JP3192858B2 - Control device for power converter - Google Patents

Control device for power converter

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JP3192858B2
JP3192858B2 JP00892394A JP892394A JP3192858B2 JP 3192858 B2 JP3192858 B2 JP 3192858B2 JP 00892394 A JP00892394 A JP 00892394A JP 892394 A JP892394 A JP 892394A JP 3192858 B2 JP3192858 B2 JP 3192858B2
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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】この発明は、交流端子を共通に接
続して運転する複数の変換器の交流電流の合計値を正弦
波状に制御する電力変換装置の制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for a power converter for controlling a total value of AC currents of a plurality of converters operated by connecting an AC terminal in a sinusoidal manner.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3は本発明を適用する電力変換装置の
主回路構成図である。図3において、1は交流負荷、2
〜4はコンデンサである。5〜8は直流電力を交流電力
に変換する単位変換器(以下単に変換器と記す)で、そ
れぞれの交流端子を共通にして交流負荷1に接続し、並
列運転を行うものとする。又、コンデンサ2〜4は、変
換器5〜変換器8のスイッチングサ―ジを吸収するため
に用いられる。9〜32は変換器5〜変換器8を構成す
る自己消弧形スイッチング素子である。以下、自己消弧
形スイッチング素子としてゲ―トタ―ンオフサイリスタ
(以下単にGTOと記す)を用いる場合について説明す
る。33〜40は直流電流を平滑する直流リアクトル、
41〜44は直流電源である。
2. Description of the Related Art FIG. 3 is a block diagram of a main circuit of a power converter to which the present invention is applied. In FIG. 3, 1 is an AC load, 2
Numerals 4 are capacitors. Reference numerals 5 to 8 denote unit converters (hereinafter, simply referred to as converters) for converting DC power into AC power, which are connected to the AC load 1 with common AC terminals and perform parallel operation. The capacitors 2 to 4 are used to absorb the switching surge of the converters 5 to 8. 9 to 32 are self-extinguishing type switching elements constituting the converters 5 to 8. Hereinafter, a case where a gate turn-off thyristor (hereinafter, simply referred to as GTO) is used as the self-extinguishing type switching element will be described. 33 to 40 are DC reactors for smoothing DC current,
41 to 44 are DC power supplies.

【0003】図4は、図3に示す電力変換装置を制御す
る従来の制御回路の構成図である。図4において、49
は変換器5〜変換器8の電流指令値発生回路、50は位
相検出回路、51は三角波発生器、52は比較器、53
は変換器5〜変換器8の交流電流の出力指令を発生する
論理回路である。
FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional control circuit for controlling the power converter shown in FIG. In FIG.
Is a current command value generation circuit for the converters 5 to 8, 50 is a phase detection circuit, 51 is a triangular wave generator, 52 is a comparator, 53
Is a logic circuit for generating an AC current output command for the converters 5 to 8.

【0004】図5は図4に示す従来の制御回路で図3の
電力変換装置を制御した場合の波形図である。以下、図
3、図4、図5を参照しながら従来の実施例の作用を説
明する。
FIG. 5 is a waveform diagram when the power converter of FIG. 3 is controlled by the conventional control circuit shown in FIG. Hereinafter, the operation of the conventional embodiment will be described with reference to FIGS. 3, 4, and 5. FIG.

【0005】図4において、電流指令値発生回路49
は、交流電流の振幅指令値(1) と位相角指令値を発生
し、振幅指令値(1) は比較器52に与えられる。位相角
指令値は位相検出回路50と三角波発生器51に与えら
れる。信号(2) 〜(5) は三角波発生器51の出力信号
で、位相角指令値の60°を周期とする三角波とする。
また、三角波(2) に対して三角波(3) 〜(5) はそれぞれ
15°づつ位相が遅れているものとする。比較器52
は、振幅指令値(1) と三角波(2) 〜(5) を比較し、三角
波より振幅指令値が大きい範囲を交流電流の出力指令と
する。この出力指令を論理回路53に加え、位相検出回
路50の出力により位相弁別して各変換器の交流電流の
出力指令を発生する。即ち、(6) は変換器5のU相出力
指令、(7) は変換器5のX相出力指令、(8) は変換器6
のU相出力指令、(9) は変換器6のX相出力指令、(10)
は変換器7のU相出力指令、(11)は変換器7のX相出力
指令、(12)は変換器8のU相出力指令、(13)は変換器8
のX相出力指令である。
In FIG. 4, a current command value generating circuit 49
Generates an amplitude command value (1) and a phase angle command value of the AC current, and the amplitude command value (1) is given to the comparator 52. The phase angle command value is provided to the phase detection circuit 50 and the triangular wave generator 51. Signals (2) to (5) are output signals of the triangular wave generator 51 and are triangular waves having a cycle of 60 ° of the phase angle command value.
Also, it is assumed that the phases of the triangular waves (3) to (5) are each delayed by 15 ° with respect to the triangular wave (2). Comparator 52
Compares the amplitude command value (1) with the triangular waves (2) to (5), and sets a range in which the amplitude command value is larger than the triangular wave as an AC current output command. This output command is applied to the logic circuit 53, and the phase is discriminated based on the output of the phase detection circuit 50, thereby generating an AC current output command for each converter. That is, (6) is the U-phase output command of the converter 5, (7) is the X-phase output command of the converter 5, (8) is the converter 6
U-phase output command, (9) X-phase output command of converter 6, (10)
Is the U-phase output command of the converter 7, (11) is the X-phase output command of the converter 7, (12) is the U-phase output command of the converter 8, and (13) is the converter 8
X-phase output command.

【0006】以上の出力指令に基づいて、変換器5〜変
換器8のGTOをオンオフ制御することにり、U相出力
電流として(14)に示す波形の電流が得られる。V相,W
相についても、U相に対してそれぞれ120°づつ位相
を遅らせることによって同様の制御を行う。
By controlling the GTO of the converters 5 to 8 on and off based on the above output command, a current having a waveform shown in (14) is obtained as a U-phase output current. V phase, W
Similar control is performed on the phases by delaying the phases by 120 ° with respect to the U phase.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、変
換器5〜変換器8の交流端子を並列に接続してGTOの
通電位相を15°づつ遅らせて運転した場合、各変換器
出力電流の合成値の波形は図5の(14)に示すように台形
波状になり5次、7次の低次の高調波を含んだ波形とな
る。
As described above, when the AC terminals of the converters 5 to 8 are connected in parallel and the GTO is operated by delaying the conduction phase of the GTO by 15 °, the output current of each converter is reduced. Is a trapezoidal waveform as shown in FIG. 5 (14), and is a waveform including the fifth and seventh low-order harmonics.

【0008】本発明は、変換器5〜変換器8の交流電流
の合成値を正弦波状に制御することにより、低次の高調
波を除去できる電力変換装置の制御装置を提供すること
を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a control device of a power conversion device capable of removing low-order harmonics by controlling a combined value of alternating currents of converters 5 to 8 in a sine wave shape. I do.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は、6アームのスイッチング素子を三相ブリッ
ジ接続してなり、直流正側端子及び負側端子がそれぞれ
直流リアクトルを介して各別に直流電源に接続され、交
流端子を並列接続して三相交流出力を得るようにしたn
個の単位変換器を有する電力変換装置の制御装置におい
て、該電力変換装置の三相交流電流の三相交流電流指令
を発生する電流指令値発生手段と、該三相交流電流指
令値の絶対値が他の二相より大きい最大の相を検出する
電流位相検出手段と、前記三相交流電流指令値の絶対値
が最大となる三相交流電流指令値の正負を検出する電流
符号検出手段と、前記三相交流電流指令値と前記直流電
源の直流電流の比から前記n個の単位変換器の通電アー
ム数を決定する通電アーム数演算手段と、前記電流位相
検出手段の出力と前記電流符号検出手段の出力と前記通
電アーム数演算手段の出力とが入力され、前記電流位相
検出手段の出力と前記電流符号検出手段の出力とを基に
前記n個の単位変換器全てについて前記三相交流電流指
令値の絶対値が最大の相の正負いずれかのアームをオン
させる電流最大相制御機能と、前記n個の単位変換器い
ずれかについて前記三相交流電流指令値の絶対値が最大
でない二相の前記三相交流電流指令値の絶対値が最大の
相でオンしているアームと正負逆側のアームを前記通電
アーム数に応じてオンさせる交流電流制御機能と、前記
n個の単位変換器それぞれについて前記三相交流電流指
令値の絶対値が最大でない二相の前記三相交流電流指令
値の絶対値が最大の相でオンしているアームと正負逆側
のアームがいずれもオンしていない場合に前記三相交流
電流指令値の絶対値が最大の相でオンしているアームと
直列の正負逆側のアームをオンさせるバイパス電流制御
機能とを備えた通電アーム演算手段とを具備したことを
特徴とするものであります。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a six-arm switching element having a three-phase bridge.
The DC positive terminal and the negative terminal are respectively connected to a DC power supply via a DC reactor, and AC terminals are connected in parallel to obtain a three-phase AC output.
In a control device for a power converter having a plurality of unit converters, a three-phase AC current command for a three-phase AC current of the power converter is provided.
A current command value generating means for generating a value , a current phase detecting means for detecting a maximum phase in which the absolute value of the three-phase AC current command value is larger than the other two phases, and an absolute value of the three-phase AC current command value.
For detecting the positive / negative of the three-phase AC current command value that maximizes
And code detecting means, energizing arm number calculating means for determining the number of conduction arms of the n unit converter from the ratio of the DC current of the DC power source and the three-phase AC current command value, the current phase
The output of the detecting means, the output of the current sign detecting means and the communication
And the output of the current arm number calculating means,
Based on the output of the detecting means and the output of the current sign detecting means
The three-phase AC current finger for all of the n unit converters
Turn on either the positive or negative arm of the phase with the largest absolute value
The maximum current phase control function to be performed, and the n unit converters
The absolute value of the three-phase AC current command value is
The absolute value of the two-phase three-phase AC current command value is not
Energize the arm that is on in the phase and the arm on the opposite side
An alternating current control function to be turned on according to the number of arms;
For each of the n unit converters, the three-phase AC current
The two-phase three-phase AC current command in which the absolute value of the command value is not the maximum
Arm that is ON in the phase with the largest absolute value and the positive and negative sides
The three-phase AC when none of the arms
The arm that is turned on in the phase where the absolute value of the current command value is the largest
Bypass current control to turn on the opposite arm in series
It is characterized by having an energizing arm calculation means with a function .

【0010】[0010]

【作用】前述のように構成された本発明によれば、例え
ば図2に示すように、時刻t1からt8 の期間は、三相
交流電流指令値RIVの絶対値が他の二相RIW及びR
IUの絶対値より大きいのでこの期間では図3に示す単
位変換器のV相に繋るY相ア―ムの全てのスイッチング
素子即ち、GTO13,19,25,31にオン信号を
与える。このような状態で例えば時刻t1 にて単位変換
器5のV相ア―ムのスイッチング素子即ち、GTO10
にオン信号を与えると、直流電源41から供給されるさ
れる電流は負荷1に流れることなくGTO10,13を
介してバイパスされる。時刻t2 にてGTO10をオフ
しGTO9をオンすれば直流電源41から供給されるさ
れる電流は負荷1に流れる。このようにして時刻t4 で
GTO15をオン時刻t6 でGTO21をオンすること
により電力変換装置としてのU相電流は次第に増加し、
図2のIUのようになる。即ち、IUをU相電流基準R
IUに追従するように制御すれば、IUを正弦波電流に
制御出来る。
According to the present invention constructed as described above, for example, as shown in FIG. 2, during the period from time t1 to t8, the absolute value of the three-phase AC current command value RIV is different from those of the other two-phase RIW and RW.
Since the absolute value of IU is larger than the absolute value of IU, an ON signal is supplied to all the switching elements of the Y-phase arm connected to the V-phase of the unit converter shown in FIG. 3, that is, GTOs 13, 19, 25, and 31 during this period. In such a state, for example, at time t1, the switching element of the V converter of the unit converter 5, that is, the GTO 10
, The current supplied from the DC power supply 41 is bypassed via the GTOs 10 and 13 without flowing to the load 1. If the GTO 10 is turned off and the GTO 9 is turned on at time t2, the current supplied from the DC power supply 41 flows to the load 1. In this way, the GTO 15 is turned on at time t4, and the GTO 21 is turned on at time t6, whereby the U-phase current as the power converter gradually increases,
It looks like the IU in FIG. That is, IU is set to the U-phase current reference R
By controlling so as to follow the IU, the IU can be controlled to a sinusoidal current.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明を図面を参照して説明する。図
1は、図3に示す電力変換装置の出力電流を正弦波状に
制御する本発明の一実施例を示す制御装置の構成図であ
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a control device showing an embodiment of the present invention for controlling the output current of the power conversion device shown in FIG. 3 in a sine wave shape.

【0012】図1において、45は電流指令値発生手
段、46は電流位相検出手段、47は通電アーム数演算
手段、48は通電アーム演算手段であり、これら各手段
の検出、演算等はマイクロコンピータによって処理され
る。
In FIG. 1, 45 is a current command value generating means, 46 is a current phase detecting means, 47 is an energizing arm number calculating means, and 48 is an energizing arm calculating means. Processed by

【0013】図3は、図1及び図2で述べた本発明の一
実施例の作用を説明するための波形図である。以下、図
1乃至図3を参照しながら本発明の一実施例の作用を説
明する。ここで、説明を分かり易くするため、図1に示
す変換器5を変換器A、変換器6を変換器B、変換器7
を変換器C、変換器8を変換器Dとする。又、各変換器
の正側アームの記号をU,V,W、負側アームの記号を
X,Y,Zと定める。
FIG. 3 is a waveform diagram for explaining the operation of the embodiment of the present invention described with reference to FIGS. Hereinafter, the operation of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, in order to make the description easy to understand, the converter 5 shown in FIG. 1 is the converter A, the converter 6 is the converter B, and the converter 7 shown in FIG.
Is a converter C, and the converter 8 is a converter D. The symbols of the positive arm of each converter are defined as U, V, W, and the symbols of the negative arm are defined as X, Y, Z.

【0014】図において、RIU,RIV,RIWは電
流指令値発生手段45の出力で、RIUはU相電流指令
値、RIVはV相電流指令値、RIWはW相電流指令値
である。IUX,IVX,IWXは通電アーム数演算手
段47の出力で、IUX,はRIUに相当した通電数の
指令値、IVX,はRIVに相当した通電数の指令値、
IWX,はRIWに相当した通電数の指令値である。I
UA〜IZDは通電アーム演算手段48の出力で、IU
A,IVA,IWA,IXA,IYA,IZAは変換器
AのU,V,W,X,Y,Z相アームの通電指令、IU
B,IVB,IWB,IXB,IYB,IZBは変換器
BのU,V,W,X,Y,Z相アームの通電指令、IU
C,IVC,IWC,IXC,IYC,IZCは変換器
CのU,V,W,X,Y,Z相アームの通電指令、IU
D,IVD,IWD,IXD,IYD,IZDは変換器
DのU,V,W,X,Y,Z相アームの通電指令であ
る。ここで、変換器A,変換器B,変換器C,変換器D
の直流電流は、直流電源41直流電源42、直流電源4
3、直流電源44によ人それぞれ等しい電流値IDCに
制御されているものとする。通電アーム数演算部47は
下記の演算によりU相の通電数指令値IUXを求める。
In the figure, RIU, RIV and RIW are outputs of the current command value generating means 45, RIU is a U-phase current command value, RIV is a V-phase current command value and RIW is a W-phase current command value. IUX, IVX, IWX are outputs of the energizing arm number calculating means 47, IUX, is a command value of the energizing number corresponding to RIU, IVX, is a command value of the energizing number corresponding to RIV,
IWX, is a command value of the number of currents corresponding to RIW. I
UA to IZD are outputs of the energizing arm calculating means 48,
A, IVA, IWA, IXA, IYA, and IZA are U, V, W, X, Y, and Z phase energization commands of the converter A, IU
B, IVB, IWB, IXB, IYB, and IZB are U, V, W, X, Y, and Z phase energization commands for converter B, IU
C, IVC, IWC, IXC, IYC, and IZC are U, V, W, X, Y, and Z phase energization commands for converter C, IU
D, IVD, IWD, IXD, IYD, and IZD are energization commands for the U, V, W, X, Y, and Z phase arms of the converter D. Here, converter A, converter B, converter C, converter D
DC power supply 41, DC power supply 42, DC power supply 4
3. It is assumed that the DC power supply 44 controls the current values IDC to be equal to each other. The energization arm number calculation section 47 obtains the U-phase energization number command value IUX by the following calculation.

【0015】 RIU/IDC<−3.5のとき IUX=−4 −3.5≦RIU/IDC<−2.5のとき IUX=
−3 −2.5≦RIU/IDC<−1.5のとき IUX=
−2 −1.5≦RIU/IDC<−0.5のとき IUX=
−1 −0.5≦RIU/IDC< 0.5のとき IUX=
0 0.5≦RIU/IDC< 1.5のとき IUX=
1 1.5≦RIU/IDC< 2.5のとき IUX=
2 2.5≦RIU/IDC< 3.5のとき IUX=
3 3.5≦RIU/IDC のとき IUX=
4 同様にしてV相の通電数指令値IVX、W相の通電数指
令値IWXを求める。
When RIU / IDC <−3.5, IUX = −4−3.5 ≦ RIU / IDC <−2.5, IUX =
−3−2.5 ≦ RIU / IDC <−1.5 IUX =
When −1.5−RIU / IDC <−0.5 IUX =
-1 -0.5 ≦ RIU / IDC <0.5 IUX =
0 When 0.5 ≦ RIU / IDC <1.5 IUX =
1 When 1.5 ≦ RIU / IDC <2.5 IUX =
2 When 2.5 ≦ RIU / IDC <3.5 IUX =
3 When 3.5 ≦ RIU / IDC IUX =
4 Similarly, a V-phase energization number command value IVX and a W-phase energization number command value IWX are determined.

【0016】次に、電流が最大になる相の制御と、交流
電流の制御及びバイパス電流の制御について順を追って
説明する。 (1)電流が最大になる相の制御 電流位相検出手段46は、RIUの絶対値またはRIV
の絶対値またはRIWの絶対値が最大になる60°毎の
電流位相を検出する。例えば、図3の時刻t1 から時刻
t8 までの期間はRIVの絶対値が最大でRIVは負で
ある。通電アーム演算手段48は電流位相検出手段46
の出力信号に従って下記のように通電指令を発生する。
Next, the control of the phase at which the current is maximized, the control of the alternating current, and the control of the bypass current will be described step by step. (1) Control of the phase at which the current becomes maximum The current phase detection means 46 detects the absolute value of RIU or RIV.
Or the current phase at every 60 ° at which the absolute value of RIW becomes the maximum. For example, in the period from time t1 to time t8 in FIG. 3, the absolute value of RIV is maximum and RIV is negative. The energizing arm calculating means 48 includes a current phase detecting means 46
An energization command is generated as described below in accordance with the output signal.

【0017】RIVの絶対値が最大でRIVが負のと
き、IYA,IYB,IYC,IYDの信号が1になり
変換器AのアームY,変換器BのアームY,変換器Cの
アームY,変換器DのアームYを通電する。
When the absolute value of RIV is maximum and RIV is negative, the signals IYA, IYB, IYC, IYD become 1, and the arm Y of the converter A, the arm Y of the converter B, the arm Y of the converter C, The arm Y of the converter D is energized.

【0018】時刻t1 から時刻t8 までの期間に継続す
る他の60°毎の期間についても同様にして、RIUの
絶対値が最大でRIUが正のとき、IUA,IUB,I
UC,IUDの信号が1になり変換器AのアームU,変
換器BのアームU,変換器CのアームU,変換器Dのア
ームUを通電する。
In the same manner for the other periods at intervals of 60 ° continuing from the time t1 to the time t8, when the absolute value of the RIU is maximum and the RIU is positive, IUA, IUB, IUA
The signals of UC and IUD become 1, and the arm U of the converter A, the arm U of the converter B, the arm U of the converter C, and the arm U of the converter D are energized.

【0019】RIWの絶対値が最大でRIWが負のと
き、IZA,IZB,IZC,IZDの信号が1になり
変換器AのアームZ,変換器BのアームZ,変換器Cの
アームZ,変換器DのアームZを通電する。
When the absolute value of RIW is maximum and RIW is negative, the signals of IZA, IZB, IZC, and IZD become 1, and the arm Z of the converter A, the arm Z of the converter B, the arm Z of the converter C, The arm Z of the converter D is energized.

【0020】RIVの絶対値が最大でRIVが正のと
き、IVA,IVB,IVC,IVDの信号が1になり
変換器AのアームV,変換器BのアームV,変換器Cの
アームV,変換器DのアームVを通電する。
When the absolute value of RIV is maximum and RIV is positive, the signals of IVA, IVB, IVC and IVD become 1, and the arm V of the converter A, the arm V of the converter B, the arm V of the converter C, The arm V of the converter D is energized.

【0021】RIUの絶対値が最大でRIUが負のと
き、IXA,IXB,IXC,IXDの信号が1になり
変換器AのアームX,変換器BのアームX,変換器Cの
アームX,変換器DのアームXを通電する。
When the absolute value of RIU is maximum and RIU is negative, the signals of IXA, IXB, IXC, and IXD become 1, and the arm X of the converter A, the arm X of the converter B, the arm X of the converter C, The arm X of the converter D is energized.

【0022】RIWの絶対値が最大でRIWが正のと
き、IWA,IWB,IWC,IWDの信号が1になり
変換器AのアームW,変換器BのアームW,変換器Cの
アームW,変換器DのアームWを通電する。 (2)交流電流の制御 時刻t1 から時刻t8 までの期間は下記のように制御す
る。IUX≧1のとき IUAの信号により変換器Aの
ア―ムUを通電する。IUX≧2のとき IUBの信号
により変換器Bのア―ムUを通電する。IUX≧3のと
き IUCの信号により変換器Cのア―ムUを通電す
る。IUX≧4のとき IUDの信号により変換器Dの
ア―ムUを通電する。IWX≧1のとき IWDの信号
により変換器Dのア―ムWを通電する。IWX≧2のと
き IWCの信号により変換器Cのア―ムWを通電す
る。IWX≧3のとき IWBの信号により変換器Bの
ア―ムWを通電する。IWX≧4のとき IWAの信号
により変換器Aのア―ムWを通電する。図3に示す一例
では、時刻t2 ににおいてIUXが1になりIUAが1
になる。時刻t4 において、IUXが2になりIUBが
1になる。時刻t6 において、IUXが3になりIUC
が1になる。時刻t3 において、IWXが2になりIW
Bが0になる。時刻t5 において、IWXが1になりI
WCが0になる。時刻t7 において、IWXが0になり
IWDが0になる。 (3)バイパス電流の制御 時刻t1 から時刻t8 までの期間は下記のように制御す
る。IVA=1−IUA−IWAにより求めたIVAの
信号により変換器Aのア―ムVを通電する。IVB=1
−IUB−IWBにより求めたIVBの信号により変換
器Bのア―ムVを通電する。IVC=1−IUC−IW
Cにより求めたIVCの信号により変換器Cのア―ムV
を通電する。IVD=1−IUD−IWDにより求めた
IVDの信号により変換器Dのア―ムVを通電する。図
3に示す一例では、時刻t1 から時刻t2 までの期間は
IUAおよびIWAは0であるからIVAが1になる。
時刻t3 から時刻t4 までの期間はIUBおよびIWB
は0であるからIVBが1になる。時刻t5 から時刻t
6 までの期間はIUCおよびIWCは0であるからIV
Cが1になる。時刻t7 から時刻t6 までの期間はIU
DおよびIWDは0であるからIVDが1になる。
When the absolute value of RIW is maximum and RIW is positive, the signals of IWA, IWB, IWC, and IWD become 1, and the arm W of the converter A, the arm W of the converter B, the arm W of the converter C, The arm W of the converter D is energized. (2) Control of AC Current During the period from time t1 to time t8, control is performed as follows. When IUX ≧ 1 The arm U of the converter A is energized by an IUA signal. When IUX ≧ 2 The arm U of the converter B is energized by an IUB signal. When IUX ≧ 3 The arm U of the converter C is energized by an IUC signal. When IUX ≧ 4 The arm U of the converter D is energized by an IUD signal. When IWX ≧ 1, the arm W of the converter D is energized by an IWD signal. When IWX ≧ 2 The arm W of the converter C is energized by an IWC signal. When IWX ≧ 3 The arm W of the converter B is energized by an IWB signal. When IWX ≧ 4 The arm W of the converter A is energized by an IWA signal. In the example shown in FIG. 3, at time t2, IUX becomes 1 and IUA becomes 1
become. At time t4, IUX becomes 2 and IUB becomes 1. At time t6, IUX becomes 3 and IUC
Becomes 1. At time t3, IWX becomes 2 and IWX
B becomes 0. At time t5, IWX becomes 1 and IWX becomes 1.
WC becomes 0. At time t7, IWX becomes 0 and IWD becomes 0. (3) Control of bypass current During the period from time t1 to time t8, control is performed as follows. The arm V of the converter A is energized by the signal of IVA obtained by IVA = 1-IUA-IWA. IVB = 1
-The arm V of the converter B is energized by the signal of IVB obtained by IUB-IWB. IVC = 1−IUC−IW
The arm V of the converter C is obtained from the IVC signal obtained by C.
Is turned on. The arm V of the converter D is energized by the signal of IVD obtained by IVD = 1-IUD-IWD. In the example shown in FIG. 3, during the period from time t1 to time t2, IUA and IWA are 0 and IVA is 1.
The period from time t3 to time t4 is IUB and IWB
Is 0 and IVB is 1. From time t5 to time t
In the period up to 6, IUC and IWC are 0, so IV
C becomes 1. The period from time t7 to time t6 is IU
Since D and IWD are 0, IVD is 1.

【0023】時刻t1 から時刻t8 までの期間に継続す
る他の60°毎の期間についても同様に制御することに
より、通電ア―ム演算手段48の出力信号IUA,IV
A,IWA,IXA,IYA,IZA,IUB,IV
B,IWB,IXB,IYB,IZB,IUC,IV
C,IWC,IXC,IYC,IZC,IUD,IV
D,IWD,IXD,IYD,IZDは図3に示すよう
に動作する。IUA,IVA,IWA,IXA,IY
A,IZAの信号により変換器Aのア―ムU,V,W,
X,Y,Zを制御する。IUB,IVB,IWB,IX
B,IYB,IZBの信号により変換器Bのア―ムU,
V,W,X,Y,Zを制御する。IUC,IVC,IW
C,IXC,IYC,IZCの信号により変換器Cのア
―ムU,V,W,X,Y,Zを制御する。IUD,IV
D,IWD,IXD,IYD,IZDの信号により変換
器Dのア―ムU,V,W,X,Y,Zを制御する。
The same control is performed for the other 60 ° periods that continue from the time t1 to the time t8, so that the output signals IUA and IV of the energizing arm operation means 48 are controlled.
A, IWA, IXA, IYA, IZA, IUB, IV
B, IWB, IXB, IYB, IZB, IUC, IV
C, IWC, IXC, IYC, IZC, IUD, IV
D, IWD, IXD, IYD, IZD operate as shown in FIG. IUA, IVA, IWA, IXA, IY
A, U, V, W,
X, Y and Z are controlled. IUB, IVB, IWB, IX
Based on the signals of B, IYB and IZB, the arms U,
V, W, X, Y, and Z are controlled. IUC, IVC, IW
The arms U, V, W, X, Y and Z of the converter C are controlled by the signals of C, IXC, IYC and IZC. IUD, IV
The arms U, V, W, X, Y and Z of the converter D are controlled by the signals D, IWD, IXD, IYD and IZD.

【0024】IUは以上の制御により得られる変換器
A,変換器B,変換器C,変換器DののU相電流の合計
値である。U相電流の指令値RIUに追従した正弦波状
の電流が得られる。V相電流IV,W相電流IWについ
ても同様に制御される。
IU is the total value of the U-phase currents of converter A, converter B, converter C, and converter D obtained by the above control. A sinusoidal current following the U-phase current command value RIU is obtained. The V-phase current IV and the W-phase current IW are similarly controlled.

【0025】尚、前述の実施例では4台の単位変換器を
並列に運転する場合について説明したが、本発明は4台
以外の複数台の単位変換器を並列運転する場合について
も同様にして実施できるものである。
In the above-described embodiment, the case where four unit converters are operated in parallel has been described. However, the present invention is similarly applied to the case where a plurality of unit converters other than four are operated in parallel. It can be implemented.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、直流
正側端子及び負側端子がそれぞれ直流リアクトルを介し
て各別に直流電源に接続され、交流端子を並列接続して
三相交流出力を得るようにしたn個の単位変換器から成
る電力変換装置の出力電流を正弦波状に制御できるか
ら、特に、多数の変換器を並列に接続して大容量の電力
変換を行う場合に高調波を微小にすることが可能であ
る。又、図2に示すように、IUA,IXA,IVA,
IWA,IZA,……IZDは出力周波数の1Hzにつ
いて2回のオンオフとなり各波形は規則的に制御される
ことから、例えば、出力周波数が50Hzの場合変換器
の各アームのスイッチング周波数は100Hzとなり低
いスイッチング周波数で出力電流を正弦波状に制御でき
る。そのためスイッチング損失を低減できるから効率の
高い電力変換装置を実現することができる。
As described above, according to the present invention, the DC positive terminal and the negative terminal are respectively connected to the DC power supply via the DC reactor, and the AC terminals are connected in parallel to form a three-phase AC output. The output current of the power converter composed of n unit converters can be controlled in a sinusoidal manner, so that a large number of converters can be connected in parallel to perform a large-capacity power conversion. Can be made very small. Also, as shown in FIG. 2, IUA, IXA, IVA,
Since IWA, IZA,..., IZD are turned on and off twice for an output frequency of 1 Hz and each waveform is regularly controlled, for example, when the output frequency is 50 Hz, the switching frequency of each arm of the converter is 100 Hz, which is low. The output current can be controlled in a sine wave shape at the switching frequency. Therefore, the switching loss can be reduced, so that a highly efficient power converter can be realized.

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

【図1】本発明の一実施例を示す制御回路のブロック構
成図。
FIG. 1 is a block diagram of a control circuit showing one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例の作用を説明するための図。FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of one embodiment of the present invention.

【図3】本発明を適用する電力変換装置の主回路構成
図。
FIG. 3 is a main circuit configuration diagram of a power converter to which the present invention is applied.

【図4】従来の電力変換装置の制御回路のブロック構成
図。
FIG. 4 is a block diagram of a control circuit of a conventional power converter.

【図5】従来の電力変換装置の制御装置の作用を説明す
るための波形図。
FIG. 5 is a waveform chart for explaining an operation of a control device of the conventional power converter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 …交流負荷 2〜4 …
コンデンサ 5〜8 …単位変換器 9〜32 …
GTO 33〜40…直流リアクトル 41〜44…
直流電源 45 …電流指令値発生手段 46 …
電流位相検出手段 47 …通電アーム数演算手段 48 …
通電アーム演算手段
1 ... AC load 2-4 ...
Capacitors 5 to 8 Unit converters 9 to 32
GTO 33-40 DC reactor 41-44 ...
DC power supply 45 ... current command value generating means 46 ...
Current phase detecting means 47 ... means for calculating the number of energized arms 48 ...
Power supply arm calculation means

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 6アームのスイッチング素子を三相ブリ
ッジ接続してなり、直流正側端子及び負側端子がそれぞ
れ直流リアクトルを介して各別に直流電源に接続され、
交流端子を並列接続して三相交流出力を得るようにした
n個の単位変換器を有する電力変換装置の制御装置にお
いて、 該電力変換装置の三相交流電流の三相交流電流指令値
発生する電流指令値発生手段と、 該三相交流電流指令値の絶対値が他の二相より大きい
大の相を検出する電流位相検出手段と、前記三相交流電流指令値の絶対値が最大となる三相交流
電流指令値の正負を検出する電流符号検出手段と、 前記三相交流電流指令値と前記直流電源の直流電流の比
から前記n個の単位変換器の通電アーム数を決定する通
電アーム数演算手段と、前記電流位相検出手段の出力と前記電流符号検出手段の
出力と前記通電アーム数演算手段の出力とが入力され、
前記電流位相検出手段の出力と前記電流符号検出手段の
出力とを基に前記n個の単位変換器全てについて前記三
相交流電流指令値の絶対値が最大の相の正負いずれかの
アームをオンさせる電流最大相制御機能と、前記n個の
単位変換器いずれかについて前記三相交流電流指令値の
絶対値が最大でない二相の前記三相交流電流指令値の絶
対値が最大の相でオンしているアームと正負逆側のアー
ムを前記通電アーム数に応じてオンさせる交流電流制御
機能と、前記n個の単位変換器それぞれについて前記三
相交流電流指令値の絶対値が最大でない二相の前記三相
交流電流指令値の絶対値が最大の相でオンしているアー
ムと正負逆側のアームがいずれもオンしていない場合に
前記三相交流電流指令値の絶対値が最大の相でオンして
いるアームと直列の正負逆側のアームをオンさせるバイ
パス電流制御機能とを備えた通電アーム演算手段とを具
備したことを特徴とする 電力変換装置の制御装置。
1. A six-arm switching element comprising a three-phase bridge.
The DC positive terminal and the negative terminal are each connected to a DC power supply via a DC reactor, respectively.
A control device for a power conversion device having n unit converters configured to obtain a three-phase AC output by connecting AC terminals in parallel, the three-phase AC current of the power conversion device being three-phase A current command value generating means for generating an AC current command value , a maximum value of the three-phase AC current command value being larger than the other two phases;
Current phase detecting means for detecting a large phase , and three-phase AC in which the absolute value of the three-phase AC current command value is maximum.
Current sign detecting means for detecting whether the current command value is positive or negative; and energizing arm number calculating means for determining the energizing arm number of the n unit converters from a ratio of the three-phase AC current instruction value and the DC current of the DC power supply And the output of the current phase detecting means and the current sign detecting means.
An output and an output of the energizing arm number calculating means are input,
The output of the current phase detection means and the output of the current sign detection means
And the output of the n unit converters.
The absolute value of the phase AC current command value is
A current maximum phase control function for turning on the arm;
For any of the unit converters, the three-phase AC current command value
Absolute value of two-phase three-phase AC current command value whose absolute value is not maximum
The arm that is turned on in the phase with the largest pair value and the arm that is
AC current control for turning on the arm according to the number of the energizing arms
The function and the three units for each of the n unit converters
Above three-phase two-phase AC current command value absolute value is not maximum
An arc that is turned on in the phase where the absolute value of the AC
If neither the arm nor the opposite arm is on,
Turn on in the phase where the absolute value of the three-phase AC current command value is the maximum
To turn on the opposite arm in series with the arm
Energizing arm computing means having a path current control function.
A control device for a power conversion device, comprising:
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