JP5883276B2 - Power converter - Google Patents

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Description

この発明は、改良された位相追従特性を有する電力変換装置に関する。   The present invention relates to a power conversion device having improved phase tracking characteristics.

商用電源で駆動されていた交流電動機を素早くインバータ装置の出力での駆動に切り替える場合、或いは、複数台のインバータ装置を用いて冗長システムを構成することによって信頼性の高い電力変換装置による駆動システムを構築し、1台のインバータ装置が故障したとき、素早く待機中のインバータ装置に切り替える場合、インバータ装置の出力周波数及びその位相を空転中の交流電動機に素早く一致させて切り替える必要がある。   When switching an AC motor driven by a commercial power supply to drive at the output of the inverter device quickly, or by configuring a redundant system using a plurality of inverter devices, a drive system with a highly reliable power conversion device When one inverter device fails, when switching to a stand-by inverter device quickly, it is necessary to switch the output frequency and the phase of the inverter device to coincide with the idling AC motor quickly.

このために所謂PLL(Phase Locked Loop)回路を使用してインバータ装置の出力周波数及び位相を空転中の交流電動機に一致させる制御を行うことが一般的であるが、位相追従特性、すなわち位相一致の精度、及び応答速度については必ずしも性能が十分とは言えなかった。位相の一致が不十分の状態で切り替え運転を行ったときの過電流を防止するために、切り替え運転を行ったときの有効電流の極性によって位相を補正する提案が為されている(例えば特許文献1参照。)。   For this purpose, it is common to use a so-called PLL (Phase Locked Loop) circuit to control the output frequency and phase of the inverter device to match the idling AC motor. In terms of accuracy and response speed, the performance was not necessarily sufficient. In order to prevent overcurrent when switching operation is performed in a state where phase matching is insufficient, a proposal has been made to correct the phase based on the polarity of the effective current when switching operation is performed (for example, Patent Documents). 1).

特開平7−123782号公報(第3−4頁、図1)Japanese Patent Laid-Open No. 7-123782 (page 3-4, FIG. 1)

特許文献1に示された手法によれば、PLL回路の位相検出誤差や動作遅れによる位相誤差が生じた場合の対策がある程度は可能である。しかしながら、切り替え運転時の過電流が瞬間的には生じてしまうこと、また制御を行って安定にインバータ装置で運転するまでに時間遅れが生じること等の問題があった。   According to the technique disclosed in Patent Document 1, it is possible to some extent to take measures when a phase detection error of the PLL circuit or a phase error due to operation delay occurs. However, there is a problem that an overcurrent at the time of switching operation is instantaneously generated, and that there is a time delay until the control is performed and the inverter device is stably operated.

本発明は上記に鑑みて為されたものであり、PLL回路の位相誤差を素早く補正して切り替え運転時の過電流の発生を抑えることが可能な電力変換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, and an object of the present invention is to provide a power conversion device capable of quickly correcting a phase error of a PLL circuit and suppressing occurrence of an overcurrent during switching operation.

上記目的を達成するために、本発明の電力変換装置は、交流電源を入力とし、所望の周波数/電圧を出力して交流電動機を駆動し、出力側に出力開閉器及び電圧検出器を備えたインバータ装置と、交流電源から直接前記交流電動機を駆動するように設けられたバイパス開閉器と、前記バイパス開閉器を閉路して交流電動機を運転している状態から前記インバータ装置による運転に切り替えるとき、前記交流電動機の位相に追従して前記インバータ装置の内部位相を一致させるためのPLL制御手段とを具備し、前記PLL制御手段は、
前記電圧検出器の検出電圧と前記インバータ装置の内部位相から互いの位相差を検出する位相差検出手段と、この位相差をPI制御器によって比例積分制御し、第一の切り替え器を介して補正前内部位相として出力するPI制御手段と、前記位相差検出手段の出力を第二の切り替え器を介して出力し、これを前記補正前内部位相に加えて内部位相とする位相補正手段と、前記位相差検出手段の出力を微分し、開閉器を介して前記PI制御手段の積分初期値とする積分初期値設定手段と、前記出力開閉器が投入された信号を受け、これを所定時間遅らせる遅延手段とを有し、前記遅延手段の出力であるPI制御動作開始信号によって前記第一の切り替え器の入力を0から前記PI制御器の出力に切り替え、且つ前記第二の切り替え器の入力を短期間0から前記位相差検出手段の検出する位相差に切り替えた後再び0に戻し、且つ前記積分初期値設定手段の出力の開閉器を閉路するようにしたことを特徴としている。
In order to achieve the above object, the power converter of the present invention has an AC power supply as an input, outputs a desired frequency / voltage to drive an AC motor, and includes an output switch and a voltage detector on the output side. When switching from an inverter device, a bypass switch provided to drive the AC motor directly from an AC power source, and operating the AC motor by closing the bypass switch to the operation by the inverter device, PLL control means for matching the internal phase of the inverter device following the phase of the AC motor, and the PLL control means,
Phase difference detection means for detecting the phase difference from the detection voltage of the voltage detector and the internal phase of the inverter device, and the phase difference is proportionally integrated and controlled by the PI controller and corrected via the first switch. PI control means for outputting as a pre-internal phase, a phase correction means for outputting the output of the phase difference detection means via a second switch, and adding this to the pre-correction internal phase as an internal phase; and A delay that delays a predetermined time by receiving an integration initial value setting means that differentiates the output of the phase difference detection means and sets the integration initial value of the PI control means via a switch, and a signal input to the output switch. The input of the first switch is switched from 0 to the output of the PI controller and the input of the second switch is shortened by a PI control operation start signal which is the output of the delay means. The return zero again after switching from between 0 to the phase difference detecting the phase difference detecting means, it is characterized in that and was to closing the switch of the output of the integration initial value setting means.

この発明によれば、PLL回路の位相誤差を素早く補正して切り替え運転時の過電流の発生を抑えることが可能な電力変換装置を提供することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to provide a power converter that can quickly correct the phase error of the PLL circuit and suppress the occurrence of overcurrent during switching operation.

本発明の実施例1に係る電力変換装置の回路構成図。The circuit block diagram of the power converter device which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例1に係る電力変換装置のPLL制御回路の動作タイムチャート。The operation | movement time chart of the PLL control circuit of the power converter device which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例2に係る電力変換装置の回路構成図。The circuit block diagram of the power converter device which concerns on Example 2 of this invention.

以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

以下、本発明の実施例1に係る電力変換装置を図1及び図2を参照して説明する。図1は本発明の実施例1に係る電力変換装置の回路構成図である。   Hereinafter, the power converter concerning Example 1 of the present invention is explained with reference to FIG.1 and FIG.2. FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a power conversion apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

交流電源から入力しゃ断器1を介しインバータ装置2に交流電圧が供給される。インバータ装置2はこの商用周波数の交流電圧を所望の周波数、電圧を有する交流電圧に変換し、交流電動機3を駆動する。また、入力しゃ断器1の出力から直接交流電動機3を駆動するためにバイパス開閉器25が設けられている。このバイパス開閉器25は、例えば、インバータ装置2によって交流電動機3を定格速度まで加速したあと、インバータ装置2の損失を低減するために交流電源によって交流電動機3を直接駆動する場合に用いられる。   An AC voltage is supplied from the AC power source to the inverter device 2 via the input circuit breaker 1. The inverter device 2 converts the commercial frequency AC voltage into an AC voltage having a desired frequency and voltage, and drives the AC motor 3. Further, a bypass switch 25 is provided to drive the AC motor 3 directly from the output of the input circuit breaker 1. The bypass switch 25 is used, for example, when the AC motor 3 is directly driven by an AC power source in order to reduce the loss of the inverter device 2 after the AC motor 3 is accelerated to the rated speed by the inverter device 2.

インバータ装置2は入力側に入力開閉器21を有し、必要に応じてACリアクトル、変圧器等を介して適切な電圧が電力変換器22に給電される。電力変換器22の内部回路の図示は省略するが、通常はコンバータによって交流を直流に変換したあと、インバータによって直流を再び交流電動機3を駆動するための交流に変換する。インバータは複数個のスイッチング素子によって構成され、図示しない制御部からのスイッチング指令によってこれらのスイッチング素子がオンオフ制御される。この制御には所謂PWM制御が採用されることが多い。そして交流電動機3は出力開閉器24を介して駆動される。   The inverter device 2 has an input switch 21 on the input side, and an appropriate voltage is supplied to the power converter 22 via an AC reactor, a transformer, or the like as necessary. Although the illustration of the internal circuit of the power converter 22 is omitted, normally, the alternating current is converted into direct current by a converter, and then the direct current is again converted into alternating current for driving the alternating current motor 3 by an inverter. The inverter is composed of a plurality of switching elements, and these switching elements are on / off controlled by a switching command from a control unit (not shown). For this control, so-called PWM control is often employed. The AC motor 3 is driven via the output switch 24.

電力変換器22の出力(インバータ装置2の出力)は電圧検出器23によって検出され、PLL制御回路4に与えられる。PLL制御回路4は、バイパス開閉器25による交流電動機3の直接駆動から再びインバータ装置2による駆動に素早く切り替えるときに、電力変換器22のインバータと交流電動機3の周波数及び位相を素早く一致させる機能を有する。以下この内部回路の構成について説明する。   The output of the power converter 22 (the output of the inverter device 2) is detected by the voltage detector 23 and given to the PLL control circuit 4. The PLL control circuit 4 has a function of quickly matching the frequency and phase of the inverter of the power converter 22 and the AC motor 3 when switching quickly from direct driving of the AC motor 3 by the bypass switch 25 to driving by the inverter device 2 again. Have. The configuration of this internal circuit will be described below.

電圧検出器23によって検出されたU、V、W各相の電圧は直交座標変換器41に与えられる。この直交座標変換器41には、後述する電力変換器22のインバータの内部位相が与えられており、交流電動機3とこの内部位相の位相差をΔθとすると、直交座標変換器41はVsinΔθとVcosΔθを求めることができる。ここでVは各相の電圧振幅である。このVsinΔθとVcosΔθを位相差検出器42に入力することによってΔθを求めることができる。すなわち、位相差検出器42においてVsinΔθとVcosΔθからtanΔθを求め、Δθ=arctan(tanΔθ)からΔθを求める。   The voltages of the U, V, and W phases detected by the voltage detector 23 are given to the orthogonal coordinate converter 41. The orthogonal coordinate converter 41 is given an internal phase of an inverter of the power converter 22 to be described later. When the phase difference between the AC motor 3 and the internal phase is Δθ, the orthogonal coordinate converter 41 has VsinΔθ and VcosΔθ. Can be requested. Here, V is the voltage amplitude of each phase. By inputting the Vsin Δθ and Vcos Δθ to the phase difference detector 42, Δθ can be obtained. That is, the phase difference detector 42 obtains tan Δθ from Vsin Δθ and Vcos Δθ, and obtains Δθ from Δθ = arctan (tan Δθ).

位相差検出器42で得られた位相差ΔθはPI制御回路43に与えられる。そして、PI制御回路43の出力は切り替え器44を介して積分回路45に与えられ、この積分回路45の出力と後述する切り替え器46の補正出力の加算値が前述した内部位相となる。PI制御回路43の入力である位相差Δθは微分演算器47によって微分され、交流電動機3の速度が求められる。この交流電動機3の速度を、開閉器48を介してPI制御回路43の積分初期値として与えることができる構成としている。   The phase difference Δθ obtained by the phase difference detector 42 is given to the PI control circuit 43. The output of the PI control circuit 43 is given to the integration circuit 45 via the switch 44, and the added value of the output of the integration circuit 45 and the correction output of the switch 46 described later becomes the aforementioned internal phase. The phase difference Δθ that is the input of the PI control circuit 43 is differentiated by the differential calculator 47, and the speed of the AC motor 3 is obtained. The speed of the AC motor 3 is configured to be given as an integral initial value of the PI control circuit 43 via the switch 48.

交流電動機3の直接駆動状態から再びインバータ装置2による駆動に切り替えるときは、パイパス開閉器25を開放して交流電動機3をフリーランさせた状態で出力開閉器24を投入する。この投入信号時の過渡擾乱を遅れ回路49により回避し、遅れ回路49の出力によってPI制御回路43の動作を開始する。この動作開始前は、切り替え器44、切り替え器46共入力「0」が選択されており、従って内部位相は0の状態となっている。この状態から遅れ回路49の出力であるPI制御動作開始信号によって、切り替え器44をPI制御回路43の出力側に、切り替え器46をPI制御回路43の入力である位相差Δθ側に切り替える。尚、切り替え器46の切り替えはワンショット回路50経由で行う。すなわち、デジタル制御の場合、1回だけ補正を行い、直ぐに0に戻す。また、前述のとおり、PI制御動作開始信号によって開閉器48を閉路し、交流電動機3のそのときの速度を、PI制御回路43の積分初期値として与える。   When switching from the direct drive state of the AC motor 3 to the drive by the inverter device 2 again, the output switch 24 is turned on with the bypass switch 25 opened and the AC motor 3 free-running. The transient disturbance at the time of the input signal is avoided by the delay circuit 49, and the operation of the PI control circuit 43 is started by the output of the delay circuit 49. Before this operation is started, the input “0” is selected for both the switch 44 and the switch 46, and therefore the internal phase is 0. From this state, the switch 44 is switched to the output side of the PI control circuit 43 and the switch 46 is switched to the phase difference Δθ side which is the input of the PI control circuit 43 by the PI control operation start signal which is the output of the delay circuit 49. Note that the switching unit 46 is switched via the one-shot circuit 50. That is, in the case of digital control, correction is performed only once, and is immediately returned to zero. Further, as described above, the switch 48 is closed by the PI control operation start signal, and the current speed of the AC motor 3 is given as the integral initial value of the PI control circuit 43.

以上の構成における詳細動作について図2のPLL制御回路の動作タイムチャートに従って説明する。図2(a)はPI制御開始時点からのU相電圧と内部位相の時間推移を示したものである。図2(b)にはPI制御開始時点からの内部位相の時間推移を拡大して示す。すなわち図2(b)は図2(a)の領域Pに対応する。以下図2(b)に従って動作説明を行う。   Detailed operation in the above configuration will be described with reference to an operation time chart of the PLL control circuit in FIG. FIG. 2A shows the time transition of the U-phase voltage and the internal phase from the PI control start time. FIG. 2B shows an enlarged time transition of the internal phase from the PI control start time. That is, FIG. 2B corresponds to the region P in FIG. The operation will be described below with reference to FIG.

実線で示した位相推移は実際のU相電圧の電圧位相の推移である。これに対して、破線で示した位相推移は、通常のPLL回路動作を行ったときの内部位相の推移である。通常のPLL回路動作とは、図1においてPLL回路のPI制御動作開始信号が与えられたとき、切り替え器44のみをPI制御回路43の出力側に切り替え、切り替え器46は0のまま、且つ開閉器48も閉路しない状態の動作を意味している。ここではPI制御動作開始の内部位相を便宜上90°としている。この時点で直ぐに切り替え器46がPI制御回路43の入力である位相差Δθに切り替わる。すると内部位相は図示したように位相差Δθだけシフトして図2(b)のA点に到達し、実線の電圧位相と瞬時に一致する。そして、開閉器48を閉路しない状態においては、PI制御回路43の動作による内部位相は、図の一点鎖線の位相推移となってB点に向かおうとする。ところが、開閉器48も切り替え器44、46の切り替え動作と同時に閉路してPI制御回路43の積分初期値が交流電動機3の速度と一致するため、位相の変化の傾きが修正され、その結果実際の電圧位相の変化と一致することになる。デジタル制御を行っている場合は、微分器47が位相の変化すなわち速度を検出するのには最低1サンプリング時間要するので、最短でデジタル制御の1サンプリング時間あれば電力変換器22のインバータと交流電動機3の位相と周波数を一致させることが可能となる。尚、1サンプリング期間だけではその間の速度変動が問題となるような場合には2サンプリング期間速度を検出することによって加速度を検出し、加速度によって補正された速度を求めるようにしても良い。   The phase transition indicated by the solid line is the actual voltage phase transition of the U-phase voltage. On the other hand, the phase transition indicated by the broken line is the transition of the internal phase when the normal PLL circuit operation is performed. In the normal PLL circuit operation, when the PI control operation start signal of the PLL circuit in FIG. 1 is given, only the switch 44 is switched to the output side of the PI control circuit 43, the switch 46 remains at 0 and is opened and closed. The device 48 also means an operation without closing. Here, the internal phase at the start of the PI control operation is set to 90 ° for convenience. At this time, the switch 46 immediately switches to the phase difference Δθ that is the input of the PI control circuit 43. Then, the internal phase shifts by the phase difference Δθ as shown in the figure, reaches the point A in FIG. 2B, and instantaneously matches the voltage phase of the solid line. In the state where the switch 48 is not closed, the internal phase due to the operation of the PI control circuit 43 tends to be the phase transition of the one-dot chain line in the figure and toward the point B. However, the switch 48 is closed simultaneously with the switching operation of the switches 44 and 46, and the integral initial value of the PI control circuit 43 coincides with the speed of the AC motor 3, so that the slope of the phase change is corrected, and as a result This coincides with the change in voltage phase. When digital control is performed, it takes at least one sampling time for the differentiator 47 to detect the phase change, that is, the speed. Therefore, if the minimum sampling time is one digital control, the inverter of the power converter 22 and the AC motor It is possible to match the phase of 3 and the frequency. In the case where speed fluctuation during one sampling period becomes a problem in only one sampling period, the acceleration may be detected by detecting the speed for two sampling periods, and the speed corrected by the acceleration may be obtained.

以上説明したように、この実施例1によれば、PI制御動作開始の直後に電力変換器22のインバータのゲートブロックを解除して通電すればPLL回路の位相誤差を素早く補正して切り替え運転時の過電流の発生を抑えることが可能となる。ここで、PI制御動作開始の直後とは、例えば上記の1サンプリング時間後または2サンプリング時間後とすれば良い。また、このときの位相差Δθが所定値以内であることを確認してインバータ装置2の出力を開始するようにしても良い。   As described above, according to the first embodiment, when the gate block of the inverter of the power converter 22 is released and energized immediately after the start of the PI control operation, the phase error of the PLL circuit is quickly corrected and the switching operation is performed. It is possible to suppress the occurrence of overcurrent. Here, the time immediately after the start of the PI control operation may be, for example, after one sampling time or two sampling times. Further, the output of the inverter device 2 may be started after confirming that the phase difference Δθ at this time is within a predetermined value.

図3は本発明の実施例2に係る電力変換装置の回路構成図である。この実施例2の各部について、図1の本発明の実施例1に係る電力変換装置の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明は省略する。この実施例2が実施例1と異なる点は、バイパス開閉器25に代えて常用インバータ装置2Aを設ける構成とした点、インバータ装置2を待機インバータ装置2Bに代える構成とした点である。   FIG. 3 is a circuit configuration diagram of the power conversion apparatus according to the second embodiment of the present invention. In each part of the second embodiment, the same parts as those of the power conversion apparatus according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. The second embodiment is different from the first embodiment in that a regular inverter device 2A is provided instead of the bypass switch 25, and a configuration in which the inverter device 2 is replaced with a standby inverter device 2B.

常用インバータ装置2A、待機インバータ装置2Bは共に実施例1で説明したインバータ装置2と同一の内部構成であるのでこれらの説明は省略する。   Since both the common inverter device 2A and the standby inverter device 2B have the same internal configuration as the inverter device 2 described in the first embodiment, the description thereof is omitted.

この実施例2におけるPLL制御回路4は実施例1のものと全く同一の構成であり、その動作も同一である。従って、この実施例2の場合もPI制御動作開始の直後に電力変換器22のインバータのゲートブロックを解除して通電すればPLL回路の位相誤差を素早く補正して切り替え運転時の過電流の発生を抑えることが可能となる。   The PLL control circuit 4 in the second embodiment has the same configuration as that of the first embodiment, and its operation is also the same. Therefore, also in the case of the second embodiment, if the gate block of the inverter of the power converter 22 is released and energized immediately after the start of the PI control operation, the phase error of the PLL circuit is quickly corrected to generate an overcurrent during switching operation. Can be suppressed.

以上本発明のいくつかの実施例を説明したが、これらの実施例は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施例やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although several embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

例えば、実施例2では常用インバータ装置から待機インバータ装置に切り替える説明を行ったが、これは常用インバータ装置が故障した場合とは限らない。常用インバータ装置の保守のためにこの切り替えを行っても良い。また、常用インバータ装置の電圧検出器23Aの出力で作動するPLL制御回路を準備しておけば、待機インバータ装置から常用インバータ装置への逆の切り替えも可能である。従ってこの実施例2は常用、待機という用語に拘らず、2台のインバータ装置間の駆動切り替えが可能であることを意味している。   For example, in the second embodiment, the switching from the normal inverter device to the standby inverter device has been described. However, this is not always the case when the normal inverter device fails. This switching may be performed for maintenance of the regular inverter device. Further, if a PLL control circuit that operates with the output of the voltage detector 23A of the normal inverter device is prepared, the reverse switching from the standby inverter device to the normal inverter device is also possible. Therefore, the second embodiment means that the drive switching between the two inverter devices is possible regardless of the terms of normal use and standby.

1 入力しゃ断器
2 インバータ装置
2A 常用インバータ装置
2B 待機インバータ装置
3 交流電動機
4 PLL制御回路
21、21A、21B 入力開閉器
22、22A、22B 電力変換器
23、23A、23B 電圧検出器
24、24A、24B 出力開閉器
25 バイパス開閉器
41 直交座標変換器
42 位相差演算器
43 PI制御回路
44 切り替え器
45 積分器
46 切り替え器
47 微分演算器
48 開閉器
49 遅延回路
50 ワンショット回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Input circuit breaker 2 Inverter apparatus 2A Regular inverter apparatus 2B Standby inverter apparatus 3 AC motor 4 PLL control circuit 21, 21A, 21B Input switch 22, 22A, 22B Power converter 23, 23A, 23B Voltage detector 24, 24A, 24B Output switch 25 Bypass switch 41 Cartesian coordinate converter 42 Phase difference calculator 43 PI control circuit 44 Switcher 45 Integrator 46 Switcher 47 Differential calculator 48 Switch 49 Delay circuit 50 One-shot circuit

Claims (6)

交流電源を入力とし、所望の周波数/電圧を出力して交流電動機を駆動し、出力側に出力開閉器及び電圧検出器を備えたインバータ装置と、
交流電源から直接前記交流電動機を駆動するように設けられたバイパス開閉器と、
前記バイパス開閉器を閉路して交流電動機を運転している状態から前記インバータ装置による運転に切り替えるとき、前記交流電動機の位相に追従して前記インバータ装置の内部位相を一致させるためのPLL制御手段と
を具備し、
前記PLL制御手段は、
前記電圧検出器の検出電圧と前記インバータ装置の内部位相から互いの位相差を検出する位相差検出手段と、
この位相差をPI制御器によって比例積分制御し、第一の切り替え器を介して補正前内部位相として出力するPI制御手段と、
前記位相差検出手段の出力を第二の切り替え器を介して出力し、これを前記補正前内部位相に加えて内部位相とする位相補正手段と、
前記位相差検出手段の出力を微分し、開閉器を介して前記PI制御手段の積分初期値とする積分初期値設定手段と、
前記出力開閉器が投入された信号を受けこれを所定時間遅らせる遅延手段と
を有し、
前記遅延手段の出力であるPI制御動作開始信号によって、
前記第一の切り替え器の入力を0から前記PI制御器の出力に切り替え、
且つ前記第二の切り替え器の入力を短期間0から前記位相差検出手段の検出する位相差に切り替えた後再び0に戻し、
且つ前記積分初期値設定手段の出力の開閉器を閉路するようにしたことを特徴とする電力変換装置。
An AC power source is input, an AC motor is driven by outputting a desired frequency / voltage, an inverter device having an output switch and a voltage detector on the output side;
A bypass switch provided to drive the AC motor directly from an AC power source;
PLL control means for following the phase of the AC motor and matching the internal phase of the inverter device when switching from the state in which the bypass switch is closed and the AC motor is operated to the operation by the inverter device Comprising
The PLL control means includes:
A phase difference detection means for detecting a phase difference from the detection voltage of the voltage detector and the internal phase of the inverter device;
PI control means for proportionally integrating and controlling this phase difference by a PI controller, and outputting it as an uncorrected internal phase via a first switch;
Phase correction means for outputting the output of the phase difference detection means through a second switch, and adding this to the internal phase before correction as an internal phase;
An integration initial value setting means for differentiating the output of the phase difference detection means and setting the integration initial value of the PI control means via a switch;
Delay means for receiving a signal input by the output switch and delaying the signal for a predetermined time;
By the PI control operation start signal that is the output of the delay means,
Switching the input of the first switch from 0 to the output of the PI controller;
And, after switching the input of the second switch from the short period 0 to the phase difference detected by the phase difference detecting means, it returns to 0 again.
In addition, the power conversion device characterized in that the output switch of the integral initial value setting means is closed.
交流電源を入力とし、所望の周波数/電圧を出力して交流電動機を駆動し、出力側に出力開閉器及び電圧検出器を備えた常用インバータ装置と、
交流電源を入力とし、所望の周波数/電圧を出力して交流電動機を駆動し、出力側に出力開閉器及び電圧検出器を備えた待機インバータ装置と、
前記常用インバータ装置によって交流電動機を運転している状態から前記待機インバータ装置による運転に切り替えるとき、前記交流電動機の位相に追従して前記待機インバータ装置の内部位相を一致させるためのPLL制御手段と
を具備し、
前記PLL制御手段は、
前記待機インバータ装置の前記電圧検出器の検出電圧と前記待機インバータ装置の内部位相から互いの位相差を検出する位相差検出手段と、
この位相差をPI制御器によって比例積分制御し、第一の切り替え器を介して補正前内部位相として出力するPI制御手段と、
前記位相差検出手段の出力を第二の切り替え器を介して出力し、これを前記補正前内部位相に加えて内部位相とする位相補正手段と、
前記位相差検出手段の出力を微分し、開閉器を介して前記PI制御手段の積分初期値とする積分初期値設定手段と、
前記出力開閉器が投入された信号を受けこれを所定時間遅らせる遅延手段と
を有し、
前記遅延手段の出力であるPI制御動作開始信号によって、
前記第一の切り替え器の入力を0から前記PI制御器の出力に切り替え、
且つ前記第二の切り替え器の入力を短期間0から前記位相差検出手段の検出する位相差に切り替えた後再び0に戻し、
且つ前記積分初期値設定手段の出力の開閉器を閉路するようにしたことを特徴とする電力変換装置。
AC power source is input, a desired frequency / voltage is output to drive an AC motor, and a normal inverter device provided with an output switch and a voltage detector on the output side;
A standby inverter device having an AC power supply as an input, outputting a desired frequency / voltage to drive an AC motor, and having an output switch and a voltage detector on the output side;
PLL control means for following the phase of the AC motor and matching the internal phase of the standby inverter device when switching from the state in which the AC motor is operated by the common inverter device to the operation by the standby inverter device Equipped,
The PLL control means includes:
A phase difference detection means for detecting a phase difference from a detection voltage of the voltage detector of the standby inverter device and an internal phase of the standby inverter device;
PI control means for proportionally integrating and controlling this phase difference by a PI controller, and outputting it as an uncorrected internal phase via a first switch;
Phase correction means for outputting the output of the phase difference detection means through a second switch, and adding this to the internal phase before correction as an internal phase;
An integration initial value setting means for differentiating the output of the phase difference detection means and setting the integration initial value of the PI control means via a switch;
Delay means for receiving a signal input by the output switch and delaying the signal for a predetermined time;
By the PI control operation start signal that is the output of the delay means,
Switching the input of the first switch from 0 to the output of the PI controller;
And, after switching the input of the second switch from the short period 0 to the phase difference detected by the phase difference detecting means, it returns to 0 again.
In addition, the power conversion device characterized in that the output switch of the integral initial value setting means is closed.
前記遅延手段の出力であるPI制御動作開始信号が発せられた後、所定時間後に前記インバータ装置の出力を開始するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。   2. The power converter according to claim 1, wherein the output of the inverter device is started after a predetermined time after a PI control operation start signal which is an output of the delay means is issued. 前記遅延手段の出力であるPI制御動作開始信号が発せられた後、所定時間後に前記待機インバータ装置の出力を開始するようにしたことを特徴とする請求項2に記載の電力変換装置。   3. The power conversion apparatus according to claim 2, wherein after the PI control operation start signal, which is an output of the delay means, is issued, the output of the standby inverter device is started after a predetermined time. 前記遅延手段の出力であるPI制御動作開始信号が発せられた後、所定時間以降に前記位相差が所定値以下であれば、前記インバータ装置の出力を開始するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。   The output of the inverter device is started if the phase difference is equal to or less than a predetermined value after a predetermined time after a PI control operation start signal as an output of the delay means is issued. Item 4. The power conversion device according to Item 1. 前記遅延手段の出力であるPI制御動作開始信号が発せられた後、所定時間以降に前記位相差が所定値以下であれば、前記待機インバータ装置の出力を開始するようにしたことを特徴とする請求項2に記載の電力変換装置。   After the PI control operation start signal, which is the output of the delay means, is issued, the output of the standby inverter device is started if the phase difference is equal to or less than a predetermined value after a predetermined time. The power conversion device according to claim 2.
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