JP3483769B2 - Cycloconverter control device - Google Patents

Cycloconverter control device

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JP3483769B2
JP3483769B2 JP19625598A JP19625598A JP3483769B2 JP 3483769 B2 JP3483769 B2 JP 3483769B2 JP 19625598 A JP19625598 A JP 19625598A JP 19625598 A JP19625598 A JP 19625598A JP 3483769 B2 JP3483769 B2 JP 3483769B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、特に非対称制御を
行うサイクロコンバータ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 cycloconverter which performs asymmetrical control.

【0002】[0002]

【従来の技術】各相の電力変換器が2段構成となってい
るサイクロコンバータにおいて、1段目の電力変換器の
出力電圧と2段目の電力変換器の出力電圧を異なる値と
し、電源側の力率を改善するようにした非対称制御方式
が従来より広く用いられている。
2. Description of the Related Art In a cycloconverter in which each phase power converter has a two-stage configuration, the output voltage of the first-stage power converter and the output voltage of the second-stage power converter are set to different values, and The asymmetrical control method for improving the side power factor has been widely used from the past.

【0003】図7は、従来のサイクロコンバータの制御
装置を示すブロック図であり、負荷として3相誘導電動
機を制御する例である。同図に示すように、サイクロコ
ンバータの主回路は、3相交流電源1に接続された電源
変圧器21 ,22 と、その電源変圧器21 ,22 の二次
巻線2a1 ,2b1 ,2c1 ,2a2 ,2b2 ,2c2
に接続された3相グレーツ接続コンバータ(電力変換
器)3a1 ,3b1 ,3c1 ,3a2 ,3b2 ,3c2
とから構成され、その出力側に接続される3相誘導電動
機4に電力を供給している。この3相グレーツ接続コン
バータ3a1 ,3b1 ,3c1 ,3a2 ,3b2 ,3c
2 は、それぞれサイリスタが逆並列に接続され、正逆両
方向の電流を流すことができる。また、3相グレーツ接
続コンバータ3a,3b,3cの出力側には、負荷電流
を検出する電流検出器5a,5b,5cが設けられ、3
相誘導電動機4には、その速度を検出する速度検出器6
が取り付けられている。制御回路は、3相誘導電動機4
の速度を設定する速度設定器10が設けられており、こ
の速度設定器10で設定された速度基準信号と速度検出
器6で検出された速度フィードバック信号が速度制御回
路11に入力されている。速度制御回路11は、前記速
度基準信号に前記速度フィードバック信号が追従するよ
うに、比例積分動作を行いトルク基準信号を出力する。
また、速度検出器6から得られた速度フィードバック信
号は、磁束弱め制御回路12に入力され、その出力とし
て、2次磁束基準信号が得られる。ベクトル演算回路1
3には、速度制御回路11からのトルク基準信号と、磁
束弱め制御回路12からの2次磁束基準信号が入力さ
れ、予め与えられた3相誘導電動機4の諸定数を基に、
トルク電流基準信号、磁束電流基準信号及びすべり角周
波数信号が演算される。また、電流検出器5a,5b,
5cから検出された各相の負荷電流は、3相2相変換器
14で2相に変換され、トルク電流フィードバック信号
と磁束電流フィードバック信号とに分離され、電流制御
回路15,16に入力されている。電流制御回路15,
16の他の入力には、各々ベクトル演算回路13の出力
であるトルク電流基準信号、磁束電流基準信号が入力さ
れ、各電流フィードバック信号が各電流基準信号に追従
するように、比例積分動作が行われ、トルク軸電圧信号
Vq と磁束軸電圧信号Vd が出力される。電圧指令回路
17では、電流制御回路15,16からの出力であるト
ルク軸電圧信号Vq 、磁束軸電圧信号Vd と、ベクトル
演算回路13から出力されるすべり角周波数信号ωs
と、速度検出器6で検出された速度フィードバック信号
とを入力し、各相の出力電圧を演算し、その演算した出
力電圧となるように3相グレーツ接続コンバータ3
1 ,3b1 ,3c1 ,3a2 ,3b2 ,3c2 を制御
する。上述の制御は、誘導電動機のベクトル制御として
広く一般に知られている。
FIG. 7 is a block diagram showing a conventional cycloconverter controller, which is an example of controlling a three-phase induction motor as a load. As shown in the figure, the main circuit of the cycloconverter includes power supply transformers 2 1 and 2 2 connected to a three-phase AC power supply 1 and secondary windings 2a 1 of the power supply transformers 2 1 and 2 2 . 2b 1 , 2c 1 , 2a 2 , 2b 2 , 2c 2
-Phase Graetz-connected converter (power converter) 3a 1 , 3b 1 , 3c 1 , 3a 2 , 3b 2 , 3c 2 connected to
And supplies electric power to the three-phase induction motor 4 connected to the output side thereof. The 3-phase Graetz connected converter 3a 1, 3b 1, 3c 1 , 3a 2, 3b 2, 3c
2 , the thyristors are connected in anti-parallel, respectively, and currents in both forward and reverse directions can flow. Further, current detectors 5a, 5b, 5c for detecting a load current are provided on the output side of the three-phase Graet's connection converters 3a, 3b, 3c.
The phase induction motor 4 has a speed detector 6 for detecting its speed.
Is attached. The control circuit is a three-phase induction motor 4
A speed setting device 10 for setting the speed is provided, and the speed reference signal set by the speed setting device 10 and the speed feedback signal detected by the speed detector 6 are input to the speed control circuit 11. The speed control circuit 11 performs a proportional integration operation so that the speed feedback signal follows the speed reference signal and outputs a torque reference signal.
Further, the velocity feedback signal obtained from the velocity detector 6 is input to the magnetic flux weakening control circuit 12, and a secondary magnetic flux reference signal is obtained as its output. Vector operation circuit 1
The torque reference signal from the speed control circuit 11 and the secondary magnetic flux reference signal from the magnetic flux weakening control circuit 12 are input to 3, and based on preset constants of the three-phase induction motor 4,
A torque current reference signal, a magnetic flux current reference signal and a slip angular frequency signal are calculated. In addition, the current detectors 5a, 5b,
The load current of each phase detected from 5c is converted into two phases by the three-phase / two-phase converter 14, separated into the torque current feedback signal and the magnetic flux current feedback signal, and input to the current control circuits 15 and 16. There is. Current control circuit 15,
The torque current reference signal and the magnetic flux current reference signal, which are the outputs of the vector calculation circuit 13, are input to the other inputs of 16 respectively, and the proportional-integral operation is performed so that each current feedback signal follows each current reference signal. That is, the torque axis voltage signal Vq and the magnetic flux axis voltage signal Vd are output. In the voltage command circuit 17, the torque axis voltage signal Vq and the magnetic flux axis voltage signal Vd output from the current control circuits 15 and 16, and the slip angular frequency signal ωs output from the vector calculation circuit 13
And the speed feedback signal detected by the speed detector 6 are input, the output voltage of each phase is calculated, and the three-phase Graetz-connected converter 3 is adjusted so as to obtain the calculated output voltage.
It controls a 1 , 3b 1 , 3c 1 , 3a 2 , 3b 2 , 3c 2 . The control described above is widely known as vector control of an induction motor.

【0004】次に、図8を用いて、電圧指令回路17の
詳細について説明する。同図に示すように、電圧指令回
路17では、入力したトルク軸電圧信号Vq と磁束軸電
圧信号Vd を電圧ベクトル演算回路21に入力して電圧
振幅指令値Vと位相信号θを演算する。また、すべり角
周波数信号ωs と速度フィードバック信号ωr は、加算
器22で加算され、その後、積分器23で磁束角信号θ
0 に変換される。この変換された磁束角信号θ0 は加算
器24で電圧ベクトル演算回路21からの位相信号θと
加算され、電圧位相指令値θv として電圧ベクトル演算
回路21からの電圧振幅指令値Vとともに各相の電圧指
令器25,26,27に入力される。各相の電圧指令器
25,26,27では、各相の出力電圧指令値Vu 1
Vu 2 ,Vv 1 ,Vv 2 ,Vw 1 ,Vw 2 を次式により
算出する。
Next, the details of the voltage command circuit 17 will be described with reference to FIG. As shown in the figure, in the voltage command circuit 17, the input torque axis voltage signal Vq and magnetic flux axis voltage signal Vd are input to the voltage vector calculation circuit 21 to calculate the voltage amplitude command value V and the phase signal θ. Further, the slip angular frequency signal ωs and the velocity feedback signal ωr are added by the adder 22, and then the magnetic flux angle signal θ by the integrator 23.
Converted to 0. This converted magnetic flux angle signal θ 0 is added by the adder 24 with the phase signal θ from the voltage vector calculation circuit 21, and the voltage phase command value θ v is added to the voltage of each phase along with the voltage amplitude command value V from the voltage vector calculation circuit 21. It is input to the command devices 25, 26 and 27. The voltage commander 25, 26, 27 for each phase outputs the output voltage command value Vu 1 ,
Vu 2 , Vv 1 , Vv 2 , Vw 1 and Vw 2 are calculated by the following equations.

【0005】[0005]

【数1】 Vu 1 ,Vu 2 =f(V・sin θv ,Iu ) Vv 1 ,Vv 2 =f(V・sin (θv −120゜),Iv ) Vw 1 ,Vw 2 =f(V・sin (θv −240゜),Iw ) …(1) 上式において、fは2出力関数であり、図9に示す特性
を有する。図9のように電流の極性に応じてV1 又はV
2 のどちらかは、最大電圧又は最小電圧を出力するよう
にする。このような各コンバータの電圧指令値の制御方
法は非対称制御と呼ばれている。非対称制御を行った場
合、図10に示すような波形を持った電圧が各相のコン
バータから出力される。
## EQU1 ## Vu 1 , Vu 2 = f (V.sin θv, Iu) Vv 1 , Vv 2 = f (V ・ sin (θv −120 °), Iv) Vw 1 , Vw 2 = f (V ・ sin (Θv −240 °), Iw) (1) In the above equation, f is a two-output function and has the characteristics shown in FIG. As shown in FIG. 9, V 1 or V depending on the polarity of the current
Either of the two outputs the maximum voltage or the minimum voltage. Such a control method of the voltage command value of each converter is called asymmetric control. When asymmetrical control is performed, a voltage having a waveform as shown in FIG. 10 is output from each phase converter.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】このような非対称制御
方式のサイクロコンバータでは、1段目の電力変換器あ
るいは2段目の電力変換器どちらかの点弧位相が出力リ
ミットとなるため、1段目と2段目の電力変換器の各出
力電圧を同じ値とする対称制御方式のものに比べて平均
的にみた入力力率が向上する。ところが、このような非
対称制御方式では、必ずしも3相を組み合わせたサイク
ロコンバータの入力力率を最善にするような方式ではな
い。また、非対称制御方式では、点弧位相が1段目、2
段目の両電力変換器で非同期となり、図11の如く電流
が断続しやすく、制御不安定等を引き起こしやすい。ま
た、発生高調波量も増加する。
In such an asymmetrical control type cycloconverter, the firing phase of either the first-stage power converter or the second-stage power converter is the output limit, and therefore the one-stage The average input power factor is improved as compared with the symmetrical control system in which the output voltages of the second and second stage power converters have the same value. However, such an asymmetrical control system is not necessarily a system that optimizes the input power factor of a cycloconverter that combines three phases. Further, in the asymmetric control method, the ignition phase is the first stage, 2
The two power converters in the second stage are asynchronous with each other, and as shown in FIG. 11, the current is likely to be intermittent and control instability is likely to occur. In addition, the amount of generated harmonics also increases.

【0007】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
サイクロコンバータの入力力率を高く且つ発生高調波の
量を少なくすることができ、また出力電流の断続を回避
することができるサイクロコンバータの制御装置を提供
することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above,
An object of the present invention is to provide a cycloconverter control device capable of increasing the input power factor of the cycloconverter, reducing the amount of generated harmonics, and avoiding intermittent output current.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1記載の発明は、3相負荷の線間出力電圧に
対して、線間出力波形は正弦波に保ったまま、各相の出
力電圧波形を可変させる電圧制御方式のサイクロコンバ
ータの制御装置において、サイクロコンバータの各相出
力電圧及び各相出力電流を基に当該サイクロコンバータ
の発生無効電力を演算し、前記各相出力電圧により定ま
る点弧タイミングを基に当該サイクロコンバータの発生
高調波を評価し、前記発生無効電力及び前記発生高調波
の評価結果から求めた評価関数値が最小となるように前
記各相の出力電圧を決定する評価手段を有し、点弧タイ
ミングによる前記発生高調波の評価として、各相の点弧
タイミングと他の相の点弧タイミングの位相差を求め、
この位相差の2乗和の逆数値を用いることを要旨とす
る。この構成により、存在し得る各相出力電圧の組み合
わせの中で、サイクロコンバータの発生無効電力及び発
生高調波が少なくなるように各相出力電圧が決定され
る。また、各相の電力変換器の点弧タイミングが一致す
ると、各電力変換器は60゜毎の転流が行われることか
ら、5次、7次の高調波が増加する。したがって、各相
の電力変換器の点弧タイミングはなるべくずれていた方
がよい。そこで、各相の点弧タイミングと他の相の点弧
タイミングの位相差を求め、この位相差の2乗和の逆数
値を用いるという簡略化された手法で発生高調波の評価
を行うことが可能となる
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 relates to a three-phase load line-to-line output voltage while maintaining the line-to-line output waveform as a sine wave. In a control device for a cycloconverter of a voltage control system that varies the output voltage waveform of each phase, the reactive power generated by the cycloconverter is calculated based on each phase output voltage and each phase output current of the cycloconverter, and each phase output voltage is calculated. Evaluate the generated harmonic of the cycloconverter based on the ignition timing determined by, the output voltage of each phase so that the evaluation function value obtained from the evaluation result of the generated reactive power and the generated harmonic becomes the minimum. have a evaluation means for determining, firing Thailand
Ignition of each phase as an evaluation of the generated harmonic
Find the phase difference between the timing and the firing timing of the other phase,
The gist is to use the reciprocal value of the sum of squares of this phase difference.
It With this configuration, the output voltage of each phase is determined so that the reactive power generated and the generated harmonics of the cycloconverter are reduced among the possible combinations of the output voltages of each phase. Also, the ignition timings of the power converters for each phase must match.
Then, does each power converter perform commutation every 60 °?
The fifth and seventh harmonics increase. Therefore, each phase
If the ignition timing of the power converter of
Is good. Therefore, the ignition timing of each phase and the ignition of other phases
Calculate the phase difference of the timing and reciprocal the sum of squares of this phase difference
Evaluate generated harmonics with a simplified method of using values
It becomes possible to do .

【0009】請求項2記載の発明は、上記請求項1記載
のサイクロコンバータの制御装置において、前記サイク
ロコンバータは、各相の電力変換器が2段構成からな
り、前記評価手段は、前記評価関数値が最小となるよう
に前記各相の1段目の電力変換器の出力電圧及び2段目
の電力変換器の出力電圧を決定することを要旨とする。
この構成により、各相の電力変換器を2段構成としたと
き、各相の1段目の電力変換器の出力電圧と2段目の電
力変換器の出力電圧の和が、各相の出力電圧となる。し
たがって、評価関数値が最小となるように各相の1段目
の電力変換器の出力電圧及び2段目の電力変換器の出力
電圧を決定することで、上記請求項1記載の発明の作用
と同様に、サイクロコンバータの発生無効電力及び発生
高調波が少なくなる。
According to a second aspect of the present invention, in the control device for a cycloconverter according to the first aspect, the power converter of each phase of the cycloconverter has a two-stage configuration, and the evaluation means includes the evaluation function. The gist is to determine the output voltage of the first-stage power converter and the output voltage of the second-stage power converter for each phase so that the value becomes minimum.
With this configuration, when the power converter of each phase has a two-stage configuration, the sum of the output voltage of the first-stage power converter of each phase and the output voltage of the second-stage power converter is the output of each phase. It becomes a voltage. Therefore, by determining the output voltage of the first-stage power converter and the output voltage of the second-stage power converter of each phase so that the evaluation function value becomes the minimum, the action of the invention according to claim 1 above. Similarly, the reactive power and harmonics generated by the cycloconverter are reduced.

【0010】[0010]

【0011】請求項記載の発明は、上記請求項1記載
のサイクロコンバータの制御装置において、前記評価手
段は、前記各相の出力電圧により定まる点弧タイミング
がある一定の位相差を確保することを制約条件として、
前記発生無効電力が最小となるように前記各相の出力電
圧を決定することを要旨とする。この構成により、各相
の点弧タイミングがある一定の位相差を確保すること
は、発生高調波が少なくなるように評価したことと等価
となる。この条件のもとで発生無効電力が最小となるよ
うに各相の出力電圧を決定しても、上記請求項1記載の
発明の作用と等価の作用が得られて、サイクロコンバー
タの発生無効電力及び発生高調波が少なくなる。
According to a third aspect of the present invention, in the control device for a cycloconverter according to the first aspect, the evaluation means ensures a certain phase difference with a firing timing determined by the output voltage of each phase. As a constraint,
The gist is to determine the output voltage of each phase so that the generated reactive power is minimized. With this configuration, securing a certain phase difference between the firing timings of the respective phases is equivalent to evaluating the generated harmonics to be small. Even if the output voltage of each phase is determined so that the generated reactive power is minimized under this condition, an action equivalent to the action of the invention described in claim 1 is obtained, and the generated reactive power of the cycloconverter is obtained. And less harmonics are generated.

【0012】請求項記載の発明は、上記請求項1記載
のサイクロコンバータの制御装置において、前記サイク
ロコンバータは、各相の電力変換器が2段構成からな
り、前記評価手段は、前記各相の出力電圧により定まる
点弧タイミングがある一定の位相差を確保することを制
約条件として、前記発生無効電力が最小となるように前
記各相の1段目の電力変換器の出力電圧及び2段目の電
力変換器の出力電圧を決定することを要旨とする。この
構成により、各相の電力変換器を2段構成としたとき、
各相の点弧タイミングがある一定の位相差を確保するこ
とを条件として、発生無効電力が最小となるように各相
の1段目の電力変換器の出力電圧及び2段目の電力変換
器の出力電圧を決定することで、上記請求項4記載の発
明の作用と同様に、サイクロコンバータの発生無効電力
及び発生高調波が少なくなる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the control device for a cycloconverter according to the first aspect, the cycloconverter has a two-stage power converter for each phase, and the evaluation means is for each phase. The output voltage of the first stage power converter and the second stage of each phase so that the generated reactive power is minimized, with the constraint that a certain phase difference with a firing timing determined by the output voltage of The gist is to determine the output voltage of the eye power converter. With this configuration, when the power converter of each phase has a two-stage configuration,
The output voltage of the first-stage power converter and the second-stage power converter of each phase are minimized so that the generated reactive power is minimized, provided that the ignition timing of each phase is ensured to have a certain phase difference. By determining the output voltage of, the generated reactive power and generated harmonics of the cycloconverter are reduced as in the case of the operation of the invention described in claim 4.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0014】図1乃至図4は、本発明の第1の実施の形
態を示す図である。図1に示す全体の制御ブロック図
は、前記図7とほぼ同様であるが、説明の都合上、各相
の電力変換器(3相グレーツ接続コンバータ)は1段の
ものとしている。なお、図1、図2及び後述の第2の実
施の形態を示す図において、前記図7、図8における回
路及び機器等と同一ないし均等のものは、前記と同一符
号を以って示し、重複した説明を省略する。まず、図1
を用いて、本実施の形態のサイクロコンバータの制御装
置の構成を説明すると、本実施の形態においては、各相
の電圧指令を演算する電圧指令回路30が設けられてい
る。図2は、この電圧指令回路30の詳細構成を示して
おり、サイクロコンバータの評価手段としての発生無効
電力・発生高調波評価回路31が設けられている。発生
無効電力・発生高調波評価回路31は、発生無効電力Q
と発生高調波評価値Hから重み係数w1 ,w2 により評
価関数値Vを演算し、このVが最小となるように、各相
の出力電圧を決定する。
1 to 4 are views showing a first embodiment of the present invention. The overall control block diagram shown in FIG. 1 is almost the same as that in FIG. 7, but for convenience of explanation, the power converter of each phase (three-phase Graet's connection converter) is one stage. In FIGS. 1 and 2 and a diagram showing a second embodiment to be described later, the same or equivalent parts as the circuits and devices in FIGS. 7 and 8 are represented by the same reference numerals as those described above, A duplicate description will be omitted. First, Fig. 1
The configuration of the control device for the cycloconverter according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 1. In the present embodiment, a voltage command circuit 30 that calculates a voltage command for each phase is provided. FIG. 2 shows a detailed configuration of the voltage command circuit 30. The generated reactive power / generated harmonics evaluation circuit 31 as an evaluation unit of the cycloconverter is provided. The generated reactive power / generated harmonic evaluation circuit 31 generates the generated reactive power Q.
Then, the evaluation function value V is calculated from the generated harmonic evaluation value H by the weighting factors w 1 and w 2 , and the output voltage of each phase is determined so that this V becomes minimum.

【0015】 V=w1 ×Q2 +w2 ×H2 …(2) ここで、発生無効電力Qの演算手法を述べる。電動機に
は、必要な電圧が与えられなければならないが、図1の
ような構成においては、誘導電動機4の線間電圧に対し
所定の電圧が与えられればよい。一方、各電力変換器3
a,3b,3cの出力電圧は相電圧となるため、その決
定には自由度がある。誘導電動機4の線間電圧Euv,E
vw,Ewuは次式で与えられる。
V = w 1 × Q 2 + w 2 × H 2 (2) Here, a method of calculating the generated reactive power Q will be described. The required voltage must be applied to the electric motor, but in the configuration shown in FIG. 1, a predetermined voltage may be applied to the line voltage of the induction motor 4. On the other hand, each power converter 3
Since the output voltages of a, 3b, and 3c are phase voltages, there is a degree of freedom in their determination. Line voltage Euv, E of the induction motor 4
vw and Ewu are given by the following equations.

【0016】 Eu =E1 ×sin (θ) Ev =E1 ×sin (θ−120゜) Ew =E1 ×sin (θ−240゜) Euv=Eu −Ev Evw=Ev −Ew Ewu=Ew −Eu …(3) 各相の電力変換器3a,3b,3cの出力電圧をVu ,
Vv ,Vw とすると、次の関係を満たさなければならな
い。
Eu = E 1 × sin (θ) Ev = E 1 × sin (θ-120 °) Ew = E 1 × sin (θ-240 °) Euv = Eu -Ev Evw = Ev -Ew Ewu = Ew- Eu (3) The output voltage of each phase power converter 3a, 3b, 3c is Vu,
Given that Vv and Vw, the following relationships must be satisfied.

【0017】 Vu −Vv =Euv Vv −Vw =Evw Vw −Vu =Ewu …(4) 次に、各相の出力電圧には、通常、各電力変換器3a,
3b,3cの点弧タイミングに応じた上限値と下限値が
ある。特に、下限値は逆変換動作における余裕角により
決められるため、上限値と下限値は大きさが異なる。ま
た、電力変換器の出力電流の極性により変換動作と電圧
の極性の関係が異なるため、即ち、正方向の電流時には
出力電圧の正側が順変換動作となるのに対して、負方向
の電流時には出力電圧の負側が逆変換動作となるため、
出力電流の極性により出力電圧の上限値ULMT、下限
値LLMTを切り替える必要がある。各相の電流をIu
,Iv ,Iw とすると、
Vu-Vv = Euv Vv-Vw = Evw Vw-Vu = Ewu (4) Next, the output voltage of each phase is usually the power converter 3a,
There is an upper limit value and a lower limit value according to the firing timing of 3b and 3c. In particular, since the lower limit value is determined by the margin angle in the inverse conversion operation, the upper limit value and the lower limit value have different sizes. Further, since the relationship between the conversion operation and the voltage polarity differs depending on the polarity of the output current of the power converter, that is, when the current in the positive direction, the positive side of the output voltage becomes the forward conversion operation, whereas when the current in the negative direction, Since the negative side of the output voltage is the reverse conversion operation,
It is necessary to switch the upper limit value ULMT and the lower limit value LLMT of the output voltage depending on the polarity of the output current. The current of each phase is Iu
, Iv, Iw,

【数2】 LLMT≦Vu ≦ULMT (Iu ≧0のとき) −ULMT≦Vu ≦−LLMT (Iu <0のとき) LLMT≦Vv ≦ULMT (Iv ≧0のとき) −ULMT≦Vv ≦−LLMT (Iv <0のとき) LLMT≦Vw ≦ULMT (Iw ≧0のとき) −ULMT≦Vw ≦−LLMT (Iw <0のとき) …(5) の制約がある。ここで、式(4)より、 Vv =Vu −Evu Vw =Vu +Ewu …(6) の関係があるため、式(5)に代入すると、[Equation 2]     LLMT≤Vu≤ULMT (when Iu≥0)     -ULMT≤Vu≤-LLMT (when Iu <0)     LLMT≤Vv≤ULMT (when Iv≥0)     -ULMT≤Vv≤-LLMT (when Iv <0)     LLMT ≦ Vw ≦ ULMT (when Iw ≧ 0)     -ULMT≤Vw≤-LLMT (when Iw <0) (5) There are restrictions. Here, from equation (4), Vv = Vu-Evu Vw = Vu + Ewu (6) Since there is a relationship of

【数3】 LLMT≦Vu −Euv≦ULMT (Iv ≧0のとき) −ULMT≦Vu −Euv≦−LLMT (Iv <0のとき) LLMT≦Vu +Ewu≦ULMT (Iw ≧0のとき) −ULMT≦Vu +Ewu≦−LLMT (Iw <0のとき) …(7) の関係となる。これらをまとめると、Vu に関して以下
の条件となる。
LLMT ≤ Vu -Euv ≤ ULMT (when Iv ≥ 0) -ULMT ≤ Vu -Euv ≤ -LLMT (when Iv <0) LLMT ≤ Vu + Ewu ≤ ULMT (when Iw ≥ 0) -ULMT ≤ Vu + Ewu ≦ −LLMT (when Iw <0) (7) These can be summarized as follows with respect to Vu.

【0018】[0018]

【数4】 LLMT≦Vu ≦ULMT (Iu ≧0のとき) −ULMT≦Vu ≦−LLMT (Iu <0のとき) LLMT+Euv≦Vu ≦ULMT+Evu (Iv ≧0のとき) −ULMT+Euv≦Vu ≦−LLMT+Euv (Iv <0のとき) LLMT−Ewu≦Vu ≦ULMT−Ewu (Iw ≧0のとき) −ULMT−Ewu≦Vu ≦−LLMT−Ewu (Iw <0のとき) …(8) 一方、サイクロコンバータの発生無効電力Qは、サイリ
スタ電力変換器の点弧角αに関係し、次式で与えられ
る。
LLMT≤Vu≤ULMT (when Iu≥0) -ULMT≤Vu≤-LLMT (when Iu <0) LLMT + Euv≤Vu≤ULMT + Evu (when Iv≥0) -ULMT + Euv≤Vu≤-LLMT + Euv ( Iv <0) LLMT-Ewu ≤ Vu ≤ ULMT-Ewu (when Iw ≥ 0) -ULMT-Ewu ≤ Vu ≤ -LLMT-Ewu (when Iw <0) (8) On the other hand, generation of cycloconverter The reactive power Q is related to the firing angle α of the thyristor power converter and is given by the following equation.

【0019】[0019]

【数5】Vu =k×cos αu として、 Q=sin αu ×|Iu |+sin αv ×|Iv |+sin αw ×|Iw | =√(1−(Vu /k)2 )×|Iu |+√(1−(Vv /k)2 ) ×|Iv |+√(1−(Vw /k)2 )×|Iw | …(9) 式(6)を代入すると、## EQU00005 ## As Vu = k.times.cos .alpha.u, Q = sin .alpha.u * | Iu | + sin .alpha.v * | Iv | + sin .alpha.w * | Iw | = √ (1- (Vu / k) 2 ) * | Iu | + √ (1- (Vv / k) 2 ) × | Iv | + √ (1- (Vw / k) 2 ) × | Iw | (9) Substituting equation (6),

【数6】 Q=√(1−(Vu /k)2 )×|Iu | +√(1−((Vu −Euv)/k)2 )×|Iv | +√(1−((Vu +Ewu)/k)2 )×|Iw | …(10) となる。[Equation 6] Q = √ (1- (Vu / k) 2 ) × | Iu | + √ (1-((Vu −Euv) / k) 2 ) × | Iv | + √ (1-((Vu + Ewu ) / K) 2 ) × | Iw | ... (10)

【0020】次に、発生高調波の評価方法について述べ
る。発生高調波は点弧タイミング、負荷電流、入力イン
ピーダンス等に関係する。厳密に演算してもよいが、実
現性を考えた場合、演算は簡略化した手法とした方がよ
い。各相の点弧タイミングが一致すると、各電力変換器
3a,3b,3cは60゜毎の転流ゆえ、5次、7次の
高調波が増加する。したがって各相の点弧タイミング
は、なるべくずれていた方がよい。そこで、点弧タイミ
ングによる発生高調波の評価として、各相の点弧タイミ
ングと他の相の点弧タイミングの位相差を求め、この位
相差の2乗和の逆数を発生高調波の評価値Hとして用い
る。各相の点弧角をαu ,αv ,αw とおく。
Next, the method of evaluating the generated harmonics will be described. The generated harmonics are related to ignition timing, load current, input impedance, etc. Although the calculation may be performed strictly, in consideration of the feasibility, the calculation should be simplified. When the ignition timings of the respective phases match, the power converters 3a, 3b, 3c commutate every 60 °, so that the 5th and 7th harmonics increase. Therefore, it is preferable that the firing timings of the respective phases be shifted as much as possible. Therefore, as the evaluation of the generated harmonics by the ignition timing, the phase difference between the ignition timing of each phase and the ignition timings of other phases is obtained, and the reciprocal of the sum of squares of this phase difference is evaluated value H of the generated harmonics. Used as. Let the firing angles of each phase be αu, αv, and αw.

【0021】[0021]

【数7】 H=1/[((αu −αv)MOD60)2 +((αv −αw)MOD60)2 +((αw −αu)MOD60)2 ] …(11) とする。ここで上記のMOD60 は、60゜の剰余演算で、
図3のように点弧角の位相差を±30゜の範囲に変換す
るものとする。全体の評価関数としては、前記式(2)
に示したようになる。したがって、式(8)の条件の下
で、式(2)を最小にすればよい。実際にこの方法によ
り求めた電圧波形を図4に示す。
[Formula 7] H = 1 / [((αu −αv) MOD60) 2 + ((αv −αw) MOD60) 2 + ((αw −αu) MOD60) 2 ] (11). Here, the above MOD60 is the remainder operation of 60 degrees,
As shown in FIG. 3, the phase difference of the firing angle is converted into the range of ± 30 °. As the evaluation function of the whole, the above formula (2) is used.
As shown in. Therefore, equation (2) should be minimized under the condition of equation (8). The voltage waveform actually obtained by this method is shown in FIG.

【0022】上述した本実施の形態によれば、サイクロ
コンバータの発生無効電力及び発生高調波が少なくなる
ように出力電圧が決定されるため、経済的なサイクロコ
ンバータの制御装置を提供することができる。
According to the present embodiment described above, the output voltage is determined so that the reactive power and harmonics generated by the cycloconverter are reduced, so that an economical cycloconverter control device can be provided. .

【0023】図5及び図6には、本発明の第2の実施の
形態を示す。図5に示す全体の制御ブロック図は、各相
の電力変換器が2段構成になっている点を除いては、前
記図1とほぼ同様である。図5を用いて、本実施の形態
のサイクロコンバータの制御装置の構成を説明すると、
本実施の形態においては、各相の電圧指令を演算する電
圧指令回路40が設けられている。図6は、この電圧指
令回路40の詳細構成を示しており、サイクロコンバー
タの評価手段としての発生無効電力・発生高調波評価回
路41が設けられている。発生無効電力・発生高調波評
価回路41は、サイクロコンバータの各相出力電圧及び
各相出力電流を入力してサイクロコンバータの発生無効
電力を演算し、各相の出力電圧を入力し点弧タイミング
を演算して発生高調波を評価する。そして、発生無効電
力Qと発生高調波評価値Hから重み係数w1 ,w2 によ
り評価関数値Vを演算し、このVが最小となるように、
各相の出力電圧を決定する。この場合、各相の電力変換
器は2段構成となっており、1段目の電力変換器3
1 ,3b1 ,3c1 と2段目の電力変換器3a2 ,3
2 ,3c2 の各出力電圧は個別に決定できる。各相の
電力変換器3a1 ,3b1 ,3c1 ,3a2 ,3b2
3c2 の出力電圧をVu ,Vv ,Vw とし、1段目、2
段目の各電力変換器3a1 ,3b1 ,3c1 ,3a2
3b2 ,3c2 の出力電圧をそれぞれVu 1 ,Vu 2
Vv 1 ,Vv 2 ,Vw 1 ,Vw 2 とすると、次の関係が
ある。
5 and 6 show a second embodiment of the present invention. The overall control block diagram shown in FIG. 5 is substantially the same as that of FIG. 1 except that the power converter of each phase has a two-stage configuration. The configuration of the cycloconverter control device according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
In the present embodiment, a voltage command circuit 40 that calculates a voltage command for each phase is provided. FIG. 6 shows a detailed configuration of the voltage command circuit 40, in which a generated reactive power / generated harmonics evaluation circuit 41 is provided as an evaluation means of the cycloconverter. The generated reactive power / generated harmonic evaluation circuit 41 inputs the output voltage of each phase and the output current of each phase of the cycloconverter, calculates the generated reactive power of the cycloconverter, and inputs the output voltage of each phase to set the ignition timing. Calculate and evaluate the generated harmonics. Then, the evaluation function value V is calculated from the generated reactive power Q and the generated harmonic evaluation value H by the weighting factors w 1 and w 2 , so that this V becomes minimum.
Determine the output voltage for each phase. In this case, the power converter of each phase has a two-stage configuration, and the power converter 3 of the first stage is used.
a 1 , 3b 1 , 3c 1 and the second-stage power converters 3a 2 , 3
Each output voltage of b 2 and 3c 2 can be individually determined. Power converters 3a 1 , 3b 1 , 3c 1 , 3a 2 , 3b 2 , for each phase
The output voltage of 3c 2 is Vu, Vv, Vw, the first stage, 2
Power converters 3a 1 , 3b 1 , 3c 1 , 3a 2 ,
The output voltages of 3b 2 and 3c 2 are Vu 1 , Vu 2 , and
If Vv 1 , Vv 2 , Vw 1 and Vw 2 are set, the following relationships are established.

【0024】 Vu =Vu 1 +Vu 2 Vv =Vv 1 +Vv 2 Vw =Vw 1 +Vw 2 …(12) また、上限値ULMT、下限値LLMTについては、そ
れぞれ以下の式で与えられる。
Vu = Vu 1 + Vu 2 Vv = Vv 1 + Vv 2 Vw = Vw 1 + Vw 2 (12) Further, the upper limit value ULMT and the lower limit value LLMT are respectively given by the following equations.

【0025】[0025]

【数8】 LLMT/2≦Vu 1 ,Vu 2 ≦ULMT/2 (Iu ≧0のとき) −ULMT/2≦Vu 1 ,Vu 2 ≦−LLMT/2 (Iu <0のとき) LLMT/2≦Vv 1 ,Vv 2 ≦ULMT/2 (Iv ≧0のとき) −ULMT/2≦Vv 1 ,Vv 2 ≦−LLMT/2 (Iv <0のとき) LLMT/2≦Vw 1 ,Vw 2 ≦ULMT/2 (Iw ≧0のとき) −ULMT/2≦Vw 1 ,Vw 2 ≦−LLMT/2 (Iw <0のとき) …(13) 一方、サイクロコンバータの発生無効電力Qは、次式で
与えられる。
LLMT / 2 ≦ Vu 1 , Vu 2 ≦ ULMT / 2 (when Iu ≧ 0) −ULMT / 2 ≦ Vu 1 , Vu 2 ≦ −LLMT / 2 (when Iu <0) LLMT / 2 ≦ Vv 1 , Vv 2 ≤ ULMT / 2 (when Iv ≥ 0) -ULMT / 2 ≤ Vv 1 , Vv 2 ≤ -LLMT / 2 (when Iv <0) LLMT / 2 ≤ Vw 1 , Vw 2 ≤ ULMT / 2 (when Iw ≧ 0) −ULMT / 2 ≦ Vw 1 , Vw 2 ≦ −LLMT / 2 (when Iw <0) (13) On the other hand, the reactive power Q generated by the cycloconverter is given by the following equation. .

【0026】[0026]

【数9】 Q=√(1−(Vu 1 /k)2 )×|Iu | +√(1−(Vu 2 /k)2 )×|Iu | +√(1−(Vv 1 /k)2 )×|Iv | +√(1−(Vv 2 /k)2 )×|Iv | +√(1−(Vw 1 /k)2 )×|Iw | +√(1−(Vw 2 /k)2 )×|Iw | …(14) となる。次に、高調波評価値Hについては、[Equation 9] Q = √ (1- (Vu 1 / k) 2 ) × | Iu | + √ (1- (Vu 2 / k) 2 ) × | Iu | + √ (1- (Vv 1 / k) 2 ) × | Iv | + √ (1- (Vv 2 / k) 2 ) × | Iv | + √ (1- (Vw 1 / k) 2 ) × | Iw | + √ (1- (Vw 2 / k) ) 2 ) × | Iw | (14) Next, regarding the harmonic evaluation value H,

【数10】 H=1/[((αu 1 −αu 2 +30)MOD60)2 +((αu 1 −αv 1 )MOD60)2 +((αu 1 −αv 2 +30)MOD60)2 +((αu 1 −αw 1 )MOD60)2 +((αu 1 −αw 2 +30)MOD60)2 +((αu 2 −αv 1 +30)MOD60)2 +((αu 2 −αv 2 )MOD60)2 +((αu 2 −αw 1 +30)MOD60)2 +((αu 2 −αw 2 )MOD60)2 +((αv 1 −αv 2 +30)MOD60)2 +((αv 1 −αw 1 )MOD60)2 +((αv 1 −αw 2 +30)MOD60)2 +((αv 2 −αw 1 +30)MOD60)2 +((αv 2 −αw 2 )MOD60)2 +((αw 1 −αw 2 +30)MOD60)2 ] …(15) となる。ここで、1段目の電力変換器3a1 ,3b1
3c1 と2段目の電力変換器3a2 ,3b2 ,3c
2 は、入力のトランスにより通常位相差30゜があるた
め、Hの評価では、この位相差を考慮する。全体の評価
関数としては、前記式(2)に示したようになる。した
がって、式(8),(12),(13)の条件の下で、式
(2)を最小にすればよい。
[Equation 10] H = 1 / [((αu 1 −αu 2 +30) MOD60) 2 + ((αu 1 −αv 1 ) MOD60) 2 + ((αu 1 −αv 2 +30) MOD60) 2 + ((αu 1− αw 1 ) MOD60) 2 + ((αu 1− αw 2 + 30) MOD60) 2 + ((αu 2 −αv 1 + 30) MOD60) 2 + ((αu 2 −αv 2 ) MOD60) 2 + ((αu 2 −αw 1 +30) MOD60) 2 + ((αu 2 −αw 2 ) MOD60) 2 + ((αv 1 −αv 2 +30) MOD60) 2 + ((αv 1 −αw 1 ) MOD 60) 2 + ((αv 1 −αw 2 +30) MOD60) 2 + ((αv 2 −αw 1 +30) MOD60) 2 + ((αv 2 −αw 2 ) MOD60) 2 + ((αw 1 −αw 2 +30) MOD60) 2 ]… ( 15) Here, the first-stage power converters 3a 1 , 3b 1 ,
3c 1 and the second stage power converters 3a 2 , 3b 2 , 3c
In the case of 2 , the phase difference is usually 30 ° due to the input transformer, so this phase difference is considered in the evaluation of H. The overall evaluation function is as shown in the above equation (2). Therefore, equation (2) should be minimized under the conditions of equations (8), (12), and (13).

【0027】なお、上記第1、第2の実施の形態におい
て、評価手段である発生無効電力・発生高調波評価回路
31,41は、サイクロコンバータの各相出力電圧及び
各相出力電流を基にサイクロコンバータの発生無効電力
Qを演算し、各相の出力電圧により定まる点弧タイミン
グを基に発生高調波の評価値Hを演算し、その発生無効
電力Qと発生高調波評価値Hから求めた評価関数値Vが
最小となるように、各相の出力電圧又は1段目の電力変
換器と2段目の電力変換器の各出力電圧を決定するよう
にしたが、発生無効電力・発生高調波評価回路31,4
1は、各相の出力電圧により定まる点弧タイミングがあ
る一定の位相差を確保することを制約条件として、発生
無効電力Qが最小となるように、各相の出力電圧又は1
段目の電力変換器と2段目の電力変換器の各出力電圧を
決定するようにしてもよい。各相の点弧タイミングがあ
る一定の位相差を確保することは、発生高調波が少なく
なるように評価したことと等価となり、この条件のもと
で発生無効電力Qが最小となるように、各相の出力電圧
又は1段目の電力変換器と2段目の電力変換器の各出力
電圧を決定しても、サイクロコンバータの発生無効電力
Q及び発生高調波の量を少なくすることができる。
In the first and second embodiments, the generated reactive power / generated harmonics evaluation circuits 31 and 41, which are evaluation means, are based on the phase output voltage and the phase output current of the cycloconverter. The generated reactive power Q of the cycloconverter was calculated, and the evaluation value H of the generated harmonic was calculated based on the ignition timing determined by the output voltage of each phase, and was calculated from the generated reactive power Q and the generated harmonic evaluation value H. The output voltage of each phase or each output voltage of the first-stage power converter and the second-stage power converter is determined so that the evaluation function value V is minimized. Wave evaluation circuit 31, 4
1 is the output voltage of each phase or 1 so that the generated reactive power Q is minimized under the constraint that a certain phase difference with a firing timing determined by the output voltage of each phase is secured.
Each output voltage of the power converter of the second stage and the power converter of the second stage may be determined. Securing a certain phase difference between the ignition timings of the respective phases is equivalent to evaluating that the generated harmonics are reduced, and the generated reactive power Q is minimized under this condition. Even if the output voltage of each phase or each output voltage of the first-stage power converter and the second-stage power converter is determined, the amount of reactive power Q and harmonics generated by the cycloconverter can be reduced. .

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明によれば、サイクロコンバータの各相出力電圧及び各
相出力電流を基に当該サイクロコンバータの発生無効電
力を演算し、前記各相出力電圧により定まる点弧タイミ
ングを基に当該サイクロコンバータの発生高調波を評価
し、前記発生無効電力及び前記発生高調波の評価結果か
ら求めた評価関数値が最小となるように前記各相の出力
電圧を決定する評価手段を具備させたため、存在し得る
各相出力電圧の組み合わせの中で、サイクロコンバータ
の発生無効電力及び発生高調波が少なくなるように各相
出力電圧が決定されて、サイクロコンバータの入力力率
が高く且つ発生高調波の量を少なくすることができる。
また、発生高調波の量が少ない状態では各相の点弧タイ
ミングはばらつくので、電流断続の問題も回避すること
ができる。また、点弧タイミングによる前記発生高調波
の評価として、各相の点弧タイミングと他の相の点弧タ
イミングの位相差を求め、この位相差の2乗和の逆数値
を用いるようにしたため、簡略化された手法で発生高調
波の評価を適切に行うことができる
As described above, according to the first aspect of the present invention, the reactive power generated by the cycloconverter is calculated based on the output voltage and the output current of each phase of the cycloconverter, and each phase is calculated. Evaluate the generated harmonics of the cycloconverter based on the ignition timing determined by the output voltage, and output of each phase so that the evaluation function value obtained from the evaluation result of the generated reactive power and the generated harmonics is minimized. Since the evaluation means for determining the voltage is provided, the output voltage of each phase is determined so that the reactive power generated and the generated harmonics of the cycloconverter are reduced among the possible combinations of the output voltages of the respective phases, and the cycloconverter is determined. Input power factor is high and the amount of generated harmonics can be reduced.
Further, since the ignition timing of each phase varies when the amount of generated harmonics is small, the problem of current interruption can be avoided. In addition, the generated harmonics due to the ignition timing
As an evaluation of, the ignition timing of each phase and the ignition timing of other phases
Find the phase difference of the imming and calculate the reciprocal of the sum of squares of this phase difference.
Is used, so the generated harmonics can be
Appropriate wave evaluation .

【0029】請求項2記載の発明によれば、前記サイク
ロコンバータは、各相の電力変換器が2段構成からな
り、前記評価手段は、前記評価関数値が最小となるよう
に前記各相の1段目の電力変換器の出力電圧及び2段目
の電力変換器の出力電圧を決定するようにしたため、各
相の電力変換器を2段構成とした場合においても、サイ
クロコンバータの発生無効電力及び発生高調波が少なく
なるように各相出力電圧を決定することができて、上記
請求項1記載の発明の効果と同様の効果が得られる。
According to a second aspect of the present invention, the cycloconverter has a two-stage power converter for each phase, and the evaluation means is arranged so as to minimize the evaluation function value of each phase. Since the output voltage of the first-stage power converter and the output voltage of the second-stage power converter are determined, even when the power converter of each phase has a two-stage configuration, the reactive power generated by the cycloconverter is generated. Also, the output voltage of each phase can be determined so that the generated harmonics are reduced, and the same effect as the effect of the invention described in claim 1 can be obtained.

【0030】[0030]

【0031】請求項記載の発明によれば、前記評価手
段は、前記各相の出力電圧により定まる点弧タイミング
がある一定の位相差を確保することを制約条件として、
前記発生無効電力が最小となるように前記各相の出力電
圧を決定するようにしたため、各相の点弧タイミングが
ある一定の位相差を確保することは、発生高調波が少な
くなるように評価したことと等価となり、この条件のも
とで発生無効電力が最小となるように各相の出力電圧を
決定しても、上記請求項1記載の発明の効果と略同様の
効果が得られる。
According to the third aspect of the invention, the evaluation means has a constraint condition that the ignition timing determined by the output voltage of each phase has a certain phase difference.
Since the output voltage of each phase is determined so that the generated reactive power is minimized, ensuring a certain phase difference with the ignition timing of each phase is evaluated so that generated harmonics are reduced. This is equivalent to what has been done, and even if the output voltage of each phase is determined so that the generated reactive power is minimized under this condition, the same effect as the effect of the invention described in claim 1 can be obtained.

【0032】請求項記載の発明によれば、前記サイク
ロコンバータは、各相の電力変換器が2段構成からな
り、前記評価手段は、前記各相の出力電圧により定まる
点弧タイミングがある一定の位相差を確保することを制
約条件として、前記発生無効電力が最小となるように前
記各相の1段目の電力変換器の出力電圧及び2段目の電
力変換器の出力電圧を決定するようにしたため、各相の
電力変換器を2段構成とした場合においても、上記請求
項4記載の発明の作用と同様の作用により、上記請求項
1記載の発明の効果と略同様の効果が得られる。
According to a fourth aspect of the present invention, the cycloconverter has a two-stage power converter for each phase, and the evaluation means has a constant ignition timing determined by the output voltage of each phase. The output voltage of the first-stage power converter and the output voltage of the second-stage power converter for each phase are determined so that the generated reactive power is minimized, with the constraint of ensuring the phase difference of Therefore, even when the power converter of each phase has a two-stage configuration, the same effect as the effect of the invention described in claim 1 can be obtained by the same operation as the effect of the invention described in claim 4. can get.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態であるサイクロコン
バータの制御装置のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a control device for a cycloconverter that is a first embodiment of the present invention.

【図2】上記図1における電圧指令回路の内部構成を示
すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of the voltage command circuit in FIG.

【図3】上記第1の実施の形態において各相の点弧タイ
ミングの位相差演算を説明するための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a phase difference calculation of firing timing of each phase in the first embodiment.

【図4】上記第1の実施の形態における各相の出力電圧
波形例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of an output voltage waveform of each phase in the first embodiment.

【図5】本発明の第2の実施の形態のブロック図であ
る。
FIG. 5 is a block diagram of a second embodiment of the present invention.

【図6】上記図5における電圧指令回路の内部構成を示
すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing an internal configuration of the voltage command circuit in FIG.

【図7】従来のサイクロコンバータの制御装置のブロッ
ク図である。
FIG. 7 is a block diagram of a conventional cycloconverter control device.

【図8】上記図7における電圧指令回路の内部構成を示
すブロック図である。
8 is a block diagram showing an internal configuration of the voltage command circuit in FIG.

【図9】上記従来技術における非対称制御の出力関数特
性を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing an output function characteristic of asymmetric control in the above-mentioned conventional technique.

【図10】上記従来技術において非対称制御を行ったと
きの出力電圧波形を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an output voltage waveform when asymmetrical control is performed in the above conventional technique.

【図11】上記従来技術において出力電流断続の問題を
説明するための図である。
FIG. 11 is a diagram for explaining a problem of intermittent output current in the above conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 3相交流電源 3a,3b,3c 3相グレーツ接続コンバータ(電力
変換器) 4 3相誘導電動機(3相負荷) 30,40 電圧指令回路 31,41 発生無効電力・発生高調波評価回路(評価
手段)
1 3-phase AC power supply 3a, 3b, 3c 3-phase Graetz connection converter (power converter) 4 3-phase induction motor (3-phase load) 30, 40 Voltage command circuit 31, 41 Generated reactive power / generated harmonics evaluation circuit (evaluation means)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 3相負荷の線間出力電圧に対して、線間
出力波形は正弦波に保ったまま、各相の出力電圧波形を
可変させる電圧制御方式のサイクロコンバータの制御装
置において、サイクロコンバータの各相出力電圧及び各
相出力電流を基に当該サイクロコンバータの発生無効電
力を演算し、前記各相出力電圧により定まる点弧タイミ
ングを基に当該サイクロコンバータの発生高調波を評価
し、前記発生無効電力及び前記発生高調波の評価結果か
ら求めた評価関数値が最小となるように前記各相の出力
電圧を決定する評価手段を有し、点弧タイミングによる
前記発生高調波の評価として、各相の点弧タイミングと
他の相の点弧タイミングの位相差を求め、この位相差の
2乗和の逆数値を用いることを特徴とするサイクロコン
バータの制御装置。
1. A control device for a cycloconverter of a voltage control system which varies the output voltage waveform of each phase while maintaining the sine wave of the line output waveform with respect to the line output voltage of a three-phase load. The generated reactive power of the cycloconverter is calculated based on each phase output voltage and each phase output current of the converter, and the generated harmonic of the cycloconverter is evaluated based on the ignition timing determined by the output voltage of each phase. It has a rating means the evaluation function value obtained from the evaluation results of generating reactive power and the generated harmonics to determine the phase of the output voltage so as to minimize, by firing timing
As an evaluation of the generated harmonics, the ignition timing of each phase and
Obtain the phase difference of the ignition timing of the other phase,
A control device for a cycloconverter, which uses the reciprocal value of the sum of squares .
【請求項2】 前記サイクロコンバータは、各相の電力
変換器が2段構成からなり、前記評価手段は、前記評価
関数値が最小となるように前記各相の1段目の電力変換
器の出力電圧及び2段目の電力変換器の出力電圧を決定
することを特徴とする請求項1記載のサイクロコンバー
タの制御装置。
2. The cycloconverter has a two-stage power converter for each phase, and the evaluation means includes a first-stage power converter for each phase so that the evaluation function value is minimized. The control device for the cycloconverter according to claim 1, wherein the output voltage and the output voltage of the second-stage power converter are determined.
【請求項3】 前記評価手段は、前記各相の出力電圧に
より定まる点弧タイミングがある一定の位相差を確保す
ることを制約条件として、前記発生無効電力が最小とな
るように前記各相の出力電圧を決定することを特徴とす
る請求項1記載のサイクロコンバータの制御装置。
3. The evaluation means is configured so that the generated reactive power of each phase is minimized under the constraint that the ignition timing determined by the output voltage of each phase has a certain phase difference. The control device for a cycloconverter according to claim 1, wherein the output voltage is determined.
【請求項4】 前記サイクロコンバータは、各相の電力
変換器が2段構成からなり、前記評価手段は、前記各相
の出力電圧により定まる点弧タイミングがある一定の位
相差を確保することを制約条件として、前記発生無効電
力が最小となるように前記各相の1段目の電力変換器の
出力電圧及び2段目の電力変換器の出力電圧を決定する
ことを特徴とする請求項1記載のサイクロコンバータの
制御装置。
4. The cycloconverter has a two-stage power converter for each phase, and the evaluation means ensures a certain phase difference with a firing timing determined by the output voltage of each phase. The constraint condition is that the output voltage of the first-stage power converter and the output voltage of the second-stage power converter of each phase are determined so that the generated reactive power is minimized. Cycloconverter control device described.
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