JPH02261058A - Power conversion device - Google Patents

Power conversion device

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JPH02261058A
JPH02261058A JP1078408A JP7840889A JPH02261058A JP H02261058 A JPH02261058 A JP H02261058A JP 1078408 A JP1078408 A JP 1078408A JP 7840889 A JP7840889 A JP 7840889A JP H02261058 A JPH02261058 A JP H02261058A
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JP
Japan
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voltage
output
converter
current
power
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JP1078408A
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Shigeru Tanaka
茂 田中
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To permit the reduction of the pulsation of an output current remarkably by a method wherein the title device is provided with a PWM converter, a PWM inverter and the like and an AC load, driven by the sum of the output voltage of a cyclo converter and the output voltage of an output transformer, is impressed. CONSTITUTION:The title device is provided with a pulse width modulation control converter (PWM converter) CONV, a pulse width modulation control inverter (PWM inverter) INV, an output transformer OTR, a cyclo converter CC and the like. The PWM converter CONV controls an input current, supplied from an AC power source, or that a DC voltage, impressed on a DC smoothing capacitor Cd, becomes constant substantially. The PWM inverter INV employs the smoothing capacitor Cd as a DC power source and outputs a variable voltage and variable frequency power through the output transformer OTR. The cyclo converter CC is connected directly to an AC load and the sum of the output voltage of the cyclo converter and the output voltage of the output transformer OTR of the PWM inverter INV is impressed on the AC load. According to this method, the pulsation of the output current of the power converter may be reduced.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は交流電動機等の負荷に対して可変電圧可変周波
数の電力を供給する大容量の電力変換装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a large-capacity power conversion device that supplies variable voltage, variable frequency power to a load such as an AC motor.

(従来の技術) 近年、大容量の自己消弧素子(例えばゲートターンオフ
サイリスタ: GTO等)の開発が盛んに行われ、イン
バータ等の電力変換装置に用いられるようになってきた
。特に、パルス幅変調制御インバータは、可変電圧可変
周波数の正弧波出力が得られることから、交流電動機の
駆動電源として盛んに用いられるようになってきた。
(Prior Art) In recent years, large-capacity self-extinguishing elements (for example, gate turn-off thyristors: GTOs, etc.) have been actively developed and are being used in power conversion devices such as inverters. In particular, pulse width modulation controlled inverters have come to be widely used as drive power sources for AC motors because they can provide a positive arc wave output with variable voltage and variable frequency.

また、交流電動機の大容量化に伴ない、インバータ出力
は高電圧、大電流のものが必要となり、素子の直並列接
続による大容量インバータあるいは出力トランスによっ
て多重接続したインバータ等が提案されている。
Furthermore, as the capacity of AC motors increases, inverter outputs need to have high voltage and large current, and high-capacity inverters using series-parallel connections of elements or multiple-connected inverters using output transformers have been proposed.

第8図は、従来の電力変換装置の構成を示すもので、出
力トランスによって多重接続している。
FIG. 8 shows the configuration of a conventional power conversion device, in which multiple connections are made using output transformers.

図中、Vdは直流電圧源、INV−1、INV−2は出
力トランスを持つ、第1及び第2のインバータ、TRU
工。
In the figure, Vd is a DC voltage source, INV-1 and INV-2 are first and second inverters with output transformers, TRU
Engineering.

TRυ2は出力トランス、INV−3は出力1〜ランス
なしの直結インバータ、Lυ+ Run vcuは各々
負荷のインダクタンス、抵抗及び逆起電力を表す。
TRυ2 represents an output transformer, INV-3 represents an output 1 to direct-coupled inverter without a lance, and Lυ+Run vcu represents the inductance, resistance, and back electromotive force of the load, respectively.

図は、出力1相分(U相分)について示したもので、第
1のインバータINV−1のU相は、 自己消弧素子(
例えばGTO等)81□〜S□4とフリーホイールダイ
オードD1□〜Di、で構成されている。■相、W相も
同様である。第2のインバータINV−2も同様に構成
されている。第3のインバータ(直結インバータ) I
NV−3は、3相ブリツジ結線されており、そのうちの
U相分は、自己消弧素子S11.S工2とフリーホイー
ルダイオ−ドロ工□、D□2で構成されている。
The figure shows one output phase (U phase), and the U phase of the first inverter INV-1 is equipped with a self-extinguishing element (
For example, GTO, etc.) 81□ to S□4 and freewheel diodes D1□ to Di. The same applies to the ■ phase and the W phase. The second inverter INV-2 is similarly configured. Third inverter (direct inverter) I
NV-3 is connected in a three-phase bridge, of which the U phase is connected to self-extinguishing elements S11. It consists of S work 2, freewheel diode draw work □, and D□2.

負荷の中性点Nは直流電圧vdの中点Ndに接続されて
いる。すなわち、Vd□= Vdz = Vd/ 2と
なっている。 負荷が電動機負荷の場合、可変電圧可変
周波数の電力を変換器から出力しなければならない。
A neutral point N of the load is connected to a midpoint Nd of the DC voltage vd. That is, Vd□=Vdz=Vd/2. If the load is a motor load, variable voltage, variable frequency power must be output from the converter.

出力周波数の零の場合、出力ドランス付のインバータか
らは、電圧を得ることはできない。そこで、直結インバ
ータINV−3から電力を出力し、負荷抵抗の電圧降下
分■U−RUを供給する。
When the output frequency is zero, no voltage can be obtained from an inverter with an output transformer. Therefore, power is output from the direct-coupled inverter INV-3, and the voltage drop due to the load resistance (U-RU) is supplied.

出力周波数f。がある値fIl+よ。より大きくなって
きたら、出力ドランス付のインバータINV−1,,I
NV−2から、電圧Vυ□、■υ2を発生させる。この
電力VU工r VU2は、 出力周波数f。にほぼ比例
させて増減させ、出力トランスの鉄心が飽和しないよう
にしている。
Output frequency f. There is a certain value fIl+. When it becomes larger, inverter INV-1,,I with output transformer
Voltages Vυ□ and ■υ2 are generated from NV-2. This power VU r VU2 has an output frequency f. The output transformer core is increased or decreased approximately in proportion to the output transformer to prevent saturation of the output transformer iron core.

(発明が解決しようとする課題) 上記従来の電力変換装置は出力トランス付インバータの
台数を増やすことにより、容量の増大を図ることができ
、かつ、インバータをパルス幅変調制御し、かつ、多重
化制御することにより、出力電圧の高調波成分を低減で
きる特徴がある。その反面、最下段の直結インバータは
1台で構成しなければならず、多重化することができな
い。従って直結インバータの出力電圧の高調波成分が大
きくなり、結果的に負荷電電圧υの脈動が大きくなって
しまう欠点があった。また、負荷抵抗による電圧降下分
IU−RUが大きい場合、あるいは出力トランスTR□
、 TR2が動作できる最小周波数fminが高い場合
、直結インバータINV−3に依存する割合が大きくな
り、当該直結インバータの容量が増大し、結果的に素子
の直並列接続が必要となる。素子を直並列接続した場合
、スナバ回路が複雑となり、スパナ損失を電源に回生ず
ることも困難になる。その結果、素子のスイッチング周
波数を低く抑えなければならなくなり、ますます、負荷
電電圧υの脈動が大きくなってしまうという欠点があっ
た。
(Problems to be Solved by the Invention) The conventional power conversion device described above can increase the capacity by increasing the number of inverters with output transformers, and also performs pulse width modulation control of the inverters, and multiplexes the inverters. It has the characteristic that by controlling it, harmonic components of the output voltage can be reduced. On the other hand, the direct-coupled inverter at the lowest stage must be configured with one unit and cannot be multiplexed. Therefore, the harmonic components of the output voltage of the direct-coupled inverter become large, resulting in a drawback that the pulsation of the load voltage υ becomes large. Also, if the voltage drop IU-RU due to load resistance is large, or if the output transformer TR□
, When the minimum frequency fmin at which TR2 can operate is high, the dependence on the direct-coupled inverter INV-3 increases, the capacity of the direct-coupled inverter increases, and as a result, series-parallel connection of elements becomes necessary. When the elements are connected in series and parallel, the snubber circuit becomes complicated and it becomes difficult to regenerate the spanner loss into the power supply. As a result, the switching frequency of the element must be kept low, which has the disadvantage of further increasing the pulsation of the load voltage υ.

負荷電流の脈動は電磁騒音を発生し電動機の発生トルク
の脈動をひき起こす。又、インバータを構成する素子に
流れるピーク電流値が増加し、さらに容量の大きな素子
が必要となる。
The pulsations in the load current generate electromagnetic noise, which causes pulsations in the torque generated by the motor. Furthermore, the peak current value flowing through the elements constituting the inverter increases, and elements with larger capacities are required.

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたもので、電力
変換器の出力電流の脈動を低減し、高電圧、大容量の交
流負荷に可変電圧可変周波数の電力を供給する高性能な
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 problems, and is a high-performance power source that reduces the pulsation of the output current of a power converter and supplies variable voltage, variable frequency power to a high voltage, large capacity AC load. The purpose is to provide a conversion device.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(課題を解決するための手段) 以上の目的を達成するために、本発明は、交流電源と、
当該交流電源に交流側端子が接続されたパルス幅変調制
御コンバータ(PWMコンバータ)と、当該コンバータ
の直流側端子に接続された直流平滑コンデンサと、当該
平滑コンデンサに直流側端子が接続されたパルス幅変調
制御インバータ(PWMインバータ)と、当該インバー
タの交流側端子に接続された出力トランスと、前記交流
電源に久方側端子が接続されたサイクロコンバータと、
当該サイクロコンバータの出力電圧と前記出力トランス
の出力電圧の和によって駆動される交流負荷とで構成し
ている。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention provides an AC power supply and
A pulse width modulation control converter (PWM converter) whose AC side terminal is connected to the AC power supply, a DC smoothing capacitor connected to the DC side terminal of the converter, and a pulse width modulation control converter (PWM converter) whose DC side terminal is connected to the smoothing capacitor. a modulation control inverter (PWM inverter), an output transformer connected to an AC side terminal of the inverter, and a cycloconverter whose long side terminal is connected to the AC power source;
It consists of an AC load driven by the sum of the output voltage of the cycloconverter and the output voltage of the output transformer.

(作  用) PIIIMコンバータは、直流平滑コンデンサに印加さ
れる直流電圧がほぼ一定になるように交流電流から供給
される入力電流を制御する。
(Function) The PIIIM converter controls the input current supplied from the alternating current so that the direct current voltage applied to the direct current smoothing capacitor remains approximately constant.

PldMインバータは平滑コンデンサを直流電圧源とし
、出力トランスを介して可変電圧可変周波数の電力を出
力する。 このPWMインバータは1台でもよいが、変
換器の大容量化を図るため、複数台で構成し、出力トラ
ンスによって多重化される。
The PldM inverter uses a smoothing capacitor as a DC voltage source and outputs variable voltage and variable frequency power via an output transformer. Although one PWM inverter may be used, in order to increase the capacity of the converter, a plurality of PWM inverters are constructed and multiplexed by an output transformer.

サイクロコンバータは一定周波数の交流電力を可変周波
数の交流電力に直接変換するもので、出力1ヘランスな
しで、交流負荷に直結される。交流負荷には、サイクロ
コンバータの出力電圧と上記PIIIMインバータの出
力トランスの出力電圧の和が印加される。
A cycloconverter directly converts constant frequency AC power into variable frequency AC power, and is directly connected to an AC load without any output power. The sum of the output voltage of the cycloconverter and the output voltage of the output transformer of the PIIIM inverter is applied to the AC load.

出力周波数f。が零あるいは、低周波のとき、サイクロ
コンバータから出力電圧を発生させ、PWMインバータ
の出力電圧は零とする。出力周波数f。がある程度以上
になったとき、PIJMインバータからも電圧■、を出
力し、サイクロコンバータの出力電圧と合わせて、負荷
の印加電圧を調整制御する。このとき、出力トランスの
鉄心の飽和を防ぐため、インバータの出力電圧■、は、
出力周波数f、にほぼ比例させて、増減させる。
Output frequency f. When is zero or low frequency, the cycloconverter generates an output voltage, and the output voltage of the PWM inverter is zero. Output frequency f. When the voltage exceeds a certain level, the PIJM inverter also outputs the voltage (2), and the voltage applied to the load is adjusted and controlled in conjunction with the output voltage of the cycloconverter. At this time, in order to prevent saturation of the iron core of the output transformer, the inverter output voltage is
The output frequency f is increased or decreased approximately in proportion to the output frequency f.

サイクロコンバータは自然転流動作であるため、大容量
化が容易であり、負荷の抵抗による電圧降下分が大きい
場合でもあるいは、出力トランスの動作可能な出力周波
数の最小値が高くなっても、それに応じて容量を増加さ
せることができる。また、サイクロコンバータの制御相
数を増加させることにより、出力電圧の脈動分(高調波
成分)を低減させることができ、従来、問題となってい
た、出力電流の脈動を大幅に低減することが可能となる
Since the cycloconverter operates with natural commutation, it is easy to increase the capacity, and even when the voltage drop due to the load resistance is large or the minimum output frequency at which the output transformer can operate becomes high, it is easy to increase the capacity. The capacity can be increased accordingly. In addition, by increasing the number of control phases of the cycloconverter, it is possible to reduce the pulsation component (harmonic component) of the output voltage, and it is possible to significantly reduce the pulsation of the output current, which has traditionally been a problem. It becomes possible.

サイクロコンバータで問題なのは、入力側の無効電力と
、入力電流の高調波であるが、前記PWMコンバータに
アクティブ・フィルタの機能を持たせ、当該無効電力や
高調波電流を補償している。
Problems with cycloconverters are reactive power on the input side and harmonics of the input current, but the PWM converter is provided with an active filter function to compensate for the reactive power and harmonic current.

この結果、交流電源から供給される、入力電流は電源電
圧と同相の正弦波に制御され、入力力率=1で、高調波
を発生しない理想的な変換器となる。
As a result, the input current supplied from the AC power supply is controlled to be a sine wave in phase with the power supply voltage, and the converter becomes an ideal converter with an input power factor of 1 and no harmonics.

(実 施 例) 第1図は、本発明の電力変換装置の実施例を示す構成図
である。
(Embodiment) FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a power conversion device of the present invention.

図中、BUSは3相交流電源の電線路、TR工、 TR
2は電源トランス、Lsは交流リアクトル、C0NVは
PIIMコンバータ、Cdは直流平滑コンデンサ、IN
VはP目インバータ、OTRは3相出力トランス、LO
ADは3相交流負荷、Lυ+ LV+ Llilは、負
荷のインダクタンス、Itu+ RVI R11+は負
荷の抵抗、VCVI VCVI VCLI+は負荷の逆
起電力、CAPは3相進相コンデンサ、CCはサイクロ
コンバータを各々示す。
In the diagram, BUS is the electric line of the 3-phase AC power supply, TR construction,
2 is a power transformer, Ls is an AC reactor, C0NV is a PIIM converter, Cd is a DC smoothing capacitor, IN
V is the P-th inverter, OTR is the 3-phase output transformer, LO
AD is a three-phase AC load, Lυ+LV+Llil is the inductance of the load, Itu+RVI R11+ is the resistance of the load, VCVI VCVI VCLI+ is the back electromotive force of the load, CAP is a three-phase advance capacitor, and CC is a cycloconverter.

第2図は、第1図の装置の負荷側1相分をより詳しく表
わした構成図である。
FIG. 2 is a block diagram showing in more detail one phase on the load side of the device shown in FIG.

図中、INV−UはPWMインバータINVのU相分、
TRυは出力トランスOTRのU相分、TRccuは電
源トランスTR2のU相分、CC−Uはサイクロコンバ
ータのU相分を示す。他の記号は、第1図の記号に準す
る。
In the figure, INV-U is the U phase of the PWM inverter INV,
TRυ indicates the U phase of the output transformer OTR, TRccu indicates the U phase of the power transformer TR2, and CC-U indicates the U phase of the cycloconverter. Other symbols follow the symbols in FIG.

なお、電源トランスTR□は省略している。Note that the power transformer TR□ is omitted.

サイクロコンバータCC−Uは、正群コンバータSPU
、負群コンバータSい及び直流リアクトルし。□。
The cycloconverter CC-U is a positive group converter SPU
, negative group converter S and DC reactor. □.

LO2で構成されている。It consists of LO2.

PWMインバータINV−Uは自己消弧素子(例えばゲ
ートターンオフサイリスタ等)S工〜S4及びフリーホ
イルダイオードD1〜D、で構成されている。
The PWM inverter INV-U is composed of self-extinguishing elements (for example, gate turn-off thyristors) S to S4 and freewheel diodes D1 to D.

また、CTCI CTLI CTcct CTDI C
TxU+ cTU、 CTPUICTNUは電流検出器
、ISOは絶縁アンプを表わす。
Also, CTCI CTLI CTcct CTDI C
TxU+cTU, CTPUICTNU stands for current detector, ISO stands for isolation amplifier.

PWMコンバータC0NVは、 直流平滑コンデンサc
dに印加される直流電圧vdがほぼ一定になるように入
力電流ICを制御する。
PWM converter C0NV is DC smoothing capacitor c
The input current IC is controlled so that the DC voltage vd applied to d remains approximately constant.

PWMインバータINV−Uは、上記平滑コンデンサc
dを直流電圧源とし、パルス幅変調制御によって、可変
電圧可変周波数の電力を出力する。
The PWM inverter INV-U is connected to the smoothing capacitor c
d is a DC voltage source, which outputs variable voltage and variable frequency power through pulse width modulation control.

出力トランスTRUは、インバータINV−Uの出力電
圧を絶縁して負荷に印加するもので、後述のサイクロコ
ンバータCC−Uの出力電圧との和が負荷に印加される
The output transformer TRU insulates the output voltage of the inverter INV-U and applies it to the load, and the sum of the output voltage of the cycloconverter CC-U, which will be described later, is applied to the load.

サイクロコンバータCC−Uは、一定周波数の交流電力
から可変電圧可変周波数の交流電力に直接電力変換を行
うもので、ここでは循環電流式サイクロコンバータを採
用している。サイクロコンバータCC−Uの出力電圧V
LIzは正群コンバータSPUの出力電圧VPUと負群
コンバータSNUの出力電圧VNυの平均値で与えられ
る。当該出力電圧VU2に出力トランスTRUの出力電
圧Vυ1が加えられて、負荷U相に印加される。
The cycloconverter CC-U performs direct power conversion from constant frequency alternating current power to variable voltage variable frequency alternating current power, and here a circulating current type cycloconverter is employed. Output voltage V of cycloconverter CC-U
LIz is given by the average value of the output voltage VPU of the positive group converter SPU and the output voltage VNυ of the negative group converter SNU. The output voltage Vυ1 of the output transformer TRU is added to the output voltage VU2 and applied to the load U phase.

出力周波数f。が零の場合、出力トランスTRUの出力
電圧Vυ1を期待することができない。そこで、サイク
ロコンバータCC−υから電圧VU2 を発生させ、U
和会荷電流■、を制御する。出力トランスTRυが動作
できる最小周波数fIIlよ。までは同様にサイクロコ
ンバータCC−Uだけで負荷電流を制御する。
Output frequency f. When is zero, the output voltage Vυ1 of the output transformer TRU cannot be expected. Therefore, voltage VU2 is generated from cycloconverter CC-υ, and U
Control the current charge current ■. The minimum frequency fIIl at which the output transformer TRυ can operate. Up to this point, the load current is similarly controlled only by the cycloconverter CC-U.

出力周波数f。が高くなり、出力トランスTRUが動作
できる周波数になった場合、PWMインバータINV−
Uから電圧を発生させ、VU□十Vυ2の電圧を負荷に
印加させる。このとき、 出力トランスTRUの鉄心の
飽和を防ぐため、 出力電圧VU□が出力周波数f。に
ほぼ比例するように、PIIIMインバータINV−U
を制御する。
Output frequency f. becomes high and the frequency at which the output transformer TRU can operate is reached, the PWM inverter INV-
A voltage is generated from U, and a voltage of VU□10Vυ2 is applied to the load. At this time, to prevent saturation of the iron core of the output transformer TRU, the output voltage VU□ is set at the output frequency f. PIIIM inverter INV-U is approximately proportional to
control.

■、W相の負荷電流も同様に制御される。(2) The W-phase load current is similarly controlled.

サイクロコンバータcc (cc−u、 cc−v、 
cc−wを含む)は自然転流動作だけで電力変換できる
利点を有する反面、交流電源から常に遅れ無効電力Q。
cycloconverter cc (cc-u, cc-v,
(including CC-W) has the advantage of being able to convert power only by natural commutation operation, but on the other hand, it always lags behind the AC power supply and produces reactive power Q.

0をとるという欠点があり、しかも、この遅れ無効電力
Qccは出力周波数f。に同期して刻々と変化し、電源
系統の電圧変動をひき起こす問題がある。またサイクロ
コンバータCCの入力電源の高調波成分も問題となり、
通信線への誘導障害等の原因になっている。
It has the disadvantage that it takes 0, and furthermore, this delayed reactive power Qcc has an output frequency f. There is a problem in that the voltage changes every moment in synchronization with the power supply system, causing voltage fluctuations in the power supply system. In addition, harmonic components of the input power supply of the cycloconverter CC also become a problem.
This can cause problems with guidance to communication lines.

そこでまず、サイクロコンバータCCとして、循環電流
式サイクロコンバータを採用し、その循環電流を調整す
ることにより、CCの入力側の遅れ無効電流Qccがほ
ぼ一定になるように制御している。
Therefore, first, a circulating current type cycloconverter is adopted as the cycloconverter CC, and the circulating current is adjusted so that the delayed reactive current Qcc on the input side of the CC is controlled to be approximately constant.

又、受電端には、進相コンデンサCAPを設置し、その
進み無効電力Q。apと上記遅れ無効電力QCCが互い
に打ち消し合うようにし入力の基本波力率を1に保って
いる。
In addition, a phase advancing capacitor CAP is installed at the power receiving end, and its advancing reactive power Q. ap and the delayed reactive power QCC cancel each other out to keep the input fundamental wave power factor at 1.

また、CCの入力電流の高調波成分については、P、1
11MコンバータC0NVをアクティブフィルタとして
兼用させ、コンバータC0NVの入力電流■cを制御す
ることにより、CCの入力電流の高調波成分を補償して
いる。その結果、交流電源BUSから供給される電電工
sには、高調波成分は除去さ九、しかも入力力率が1の
運転ができるようになる。
Also, regarding the harmonic components of the CC input current, P, 1
By making the 11M converter C0NV also serve as an active filter and controlling the input current ■c of the converter C0NV, harmonic components of the CC input current are compensated for. As a result, the electrician s supplied from the AC power source BUS can be operated without harmonic components and with an input power factor of 1.

第3図は、U相PWMインバータINV−Uの制御回路
の実施例を示す構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram showing an embodiment of the control circuit of the U-phase PWM inverter INV-U.

図中、CALは演算回路、AD□、 AD2は加算器、
C□は比較器、GE(S)は制御補償回路、  PWM
。はパル不幅変調制御回路である。
In the figure, CAL is an arithmetic circuit, AD□, AD2 is an adder,
C□ is a comparator, GE(S) is a control compensation circuit, PWM
. is a pulse width modulation control circuit.

VIJlは、 出力トランスTRυから出力する電圧V
U工の指令値で、負荷では電動機の逆起電力vcυとイ
ンダクタンスl、υによる電圧降下分Jω。・Lυ・I
Uを出力するように、設定する。すなわち。
VIJl is the voltage V output from the output transformer TRυ
The command value for the U-engineer is the voltage drop Jω due to the motor's back electromotive force vcυ and inductance l, υ at the load.・Lυ・I
Set to output U. Namely.

■。は負荷電流指令値 ωo=2πf。■. is the load current command value ωo=2πf.

のように与えられる。It is given as follows.

簡単に言うと、加算器AD2の一方の入力■υ1をその
まま、PWM制御の入力信号eUとすることにより、イ
ンバータINV−UからeU’= Vυ□に比例した電
圧■。1が発生し、 出力トランスTRυの1次72次
巻線数比を1とすれば、 トランスの2次巻線Vt1x
が発生する。 しかし、実際には、トランスTRυは、
1次巻線から励磁されているのか、あるいは2次巻線か
ら励磁されているのか定かではない。そこで出力電圧V
IJx=VIJ工を出力するための励磁電流IEL+の
指令値工Eυを演算器CALによって演算し、励磁電流
IEυを制御している。すなわち、 Mはトランスの励磁インダクタンス により、励磁電流指令値IEυを求め、加算器AD□に
上って、負荷電流TU(トランスの2次電流)を加えて
、トランスの一次電流指令値■□υとしている。
Simply put, by using one input υ1 of the adder AD2 as it is as the input signal eU for PWM control, a voltage υ proportional to eU'=Vυ□ is generated from the inverter INV-U. 1 occurs, and if the ratio of the primary and 72nd turns of the output transformer TRυ is 1, then the secondary winding of the transformer Vt1x
occurs. However, in reality, the transformer TRυ is
It is not certain whether the magnet is excited from the primary winding or from the secondary winding. Therefore, the output voltage V
A command value Eυ of the excitation current IEL+ for outputting IJx=VIJ is calculated by the calculator CAL, and the excitation current IEυ is controlled. That is, M determines the excitation current command value IEυ from the excitation inductance of the transformer, goes up to the adder AD□, adds the load current TU (secondary current of the transformer), and obtains the transformer's primary current command value ■□υ It is said that

次に、比較器C1によって、上記指令値と裏型電工、υ
を比較し、その偏差εtu=It:  rlυを制御補
償回路G。(s)によって増幅し、加算器AD2を介し
て、前述のPWM制御入力信号eUを補正している。
Next, the comparator C1 compares the above command value with the back type electrician, υ
Compare the deviation εtu=It:rlυ with the control compensation circuit G. (s) and corrects the aforementioned PWM control input signal eU via the adder AD2.

eU= VU、+GE(S) ・E 1u      
  ・・++  (3)なお、加算器AD1と比較器C
1を合わせて考えると、■Eυ=11U−Iυの関係か
ら、偏差ExUは、偏差偏差εEU”IEU−IEUに
等しくなる。
eU = VU, +GE(S) ・E 1u
...++ (3) Note that adder AD1 and comparator C
1 together, the deviation ExU becomes equal to the deviation εEU"IEU-IEU from the relationship: ■Eυ=11U-Iυ.

故に、■。u > I Eυとなった場合、偏差εEU
は正の値となり、 インバータINV−Uの出力電圧を
増加させて、励磁電流IEUは増大する。逆に、ku<
IEuとなった場合、偏差εELIは負の値となり、e
υは減少して、インバータINV−Uの出力電圧を下げ
、IEUを減少させる。従って、最終的に■Eυ=■訂
となるように制御される。
Therefore, ■. When u > I Eυ, the deviation εEU
becomes a positive value, increasing the output voltage of inverter INV-U and increasing excitation current IEU. On the contrary, ku<
When IEu, the deviation εELI becomes a negative value, and e
υ decreases, lowering the output voltage of inverter INV-U and reducing IEU. Therefore, it is controlled so that ■Eυ=■correction.

これにより、 トランスTR−Uの励磁電電工Eυが過
大になることもなくなり、鉄心が飽和するのを防止でき
る。
This prevents the excitation electrician Eυ of the transformer TR-U from becoming excessive and prevents the iron core from becoming saturated.

第4図は、U相すイクロコンバータCC−Uの制御回路
の実施例を示す構成図である。
FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of the control circuit of the U-phase microconverter CC-U.

図中、VRは無効電力設定器、02〜c4は比較回路器
、IQ(S)、 Gou(s)、Gu(s)は制御補償
回路、spcは電動機(負荷)の速度制御回路、OAは
反転比例増幅器(ゲイン−1)、PHP、PHNは位相
制御回路を各々示す。
In the figure, VR is a reactive power setting device, 02 to c4 are comparison circuits, IQ(S), Gou(s), Gu(s) are control compensation circuits, spc is a motor (load) speed control circuit, and OA is a Inverting proportional amplifier (gain -1), PHP, and PHN indicate phase control circuits, respectively.

まず、速度制御回路spcから負荷電流の指令値1、が
与えられる。又、電流検出器CTυに上って負荷電電圧
。を検出し、比較器C4により、上記指令値IUと比較
する。その偏差ευ=工υ−Iuは制御補償回路Gυ(
s)によって増幅され、1つは、加算器AD3を介して
正群コンバータSPUの位相制御回路円(Pに与えられ
、もう1つは反転増幅器OAによって反転され、加算器
AD4を介して負群コンバータSNUの位相制御回路P
HNに与えられる。正群コンバータSPUは、PHPの
入力信号すαPに比例した電圧VPUを出力する。又、
負群コンバータSNUは、PHNの入力信号UαNの反
転値に比例した電圧VNUを第2図の矢印方向を正とし
て出力する。
First, a load current command value 1 is given from the speed control circuit spc. Also, the load voltage increases to the current detector CTυ. is detected and compared with the command value IU by the comparator C4. The deviation ευ = engineering υ - Iu is the control compensation circuit Gυ (
s), one is given to the phase control circuit circle (P) of the positive group converter SPU through the adder AD3, the other is inverted by the inverting amplifier OA, and the other is amplified by the negative group through the adder AD4. Phase control circuit P of converter SNU
Given to HN. The positive group converter SPU outputs a voltage VPU proportional to the PHP input signal αP. or,
The negative group converter SNU outputs a voltage VNU proportional to the inverted value of the input signal UαN of the PHN, with the direction of the arrow in FIG. 2 being positive.

■υ〉■υとなった場合、偏差EUは正の値となり、正
群及び負群コンバータの出力電圧VPU、 vNυを増
加させる。故に、サイクロコンバータの出力電圧VU2
 = (Vpu 十VNU)/ 2が増大し、負荷電流
IUは、増加する。逆に■υ〉■υとなった場合、偏差
εUは負の値となり、出力電圧VU2は減少し、負荷電
流■。
When ■υ〉■υ, the deviation EU becomes a positive value and increases the output voltages VPU and vNυ of the positive group and negative group converters. Therefore, the output voltage VU2 of the cycloconverter
= (Vpu + VNU)/2 increases, the load current IU increases. Conversely, when ■υ〉■υ, the deviation εU becomes a negative value, the output voltage VU2 decreases, and the load current ■.

を減少させて、最終的に■υ=iuとなって落ち着く。decreases, and finally settles down to ■υ=iu.

】5 電流指令値工υを正弦波状に変化させた場合には実電流
Iυもそれに追従して正弦波に制御される。
]5 When the current command value Iυ is changed in a sinusoidal manner, the actual current Iυ follows it and is controlled in a sinusoidal manner.

一方、サイクロコンバータCCの入力側の無効電力Q。On the other hand, the reactive power Q on the input side of the cycloconverter CC.

0を検出し、比較器C2によって無効電力設定器VRか
らの指令値Q。Cと比較する。その偏差εQ=QCCQ
CCを制御補償回路IIJs)によって増幅あるいは積
分し、循環電流指令値■。とする。
0 is detected, and the command value Q from the reactive power setting device VR is detected by the comparator C2. Compare with C. The deviation εQ=QCCQ
CC is amplified or integrated by a control compensation circuit IIJs) to obtain a circulating current command value ■. shall be.

比較器C3によって、U相すイクロコンバータCC−U
の循環電流検出値■。Uと上記指令値■。を比較し、偏
差E。=工。−I、υを次の制御補償回路G。υ(s)
によって増幅する。 ここで、CC−Uの循環電流■。
The comparator C3 connects the U-phase microconverter CC-U.
Detected circulating current value■. U and the above command value ■. Compare the deviation E. = Engineering. −I, υ as the following control compensation circuit G. υ(s)
amplify by. Here, the circulating current of CC-U is ■.

υは、正群コンバータSPUの出力電流IPUと負群S
UNの出力電流INυを用いて、次のように求められる
υ is the output current IPU of the positive group converter SPU and the negative group S
Using the output current INυ of UN, it is determined as follows.

Iou= (IPLI+INU  IIPU+INUl
)/ 2   ・=  Q)制御補償回路G。u(s)
の出力信号は各々加算器AD1. AD、を介して位相
制御回路PNP、 PHNに与えられる。すなわち、 y ap ” Gu (s)・E u+Gou(s)・
[。
Iou= (IPLI+INU IIPU+INUl
)/2 ・= Q) Control compensation circuit G. u(s)
The output signals of each adder AD1. The signal is applied to phase control circuits PNP and PHN via AD. That is, y ap ” Gu (s)・E u+Gou(s)・
[.

・・・ ■ Z’ α5=Gu(s)・f u十〇。u (s)・t
o   ・・・ 0となる。
... ■ Z' α5=Gu(s)・fu〇. u(s)・t
o... Becomes 0.

工。>Iouとなった場合、偏差ε。と正の値となり、
正群コンバータSPUの出力電圧Vpυを第2図の矢印
の方向に増加させ、負群コンバータSNUの出力電圧v
Nυを減少させる。故に直流リアクトルL。1jLO2
にVpu−VNUの電圧が印加され、循環電流■。υを
増加させる。逆にI。<IoUとなった場合、偏差ε。
Engineering. >Iou, the deviation ε. becomes a positive value,
The output voltage Vpυ of the positive group converter SPU is increased in the direction of the arrow in FIG. 2, and the output voltage v of the negative group converter SNU is increased.
Decrease Nυ. Therefore, DC reactor L. 1jLO2
A voltage of Vpu-VNU is applied to , and a circulating current ■. Increase υ. On the contrary, I. <IoU, the deviation ε.

は負の値となり、VPUを減少させ、VNUを増加させ
て、循環電流■、1.lを減少させる。最終的に■。U
弁工。どなって落ち着く。このときVpu”FVNυと
なっている。
becomes a negative value, decreasing VPU and increasing VNU, causing the circulating current ■, 1. Decrease l. Finally■. U
Benko. I yell and calm down. At this time, Vpu”FVNυ.

Qcc>Qccとなった場合、偏差εQは正の値となり
、サイクロコンバータCCの循環電流■。Un IoV
t工。Vを増加させ、CCがとる遅れ無効電力Qccを
増加させ、逆にQcc>Qccとなった場合、CCの循
環電流IoUy IoVt 工。Vを減らして、 やは
りQcc ”= Qccとなって落ち着く。
When Qcc>Qcc, the deviation εQ becomes a positive value, and the circulating current of the cycloconverter CC. Un IoV
T-engineering. If V is increased and the delayed reactive power Qcc taken by the CC is increased, and conversely, Qcc>Qcc, the circulating current of the CC is IoUy IoVt. By reducing V, it settles down to Qcc'' = Qcc.

このようにして、サイクロコンバータCCがとる遅れ無
効電力Qccを負荷に無関係に一定に制御することがで
き、無効電力の変動を伴なう。電源電圧の変動をなくす
ことが可能となる。
In this way, the delayed reactive power Qcc taken by the cycloconverter CC can be controlled to be constant regardless of the load, which is accompanied by fluctuations in the reactive power. It becomes possible to eliminate fluctuations in power supply voltage.

また、受電端に進相コンデンサCAPを設置し、上記一
定の遅れ無効電力Q。Cを打ち消す、進み無効電力Qc
apをとることにより、入力力率を常に1に保つことも
できる。
In addition, a phase advance capacitor CAP is installed at the power receiving end, and the above-mentioned constant lagging reactive power Q is maintained. Leading reactive power Qc that cancels C
By taking ap, the input power factor can always be kept at 1.

第5図は、PWMコンバータC0NVの制御回路の実施
例を示す構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram showing an embodiment of the control circuit of the PWM converter C0NV.

図中、C5,C,は比較器、AD5〜AD7は加減算器
、GO(S)、 GR(S)は制御補償回路、肚は乗算
器、PldMRはR相PIdMコンバータのパルス幅変
調制御回路、FFはフィードフォワード制御回路である
In the figure, C5 and C are comparators, AD5 to AD7 are adders/subtractors, GO(S) and GR(S) are control compensation circuits, 衚 is a multiplier, PldMR is a pulse width modulation control circuit of an R-phase PIdM converter, FF is a feedforward control circuit.

まず、絶縁アンプISOにより、平滑コンデンサcdに
印加される直流電圧vdを検出し、比較器C5に入力す
る。比較器C5により直流電圧指令値■dと上記電圧検
出値vdを比較しその偏差εd = Vd −Vdを制
御補償回路GD(S)によって増幅あるいは積分する。
First, the insulation amplifier ISO detects the DC voltage vd applied to the smoothing capacitor cd, and inputs it to the comparator C5. The comparator C5 compares the DC voltage command value ■d and the voltage detection value vd, and the deviation εd=Vd−Vd is amplified or integrated by the control compensation circuit GD(S).

また、PWMインバータINV (INV−U、 IN
V−V、 INV−Wを含む)がとる有効電力Pd=v
d・Idを検出し、フィードフォワード制御回路FFに
入力し、次の演算を行う。ただし、VSmは電源電圧波
高値とする。
In addition, PWM inverter INV (INV-U, IN
(including V-V, INV-W) taken by Pd=v
d·Id is detected and input to the feedforward control circuit FF, and the following calculation is performed. However, VSm is the peak value of the power supply voltage.

■儒=2Pd 3vs、n ・ ・・  ■ 当該FFの出力信号lSm0と前1EGD(s)の出力
信号ΔISmを加算器AD5により加え合わせ、電源電
流の波高値指令■s□I”l5IIIO+Δ■二□とす
る。この波高値指令△■511+と電源電圧に同期した
単位正弦波sjnω2tを乗算器MLによって掛は合わ
せ、電源電流指令値ISR+ ■SS+ isTを求め
る。
■Confucian = 2Pd 3vs, n... ■The output signal lSm0 of the relevant FF and the output signal ΔISm of the previous 1EGD(s) are added by the adder AD5, and the peak value command of the power supply current ■s□I"l5IIIO+Δ■2□ This peak value command Δ■511+ is multiplied by a unit sine wave sjnω2t synchronized with the power supply voltage by a multiplier ML to obtain a power supply current command value ISR+ SS+ isT.

以下R相についてのみ説明する。S相、T相も同様に制
御される。
Only the R phase will be explained below. The S phase and T phase are similarly controlled.

電流検出器CTLによってサイクロコンバータCC及び
進相コンデンサCAPがとる入力電流’L (ILRI
ILSy ILT)を検出し、減算器AD、により前記
電源型流指令値Is (Is+R+ Iss + l5
T)との差をとる。AD、の出力ICR”ILRISR
がPWMコンバータC0NVのR相の入力電流指令値と
なる。比較器C6により、コンバータのR相入力電流検
出値ICRと上記指令値NCRを比較し、その偏差εO
R”ICRICRを制御補償回路GR(S)に上り反転
増幅し、加算器AD7を介して、パルス幅変調制御回路
PυM凡の入力信号eRとする。加算器AD、のもう一
方の入力信号ESRは電源電圧(R相)を補償するもの
で、 PIi1MコンバータC0NVからあらかじめ、
電源電圧VSR(R相)に相当する対抗電圧を発生させ
、入力電流ICRの制御応答を改善する役目をはたす。
The input current 'L' (ILRI
ILSy ILT) is detected, and the subtractor AD calculates the power supply type flow command value Is (Is+R+Iss+l5
T). AD, output ICR”ILRISR
is the R-phase input current command value of the PWM converter C0NV. The comparator C6 compares the R-phase input current detection value ICR of the converter and the above command value NCR, and calculates the deviation εO.
R"ICRICR is input to the control compensation circuit GR(S), where it is inverted and amplified, and passed through the adder AD7 to become the input signal eR of the pulse width modulation control circuit PυM. The other input signal ESR of the adder AD is This is to compensate the power supply voltage (R phase), and from the PIi1M converter C0NV in advance.
It generates a counter voltage corresponding to the power supply voltage VSR (R phase) and serves to improve the control response of the input current ICR.

PWMコンバータC0NVは、前記入力信号eRに比例
した電圧VCRを交流側端子に発生する。
The PWM converter C0NV generates a voltage VCR proportional to the input signal eR at the AC side terminal.

ICR>ICRとなった場合、偏差εCRは正の値とな
り、GR(S)を介して反転増幅されるので、PWM制
御回路の入力信号eBは減少する。故にPWMコンバー
タC0NVの交流側発生電圧VcRが減少し、交流リア
クトルLSR(LSのR相分)に印加される電圧VSR
−=20 VCRは増加する。その結果、入力端子■。Rが増加し
、指令値ICHに近づくように制御される。逆に、IC
R>Icrtとなった場合、Plt1MコンバータC0
NVの発生電圧VCRが増大し、LSRの印加電圧が減
少して、入力電流ICRは減少する。やはり、ICR”
FICRとなるように制御される。
When ICR>ICR, the deviation εCR becomes a positive value and is inverted and amplified via GR(S), so that the input signal eB of the PWM control circuit decreases. Therefore, the AC side generated voltage VcR of the PWM converter C0NV decreases, and the voltage VSR applied to the AC reactor LSR (R phase component of LS) decreases.
-=20 VCR increases. As a result, the input terminal ■. R increases and is controlled so as to approach the command value ICH. On the contrary, I.C.
If R>Icrt, Plt1M converter C0
The generated voltage VCR of NV increases, the voltage applied to the LSR decreases, and the input current ICR decreases. As expected, ICR”
FICR is controlled.

第6図は、交流電源R相の電圧電流ベクトル図を示すも
ので、電源電圧VSRに対して、サイクロコンバータC
C及び進相コンデンサCAPに入力電流ILRが遅れ位
相角0で流れているものと仮定する。
FIG. 6 shows a voltage-current vector diagram of the R phase of the AC power supply.
It is assumed that the input current ILR is flowing through C and the phase advancing capacitor CAP with a lagging phase angle of 0.

電源電源指令値ISRは電源電圧VSRと同相の正弦波
で与えられるので、PWMコンバータC0NVの入力電
流指令値I。R”ISRILRは図示のベクトルで与え
られる。PWMコンバータC0NVの入力電流ICRは
前述の如く、指令値NCRに一致するように制御される
ので、ICR”ICRとなる。故に実際の電源電流IS
Rは、ICItとILRの和であるから、ISR”IC
R+ILR ICR+ILR =■SR−■LR+■LR =ISR ・・・・・・ 0 となる。すなわち、電源電流ISRは、電源電圧VSR
と同相(入力力率=1)の正弦波(高調波が小)に制御
される。
Since the power supply command value ISR is given as a sine wave in phase with the power supply voltage VSR, the input current command value I of the PWM converter C0NV. R''ISRILR is given by the vector shown in the figure.As described above, the input current ICR of the PWM converter C0NV is controlled to match the command value NCR, so it becomes ICR''ICR. Therefore, the actual power supply current IS
Since R is the sum of ICIt and ILR, ISR”IC
R+ILR ICR+ILR=■SR-■LR+■LR=ISR...0. In other words, the power supply current ISR is equal to the power supply voltage VSR
It is controlled to a sine wave (with small harmonics) that is in phase with (input power factor = 1).

次に、ILRに含まれる高調波成分を補償する動作を説
明する。
Next, the operation of compensating for harmonic components included in the ILR will be explained.

いま仮に、 出力周波数f。が低く、サイクロコンバー
タCCだけから、負荷LOADに電力を供給しているも
のとして、動作を説明する。
Now, suppose the output frequency is f. The operation will be described assuming that cycloconverter CC is low and power is supplied to load LOAD only from cycloconverter CC.

第7図は、各部入力電流の波形を示す。進相コンデンサ
CAPの入力電流を含めた、サイクロコンバータCCの
入力電流ILRとして、力率は1であるが、第3高周波
成分を含んでいた場合を表わす。
FIG. 7 shows waveforms of input currents at various parts. The input current ILR of the cycloconverter CC, including the input current of the phase advance capacitor CAP, has a power factor of 1 but includes a third high frequency component.

電源電流指令値ISRは破線のように電源電圧VSRに
同期した正弦波電流で与えられる。従ってPldMコン
バータC0NVの入力電流指令値ICR” ISR+ 
ILRは図示のように、ILRに含まれる高調波成分を
打ち消すように与えられ、結果的に、電源電流ISRは
常に指令値ISRに一致し、高調波を含まない正弦波電
流となる。
The power supply current command value ISR is given as a sine wave current synchronized with the power supply voltage VSR as shown by the broken line. Therefore, the input current command value of PldM converter C0NV ICR” ISR+
As shown, the ILR is applied so as to cancel the harmonic components contained in the ILR, and as a result, the power supply current ISR always matches the command value ISR and becomes a sine wave current containing no harmonics.

さて、第5図にもどって、直流電圧vdの制御動作を説
明する。
Now, returning to FIG. 5, the control operation of the DC voltage vd will be explained.

Vd>Vdとなった場合、偏差εdは正の値となり、電
源電流の波高値指令IS+。を増加させる。その結果、
PWM+ンバータC0NVの入力電流指令ICR+ I
C8+ICTが増加し、突入方電流■。R+I。Sr 
ICRも増大する。この結果、交流電源から供給される
有効電力PB= (3/2) ・Vsm’Ismが増大
し、そノエネルギーPs・tが直流平滑コンデンサCd
ニ(1/2)Cd−Vd2となって蓄積される。故に、
直流電圧vdが増加し、指令値vdに近づく。逆にvd
<vdとなった場合、偏差εdは負の値となり、交流電
源から供給される有効電力Psが減少する。故に直流平
滑コンデンサCdの蓄積エネルギーが減少し、直流電圧
Vdを減少させ、やはり、Vd= Vdとなるように制
御される。
When Vd>Vd, the deviation εd becomes a positive value, and the peak value command IS+ of the power supply current. increase. the result,
PWM+inverter C0NV input current command ICR+I
C8+ICT increases and inrush current ■. R+I. Sr.
ICR also increases. As a result, the effective power PB = (3/2) ・Vsm'Ism supplied from the AC power supply increases, and its energy Ps・t increases as the DC smoothing capacitor Cd
It is accumulated as d(1/2)Cd-Vd2. Therefore,
DC voltage vd increases and approaches command value vd. On the contrary, vd
<vd, the deviation εd becomes a negative value, and the active power Ps supplied from the AC power supply decreases. Therefore, the energy stored in the DC smoothing capacitor Cd decreases, causing the DC voltage Vd to decrease, and is also controlled so that Vd=Vd.

ここで、直流平滑コンデンサcdのエネルギー蓄積容量
があまり大きくない場合を考える。
Here, consider a case where the energy storage capacity of the DC smoothing capacitor cd is not very large.

PIIIMインバータINVの負荷を急激に増大させた
場合、前記直流電圧のフィードバック制御だけでは、応
答が間に合わず、直流電圧vdが低下し直流電圧不足に
より、PWMコンバータC0NVあるいはPWMインバ
ータJNvが制御不能におちいる危険がある。又。
When the load on the PIIIM inverter INV is suddenly increased, the feedback control of the DC voltage alone cannot respond in time, and the DC voltage vd decreases, causing the PWM converter C0NV or PWM inverter JNv to become uncontrollable due to the lack of DC voltage. There is a danger. or.

逆に負荷を急減させた場合には、直流電圧Vdが上昇し
、過電圧により素子破線を招くこともある。
On the other hand, if the load is suddenly reduced, the DC voltage Vd will rise, which may lead to element broken lines due to overvoltage.

そこで、フィードフォワード制御回路FFが役に立つ。Therefore, the feedforward control circuit FF is useful.

PWMインバータINVの負荷が急増した場合、当該イ
ンバータの直流六カ(有効電力)Paもすぐに増加し、
FF回路を介して■式で示した電源電流波高値指令Is
moを増加させる。
When the load on the PWM inverter INV increases rapidly, the DC power (active power) Pa of the inverter also increases immediately,
Through the FF circuit, the power supply current peak value command Is expressed by the formula
Increase mo.

直流型圧制#回路Go (s)がらの出力信号Δに□が
かなり大きくないものとすれば4 IS−打SmOとな
り、遠側、電源電流ISR+ ISS+ ISTも増加
し、有効電力Ps” (3/2) ・Vsm ’ Is
m=Pdを供給する。従って直流平滑コンデンサcdに
出入りする。有効電力の変化はなくなり、直流電圧vd
が低下することもなくなる。
Assuming that □ is not very large in the output signal Δ of the DC type suppression # circuit Go (s), it becomes 4 IS - SmO, and the power supply current ISR + ISS + IST also increases on the far side, and the effective power Ps'' (3/ 2) ・Vsm' Is
Supply m=Pd. Therefore, it flows in and out of the DC smoothing capacitor cd. There is no change in active power, and DC voltage vd
will no longer decrease.

逆に負荷が急激に減少した場合には、上記フィードフォ
ワード制御回路FFにより、交流電源がら供給される有
効電力Psも即時に減少し、直流電圧Vdが上昇するの
を防ぐことができる。
On the other hand, when the load suddenly decreases, the feedforward control circuit FF immediately decreases the active power Ps supplied from the AC power source, thereby preventing the DC voltage Vd from increasing.

なお、第1図の実施例では、PWMインバータINVと
して、1台のインバータで説明したが、2台あるいはそ
れ以上の台数のインバータを用意し、その各出力側端子
を出方トランスによって絶縁し、パルス幅変調制御によ
り多重化制御してもよい。
In the embodiment shown in FIG. 1, one inverter is used as the PWM inverter INV, but two or more inverters are prepared, and each output terminal is isolated by an output transformer. Multiplexing control may be performed using pulse width modulation control.

また、サイクロコンバータは循環電流式あるいは非循環
電流式のどちらを用いてもようことは言うまでもない。
It goes without saying that either a circulating current type or a non-circulating current type cycloconverter may be used.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、本発明の電力変換装置によれば、負荷に
直結されるサイクロコンバータの制御相数を増加させる
ことにより、出方電圧の脈動分(高調波成分)を低減さ
せることができ、従来問題となっていた出力電流の脈動
を大幅に低減することが可能となる。またサイクロコン
バータは自然転流動作であるため、大容量化が容易であ
り、負荷の抵抗による電圧降下分が大きい場合でも、あ
るいはインバータの出力トランスの動作可能や出力周波
数の最小値が高くなっても、それに応じて容量を増加さ
せることができる。さらに、電源電流を電源電気と同相
の正弦波に制御することができ、入力力率=1で、高調
波の少ない理想的な電力変換装置を提供することができ
る。
As described above, according to the power conversion device of the present invention, by increasing the number of control phases of the cycloconverter directly connected to the load, the pulsation component (harmonic component) of the output voltage can be reduced. It becomes possible to significantly reduce the pulsation of the output current, which has been a problem in the past. In addition, since the cycloconverter operates with natural commutation, it is easy to increase the capacity, and even when the voltage drop due to load resistance is large, or the inverter's output transformer can operate or the minimum output frequency is high. The capacity can also be increased accordingly. Furthermore, the power supply current can be controlled to a sine wave in phase with the power supply electricity, and an ideal power conversion device with an input power factor of 1 and few harmonics can be provided.

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

第1図は、本発明の電力変換装置の実施例を示す構成図
、第2図は第1図の装置の動作を説明するための出力側
1相分の構成図、第3図、第4図及び第5図は第1図の
装置の制御回路を示す構成図、第6図及び第7図は、第
1図の装置の動作を説明するためのベクトル図と電流波
形図、第8図は従来の電力変換装置の構成図である。 +3US・・3相交流電源の電線路 TR□、 TR2・・・電源トランス L8・・・交流
リアクトルC0NV・・・パルス幅変調制御コンバータ
cd・・・直流平滑コンデンサ INV・・・パルス幅変調制御インバータOTR・・・
出力トランス CAP・・・進相コンデンサ CC・・・サイクロコンパ
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the power conversion device of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of one phase on the output side to explain the operation of the device in FIG. 1, and FIGS. 5 and 5 are block diagrams showing the control circuit of the device shown in FIG. 1, FIGS. 6 and 7 are vector diagrams and current waveform diagrams for explaining the operation of the device shown in FIG. 1, and FIG. 1 is a configuration diagram of a conventional power conversion device. +3US...Electric line of 3-phase AC power supply TR□, TR2...Power transformer L8...AC reactor C0NV...Pulse width modulation control converter cd...DC smoothing capacitor INV...Pulse width modulation control inverter OTR...
Output transformer CAP... Phase advance capacitor CC... Cyclo comparator

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)交流電源と、当該交流電源に交流側端子が接続さ
れたパルス幅変調制御コンバータと、当該コンバータの
直流側端子に接続された直流平滑コンデンサと、当該平
滑コンデンサに直流側端子が接続されたパルス幅変調制
御インバータと、当該インバータの交流側端子に接続さ
れた出力トランスと、前記交流電源に入力側端子が接続
されたサイクロコンバータと、当該サイクロコンバータ
の出力電圧と前記出力トランスの出力電圧の和によって
駆動される交流負荷とを具備したことを特徴とする電力
変換装置。
(1) An AC power supply, a pulse width modulation control converter whose AC side terminal is connected to the AC power supply, a DC smoothing capacitor connected to the DC side terminal of the converter, and a DC side terminal connected to the smoothing capacitor. a pulse width modulation controlled inverter, an output transformer connected to an AC side terminal of the inverter, a cycloconverter whose input side terminal is connected to the AC power supply, an output voltage of the cycloconverter, and an output voltage of the output transformer. What is claimed is: 1. A power conversion device comprising: an AC load driven by the sum of
(2)前記パルス幅変調制御コンバータは、前記サイク
ロコンバータが発生する入力側の無効電力あるいは高調
波電流の一部又は全部を打ち消すように当該コンバータ
の入力電流を制御する手段を具備したことを特徴とする
請求項第1項記載の電力変換装置。
(2) The pulse width modulation control converter is characterized by comprising means for controlling the input current of the converter so as to cancel part or all of the reactive power or harmonic current on the input side generated by the cycloconverter. The power conversion device according to claim 1.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6604431B1 (en) 1999-09-29 2003-08-12 International Business Machines Corporation Apparatus and method for fixing and checking connections of piezoelectric sensor, actuator, and disk unit
JP2014526231A (en) * 2011-08-01 2014-10-02 エネルギア エウローパ エス.ピー.エー. Improved high-efficiency energy-saving device for insertion between the power source and the motive power and / or lighting power load
US8964438B2 (en) 2009-11-19 2015-02-24 Eaton Industries Company Power converter with hold up

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