JP3341068B2 - サイクロコンバータの動作群切換方法及び装置並びにサイクロコンバータ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、サイクロコンバータの
動作群切換方法及び装置並びにサイクロコンバータ装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】サイクロコンバータは周波数変換器の１
つであり、可変速発電機または電動機の可変速駆動装置
として広く用いられている。大容量の発電機または電動
機の分野においては、例えば同期機の２次側巻線を周波
数変換器により交流励磁する２次励磁方式の交流同期発
電機または電動機を用いてなる可変速揚水発電システム
が実用化されている。この場合の周波数変換器として、
例えばサイクロコンバータが用いられる。

【０００３】サイクロコンバータの方式として非循環電
流方式のものが知られている。この方式のサイクロコン
バータは、制御性、経済性およびコンパクト性などに優
れることから、特開平１−１６０３６２号公報に記載さ
れているように、広く採用されている。このような非循
環電流方式のサイクロコンバータは、周知のように、同
一特性を持つ２組の位相制御コンバータ（正側、負側）
をその出力端において逆並列接続し、負荷電流の正方向
半波は正群コンバータにより、負方向半波は負群コンバ
ータにより負荷電力を制御するようになっている。その
ため、負荷電流の極性が変わる時期に合わせて、正群コ
ンバータと負群コンバータの切換を行う必要があり、こ
の切換時に誤り正群と負群とを同時に動作させると、電
源短絡となり短絡電流によってコンバータのサイリスタ
を破損させることになる。そこで、従来は、サイクロコ
ンバータの動作群の切換時に、双方の群に共に電流を流
さない切換休止期間を設けている。

【０００４】しかし、１つの相の正群と負群の双方のコ
ンバータが停止している切換休止期間中、負荷である電
動機の巻線あるいは発電電動機の２次巻線の対応する相
巻線は開路状態になる。そして、その開路巻線に他相の
巻線との相互誘導により誘起電圧が発生する。この誘起
電圧により、発電機または電動機の出力脈動（出力電
圧、有効電力、無効電力の脈動、またはトルクリップ
ル）が現われる。この脈動は、前記切換動作期間が長け
れば長いほど大きくなる。また、サイクロコンバータ出
力の波形歪が大きくなり、高調波発生の原因となる。

【０００５】そこで、従来の動作群切り換えは、、サイ
クロコンバータの正弦波状の出力電流指令Ｉ＊に対して
実際の出力電流Ｉがある一定の位相遅れαを持つことに
鑑み、出力電流指令Ｉ＊が零になったことを検出して動
作中の正群または負群コンバータの出力電流を急速に絞
り込む。その後、実際の出力電流が零になったことを検
出して動作群のサイリスタゲート信号をゲートブロック
の状態にする。そして、動作群のサイリスタのターンオ
フ時間後、休止群のサイリスタのゲート信号をゲートオ
ン状態にするようにしていた。

【０００６】ところが、上記の位相遅れαはサイクロコ
ンバータの出力周波数などの動作状態により変動する。
例えば、出力周波数が低下すると位相遅れαが大きくな
り、出力電流指令Ｉ＊が零になっても、まだ出力電流Ｉ
は零に近づいてないのに電流が急激に絞り込まれること
になる。これにより、出力波形が歪むばかりでなく、動
作中のコンバータのゲートブロック時間が長くなり、等
価的に前記切換休止期間が延びて、発電機または電動機
の出力脈動や、サイクロコンバータ出力の波形歪が大き
くなるという問題がある。

【０００７】このような問題を解決するため、前記公報
に記載された発電電動機の２次励磁用のサイクロコンバ
ータの場合、すべり周波数に基づいて前記位相遅れαを
演算により推定し、出力電流指令Ｉ＊の位相をα遅延し
た推定出力電流Ｉ＊（α）を生成し、この推定出力電流
Ｉ＊（α）の零を検出したときに、出力電流Ｉの絞り込
みを行って切換制御を開始するようにすることが提案さ
れている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、位相遅れα
は、サイクロコンバータの出力電流、出力周波数、ある
いは発電機または電動機の出力（有効電力や無効電力、
またはトルク）または力率等の状態によって変動するも
のである。したがって、上記従来のように演算により位
相遅れαを推定する方式では、その推定演算にかかる関
数式を設定するのが困難であり、様々な変動要因に対応
させて位相遅れを的確に推定することができないから、
出力の脈動や波形歪を十分に低減できないという問題が
ある。

【０００９】本発明の目的は、出力電流指令に対する実
際の出力電流の位相遅れを、様々な変動要因に拘らず的
確に予測して、動作群切り換えに伴う切換動作期間を短
くできるサイクロコンバータの動作群切換方法及び装置
並びにこれを具備してなるサイクロコンバータ装置を提
供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第１の方法及び装置は、正群と負群のコン
バータを有するサイクロコンバータの出力電流指令と出
力電流との位相差を予測し、該予測位相差と出力電流指
令とに基づいて出力電流が零になる切換開始時点を予測
し、該予測切換開始時点にて動作中のコンバータの出力
電流の絞り込みを開始し、前記出力電流の実測値が零に
なった時点で動作中のコンバータを停止させ、該コンバ
ータの動作が停止してから他のコンバータの動作を開始
させるようにしてなるサイクロコンバータの動作群切換
において、前記出力電流の実測値が零になった時点と前
記予測切換開始時点との差を求め、該差に応じて前記予
測位相差を修正することを特徴とする。

【００１１】また、本発明の第２の方法及び装置は、上
記第１の方法及び装置の予測位相差修正方法に代えて、
サイクロコンバータ及び負荷の各部の状態量の少なくと
も１つを検出し、該状態量の脈動を低減するように前記
予測位相差を修正することを特徴とする。この場合の状
態量としては、前記サイクロコンバータの負荷である発
電機又は電動機の出力電圧、有効電力、無効電力、出力
トルク等の出力状態量の少なくとも１つが適用できる。

【００１２】また、本発明の第３の方法及び装置は、上
記第１又は第２の方法及び装置の予測位相差修正方法に
代えて、前記切換開始時点と前記動作中のコンバータの
動作が停止する迄の切換動作時間を検出し、該時間を低
減するように前記予測位相差を修正することを特徴とす
る。

【００１３】なお、上記において、動作中のコンバータ
の動作停止の判断は、当該コンバータのスイッチング素
子がターンオフ完了したことによることができる。

【００１４】

【作用】このように構成されることから、本発明によれ
ば次の作用により、上記目的が達成できる。まず、出力
電流の実測値が零になった時点と予測位相差に基づく予
測切換開始時点との差は、いわば切換動作における無駄
時間である。したがって、これを短くすれば切換動作期
間を短くでき、出力脈動などの弊害を低減できる。本発
明の第１の方法及び装置によれば、上記差を切換動作の
都度求め、その差に応じて予測位相差を修正するように
しているから、様々な変動要因に拘らず的確に予測位相
差を設定できるので、動作群切り換えに伴う切換動作期
間を短くできるのである。

【００１５】また、上記差に相当する無駄時間が生じた
結果として、サイクロコンバータの負荷である発電機又
は電動機の出力電圧、有効電力、無効電力、出力トルク
等の出力状態量に脈動が発生することから、本発明の第
２の方法及び装置によれば、これを直接低減するように
前記予測位相差を修正しているから、上記と同様目的が
達成できる。

【００１６】さらに、本発明の第３の方法及び装置によ
れば、切換動作時間を直接短くするように予測位相差を
修正していることから、上記と同様目的を達成できるこ
とは明らかである。

【００１７】

【実施例】以下、本発明を図示実施例に基づいて説明す
る。図１に、本発明に係るサイクロコンバータの動作群
切換装置の一実施例のブロック構成図を示し、図２にこ
れを適用してなる２次励磁方式の交流同期発電電動機シ
ステムの全体構成図を示す。図２に示すように、電力系
統１に主変圧器２と遮断器５を介して発電電動機３の固
定子巻線が接続されている。発電電動機３の回転子巻線
を交流励磁するための励磁電流は、励磁変圧器９（ａ，
ｂ，ｃ）を入力電源とする非循環電流方式のサイリスタ
コンバータ７（ａ，ｂ，ｃ）によって、３相のすべり周
波数に変換され、各相の回転子巻線に通流されるように
なっている。各相のサイリスタコンバータ７は、図示し
ていないが、正群コンバータと負群コンバータとを逆並
列接続した構成とされ、各コンバータのスイッチング素
子であるサイリスタは、自動パルス位相器としての機能
を有するコンバータ制御装置１０から出力されるゲート
パルスにより、周知のように駆動制御されるようになっ
ている。なお、コンバータ制御装置１０には制御変圧器
１４から入力電源の状態量の情報が入力されている。そ
して、前記正群コンバータと負群コンバータは、各サイ
クロコンバータ７の出力電流の正の半波と負の半波に合
わせて、動作群切換装置８により動作の切換がなされる
ようになっている。出力電流Ｉｆは各サイクロコンバー
タ７の出力端に設けられた電流検出器１３により検出さ
れ、動作群切換装置８に入力されている。また、動作群
切換装置８には各サイクロコンバータ７の出力電流指令
Ｉ＊が入力されている。

【００１８】ここで、本発明の特徴部にかかる動作群切
換装置８の詳細構成を図１を用いて説明する。動作群切
換装置８はマイクロコンピュータにより実現されてい
る。入力される電流指令Ｉ＊はサイクロコンバータ７の
出力波形に対応する正弦波状の波形である。また、出力
電流の実測値Ｉｆも基本的に正弦波である。電流指令Ｉ
＊は位相部２２により予測位相差αに相当する一定位相
遅延され、Ｉ＊（α）としてＩ＊零点検出部２１に導か
れる。この零点検出部２１にてＩ＊（α）が零になる時
点（タイミング）が検出される。この検出方法として
は、予め設定されたＩ＊（α）の零レベルと入力される
Ｉ＊（α）とを比較することにより検出する。または、
Ｉ＊（α）の極性が変化するタイミングにより検出する
こともできる。上記位相部２２とＩ＊（α）零点検出部
２１とにより、出力電流Ｉｆが零になる時点を予測する
零点予測手段を構成している。

【００１９】一方、Ｉｆ零点検出部２１は入力される出
力電流Ｉｆが零になる時点（タイミング）を検出する。
この検出方法は、上記の他、動作中のコンバータのスイ
ッチング素子の端子電圧が逆電圧に変化したタイミング
により検出するようにしてもよい。

【００２０】このようにして検出された２つの零時点の
検出信号は、零点位相差検出部２３に入力され、ここに
おいてそれらの検出信号が入力される時間差（位相差と
同等）ＴＤを計測する。この計測方法の具体例を図３に
示し詳細は後述する。この時間差ＴＤは切換開始時点修
正手段として機能する切換開始タイミング演算部２４に
入力される。

【００２１】切換開始タイミング演算部２４は入力され
る時間差ＴＤに基づいて、この時間差を低減するように
前記予測位相差αを修正し、これを前記位相部２２に出
力する。この修正処理の具体例を図４に示すが、詳細は
後述する。位相部２２はに入力される修正された予測位
相差αに従って出力電流指令Ｉ＊を移相させるように動
作する。

【００２２】切換制御演算部２４は、Ｉ＊（α）零点検
出部２１から出力される予測零時点の検出信号を入力
し、そのタイミングに合わせて、現在動作中の正群又は
負群のコンバータの出力電流の絞り込みを開始させるゲ
ートシフト信号ＰＳ又はＮＳを、コンバータ制御装置１
０に出力する。また、Ｉｆ零点検出部２０から出力され
る零時点の検出信号を入力し、この入力タイミングに合
わせて、現在動作中の正群又は負群のコンバータの動作
を停止させる指令、つまりゲートブロックさせるゲート
信号ＰＧ又はＮＧをコンバータ制御装置１０に出力す
る。また、切換制御演算部２４は、動作中のコンバータ
のスイッチング素子の端子電圧が逆電圧に変化したこと
により、切換動作完了を検出する図示していない手段か
ら出力されるパルス信号の切換完了信号を取り込み、上
記の各部にリセット信号として出力するようになってい
る。

【００２３】図３に示すように、零点位相差検出部２３
はステップ１０１乃至１０９の処理を所定のサンプリン
グ周期ごとに実行するようになっている。まず、ステッ
プ１０１で切換完了信号のパルス信号により、動作群の
切換が完了したか否かを判断し、完了した場合はステッ
プ１０７でカウンタ１，２をリセットして処理を終了す
る。切換完了でない通常状態の場合は、ステップ１０２
にてＩ＊（α）零点検出部２１から検出信号が入力され
たか否かにより、Ｉ＊（α）が零になったか否かを判断
する。零でない場合は、ステップ３に進んで、Ｉｆ零点
検出部２０から検出信号が入力されたか否かにより、Ｉ
ｆが零になったか否かを判断する。これも零でなけれ
ば、ステップ１０７にてカウンタ１，２をリセットす
る。ステップ１０２の判断で、Ｉ＊（α）が零のとき
は、ステップ１０４で加算カウンタ１に１を加算し、ス
テップ１０５の判断でＩｆが零になる迄、ステップ１０
４に戻って加算カウンタ１に１を加算する。ステップ１
０５の判断でＩｆが零になると、ステップ１０６に進ん
で、その時のカウンタ値を前記時間差ＴＤとして出力す
る。一方、ステップ１０３の判断で、Ｉｆが零のとき
は、ステップ１０８にて減算カウンタ２から１を減算
し、ステップ１０９の判断でＩ＊（α）が零になる迄、
ステップ１０８に戻ってカウンタ２から１を減算する。
ステップ１０９の判断でＩ＊（α）が零になると、ステ
ップ１０６に進んで、その時のカウンタ値を前記時間差
ＴＤとして出力する。このようにして、実際の出力電流
Ｉｆに対し、Ｉ＊（α）が進み、遅れのいずれに、どれ
だけずれているかを検出できる。

【００２４】図４に示すように、切換開始タイミング演
算部２４はステップ２０１乃至２０６の処理を、所定の
サンプリング周期ごとに実行するようになつている。ス
テップ２０１で切換完了信号に基づいて切換完了か否か
を判断する。切換完了していなければ、ステップ２０５
に進んで予想位相差αの修正量Δαを「０」に設定して
ステップ２０６に進み、実質的にαを変更しない。切換
完了していれば、ステップ２０２にて入力された時間差
ＴＤが予め設定されている上限値以上であるか否かによ
り、過大であるか否かを判断する。これは落雷などの大
きな外乱による検出器等の故障を排除するためである。
過大のときは、ステップ２０５に進み、前記と同様に実
質的にαを変更しない。過大でないときは、ステップ２
０６に進んでＴＤが許容値ε以下か否かを判断する。許
容値以下のときは、予想位相差αを変更する必要がない
として、ステップ２０５，２０６の処理を実行する。許
容値を超えているときはステップ２０４に進んで、修正
量Δαを「ＴＤ」に設定し、ステップ２０６にて、今ま
でのαにΔαを加算して予想位相差αを修正する。ここ
で、上記許容値εは例えばＴＤ＝±３ｍｓｅｃ程度に設
定するのが好ましい。

【００２５】上記のように構成される実施例の動作を図
５に示したタイミングチャートを参照しながら説明す
る。図５は、切換動作開始のタイミングが、ずれている
状態ＴＤ１から最適なＴＤ３に自動調整される過程を示
したものである。時刻ｔ１では予測位相差がα１であ
る。したがって、Ｉ＊（α）はＩ＊が零になってからα
１位相が遅れた時刻ｔ２で零となる。これによりＩ＊
（α）零点検出部２１の出力信号がＨレベルになり、カ
ウンタ１がＴＤの加算を開始する。これと同時に、切換
制御演算部２５から負群コンバータのゲートシフト信号
ＮＳが出力され、これにより負群コンバータの出力電流
の絞り込みが開始される。そして、時刻ｔ３において、
実際の出力電流Ｉｆが零になると、Ｉｆ零点検出部２０
の出力信号がＨレベルになり、カウンタ１が停止し、零
点位相差検出部２３はその時の時間差ＴＤ１を出力す
る。

【００２６】これにより、切換開始タイミング演算部２
４は図４の手順に従って、過大又は許容値ε以下か否か
を判断し、この判断に従ってα２＝α１＋ＴＤ１を求
め、位相部２２に出力する。また、時刻ｔ３では、負群
のコンバータのスイッチング素子であるサイリスタのゲ
ートをブロックするため、負群ゲート信号ＮＧ（Ｌレベ
ル）を出力する。そして、切換完了信号が入力されたタ
イミングに合わせて、正群コンバータの動作を開始させ
るため、正群ゲート信号ＰＧをＨレベルに切り換える。
これと同時に、零点検出部２０，２１及び零点位相差検
出部２３をリセットする。

【００２７】時刻ｔ４，ｔ５，ｔ６，ｔ７における動作
は、電流指令Ｉ＊の極性が交番し正群コンバータから負
群コンバータに切り換えるものである。各時刻における
動作は前記ｔ１，ｔ２，ｔ，３，ｔ４の場合と同一であ
るが、前回の切換動作により、予想位相差αがＴＤ１だ
け遅らされているから、電流絞り込み開始、すなわち切
換動作開始タイミングがその分だけ実際の出力電流Ｉｆ
の零点に近くなっている。また、この切換時に演算され
た時間差ＴＤ２により、予想位相差はα３＝α２＋ＴＤ
２に修正される。

【００２８】この修正されたα３に従って、時刻ｔ８，
ｔ９，ｔ１０，ｔ１１における切換がなされる。図から
判るように、前回の切換時よりも切換開始タイミングが
最適な方向に修正され、Ｉ＊（α）が零になるのとほぼ
同時に実際の出力電流Ｉｆが零になっている。このよう
に、自動的に切換開始タイミングが調整され、両軍コン
バータの電流が零になる期間が短くなっている。その結
果、発電電動機３の発電機として動作する際の出力電
圧、有効電力、無効電力の脈動が低減され、また電動機
として動作する際のトルクの脈動が低減される。また、
高調波の低減が可能である。

【００２９】上記実施例の図４の修正量Δαを求める処
理は、次の数式１又は２のように変形することができ
る。

【００３０】

【数１】Δα＝ｋ１・ＴＤ

【００３１】

【数２】 Δα＝（ｋ１・ＴＤ１＋ｋ２・ＴＤ２＋………ｋｎ・ＴＤｎ）／ｎ 数式１，２にいて、重み係数ｋｎを適宜選択することに
より、修正量Δαを速く収束させることができるので、
サイクロコンバータの出力周波数変化時などにすばやく
安定な運転を行うことができる。

【００３２】また、切換開始タイミング演算部２４の修
正量Δαを求める処理は、図４に示したものに代えて、
図６と図７に示すように、ファジー推論を適用した実施
例も有効である。本実施例は、発電機又は電動機の出力
脈動（出力電力、トルクの脈動など）ΔＰを最小にする
ことを目的とし、前記時間差ＴＤを考慮して、次に示す
ルールにより推論を行って、修正量Δαを求めるもので
ある。

【００３３】 推論１：ΔＰが小さく、ＴＤが小さいならば、修正しな
い 推論２：ΔＰが小さく又は大きくなく、ＴＤが位相遅れ
ならば、αを増加修正 推論３：ΔＰが小さく又は大きく、ＴＤが位相進みなら
ば、αを減少修正 推論４：ΔＰが大きく、ＴＤが小ならば、修正は小さく
する 推論１〜４のファジー推論のメンバーシップ関数を図７
の１１４と１１５に示す。メンバーシップ関数１１４
は、出力脈動ΔＰを入力し、修正量Δαを動かさない度
合いＡと、修正量Δαを動かす度合いＢとを求める。メ
ンバーシップ関数１１５は、修正量Δαを動かさない度
合いＣと、増加修正する度合いＤと、減少修正する度合
いＥ（図７の例では、位相進みが大きいが、「０」にな
っている。）とを求める。小値選択部１１７Ａは、動か
さない度合いＡ，Ｃの小値を、小値選択部１１７Ｂは増
加修正の度合いＢ，Ｄの小値を、小値選択部１１７Ｃ
は、減少修正する度合いＢ，Ｅの小値を、それぞれ選択
する。これらにより選択した度合いＦ，Ｇ，Ｈに対し、
修正量Δαの関係を定めたメンバーシップ関数１１６を
用い、度合いＦ，Ｇ，Ｈに対応した関数の面積（斜線
部）の重心を求め、その重心の位置に対応する横軸の修
正量Δαの値を求めて出力する。

【００３４】したがって、本実施例によれば、直接的に
出力脈動を小さくできる。上記出力脈動の他、発電機又
は電動機の無効電力脈動、電圧脈動を小さくするよう
に、図６，８のファジー推論を適用することもできる。
また、切換開始から切換完了までの時間を計測し、この
時間を小さくするように図６，８のファジー推論を適用
してもよい。さらに、それらの状態量を組み合わせて適
用してもよい。

【００３５】また、図１実施例において、移相部２２に
より電流指令Ｉ＊を予想位相差αだけ移相させたＩ＊
（α）の零点を検出するようにしたが、これに代えて電
流指令Ｉ＊の零点を検出し、この検出時点に予想位相差
αを加算して、出力電流の予想零点を求めるようにして
もよい。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
非循環電流方式のサイクロコンバータの動作群切換に係
る予想位相差を実績に応じて自動調整していることか
ら、安全確実に、かつ休止時間最短で高速に動作群を切
り換えることができる。その結果、関数設定などの調整
項目を削減できるだけでなく、可変速発電機又は電動機
の駆動用電源として、又は励磁用の周波数変換器として
のサイクロコンバータに用いた場合に、出力波形歪の抑
制による可変速機の出力脈動を大幅に低減できるととも
に、高周波の発生を大幅に低減でき、また運転性能を向
上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のサイクロコンバータの動作
群切換装置のブロック構成図である。

【図２】図１実施例装置を適用してなる可変速発電電動
機システムの全体構成図である。

【図３】図１実施例の零点位相差検出部の処理手順を示
すフローチャートである。

【図４】図１実施例の切換開始タイミング演算部の処理
手順を示すフローチャートである。

【図５】図１実施例の動作を説明するためのタイミング
チャートである。

【図６】切換タイミング演算部の他の実施例の処理手順
を示すフローチャートである。

【図７】図６の処理内容にかかるファジー推論の方法を
説明する図である。

【符号の説明】

７ サイクロコンバータ ８ 動作群切換装置 １０ コンバータ制御装置 １３ 電流検出器 ２０ Ｉｆ零点検出部 ２１ Ｉ＊（α）零点検出部 ２２ 移相部 ２３ 零点位相差検出部 ２４ 切換開始タイミング演算部 ２５ 切換制御演算部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−160362（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−230468（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−9262（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−259799（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−54899（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−19167（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−65921（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02M 5/00 - 5/48 H02P 9/00 - 9/48

Claims (16)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 正群と負群のコンバータを有するサイク
   ロコンバータの出力電流指令と出力電流との位相差を予
   測し、該予測位相差と出力電流指令とに基づいて出力電
   流が零になる切換開始時点を予測し、該予測切換開始時
   点にて動作中のコンバータの出力電流の絞り込みを開始
   し、前記出力電流の実測値が零になった時点で動作中の
   コンバータを停止させ、該コンバータの動作が停止して
   から他のコンバータの動作を開始させるようにしてなる
   サイクロコンバータの動作群切換方法において、前記出
   力電流の実測値が零になった時点と前記予測切換開始時
   点との差を求め、該差に応じて前記予測位相差を修正す
   ることを特徴とするサイクロコンバータの動作群切換方
   法。
2. 【請求項２】 正群と負群のコンバータを有するサイク
   ロコンバータの出力電流指令と出力電流との位相差を予
   測し、該予測位相差と出力電流指令とに基づいて出力電
   流が零になる切換開始時点を予測し、該予測切換開始時
   点にて動作中のコンバータの出力電流の絞り込みを開始
   し、前記出力電流の実測値が零になった時点で動作中の
   コンバータを停止させ、該コンバータの動作が停止して
   から他のコンバータの動作を開始させるようにしてなる
   サイクロコンバータの動作群切換方法において、サイク
   ロコンバータ及び負荷の各部の状態量の少なくとも１つ
   を検出し、該状態量の脈動を低減するように前記予測位
   相差を修正することを特徴とするサイクロコンバータの
   動作群切換方法。
3. 【請求項３】 請求項２において、前記状態量が、前記
   サイクロコンバータの負荷である発電機又は電動機の有
   効電力、無効電力、出力トルク等の出力状態量の少なく
   とも１つであることを特徴とするサイクロコンバータの
   動作群切換方法。
4. 【請求項４】 正群と負群のコンバータを有するサイク
   ロコンバータの出力電流指令と出力電流との位相差を予
   測し、該予測位相差と出力電流指令とに基づいて出力電
   流が零になる切換開始時点を予測し、該予測切換開始時
   点にて動作中のコンバータの出力電流の絞り込みを開始
   し、前記出力電流の実測値が零になった時点で動作中の
   コンバータを停止させ、該コンバータの動作が停止して
   から他のコンバータの動作を開始させるようにしてなる
   サイクロコンバータの動作群切換方法において、前記切
   換開始時点と前記動作中のコンバータの動作が停止する
   迄の切換動作時間を検出し、該時間を低減するように前
   記予測位相差を修正することを特徴とするサイクロコン
   バータの動作群切換方法。
5. 【請求項５】 請求項１，２，３，４のいずれかにおい
   て、前記動作中のコンバータの動作停止の判断は、当該
   コンバータのスイッチング素子がターンオフ完了したこ
   とによることを特徴とするサイクロコンバータの動作群
   切換方法。
6. 【請求項６】 正群と負群のコンバータを有するサイク
   ロコンバータの出力電流指令を入力し、該入力された出
   力電流指令と予め設定されている出力電流指令と出力電
   流との予測位相差とに基づいて、出力電流が零になる時
   点を予測する零時点予測手段と、 出力電流の実測値を入力し、該入力された実測値が零に
   なる時点を検出する零点検出手段と、 前記零時点予測手段により予測された零時点に合わせて
   動作中のコンバータに出力電流の絞り込みを開始させ、
   前記零点検出手段により検出された零時点に合わせて該
   動作中のコンバータを停止させた後、他のコンバータの
   動作を開始させる切換制御手段と、 前記予測された零時点と前記検出された零時点との差を
   求め、該差に応じて前記予測位相差を修正する切換開始
   時点修正手段と、 を含んでなることを特徴とするサイクロコンバータの動
   作群切換装置。
7. 【請求項７】 請求項６において、前記零時点予測手段
   が、前記出力電流指令が零になる時点を検出し、該検出
   時点に前記予測位相差を加算して出力電流の予測零時点
   とするものであることを特徴とするサイクロコンバータ
   の動作群切換装置。
8. 【請求項８】 請求項６において、前記零時点予測手段
   が、前記出力電流指令を前記予測位相差だけ移相し、該
   移相された出力電流指令の零点を検出し、該検出時点を
   前記予測零時点とするものであることを特徴とするサイ
   クロコンバータの動作群切換装置。
9. 【請求項９】 請求項６において、前記切換開始時点修
   正手段は、前記差の絶対値が予め設定されている上限値
   以上のときと下限値以下のときは前記修正量を零とし、
   これら以外のときは前記差と該差に一定の係数を乗じた
   値のいずれか一方を修正量とすることを特徴とするサイ
   クロコンバータの動作群切換装置。
10. 【請求項１０】 請求項６において、前記切換開始時点
    修正手段は、前記差を複数回の切換制御にわたって単純
    平均した値と加重平均した値のいずれか一方を修正量と
    することを特徴とするサイクロコンバータの動作群切換
    装置。
11. 【請求項１１】 請求項６，７，８，９，１０のいずれ
    かにおいて、前記動作中のコンバータの動作停止は、当
    該コンバータのスイッチング素子がターンオフ完了した
    ことを、当該スイッチング素子の端子電圧が設定値に達
    したことにより検出することを特徴とするサイクロコン
    バータの動作群切換装置。
12. 【請求項１２】 正群と負群のコンバータを有するサイ
    クロコンバータの出力電流指令を入力し、該入力された
    出力電流指令と予め設定されている出力電流指令と出力
    電流との予測位相差とに基づいて、出力電流が零になる
    時点を予測する零時点予測手段と、 出力電流の実測値を入力し、該入力された実測値が零に
    なる時点を検出する零点検出手段と、 前記零時点予測手段により予測された零時点に合わせて
    動作中のコンバータに出力電流の絞り込みを開始させ、
    前記零点検出手段により検出された零時点に合わせて該
    動作中のコンバータを停止させた後、他のコンバータの
    動作を開始させる切換制御手段と、 サイクロコンバータ及び負荷の各部の状態量の少なくと
    も１つを入力し、該状態量の脈動を低減するように前記
    予測位相差を修正する切換開始時点修正手段と、 を含んでなることを特徴とするサイクロコンバータの動
    作群切換装置。
13. 【請求項１３】 請求項１２において、前記切換開始時
    点修正手段が、前記状態量として前記サイクロコンバー
    タの負荷である発電機の出力電圧、有効電力、無効電力
    又は電動機の出力トルク等の出力状態量の少なくとも１
    つを入力し、該出力状態量の脈動の大きさ又は小ささの
    程度と、前記予測された零時点と前記検出された零時点
    との差の極性に応じて、ファジー推論により前記予測位
    相差の修正量を求めるものであることを特徴とするサイ
    クロコンバータの動作群切換装置。
14. 【請求項１４】 請求項１３において、前記ファジー推
    論は、前記出力状態量の脈動の大きさ又は小ささに対応
    させて、前記予測位相差を修正しない度合いを設定した
    メンバーシップ関数と修正する度合いを設定したメンバ
    ーシップ関数とに基づいて推論することを特徴とするサ
    イクロコンバータの動作群切換装置。
15. 【請求項１５】 正群と負群のコンバータを有してなる
    サイクロコンバータと、 出力電流指令と出力周波数指令を含む与えられる指令に
    応じて、前記正群と負群のコンバータのスイッチング素
    子を制御するコンバータ制御装置と、 前記サイクロコンバータの出力電流の極性に合わせて、
    前記正群と負群のコンバータを交互に動作させるべく、
    前記コンバータ制御装置に切換指令を出力する動作群切
    換装置とを具備してなり、 前記動作群切換装置は、 出力電流指令を入力し、該入力された出力電流指令と予
    め設定されている出力電流指令と出力電流との予測位相
    差とに基づいて、出力電流が零になる時点を予測する零
    時点予測手段と、 出力電流の実測値を入力し、該入力された実測値が零に
    なる時点を検出する零点検出手段と、 前記零時点予測手段により予測された零時点に合わせて
    動作中のコンバータの出力電流の絞り込み開始指令を、
    前記零点検出手段により検出された零時点に合わせて該
    動作中のコンバータの停止指令を、該動作中のコンバー
    タが停止してから停止中のコンバータの動作開始指令を
    それぞれ前記コンバータ制御装置に出力する切換制御手
    段と、 前記予測された零時点と前記検出された零時点との差を
    求め、該差に応じて前記予測位相差を修正する切換開始
    時点修正手段と、 を含んでなることを特徴とするサイクロコンバータ装
    置。
16. 【請求項１６】 正群と負群のコンバータを有してなる
    サイクロコンバータと、 出力電流指令と出力周波数指令を含む与えられる指令に
    応じて、前記正群と負群のコンバータのスイッチング素
    子を制御するコンバータ制御装置と、 前記サイクロコンバータの出力電流の極性に合わせて、
    前記正群と負群のコンバータを交互に動作させるべく、
    前記コンバータ制御装置に切換指令を出力する動作群切
    換装置とを具備してなり、 前記動作群切換装置は、 出力電流指令を入力し、該入力された出力電流指令と予
    め設定されている出力電流指令と出力電流との予測位相
    差とに基づいて、出力電流が零になる時点を予測する零
    時点予測手段と、 出力電流の実測値を入力し、該入力された実測値が零に
    なる時点を検出する零点検出手段と、 前記零時点予測手段により予測された零時点に合わせて
    動作中のコンバータの出力電流の絞り込み開始指令を、
    前記零点検出手段により検出された零時点に合わせて該
    動作中のコンバータの停止指令を、該動作中のコンバー
    タが停止してから停止中のコンバータの動作開始指令を
    それぞれ前記コンバータ制御装置に出力する切換制御手
    段と、 サイクロコンバータ及び負荷の各部の状態量の少なくと
    も１つを入力し、該状態量の脈動を低減するように前記
    予測位相差を修正する切換開始時点修正手段と、 を含んでなることを特徴とするサイクロコンバータ装
    置。