかも主回路に直列抵
抗１５が挿入されたような動作をし、制動作用が得られ
る。即ち、交流電源５からコンバータ１へ流れる電流が
大きくなると、それに応じてコンバータ１の交流電圧Ｖ
R を下げるように、電流が小さくなると上げるように働
く。交流電源５の電圧と抵抗成分（図示せず）をそれぞ
れＥとＲ，入力電流をｉ，フィルタ回路２のインピーダ
ンス降下を簡単のためにＦ（ｉ）とすると、 ＶR ＝Ｅ−Ｆ（ｉ）−Ｒ×ｉ となり、本発明による作用は、上式のＲを大きくしたの
と同様の動作となる。
【０００９】このように、通常の負帰還制御とは逆の動
作になるが、系全体の安定性が向上することで、系全体
の制御ゲインを高くでき、結果として応答性が大幅に改
善できる。図６と同一条件でのディジタル・シミュレー
ション結果を図３に示す。本発明の他の実施例を図４に
示す。これは、入力電流偏差によって補正した場合であ
る。作用、効果等は図１の場合と同様である。
作になるが、系全体の安定性が向上することで、系全体
の制御ゲインを高くでき、結果として応答性が大幅に改
善できる。図６と同一条件でのディジタル・シミュレー
ション結果を図３に示す。本発明の他の実施例を図４に
示す。これは、入力電流偏差によって補正した場合であ
る。作用、効果等は図１の場合と同様である。
【００１０】尚、本発明の実施例ではｄｑ変換を使用し
た制御器の例を示したが、ｄｑ変換を使用しない制御器
に対しても本発明の原理は有効に作用する。本発明で述
べる電圧制御演算器９や入力電流制御演算器８などは、
発明を理解し易すくためハード構成の制御回路で説明し
たが、本発明の要旨はマイクロコンピータなどを使用し
たソフト構成の制御回路でも実現できるものであり、本
発明の要旨を変更しない範囲で種々設計変更して実施で
きるものである。
た制御器の例を示したが、ｄｑ変換を使用しない制御器
に対しても本発明の原理は有効に作用する。本発明で述
べる電圧制御演算器９や入力電流制御演算器８などは、
発明を理解し易すくためハード構成の制御回路で説明し
たが、本発明の要旨はマイクロコンピータなどを使用し
たソフト構成の制御回路でも実現できるものであり、本
発明の要旨を変更しない範囲で種々設計変更して実施で
きるものである。
【００１１】
【発明の効果】以上説明のように、本発明によれば、フ
ィルタ回路等がある場合でも安定な制御系が得られる。
この結果として、制御系全体のゲインを高くでき、負荷
変動に対する応答の速いコンバータの制御装置を提供す
ることができる。
ィルタ回路等がある場合でも安定な制御系が得られる。
この結果として、制御系全体のゲインを高くでき、負荷
変動に対する応答の速いコンバータの制御装置を提供す
ることができる。
【図１】本発明の一実施例を示す構成図。
【図２】本発明の動作を説明するための等価回路図。
【図３】本発明によるディジタル・シミュレーション結
果を示す特性図。
果を示す特性図。
【図４】本発明の他の実施例を示す構成図。
【図５】従来装置の構成図。
【図６】従来装置のディジタル・シミュレーション結果
を示す特性図。
を示す特性図。
１ …コンバータ ２ …フィ
ルタ回路 ３ …直流平滑用コンデンサ ４ …負荷 ５ …交流電源 ６ …電流
検出器 ７ …ｄｑ軸座標変換演算器 ８ …入力
電流制御演算器 ９ …直流電圧制御演算器 １０ …ａｂ
ｃ軸座標変換演算器 １１ …比例演算器 １２ …比例
演算器 １３ …比例演算器 １４ …比例
演算器 １５ …等価直列抵抗
ルタ回路 ３ …直流平滑用コンデンサ ４ …負荷 ５ …交流電源 ６ …電流
検出器 ７ …ｄｑ軸座標変換演算器 ８ …入力
電流制御演算器 ９ …直流電圧制御演算器 １０ …ａｂ
ｃ軸座標変換演算器 １１ …比例演算器 １２ …比例
演算器 １３ …比例演算器 １４ …比例
演算器 １５ …等価直列抵抗
Claims (1)
- 【請求項１】 入力電流の波形改善を行なう交流フィル
タを有し、与えられた直流電圧基準に応じて交流電力を
直流電力に変換するコンバータを制御するコンバータの
制御装置において、前記直流電圧基準と直流電圧帰還と
から入力電流基準を発生する直流電圧制御手段と、積分
要素を有し、前記入力電流基準と入力電流帰還とから前
記コンバータのゲート信号を発生する入力電流制御演算
手段と、比例演算機能を有し、前記入力電流が増加した
場合、その増加量に応じて前記入力電流制御演算手段の
出力を減じるように、前記入力電流が減少した場合、そ
の減少量に応じて前記入力電流制御演算手段の出力を増
すように、前記入力電流制御演算手段の出力を補正する
補正手段とを備えたことを特徴とするコンバータの制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3337462A JP3061917B2 (ja) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | コンバータの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3337462A JP3061917B2 (ja) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | コンバータの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05176545A JPH05176545A (ja) | 1993-07-13 |
| JP3061917B2 true JP3061917B2 (ja) | 2000-07-10 |
Family
ID=18308871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3337462A Expired - Lifetime JP3061917B2 (ja) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | コンバータの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3061917B2 (ja) |
-
1991
- 1991-12-20 JP JP3337462A patent/JP3061917B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05176545A (ja) | 1993-07-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| S531 | Written request for registration of change of domicile |
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