JP3407550B2 - Ｐｗｍコンバータ装置の起動回路 - Google Patents
Ｐｗｍコンバータ装置の起動回路Info
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- JP3407550B2 JP3407550B2 JP18964396A JP18964396A JP3407550B2 JP 3407550 B2 JP3407550 B2 JP 3407550B2 JP 18964396 A JP18964396 A JP 18964396A JP 18964396 A JP18964396 A JP 18964396A JP 3407550 B2 JP3407550 B2 JP 3407550B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ＰＷＭコンバー
タ装置に係わり、特に起動時に電流が過大とならぬよう
にスムーズな起動を行なうことができるＰＷＭコンバー
タ装置の起動回路に関する。
タ装置に係わり、特に起動時に電流が過大とならぬよう
にスムーズな起動を行なうことができるＰＷＭコンバー
タ装置の起動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、例えば特公平５ー７０３８５号
公報に記載された、従来のＰＷＭコンバータ装置および
そのＰＷＭコンバータ装置の起動回路の回路構成を表す
ブロック回路を示す図である。図において、ＰＳは交流
電源、ＴＲは変圧器、ＣＯＮＶはＰＷＭコンバータであ
り、交流電源ＰＳは変圧器ＴＲを介してＰＷＭコンバー
タＣＯＮＶに入力され、直流に変換される。ＰＷＭコン
バータＣＯＮＶはゲートターンオフサイリスタ（以下、
ＧＴＯサイリスタと記す）Ｔ１〜Ｔ４およびダイオード
Ｄ１〜Ｄ４により構成されている。
公報に記載された、従来のＰＷＭコンバータ装置および
そのＰＷＭコンバータ装置の起動回路の回路構成を表す
ブロック回路を示す図である。図において、ＰＳは交流
電源、ＴＲは変圧器、ＣＯＮＶはＰＷＭコンバータであ
り、交流電源ＰＳは変圧器ＴＲを介してＰＷＭコンバー
タＣＯＮＶに入力され、直流に変換される。ＰＷＭコン
バータＣＯＮＶはゲートターンオフサイリスタ（以下、
ＧＴＯサイリスタと記す）Ｔ１〜Ｔ４およびダイオード
Ｄ１〜Ｄ４により構成されている。
【０００３】Ｌは交流リアクトル、ＣＯはフィルタコン
デンサ、ＶＤ１はＰＷＭコンバータＣＯＮＶの交流入力
側に設置された第１の電圧検出器、ＶＤ２はＰＷＭコン
バータＣＯＮＶの直流出力側に設置された第２の電圧検
出器、ＣＴ１は電流検出器である。ＰＷＭコンバータＣ
ＯＮＶは直流出力電圧ＶDが直流出力電圧指令値ＶRに等
しくなるようにＧＴＯサイリスタＴ１〜Ｔ４のゲート信
号が制御される。
デンサ、ＶＤ１はＰＷＭコンバータＣＯＮＶの交流入力
側に設置された第１の電圧検出器、ＶＤ２はＰＷＭコン
バータＣＯＮＶの直流出力側に設置された第２の電圧検
出器、ＣＴ１は電流検出器である。ＰＷＭコンバータＣ
ＯＮＶは直流出力電圧ＶDが直流出力電圧指令値ＶRに等
しくなるようにＧＴＯサイリスタＴ１〜Ｔ４のゲート信
号が制御される。
【０００４】ここで、第２の電圧検出器ＶＤ２の出力で
ある直流出力電圧ＶDはホールド回路１４に入力され、
さらに直流出力電圧ＶDは直流出力電圧指令値ＶRとつき
合せ、第１の補償回路９に入力している。この直流出力
電圧指令値ＶRは、直流出力電圧ＶDを保持するホールド
回路１４の出力段の直流出力電圧の指令値が時間の関数
として滑らかに漸増し一定値で飽和するような値にな
る。
ある直流出力電圧ＶDはホールド回路１４に入力され、
さらに直流出力電圧ＶDは直流出力電圧指令値ＶRとつき
合せ、第１の補償回路９に入力している。この直流出力
電圧指令値ＶRは、直流出力電圧ＶDを保持するホールド
回路１４の出力段の直流出力電圧の指令値が時間の関数
として滑らかに漸増し一定値で飽和するような値にな
る。
【０００５】第１の補償回路９の出力および第１の電圧
検出器ＶＤ１の交流電圧出力ＶSは掛算回路１０に入力
され、掛算回路１０の出力および電流検出器ＣＴ１の出
力をつき合せ、第２の補償回路１１に入力し、第２の補
償回路１１および高周波の三角波である変調波を出力す
る変調波発生回路１２とつき合せ、その出力をゲート増
幅回路１３を介しＰＷＭコンバータＣＯＮＶのＧＴＯサ
イリスタＴ１〜Ｔ４の各ゲートに接続している。
検出器ＶＤ１の交流電圧出力ＶSは掛算回路１０に入力
され、掛算回路１０の出力および電流検出器ＣＴ１の出
力をつき合せ、第２の補償回路１１に入力し、第２の補
償回路１１および高周波の三角波である変調波を出力す
る変調波発生回路１２とつき合せ、その出力をゲート増
幅回路１３を介しＰＷＭコンバータＣＯＮＶのＧＴＯサ
イリスタＴ１〜Ｔ４の各ゲートに接続している。
【０００６】次に動作について説明する。まず、ＰＷＭ
コンバータ装置の基本動作を説明する。交流電源ＰＳか
ら変圧器ＴＲおよび交流リアクトルＬを介して交流電力
を受け入れるＰＷＭコンバータＣＯＮＶは、その出力段
の直流出力電圧が一定に保たれるように制御されるとと
もに、交流入力電流の波形が交流入力電圧と同相あるい
は逆相として、しかも正弦波に近づくように制御され
る。
コンバータ装置の基本動作を説明する。交流電源ＰＳか
ら変圧器ＴＲおよび交流リアクトルＬを介して交流電力
を受け入れるＰＷＭコンバータＣＯＮＶは、その出力段
の直流出力電圧が一定に保たれるように制御されるとと
もに、交流入力電流の波形が交流入力電圧と同相あるい
は逆相として、しかも正弦波に近づくように制御され
る。
【０００７】第２の電圧検出器ＶＤ２により検出された
ＰＷＭコンバータＣＯＮＶの直流出力電圧ＶDと直流出
力電圧指令値ＶRとが比較され、その差分が第１の補償
回路９に入力される。第１の補償回路９において適宜の
時間遅れが演算増幅された出力と、第１の電圧検出回路
ＶＤ１により検出されたＰＷＭコンバータ装置の交流入
力電圧ＶSとが掛算回路１０において掛算され、電流指
令値ＩRが出力される。この電流指令値ＩRと電流検出器
ＣＴ１により検出されたＰＷＭコンバータＣＯＮＶのＧ
ＴＯサイリスタＴ１〜Ｔ４の各ゲートに点弧信号が送ら
れる。
ＰＷＭコンバータＣＯＮＶの直流出力電圧ＶDと直流出
力電圧指令値ＶRとが比較され、その差分が第１の補償
回路９に入力される。第１の補償回路９において適宜の
時間遅れが演算増幅された出力と、第１の電圧検出回路
ＶＤ１により検出されたＰＷＭコンバータ装置の交流入
力電圧ＶSとが掛算回路１０において掛算され、電流指
令値ＩRが出力される。この電流指令値ＩRと電流検出器
ＣＴ１により検出されたＰＷＭコンバータＣＯＮＶのＧ
ＴＯサイリスタＴ１〜Ｔ４の各ゲートに点弧信号が送ら
れる。
【０００８】以上の動作において、ＰＷＭコンバータ装
置が起動する際、その直流出力電圧検出値ＶDと直流出
力電圧指令値ＶRとの差分が大きい場合、掛算回路１０
によって計算されたＰＷＭコンバータ装置の電流指令値
ＩRが大きくなり、ＰＷＭコンバータ装置を起動したと
き、過大な交流電流が流れる可能性がある。そこで、Ｐ
ＷＭコンバータ装置の起動時は、起動指令が出されたと
同時に第２の電圧検出器ＶＤ２により検出された直流出
力電圧値ＶDをホールド回路１４でホールドし、その値
を直流出力電圧指令値発生回路１５へ出力する。また、
それと同時に該ホールド回路１４によりホールドされた
直流出力電圧値ＶDを初期値Ｖ0とし、その後時間経過と
ともに徐々に電圧を上げ、最終的にＰＷＭコンバータ装
置の直流出力電圧指令値まで変化させる。
置が起動する際、その直流出力電圧検出値ＶDと直流出
力電圧指令値ＶRとの差分が大きい場合、掛算回路１０
によって計算されたＰＷＭコンバータ装置の電流指令値
ＩRが大きくなり、ＰＷＭコンバータ装置を起動したと
き、過大な交流電流が流れる可能性がある。そこで、Ｐ
ＷＭコンバータ装置の起動時は、起動指令が出されたと
同時に第２の電圧検出器ＶＤ２により検出された直流出
力電圧値ＶDをホールド回路１４でホールドし、その値
を直流出力電圧指令値発生回路１５へ出力する。また、
それと同時に該ホールド回路１４によりホールドされた
直流出力電圧値ＶDを初期値Ｖ0とし、その後時間経過と
ともに徐々に電圧を上げ、最終的にＰＷＭコンバータ装
置の直流出力電圧指令値まで変化させる。
【０００９】このように起動時にＰＷＭコンバータ装置
の直流出力電圧値ＶDをホールドした値Ｖ0を初期値と
し、徐々にその値を上昇させることにより、起動時は第
２の電圧検出器で検出された値ＶDと、直流電圧指令値
発生回路の出力ＶRが等しくなり、第１の補償回路９の
出力がゼロとなり、掛算回路１０の出力もゼロとなる。
の直流出力電圧値ＶDをホールドした値Ｖ0を初期値と
し、徐々にその値を上昇させることにより、起動時は第
２の電圧検出器で検出された値ＶDと、直流電圧指令値
発生回路の出力ＶRが等しくなり、第１の補償回路９の
出力がゼロとなり、掛算回路１０の出力もゼロとなる。
【００１０】従って、ＰＷＭコンバータ装置の起動の際
には電流指令値ＩRがゼロから始まり、その後直流出力
電圧発生回路１５の出力が徐々に上昇し、それとともに
第１の補償回路９および掛算回路１０の出力も徐々に上
昇し、ＰＷＭコンバータ装置の交流入力電流ゼロの状態
からスムーズに増加する。
には電流指令値ＩRがゼロから始まり、その後直流出力
電圧発生回路１５の出力が徐々に上昇し、それとともに
第１の補償回路９および掛算回路１０の出力も徐々に上
昇し、ＰＷＭコンバータ装置の交流入力電流ゼロの状態
からスムーズに増加する。
【００１１】図４は、交流電源ＰＳと直流出力電圧ＶD
とホールドされた初期値Ｖ0と直流出力電圧指令値ＶRの
関係を示すタイミングチャート図で、ＰＷＭコンバータ
装置に電源を投入した時点からのタイミングチャートを
示す図である。
とホールドされた初期値Ｖ0と直流出力電圧指令値ＶRの
関係を示すタイミングチャート図で、ＰＷＭコンバータ
装置に電源を投入した時点からのタイミングチャートを
示す図である。
【００１２】図４（ａ）は交流電源ＰＳの波形であり、
交流電源電圧値をＶACとする。図４（ｂ）は直流出力電
圧ＶDの波形であり、電源投入してからフィルタコンデ
ンサＣＯに電荷が蓄積され電圧が徐々に上昇し、交流電
源電圧を全波整流した値、通常は交流電源電圧値ＶACを
√２倍した直流出力電圧値に落ち着くようになる。図４
（ｃ）は直流出力電圧指令値ＶRの波形を示し、ＰＷＭ
コンバータ装置の起動時に、（ｂ）で示した直流出力電
圧ＶDを初期値Ｖ0としてホールドし、その後直流出力電
圧指令値ＶRは直流出力電圧指令値発生回路１５により
時間関数的に上昇していく。
交流電源電圧値をＶACとする。図４（ｂ）は直流出力電
圧ＶDの波形であり、電源投入してからフィルタコンデ
ンサＣＯに電荷が蓄積され電圧が徐々に上昇し、交流電
源電圧を全波整流した値、通常は交流電源電圧値ＶACを
√２倍した直流出力電圧値に落ち着くようになる。図４
（ｃ）は直流出力電圧指令値ＶRの波形を示し、ＰＷＭ
コンバータ装置の起動時に、（ｂ）で示した直流出力電
圧ＶDを初期値Ｖ0としてホールドし、その後直流出力電
圧指令値ＶRは直流出力電圧指令値発生回路１５により
時間関数的に上昇していく。
【００１３】このとき、図４（ｂ）に示す直流出力電圧
ＶDもその直流出力電圧指令値ＶRに追従して時間関数的
に上昇していく。図４（ｃ）に示すように直流出力電圧
指令値ＶRが時間関数的に漸増するためにＰＷＭコンバ
ータ装置の起動時に過大な交流入力電流が流れることな
く制御されている。
ＶDもその直流出力電圧指令値ＶRに追従して時間関数的
に上昇していく。図４（ｃ）に示すように直流出力電圧
指令値ＶRが時間関数的に漸増するためにＰＷＭコンバ
ータ装置の起動時に過大な交流入力電流が流れることな
く制御されている。
【００１４】上述のように、ＰＷＭコンバータ装置の起
動時に直流出力電圧をホールドした値を直流出力電圧指
令値とし、その後直流出力電圧指令値を時間関数的に上
昇させるパターンとすることにより、過大な交流入力電
流が流れることを防ぎ、トランジスタおよびダイオード
の破壊および過電流検出回路の誤動作を防ぐことができ
る。
動時に直流出力電圧をホールドした値を直流出力電圧指
令値とし、その後直流出力電圧指令値を時間関数的に上
昇させるパターンとすることにより、過大な交流入力電
流が流れることを防ぎ、トランジスタおよびダイオード
の破壊および過電流検出回路の誤動作を防ぐことができ
る。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、起動時
に直流出力電圧値を初期値としてホールドして直流出力
電圧指令値を作成しているので、運転中電源オフし、直
流出力電圧が低下した後、再度電源を投入した場合な
ど、ホールドする初期値を誤認識することがあるという
問題点、ホールドした初期値のため直流出力電圧指令値
が固定されてしまうので、運転中の電源変動により電源
電圧が高くなって、実際の直流出力電圧が固定された直
流出力電圧指令値よりも高くなると、高調波抑制効果が
低下してしまうといった問題点があった。
に直流出力電圧値を初期値としてホールドして直流出力
電圧指令値を作成しているので、運転中電源オフし、直
流出力電圧が低下した後、再度電源を投入した場合な
ど、ホールドする初期値を誤認識することがあるという
問題点、ホールドした初期値のため直流出力電圧指令値
が固定されてしまうので、運転中の電源変動により電源
電圧が高くなって、実際の直流出力電圧が固定された直
流出力電圧指令値よりも高くなると、高調波抑制効果が
低下してしまうといった問題点があった。
【００１６】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、起動時に高調波抑制効果を低下
させることなく、過大な交流入力電流が流れることを防
ぐことができるＰＷＭコンバータ装置の起動回路を得る
ことを目的とするものである。
ためになされたもので、起動時に高調波抑制効果を低下
させることなく、過大な交流入力電流が流れることを防
ぐことができるＰＷＭコンバータ装置の起動回路を得る
ことを目的とするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】この発明に係るＰＷＭコ
ンバータ装置の起動回路は、第１の電圧検出器で検出し
た電源電圧を直流出力電圧に換算する電源電圧計算手段
と、電源電圧計算手段で換算した直流出力電圧に所定値
を加算して直流出力電圧指令値を作成する直流出力電圧
指令値作成手段と、直流出力電圧指令値作成手段の出力
した直流出力電圧指令値と直流出力電圧を検出する第２
の電圧検出器で検出した直流出力電圧検出値との誤差電
圧をＰＩ制御する第１の補償回路と、第１の電圧検出器
で検出した電源電圧から位相を検出し、電流指令の振幅
の異なる正弦波波形を作成する正弦波波形作成手段と、
この正弦波波形を格納する少なくとも二つ以上の正弦波
テーブルに格納されている正弦波波形と第１の補償回路
の出力とを基に電流指令を作成する掛算手段と、を備
え、前記ＰＷＭコンバータの起動時に振幅の小さな正弦
波波形を使用し、所定時間経過後振幅の大きな正弦波波
形を使用するようにしたものである。
ンバータ装置の起動回路は、第１の電圧検出器で検出し
た電源電圧を直流出力電圧に換算する電源電圧計算手段
と、電源電圧計算手段で換算した直流出力電圧に所定値
を加算して直流出力電圧指令値を作成する直流出力電圧
指令値作成手段と、直流出力電圧指令値作成手段の出力
した直流出力電圧指令値と直流出力電圧を検出する第２
の電圧検出器で検出した直流出力電圧検出値との誤差電
圧をＰＩ制御する第１の補償回路と、第１の電圧検出器
で検出した電源電圧から位相を検出し、電流指令の振幅
の異なる正弦波波形を作成する正弦波波形作成手段と、
この正弦波波形を格納する少なくとも二つ以上の正弦波
テーブルに格納されている正弦波波形と第１の補償回路
の出力とを基に電流指令を作成する掛算手段と、を備
え、前記ＰＷＭコンバータの起動時に振幅の小さな正弦
波波形を使用し、所定時間経過後振幅の大きな正弦波波
形を使用するようにしたものである。
【００１８】
【００１９】さらに、直流出力電圧指令値作成手段の後
段に一次遅れフィルタを備え、前記直流出力電圧指令値
作成手段の出力に一次遅れフィルタを介した値を直流出
力電圧指令値とするようにしたものである。
段に一次遅れフィルタを備え、前記直流出力電圧指令値
作成手段の出力に一次遅れフィルタを介した値を直流出
力電圧指令値とするようにしたものである。
【００２０】
実施の形態１．図１はこの発明の一実施の形態によるＰ
ＷＭコンバータ装置の起動回路の回路構成を表すブロッ
ク回路を示す図である。図において、上述の従来例と同
一構成の部分は、上述の従来例に付した符号と同一の符
号を付してその説明を省略する。１は交流電源電圧ＶAC
を全波整流して直流出力電圧ＶSとする電源電圧計算手
段、２は第１の電圧検出器ＶＤ１から検出された電圧を
基に位相を検出し、電流指令の正弦波波形を作成する正
弦波波形作成手段、３は電源電圧計算手段１の出力する
直流出力電圧ＶSに所定値を加えて直流出力電圧指令値
とする直流出力電圧指令値作成手段、４は１次遅れフィ
ルタ、５は第１の正弦波テーブル（振幅が大きい、例え
ば振幅＝１のもの）、６は第２の正弦波テーブル（振幅
が小さい、例えば振幅＜１のもの）、７および８は起動
指令時に第１の正弦波テーブル５および第２の正弦波テ
ーブル６を切り換えるスイッチである。
ＷＭコンバータ装置の起動回路の回路構成を表すブロッ
ク回路を示す図である。図において、上述の従来例と同
一構成の部分は、上述の従来例に付した符号と同一の符
号を付してその説明を省略する。１は交流電源電圧ＶAC
を全波整流して直流出力電圧ＶSとする電源電圧計算手
段、２は第１の電圧検出器ＶＤ１から検出された電圧を
基に位相を検出し、電流指令の正弦波波形を作成する正
弦波波形作成手段、３は電源電圧計算手段１の出力する
直流出力電圧ＶSに所定値を加えて直流出力電圧指令値
とする直流出力電圧指令値作成手段、４は１次遅れフィ
ルタ、５は第１の正弦波テーブル（振幅が大きい、例え
ば振幅＝１のもの）、６は第２の正弦波テーブル（振幅
が小さい、例えば振幅＜１のもの）、７および８は起動
指令時に第１の正弦波テーブル５および第２の正弦波テ
ーブル６を切り換えるスイッチである。
【００２１】次に動作について説明する。ＰＷＭコンバ
ータ装置の基本動作は、上述の従来例と同様であり、そ
の説明を省略する。ＰＷＭコンバータＣＯＮＶの直流出
力電圧指令値ＶRを次のように決定する。電源電圧計算
手段１は、第１の電圧検出器ＶＤ１で検出された値を基
に、通常交流電源電圧ＶACを√２倍した値に等しくなる
ＶSを出力する。直流出力電圧指令値作成手段３は、電
源電圧計算手段１により出力されるＶＳからステップ的
に所定値を加え、ＰＷＭコンバータ装置の制御電圧すな
わち直流出力電圧指令値を作る。この値は電源電圧によ
り変動する値であり、電源電圧変動によって直流出力電
圧指令値が常に変動するのを防ぐために、１次遅れフィ
ルタ４を設け、この１次遅れフィルタを介した出力をＶ
Ｒとする。このように決定された直流出力電圧指令値Ｖ
Rは、第２の電圧検出器ＶＤ２から検出された実際の直
流出力電圧ＶDとつき合せ、第１の補償回路９に入力し
ている。
ータ装置の基本動作は、上述の従来例と同様であり、そ
の説明を省略する。ＰＷＭコンバータＣＯＮＶの直流出
力電圧指令値ＶRを次のように決定する。電源電圧計算
手段１は、第１の電圧検出器ＶＤ１で検出された値を基
に、通常交流電源電圧ＶACを√２倍した値に等しくなる
ＶSを出力する。直流出力電圧指令値作成手段３は、電
源電圧計算手段１により出力されるＶＳからステップ的
に所定値を加え、ＰＷＭコンバータ装置の制御電圧すな
わち直流出力電圧指令値を作る。この値は電源電圧によ
り変動する値であり、電源電圧変動によって直流出力電
圧指令値が常に変動するのを防ぐために、１次遅れフィ
ルタ４を設け、この１次遅れフィルタを介した出力をＶ
Ｒとする。このように決定された直流出力電圧指令値Ｖ
Rは、第２の電圧検出器ＶＤ２から検出された実際の直
流出力電圧ＶDとつき合せ、第１の補償回路９に入力し
ている。
【００２２】一方、実際の交流入力電流を取り込み、電
流の指令値を制御している電流ループの動作について説
明する。正弦波波形作成手段２で第１の電圧検出器ＶＤ
１により検出した値ＶACを基に位相を検出し、電流指令
の正弦波波形を作成して、正弦波テーブルに格納する。
掛算回路１０は、電流指令の基となる正弦波テーブルの
正弦波波形と、第１の補償回路９の出力とを掛け合わ
し、その値を電流指令ＩRとする。ここで、第１の正弦
波テーブル５および第２の正弦波テーブル６からなる正
弦波テーブルは、ＰＷＭコンバータ装置の起動指令によ
り、まずスイッチ８がオンし（スイッチ７はオフにな
る）、第２の正弦波テーブル６の出力が掛算回路１０へ
入力される。
流の指令値を制御している電流ループの動作について説
明する。正弦波波形作成手段２で第１の電圧検出器ＶＤ
１により検出した値ＶACを基に位相を検出し、電流指令
の正弦波波形を作成して、正弦波テーブルに格納する。
掛算回路１０は、電流指令の基となる正弦波テーブルの
正弦波波形と、第１の補償回路９の出力とを掛け合わ
し、その値を電流指令ＩRとする。ここで、第１の正弦
波テーブル５および第２の正弦波テーブル６からなる正
弦波テーブルは、ＰＷＭコンバータ装置の起動指令によ
り、まずスイッチ８がオンし（スイッチ７はオフにな
る）、第２の正弦波テーブル６の出力が掛算回路１０へ
入力される。
【００２３】通常起動時には直流出力電圧ＶDとの差が
発生しているために、過大な交流電流が流れるが、この
とき電流指令ＩRの基である正弦波テーブルは振幅が小
さい第２の正弦波テーブル６が選択されているために、
電流指令ＩR自体が小さくなり、起動時の過大な交流電
流は流れなくなる。その後、ＰＷＭコンバータ装置が制
御し始め、制御系が安定するまでのある時間を経過した
後、第１の正弦波テーブル５が、スイッチ７をオンする
（スイッチ８をオフする）ことによって選択され、ＰＷ
Ｍコンバータ装置として駆動される。
発生しているために、過大な交流電流が流れるが、この
とき電流指令ＩRの基である正弦波テーブルは振幅が小
さい第２の正弦波テーブル６が選択されているために、
電流指令ＩR自体が小さくなり、起動時の過大な交流電
流は流れなくなる。その後、ＰＷＭコンバータ装置が制
御し始め、制御系が安定するまでのある時間を経過した
後、第１の正弦波テーブル５が、スイッチ７をオンする
（スイッチ８をオフする）ことによって選択され、ＰＷ
Ｍコンバータ装置として駆動される。
【００２４】図２は、この発明の一実施の形態によるＰ
ＷＭコンバータ装置の起動回路における交流電源ＰＳと
直流出力電圧ＶDと直流出力電圧指令値ＶRと正弦波テー
ブルの関係を示すタイミングチャート図である。図はＰ
ＷＭコンバータ装置に電源を投入した時点からのタイミ
ングチャートである。
ＷＭコンバータ装置の起動回路における交流電源ＰＳと
直流出力電圧ＶDと直流出力電圧指令値ＶRと正弦波テー
ブルの関係を示すタイミングチャート図である。図はＰ
ＷＭコンバータ装置に電源を投入した時点からのタイミ
ングチャートである。
【００２５】図２（ａ）は交流電源ＰＳの波形で、ＶAC
は交流電源電圧値である。図２（ｂ）は直流出力電圧Ｖ
Dの波形で、電源投入してからフィルタコンデンサＣＯ
に電荷が蓄積され電圧が徐々に上昇し、交流電源電圧を
全波整流した値、通常は交流電源電圧値ＶＡＣを√２倍
した直流出力電圧値、に落ち着くようになる。図２
（ｃ）は直流出力電圧指令値ＶRの波形で、交流電源Ｐ
Ｓを投入してからＰＷＭコンバータ装置内部のマイコン
などのシステムが立ち上がると、直流出力電圧ＶDから
ステップ的に直流出力電圧指令値ＶRが出力されてい
る。
は交流電源電圧値である。図２（ｂ）は直流出力電圧Ｖ
Dの波形で、電源投入してからフィルタコンデンサＣＯ
に電荷が蓄積され電圧が徐々に上昇し、交流電源電圧を
全波整流した値、通常は交流電源電圧値ＶＡＣを√２倍
した直流出力電圧値、に落ち着くようになる。図２
（ｃ）は直流出力電圧指令値ＶRの波形で、交流電源Ｐ
Ｓを投入してからＰＷＭコンバータ装置内部のマイコン
などのシステムが立ち上がると、直流出力電圧ＶDから
ステップ的に直流出力電圧指令値ＶRが出力されてい
る。
【００２６】図２（ｄ）は第１の正弦波テーブルを選択
するスイッチ７、第２の正弦波テーブルを選択するスイ
ッチ８および正弦波テーブルの波形を示す。ＰＷＭコン
バータ装置が起動すると同時にスイッチ８がオンし、第
２の正弦波テーブルが選択される。ある時間が経過する
とスイッチ７がオンし、第１の正弦波テーブルが選択さ
れる。
するスイッチ７、第２の正弦波テーブルを選択するスイ
ッチ８および正弦波テーブルの波形を示す。ＰＷＭコン
バータ装置が起動すると同時にスイッチ８がオンし、第
２の正弦波テーブルが選択される。ある時間が経過する
とスイッチ７がオンし、第１の正弦波テーブルが選択さ
れる。
【００２７】ところで、上記説明では、第１の正弦波テ
ーブル（振幅が大きい、例えば振幅＝１のもの）と第２
の正弦波テーブル（振幅が小さい、例えば振幅＜１のも
の）とを有し、起動指令時に第２の正弦波テーブルが選
択され、ある時間が経過すると第１の正弦波テーブルが
選択される例を示したが、重負荷の場合には、電流指令
の振幅をマイコン（図示せず）のテーブルに複数登録
し、段階的に切り換えるようにすることにより、スムー
スな起動ができる。
ーブル（振幅が大きい、例えば振幅＝１のもの）と第２
の正弦波テーブル（振幅が小さい、例えば振幅＜１のも
の）とを有し、起動指令時に第２の正弦波テーブルが選
択され、ある時間が経過すると第１の正弦波テーブルが
選択される例を示したが、重負荷の場合には、電流指令
の振幅をマイコン（図示せず）のテーブルに複数登録
し、段階的に切り換えるようにすることにより、スムー
スな起動ができる。
【００２８】また、上記説明では、第１の正弦波テーブ
ル（振幅が大きい、例えば振幅＝１のもの）と第２の正
弦波テーブル（振幅が小さい、例えば振幅＜１のもの）
とを有し、切り換えるようにした例を示したが、正弦波
テーブルは一つとし、順次書き換える様にしてもよい。
ル（振幅が大きい、例えば振幅＝１のもの）と第２の正
弦波テーブル（振幅が小さい、例えば振幅＜１のもの）
とを有し、切り換えるようにした例を示したが、正弦波
テーブルは一つとし、順次書き換える様にしてもよい。
【００２９】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。
れているので、以下に示すような効果を奏する。
【００３０】この発明に係るＰＷＭコンバータ装置の起
動回路は、第１の電圧検出器で検出した電源電圧を直流
出力電圧に換算する電源電圧計算手段と、電源電圧計算
手段で換算した直流出力電圧に所定値を加算して直流出
力電圧指令値を作成する直流出力電圧指令値作成手段
と、直流出力電圧指令値作成手段の出力した直流出力電
圧指令値と直流出力電圧を検出する第２の電圧検出器で
検出した直流出力電圧検出値との誤差電圧をＰＩ制御す
る第１の補償回路と、第１の電圧検出器で検出した電源
電圧から位相を検出し、電流指令の振幅の異なる正弦波
波形を作成する正弦波波形作成手段と、この正弦波波形
を格納する少なくとも二つ以上の正弦波テーブルに格納
されている正弦波波形と第１の補償回路の出力とを基に
電流指令を作成する掛算手段と、を備え、前記ＰＷＭコ
ンバータの起動時に振幅の小さな正弦波波形を使用し、
所定時間経過後振幅の大きな正弦波波形を使用するよう
にしたので、起動時に交流電流の過電流となることを防
止することができる。また、正弦波テーブルは振幅の異
なる正弦波波形を有し、ＰＷＭコンバータの起動時に振
幅の小さな正弦波波形を使用し、所定時間経過後振幅の
大きな正弦波波形を使用するようにしたので、起動時に
高調波抑制効果を低下させることなく、過大な交流入力
電流が流れることを防ぐことができる。
動回路は、第１の電圧検出器で検出した電源電圧を直流
出力電圧に換算する電源電圧計算手段と、電源電圧計算
手段で換算した直流出力電圧に所定値を加算して直流出
力電圧指令値を作成する直流出力電圧指令値作成手段
と、直流出力電圧指令値作成手段の出力した直流出力電
圧指令値と直流出力電圧を検出する第２の電圧検出器で
検出した直流出力電圧検出値との誤差電圧をＰＩ制御す
る第１の補償回路と、第１の電圧検出器で検出した電源
電圧から位相を検出し、電流指令の振幅の異なる正弦波
波形を作成する正弦波波形作成手段と、この正弦波波形
を格納する少なくとも二つ以上の正弦波テーブルに格納
されている正弦波波形と第１の補償回路の出力とを基に
電流指令を作成する掛算手段と、を備え、前記ＰＷＭコ
ンバータの起動時に振幅の小さな正弦波波形を使用し、
所定時間経過後振幅の大きな正弦波波形を使用するよう
にしたので、起動時に交流電流の過電流となることを防
止することができる。また、正弦波テーブルは振幅の異
なる正弦波波形を有し、ＰＷＭコンバータの起動時に振
幅の小さな正弦波波形を使用し、所定時間経過後振幅の
大きな正弦波波形を使用するようにしたので、起動時に
高調波抑制効果を低下させることなく、過大な交流入力
電流が流れることを防ぐことができる。
【００３１】
【００３２】さらに、直流出力電圧指令値作成手段の後
段に一次遅れフィルタを備え、前記直流出力電圧指令値
作成手段の出力に一次遅れフィルタを介した値を直流出
力電圧指令値とするようにしたので、頻繁に発生する電
源微変動に対して指令値が不安定になることなく制御で
き、またある程度の電源急変に対しての指令値の急変が
抑えられる。
段に一次遅れフィルタを備え、前記直流出力電圧指令値
作成手段の出力に一次遅れフィルタを介した値を直流出
力電圧指令値とするようにしたので、頻繁に発生する電
源微変動に対して指令値が不安定になることなく制御で
き、またある程度の電源急変に対しての指令値の急変が
抑えられる。
【図１】 この発明の一実施の形態によるＰＷＭコンバ
ータ装置の起動回路の回路構成を表すブロック回路を示
す図である。
ータ装置の起動回路の回路構成を表すブロック回路を示
す図である。
【図２】 この発明の一実施の形態によるＰＷＭコンバ
ータ装置の起動回路における交流電源ＰＳと直流出力電
圧ＶDと直流出力電圧指令値ＶRと正弦波テーブルの関係
を示すタイミングチャート図である。
ータ装置の起動回路における交流電源ＰＳと直流出力電
圧ＶDと直流出力電圧指令値ＶRと正弦波テーブルの関係
を示すタイミングチャート図である。
【図３】 従来のＰＷＭコンバータ装置およびそのＰＷ
Ｍコンバータ装置の起動回路の回路構成を表すブロック
回路を示す図である。
Ｍコンバータ装置の起動回路の回路構成を表すブロック
回路を示す図である。
【図４】 交流電源ＰＳと直流出力電圧ＶDとホールド
された初期値Ｖ0と直流出力電圧指令値ＶRの関係を示す
タイミングチャート図である。
された初期値Ｖ0と直流出力電圧指令値ＶRの関係を示す
タイミングチャート図である。
ＰＳ 交流電源、 ＶＤ１ 第１の電圧検出器、 ＶＤ
２ 第２の電圧検出器、 Ｌ 交流リアクトル、 ＣＴ
１ 電流検出器、 ＣＯＮＶ ＰＷＭコンバータ、 Ｃ
Ｏ フィルタコンデンサ、 ＴＲ トランス、 １ 電
源電圧計算手段、 ２ 正弦波波形作成手段、 ３ 直
流出力電圧指令値作成手段、 ４ 一次遅れフィルタ、
５ 第１の正弦波テーブル、 ６ 第２の正弦波テー
ブル、７ 第１の正弦波テーブル選択のスイッチ、 ８
第２の正弦波テーブル選択のスイッチ、 ９ 第１の
補償回路、 １０ 掛算回路、 １１ 第２の補償回
路、 １２ 変調波発生回路、 １３ ゲート増幅回
路。
２ 第２の電圧検出器、 Ｌ 交流リアクトル、 ＣＴ
１ 電流検出器、 ＣＯＮＶ ＰＷＭコンバータ、 Ｃ
Ｏ フィルタコンデンサ、 ＴＲ トランス、 １ 電
源電圧計算手段、 ２ 正弦波波形作成手段、 ３ 直
流出力電圧指令値作成手段、 ４ 一次遅れフィルタ、
５ 第１の正弦波テーブル、 ６ 第２の正弦波テー
ブル、７ 第１の正弦波テーブル選択のスイッチ、 ８
第２の正弦波テーブル選択のスイッチ、 ９ 第１の
補償回路、 １０ 掛算回路、 １１ 第２の補償回
路、 １２ 変調波発生回路、 １３ ゲート増幅回
路。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02M 7/219
Claims (2)
- 【請求項１】 高周波パルス幅変調方式の交流可逆電力
変換を行なうＰＷＭコンバータ装置の起動回路におい
て、電源電圧を検出する第１の電圧検出器と、この第１
の電圧検出器で検出した電源電圧を直流出力電圧に換算
する電源電圧計算手段と、この電源電圧計算手段で換算
した直流出力電圧に所定値を加算して直流出力電圧指令
値を作成する直流出力電圧指令値作成手段と、直流出力
電圧を検出する第２の電圧検出器と、前記直流出力電圧
指令値作成手段の出力した直流出力電圧指令値と前記第
２の電圧検出器で検出した直流出力電圧検出値との誤差
電圧をＰＩ制御する第１の補償回路と、前記第１の電圧
検出器で検出した電源電圧から位相を検出し、電流指令
の振幅の異なる正弦波波形を作成する正弦波波形作成手
段と、この正弦波波形を格納する少なくとも二つ以上の
正弦波テーブルと、この正弦波テーブルに格納されてい
る正弦波波形と前記第１の補償回路の出力とを基に電流
指令を作成する掛算手段と、を備え、 前記ＰＷＭコンバータの起動時に振幅の小さな正弦波波
形を使用し、所定時間経過後振幅の大きな正弦波波形を
使用するようにしたことを特徴とする ＰＷＭコンバータ
装置の起動回路。 - 【請求項２】前記直流出力電圧指令値作成手段の後段に
一次遅れフィルタを備え、前記直流出力電圧指令値作成
手段の出力に一次遅れフィルタを介した値を直流出力電
圧指令値とするようにしたことを特徴とする請求項１に
記載のＰＷＭコンバータ装置の起動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18964396A JP3407550B2 (ja) | 1996-07-18 | 1996-07-18 | Ｐｗｍコンバータ装置の起動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18964396A JP3407550B2 (ja) | 1996-07-18 | 1996-07-18 | Ｐｗｍコンバータ装置の起動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1042565A JPH1042565A (ja) | 1998-02-13 |
| JP3407550B2 true JP3407550B2 (ja) | 2003-05-19 |
Family
ID=16244752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18964396A Expired - Lifetime JP3407550B2 (ja) | 1996-07-18 | 1996-07-18 | Ｐｗｍコンバータ装置の起動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3407550B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016195518A (ja) * | 2015-04-01 | 2016-11-17 | 株式会社神戸製鋼所 | 三相平衡装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2015104886A1 (ja) * | 2014-01-09 | 2017-03-23 | 東芝キヤリア株式会社 | 電力変換装置 |
-
1996
- 1996-07-18 JP JP18964396A patent/JP3407550B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016195518A (ja) * | 2015-04-01 | 2016-11-17 | 株式会社神戸製鋼所 | 三相平衡装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1042565A (ja) | 1998-02-13 |
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