JP6424486B2

JP6424486B2 - 電力変換装置の多重化システム

Info

Publication number: JP6424486B2
Application number: JP2014125057A
Authority: JP
Inventors: 甲斐　聡; 聡甲斐
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2014-06-18
Filing date: 2014-06-18
Publication date: 2018-11-21
Anticipated expiration: 2034-06-18
Also published as: JP2016005380A

Description

この発明は、複数の電力変換装置を負荷に多重接続してなる多重化システムに関する。

負荷に対して複数の電力変換装置を多重接続した多重化システムが知られている。図１０はこの種の多重化システムの構成例を示すブロック図である。この多重化システムは、伝送信号線４を介して接続されたＮ個（Ｎは２以上の整数）の電力変換装置１＿ｋ（ｋ＝１〜Ｎ）を有している。電力変換装置１＿ｋ（ｋ＝１〜Ｎ）は、出力線３を介して共通の負荷２を駆動する。この負荷２は例えばモータである。

図１１は図１０に示す多重化システムを構成する１つの電力変換装置１＿ｋの構成例を示すブロック図である。この電力変換装置１＿ｋは、電力変換器１１と、制御装置１２とから構成される。また、制御装置１２は、制御手段１２１、キャリア信号発生手段１２２、駆動パルス発生手段１２３、伝送手段１２４および同期手段１２５から構成される。そして、この電力変換装置１＿ｋの伝送手段１２４は、伝送信号線４を介して他の電力変換装置の伝送手段１２４と接続されている。

各電力変換装置１＿ｋ（ｋ＝１〜Ｎ）において、キャリア信号発生手段１２２は、周期的なキャリア信号ＣＡを発生し、駆動パルス発生手段１２３は、制御手段１２１からの指令ＩＤに従い、キャリア信号ＣＡから駆動パルスＤＰを発生し、電力変換器１１に供給する。電力変換器１１は、この駆動パルスＤＰにより駆動され、出力線３を介して接続された負荷２（図１０参照）に電力を供給する。

このような多重化システムにおいて、各電力変換装置１＿ｋ（ｋ＝１〜Ｎ）の並列運転を正常に行うためには、各電力変換装置１＿ｋ（ｋ＝１〜Ｎ）のキャリア信号発生手段１２２が発生するキャリア信号ＣＡを同期させる必要がある。そこで、この多重化システムでは、次のような同期化制御を行っている。

複数の電力変換装置１＿ｋ（ｋ＝１〜Ｎ）のうちマスタ装置となる1台の電力変換装置（以下、マスタ電力変換装置という）では、キャリア信号発生手段１２２が発生するキャリア信号ＣＡに同期した同期信号ＳＹにより伝送手段１２４が起動され、この伝送手段１２４がキャリア信号ＣＡに同期した制御信号ＣＴを伝送信号線４を介して外部に送出する。

一方、複数の電力変換装置１＿ｋ（ｋ＝１〜Ｎ）のうちマスタ電力変換装置以外の電力変換装置（以下、スレーブ電力変換装置という）では、キャリア信号発生手段１２２が発生するキャリア信号ＣＡと、伝送手段１２４の制御信号ＣＴの受信タイミングを示す受信発生信号ＲＥとの同期をとる。そして、キャリア信号ＣＡと受信発生信号ＲＥのタイミングがずれた場合、同期手段１２６がキャリア信号発生手段１２２に補正信号ＣＰを与えることにより、キャリア信号ＣＡの発生タイミングを受信発生信号ＲＥに同期させる。

なお、この多重化システムは特許文献１に開示されている。

特開平８−３１７６３２号公報

ところで、上述した従来の技術において、マスタ電力変換装置における制御信号ＣＴの送信タイミングは、スレーブ電力変換装置がキャリア信号を同期させる基準タイミングとなる。従って、マスタ電力変換装置のキャリア信号にスレーブ電力変換装置のキャリア信号を同期させるためには、マスタ電力変換装置において、制御信号ＣＴの送信タイミングにおけるキャリア信号ＣＡの位相が固定されている必要がある。しかし、通常、マスタ電力変換装置において、制御手段１２１は、電力変換器１１の出力線３や負荷２の状態をセンサによりに取り込み、ソフトウェアによる演算を行うことにより運転指令ＩＤやスレーブ電力変換装置に送信する制御信号ＣＴを決定する。この演算は、センサから取り込んだ値に基づく判断処理等の分岐があるため、演算量が必ずしも一定ではなく、毎回、演算時間が変わる。このため、最大の演算時間を考慮し、制御信号ＣＴの送信タイミングのキャリア信号ＣＡに対する位相に十分な余裕を持たせる必要がある。しかし、制御信号ＣＴの送信タイミングのキャリア信号ＣＡに対する位相に十分な余裕を持たせると、マスタ電力変換装置からスレーブ電力変換装置に制御信号ＣＴを送信するまでの遅延時間が増大し、スレーブ電力変換装置でのキャリア信号の同期化制御が不安定になる問題が発生する。

この発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、マスタ電力変換装置が制御信号を任意のタイミングで送信することができ、かつ、スレーブ電力変換装置のキャリア信号をマスタ電力変換装置のキャリア信号に同期させる制御を安定に行うことができる電力変換装置の多重化システムを提供することを目的としている。

この発明は、負荷を各々駆動する複数の電力変換装置を有し、前記複数の電力変換装置の各々は、前記負荷を駆動する電力変換器と、前記電力変換器を制御する制御装置とを各々有し、前記制御装置は、キャリア信号を発生するキャリア信号発生手段と、運転指令に従い、前記キャリア信号から前記電力変換器を駆動する駆動パルスを発生する駆動パルス発生手段を有し、前記複数の電力変換装置の中の１つであるマスタ電力変換装置の制御装置は、制御信号を含む通信フレームを送信する手段であって、前記通信フレームの送信時における当該制御装置のキャリア信号の位相を示すマスタ側位相データを前記通信フレームに含めて他の電力変換装置の制御装置に送信する伝送手段を有し、前記複数の電力変換装置におけるマスタ電力変換装置以外のスレーブ電力変換装置の制御装置は、当該制御装置におけるキャリア信号の位相を前記通信フレーム内のマスタ側位相データが示す位相に補正する制御を行う同期手段を有することを特徴とする電力変換装置の多重化システムを提供する。

この発明において通信フレームの送信タイミングは、スレーブ電力変換装置のキャリア信号を同期させる基準タイミングとならない。この発明では、複数の電力変換装置の中の１つの電力変換装置の制御装置からキャリア信号の位相データを通信フレームに含めて送信し、他の電力変換装置の制御装置が各々のキャリア信号の位相をこの位相データが示す位相に補正することにより、各電力変換装置の制御装置のキャリア信号を同期させることができる。従って、この発明によれば、マスタ電力変換装置が制御信号を任意のタイミングで送信することができ、かつ、スレーブ装置におけるキャリア信号の同期化制御を安定に行わせることができる。

この発明の第１実施形態である電力変換装置の多重化システムの構成を示すブロック図である。同実施形態においてマスタ装置からスレーブ装置に送信される通信フレームの構成を示す図である。同実施形態の動作例を示すタイムチャートである。同実施形態の動作例を示すタイムチャートである。この発明の第２実施形態である電力変換装置の多重化システムの構成を示すブロック図である。同実施形態においてマスタ装置からスレーブ装置に送信される通信フレームの構成を示す図である。同実施形態の動作例を示すタイムチャートである。この発明の他の実施形態におけるキャリア信号の波形を示すタイムチャートである。同実施形態における位相データの例を示す図である。従来の電力変換装置の多重化システムの構成を示すブロック図である。同多重化システムを構成する電力変換装置の構成を示すブロック図である。

以下、図面を参照し、この発明の実施形態について説明する。

＜第１実施形態＞
図１はこの発明の第１実施形態である電力変換装置の多重化システムの構成を示すブロック図である。図１に示すように、マスタ電力変換装置１ＡＭと、スレーブ電力変換装置１ＡＳは、伝送信号線４を介して接続されている。なお、伝送信号線４には、他にもスレーブ電力変換装置１ＡＳが接続されているが、その図示は省略されている。マスタ電力変換装置１ＡＭは、制御装置１２ＡＭと電力変換器１１とにより構成されている。また、スレーブ電力変換装置１ＡＳは、制御装置１２ＡＳと電力変換器１１とにより構成されている。マスタ電力変換装置１ＡＭおよび複数のスレーブ電力変換装置１ＡＳの各電力変換器１１は出力線３を介して共通の負荷を駆動する（図１０参照）。

マスタ電力変換装置１ＡＭの制御装置１２ＡＭにおいて、キャリア信号発生手段１２２ＡＭは、周期的なキャリア信号ＣＡＭを発生し、駆動パルス発生手段１２３Ｍは、制御手段１２１Ｍからの指令ＩＤＭに従い、キャリア信号ＣＡＭから駆動パルスＤＰＭを発生し、電力変換器１１に供給する。また、制御手段１２１Ｍは、伝送手段１２４ＡＭを介してスレーブ電力変換装置１ＡＳの制御装置１２ＡＳに制御信号ＣＴＭを送信する。同様に、スレーブ電力変換装置１ＡＳの制御装置１２ＡＳにおいて、キャリア信号発生手段１２２ＡＳは、周期的なキャリア信号ＣＡＳを発生し、駆動パルス発生手段１２３Ｓは、制御手段１２１Ｓからの指令ＩＤＳに従い、キャリア信号ＣＡＳから駆動パルスＤＰＳを発生し、電力変換器１１に供給する。また、制御手段１２１Ｓは、伝送手段１２４ＡＳを介してマスタ電力変換装置１ＡＭの制御装置１２ＡＭに制御信号ＣＴＳを送信する。

次にマスタ電力変換装置１ＡＭおよびスレーブ電力変換装置１ＡＳ間のキャリア信号の同期化制御のための構成について説明する。マスタ電力変換装置１ＡＭの制御装置１２ＡＭにおいて、制御手段１２１Ｍは、制御信号ＣＴＭおよび指令ＩＤＭを求める演算が終了する任意のタイミングにおいて伝送手段１２４ＡＭを起動する。伝送手段１２４ＡＭは、制御手段１２１Ｍによって起動されることにより、制御手段１２１Ｍが出力する制御信号ＣＴＭを含む通信フレームＦＡの送信を開始する。また、伝送手段１２４ＡＭは、この通信フレームＦＡの送信開始時に送信開始信号ＳＩＧＳＴＭを出力する。

キャリア信号発生手段１２２ＡＭは、送信開始信号ＳＩＧＳＴＭが入力されると、その入力時点におけるキャリア信号ＣＡＭの位相をキャプチャし、マスタ側位相データＰＨＭとして出力する。伝送手段１２４ＡＭは、キャリア信号発生手段１２２ＡＭが出力したマスタ側位相データＰＨＭを制御信号ＣＴＭとともに含む通信フレームＦＡを構成し、伝送信号線４を介してスレーブ電力変換装置１ＡＳの制御装置１２ＡＳに送信する。

図２は通信フレームＦＡの構成を示している。この通信フレームＦＡは、シリアルデータであるため、送信開始から終了までにある程度の時間を要する。従って、通信フレームＦＡの送信開始後にキャリア信号ＣＡＭの位相をキャプチャしてマスタ側位相データＰＨＭを出力したとしても、そのマスタ側位相データＰＨＭを送信中の通信フレームＦＡに含めることが可能である。本実施形態では、マスタ側位相データＰＨＭの出力タイミング以降に送信中の通信フレームＦＡにマスタ側位相データＰＨＭを含めることができるように、通信フレームＦＡ中のマスタ側位相データＰＨＭの順番が決められている。

スレーブ電力変換装置１ＡＳの制御装置１２ＡＳにおいて、伝送手段１２４ＡＳは、マスタ電力変換装置１ＡＭから送信された通信フレームＦＡを受信すると、その受信開始時に受信開始信号ＳＩＧＳＴＳを出力する。キャリア信号発生手段１２２ＡＳは、受信開始信号ＳＩＧＳＴＳが入力されると、その入力時点におけるキャリア信号ＣＡＳの位相をキャプチャし、スレーブ側位相データＰＨＳとして出力する。

伝送手段１２４ＡＳは、受信した通信フレームＦＡからマスタ側位相データＰＨＭを抽出し、受信位相データＲＸＰＨとして出力する。同期手段１２５ＡＳは、受信位相データＲＸＰＨであるマスタ側位相データＰＨＭと、スレーブ側位相データＰＨＳとを比較し、両者が不一致の場合はキャリア信号ＣＡＳの位相の補正を指示する補正データＣＨＧをキャリア信号発生手段１２２ＡＳへ出力する。キャリア信号発生手段１２２ＡＳは、この補正データＣＨＧに基づき、キャリア信号ＣＡＳの位相をマスタ側位相データＰＨＭが示す位相に補正するための制御を行う。

図３および図４は、本実施形態の動作例を示すタイムチャートである。これらの動作例において、キャリア信号ＣＡＭおよびＣＡＳの波形は鋸歯状波である。

図３の左側において、スレーブ電力変換装置１ＡＳの同期手段１２５ＡＳは、マスタ側位相データＰＨＭとスレーブ側位相データＰＨＳを比較し、マスタ側のキャリア信号ＣＡＭに対しスレーブ側のキャリア信号ＣＡＳが進んでいると判断している。このため、同期手段１２５ＡＳは、キャリア信号ＣＡＳの周期を一時的に時間ΔＴだけ長くすることを指示する補正データＣＨＧをキャリア信号発生手段１２２ＡＳへ出力している。

この結果、図３の右側に示すように、その後、新たなマスタ側位相データＰＨＭとスレーブ側位相データＰＨＳを比較したときには、両者が一致する。このため、同期手段１２５ＡＳは、一時的に長くしたキャリア信号ＣＡＳの周期を元に戻している。

図４の左側において、スレーブ電力変換装置１ＡＳの同期手段１２５ＡＳは、マスタ側位相データＰＨＭとスレーブ側位相データＰＨＳを比較し、マスタ側のキャリア信号ＣＡＭに対しスレーブ側のキャリア信号ＣＡＳが遅れていると判断している。このため、同期手段１２５ＡＳは、キャリア信号ＣＡＳの周期を一時的に時間ΔＴだけ短くすることを指示する補正データＣＨＧをキャリア信号発生手段１２２ＡＳへ出力している。

この結果、図４の右側に示すように、その後、新たなマスタ側位相データＰＨＭとスレーブ側位相データＰＨＳを比較したときには、両者が一致する。このため、同期手段１２５ＡＳは、一時的に短くしたキャリア信号ＣＡＳの周期を元に戻している。

本実施形態において、マスタ電力変換装置１ＡＭの伝送手段１２４ＡＭの通信フレームＦＡの送信開始タイミングは、キャリア信号ＣＡＭの位相に対して固定ではなく、制御信号ＣＴＭや指令ＩＤＭを生成するための演算時間に応じて変化する。しかしながら、本実施形態では、通信フレームＦＡの送信開始タイミングにおけるマスタ側位相データＰＨＭとスレーブ側位相データＰＨＳとの関係に基づいて、スレーブ側のキャリア信号ＣＡＳの位相を制御する。従って、通信フレームＦＡの送信開始タイミングが変化する場合であっても、図３および図４に示すようにマスタ側のキャリア信号ＣＡＭとスレーブ側のキャリア信号ＣＡＳを同期させることができる。また、本実施形態によれば、制御手段１２１Ｍの演算量に応じた最適なタイミングで通信フレームＦＡを送信することが可能であるので、指令ＩＤＭや制御信号ＣＴＭを出力するまでの遅延時間を最小にすることができる。

なお、図３および図４に示す動作例では、マスタ側のキャリア信号ＣＡＭとスレーブ側のキャリア信号ＣＡＳに位相ずれがある場合に１回で位相ずれを解消しているが、補正データＣＨＧの補正量に制限を設け、マスタ側のキャリア信号ＣＡＭとスレーブ側のキャリア信号ＣＡＳの位相ずれを複数回に亙って徐々に解消するようにしてもよい。また、マスタ側位相データＰＨＭとスレーブ側位相データＰＨＳの比較においては、完全一致ではなく、両者の差分が許容範囲内である場合に、キャリア信号ＣＡＭおよびＣＡＳが同期しているとみなし、キャリア信号ＣＡＳの周期を元に戻してもよい。

＜第２実施形態＞
図５はこの発明の第２実施形態である電力変換装置の多重化システムの構成を示すブロック図である。なお、図５において、前掲図１の各部と対応する部分については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施形態において、マスタ電力変換装置１ＢＭの制御装置１２ＢＭでは、上記第１実施形態におけるキャリア信号発生手段１２２ＡＭ、伝送手段１２４ＡＭおよび同期手段１２５ＡＭが、キャリア信号発生手段１２２ＢＭ、伝送手段１２４ＢＭおよび同期手段１２５ＢＭに置き換えられている。また、スレーブ電力変換装置１ＢＳの制御装置１２ＢＳでは、上記第１実施形態におけるキャリア信号発生手段１２２ＡＳ、伝送手段１２４ＡＳおよび同期手段１２５ＡＳが、キャリア信号発生手段１２２ＢＳ、伝送手段１２４ＢＳおよび同期手段１２５ＢＳに置き換えられている。

マスタ電力変換装置１ＢＭの制御装置１２ＢＭにおいて、制御手段１２１Ｍによってキャリア信号発生手段１２２ＢＭにセットされたキャリア信号ＣＡＭの周期は、マスタ側周期データＲＲＤＭとして伝送手段１２４ＢＭに出力される。

制御手段１２１Ｍは、制御信号ＣＴＭおよび指令ＩＤＭを求める演算を終えると、伝送手段１２４ＢＭを起動する。伝送手段１２４ＢＭは、制御手段１２１Ｍによって起動されることにより、制御手段１２１Ｍが出力する制御信号ＣＴＭを含む通信フレームＦＢの送信を開始し、その送信開始時に送信開始信号ＳＩＧＳＴＭを出力する。キャリア信号発生手段１２２ＢＭは、送信開始信号ＳＩＧＳＴＭが入力されると、その入力時点におけるキャリア信号ＣＡＭの位相をキャプチャし、マスタ側位相データＰＨＭとして出力する。伝送手段１２４ＢＭは、制御信号ＣＴＭに加えて、制御手段１２１Ｍから出力されたマスタ側周期データＰＲＤＭとキャリア信号発生手段１２２ＢＭから出力されたマスタ側位相データＰＨＭとを含む通信フレームＦＢを構成し、伝送信号線４を介してスレーブ電力変換装置１ＢＳの制御装置１２ＢＳに送信する。

図６は通信フレームＦＢの構成を示している。上記第１実施形態と同様、マスタ側位相データＰＨＭの出力タイミング以降に送信中の通信フレームＦＡにマスタ側周期データＰＲＤＭおよびマスタ側位相データＰＨＭを含めることができるように、通信フレームＦＢ中のマスタ側周期データＰＲＤＭおよびマスタ側位相データＰＨＭの順番が決められている。

スレーブ電力変換装置１ＢＳの制御装置１２ＢＳにおいて、伝送手段１２４ＢＳはマスタ電力変換装置１ＢＭから送信された通信フレームＦＢを受信すると、その受信開始時に受信開始信号ＳＩＧＳＴＳを出力する。キャリア信号発生手段１２２ＢＳは、受信開始信号ＳＩＧＳＴＳが入力されると、その入力時点におけるキャリア信号ＣＡＳの位相をキャプチャし、スレーブ側位相データＰＨＳとして出力する。

伝送手段１２４ＢＳは、マスタ電力変換装置１ＢＭからの通信フレームＦＢからマスタ側周期データＰＲＤＭとマスタ側位相データＰＨＭを抽出し、各々、受信周期データＲＸＰＲＤおよび受信位相データＲＸＰＨとして出力する。

同期手段１２５ＢＳは、受信周期データＲＸＰＲＤであるマスタ側周期データＰＲＤＭと、スレーブ側のキャリア信号ＣＡＳの周期データＰＲＤＳと、受信位相データＲＸＰＨであるマスタ側位相データＰＨＭと、スレーブ側位相データＰＨＳとを比較し、キャリア信号ＣＡＳの位相の補正を指示する補正データＣＨＧをキャリア信号発生手段１２２ＢＳへ出力する。キャリア信号発生手段１２２ＢＳは、この補正データＣＨＧに基づき、キャリア信号ＣＡＳの位相をマスタ側位相データＰＨＭが示す位相に補正するための制御を行う。

図７は本実施形態の動作例を示すタイムチャートである。スレーブ側の同期手段１２５ＢＳは、図７の左側に示すキャリア信号ＣＡＳの１周期内において、通信フレームＦＢが受信されると、その通信フレームＦＢに含まれたマスタ側周期データＰＲＤＭ_１およびマスタ側位相データＰＨＭ_１と、当該周期の長さを示すスレーブ側周期データＰＲＤＳ_０と、当該周期におけるスレーブ側位相データＰＨＳ_０とを比較して、補正データＣＨＧ_１を計算し、この補正データＣＨＧ_１に基づき、スレーブ側のキャリア信号ＣＡＳの当該周期を周期ＰＲＤＳ_１に設定する。

同様に、同期手段１２５ＢＳは、キャリア信号ＣＡＳの各周期内において、通信フレームＦＢが受信されると、その通信フレームＦＢに含まれたマスタ側周期データＰＲＤＭ_ｎおよびマスタ側位相データＰＨＭ_ｎと、当該周期の長さを示すスレーブ側周期データＰＲＤＳ_ｎ−１と、当該周期におけるスレーブ側位相データＰＨＳ_ｎ−１とを比較して、補正データＣＨＧ_ｎを計算し、この補正データＣＨＧ_ｎに基づき、スレーブ側のキャリア信号ＣＡＳの当該周期を周期ＰＲＤＳ_ｎに設定する。

この場合の補正データＣＨＧ_ｎおよび周期ＰＲＤＳ_ｎの算出方法は、各種考えられるが、例えば次式（１）に示すように、マスタ側およびスレーブ側の周期データの差と位相データの差を重み付け計算して補正データＣＨＧ_ｎを算出し、次式（２）に示すように、補正データＣＨＧ_ｎを前回のスレーブ側周期データＰＲＤＳ_ｎ−１に加算することにより今回のスレーブ側周期データＰＲＤＳ_ｎを算出してもよい。
ＣＨＧ_ｎ＝ＷＰＲＤ×（ＰＲＤＭ_ｎ−ＰＲＤＳ_ｎ−１）＋ＷＰＨ（ＰＨＳ_ｎ−ＰＨＭ_ｎ）
……（１）
ＰＲＤＳ_ｎ＝ＰＲＤＳ_ｎ−１＋ＣＨＧ_ｎ ……（２）

上記式（１）において、ＷＰＲＤおよびＷＰＨは、各々重み係数である。この重み係数ＷＰＲＤおよびＷＰＨは、固定とは限らず、例えば、電力変換装置の準備期間中と運転中とで、重み係数ＷＰＲＤおよびＷＰＨの値をそれぞれ切り替えてもよい。また、補正データＣＨＧｎの補正量にも制限を設け、マスタ側のキャリア信号ＣＡＭとスレーブ側のキャリア信号ＣＡＳの位相ずれが徐々に解消されるようにしてもよい。

本実施形態によれば、スレーブ側のキャリア信号ＣＡＳの各周期において、上記式（１）および（２）に従い、キャリア信号ＣＡＳの周期の補正を行うことにより、キャリア信号ＣＡＳをマスタ側のキャリア信号ＣＡＭに同期させることができる。従って、本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様な効果が得られる。また、本実施形態によれば、マスタ電力変換装置１ＢＭのキャリア信号ＣＡＭの周期を変化させ、このキャリア信号ＣＡＭにスレーブ電力変換装置１ＢＳのキャリア信号ＣＡＳを同期させることができる。従って、電力変換装置の多重化システムの出力に合わせて、キャリア信号の周期を変化させ、多重化システムの効率を高めることが可能となる。

＜他の実施形態＞
以上、この発明の第１および第２実施形態を説明したが、この発明には他にも実施形態が考えられる。例えば上記各実施形態において、キャリア信号の波形は、鋸歯状波であったが、キャリア信号の波形は、図８に示すような三角波であってもよい。三角波の生成方法には、各種考えられるが、例えばＵｐ／Ｄｏｗｎカウンタにより、指定されたクロック数だけＵｐカウントを行い、同じクロック数だけＤｏｗｎカウントを行う動作を繰り返し、Ｕｐ／Ｄｏｗｎカウンタのカウント値を出力することにより三角波を生成することが可能である。この場合、Ｕｐカウントの際のカウント値の上限値を変えることにより、三角波の周期を調整可能である。

この態様において、図８に示す三角波の位相Ｔ１〜Ｔ４は、Ｕｐ／Ｄｏｗｎカウンタのカウント値とＵｐ／ＤｏｗｎカウンタがＵｐカウント中であるかＤｏｗｎカウント中であるかのＵｐ／Ｄｏｗｎフラグにより特定することができる。従って、マスタ側位相データＰＨＭおよびスレーブ側位相データＰＨＳを、図９（ａ）に示すように、Ｕｐ／Ｄｏｗｎフラグと、Ｕｐ／Ｄｏｗｎカウンタのカウント値の組により構成してもよい。あるいは、Ｕｐ／Ｄｏｗｎフラグと、Ｕｐ／Ｄｏｗｎカウンタのカウント値とに基づいて、三角波の位相を算出し、図９（ｂ）に示すように、当該位相（図示の例ではＴ２）を示すマスタ側位相データＰＨＭまたはスレーブ側位相データＰＨＳを生成してもよい。

１ＡＭ，１ＢＭ……マスタ電力変換装置、１ＡＳ，１ＢＳ……スレーブ電力変換装置、１２ＡＭ，１２ＡＳ……制御装置、１１……電力変換器、４……伝送信号線、３……出力線、２……負荷、１２１Ｍ，１２１Ｓ……制御手段、１２２ＡＭ，１２２ＡＳ，１２２ＢＭ，１２２ＢＳ……キャリア信号発生手段、１２３Ｍ，１２３Ｓ……駆動パルス発生手段、１２４ＡＭ，１２４ＡＳ，１２４ＢＭ，１２４ＢＳ……伝送手段、１２５ＡＭ，１２５ＡＳ，１２５ＢＭ，１２５ＢＳ……同期手段。

Claims

負荷を各々駆動する複数の電力変換装置を有し、
前記複数の電力変換装置の各々は、前記負荷を駆動する電力変換器と、前記電力変換器を制御する制御装置とを各々有し、
前記制御装置は、キャリア信号を発生するキャリア信号発生手段と、運転指令に従い、前記キャリア信号から前記電力変換器を駆動する駆動パルスを発生する駆動パルス発生手段を有し、
前記複数の電力変換装置の中の１つであるマスタ電力変換装置の制御装置は、任意のタイミングにおいて制御信号を含む通信フレームを送信する手段であって、前記通信フレームの送信時における当該制御装置のキャリア信号の位相を示すマスタ側位相データを前記通信フレームに含めて他の電力変換装置の制御装置に送信する伝送手段を有し、
前記複数の電力変換装置におけるマスタ電力変換装置以外のスレーブ電力変換装置の制御装置は、当該制御装置におけるキャリア信号の位相を前記通信フレーム内のマスタ側位相データが示す位相に補正する制御を行う同期手段を有することを特徴とする電力変換装置の多重化システム。
前記スレーブ電力変換装置の制御装置の同期手段は、当該制御装置におけるキャリア信号の周期を調整することにより当該キャリア信号の位相を補正することを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置の多重化システム。
前記スレーブ電力変換装置の制御装置のキャリア信号発生手段は、前記通信フレームの受信時におけるキャリア信号の位相をキャプチャし、スレーブ側位相データとして出力するものであり、
前記スレーブ電力変換装置の制御装置の同期手段は、前記通信フレーム内のマスタ側位相データと、前記スレーブ側位相データとに基づいて、前記キャリア信号の位相の補正を行うことを特徴とする請求項２に記載の電力変換装置の多重化システム。
前記スレーブ電力変換装置の制御装置の同期手段は、前記通信フレーム内のマスタ側位相データと前記スレーブ側位相データとの差分に応じて、前記キャリア信号の周期を増減することにより前記キャリア信号の位相の補正を行うことを特徴とする請求項３に記載の電力変換装置の多重化システム。
前記マスタ電力変換装置の制御装置の伝送手段は、前記制御信号および前記マスタ側位相データに加えて、当該制御装置のキャリア信号の周期を示すマスタ側周期データを含む通信フレームを送信するものであり、
前記スレーブ電力変換装置の制御装置のキャリア信号発生手段は、前記通信フレームの受信時におけるキャリア信号の位相をキャプチャし、スレーブ側位相データとして出力するものであり、
前記スレーブ電力変換装置の制御装置の同期手段は、前記通信フレーム内のマスタ側周期データと当該制御装置のキャリア信号の周期を示すスレーブ側周期データとの差分、および前記通信フレーム内のマスタ側位相データと前記スレーブ側位相データとの差分に基づいて、当該制御装置におけるキャリア信号の周期を調整することにより当該キャリア信号の位相を補正することを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置の多重化システム。
前記キャリア信号の周期を増減する際の増減量に上限を有し、必要な増減量が上限を越える場合に、前記同期手段は、複数回に分けて前記キャリア信号の周期を増減することを特徴とする請求項４または５に記載の電力変換装置の多重化システム。
前記マスタ電力変換装置の制御装置において前記制御信号を生成するための演算時間は固定でなく、前記マスタ電力変換装置の制御装置の伝送手段は、前記制御信号を生成するための演算の終了タイミングに合わせて前記通信フレームの送信を開始することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１の請求項に記載の電力変換装置の多重化システム。