JPH0236762A - Pwm電力変換器の制御方法 - Google Patents

Pwm電力変換器の制御方法

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JPH0236762A
JPH0236762A JP63185620A JP18562088A JPH0236762A JP H0236762 A JPH0236762 A JP H0236762A JP 63185620 A JP63185620 A JP 63185620A JP 18562088 A JP18562088 A JP 18562088A JP H0236762 A JPH0236762 A JP H0236762A
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JP
Japan
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pwm
power
current
frequency
converter
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JP63185620A
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English (en)
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Haruo Oharagi
春雄 小原木
Toshiaki Okuyama
俊昭 奥山
Kazuo Tawara
田原 和雄
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、pwM電力変換装置に関し、特に交流電源電
流に重畳されるリプル電流を低減して電源フィルタを小
形化するに好適なPWM電力変換装置の制御方法に関す
る。
〔従来の技術〕
インバータあるいはコンバータとモータとを組み合わせ
た可変速システムにおいては、電源ラインおよび出力ラ
インからの電磁障害が問題となるため、ノイズフィルタ
 (電源フィルタ)が使用されている。
また、単相交流を直流に変換するコンバータ装置におい
て、整流リプル′漱流の周波数に共振する直列共振回路
を設けて整流リプル電流を吸収し。
平滑コンデンサの小形化を図る方法が、エレクトノシュ
・バーネン、45 (1974)第135頁から142
頁(Elektrische Bahn(In 45 
(1974)1) p i 35−145 )に記載さ
れている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、十−記従来技術において、単なるノイズ
フィルタを用いたのではシステムが大きくなり、また、
PWM電力変換装置のP W M動作に伴う交流電源電
流のリプル電流の吸収に関しては触れられておらず、さ
らにリプル電流吸収用として交流側に直列共振回路を設
けた場合、その共振周波数が変動した場合にはリプル′
准流の吸収効果が低下する問題があった。
本発明の目的は、P W M電力変換装置の交流電源電
流に含まれるリプル成分を直列共振回路を利用して効果
的シJ−吸収し、電源フィルタ (ノイズフィルタ)を
小形化できるPV、’ M、 ’電力変換装置の制御方
法を堤供するごとにある2、 〔課題を解決するための手段〕 上記[]的は、PWM電lJ変換装首の交流電)1・λ
側の線間にPWM制御番、−伴)リプル電流を吸収する
直列共振回路を設けると共に、交流電源71流に含まれ
るリプル電流の大きさが最小となるように、PWM制御
のスイッチング周波数を制御することにより、達成され
る、 〔作用〕 交流電源の線間に設けた直列共振回路の共振周波数と交
流電源電流のリプル′准流の周波数とが一致するように
しているため、リプル電流は直列共振回路を流れる共振
電流によって吸収され、交流電源ラインにはリプル電流
がほとんど流れない。
また、直列共振回路のコンデンサとりアクドルの値が温
度」二昇等によって変化した場合でも、常に共振条件が
成立するようにスイッチング波周波数を可変しているの
で、常時、直列共振回路により効果的にリプル電流を吸
収できる。その結果、P W M電力変換装置の交流電
源側の電源フィルタを小形化できる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図〜第6図により説明す
る。
第1図は本発明の一実施例に係るPWMコンバータの制
御方法を示したものである。図において、三相交流電源
1はリアクトル2,3を介してPWMコンバータ4に接
続し、このPWMコンバータ4と平滑コンデンサ5を介
して直流に変換され、負荷6に電力を供給する。リアク
トル2と3との間にはりアクドル゛7とコンデンサ8と
からなる直列共振回路9をシ!2(寸でいる8 PWMコンバータ4の制御構成は、電圧指令量110か
らの信号V、。本と平滑コンデンサ5の端子電圧を検出
する電圧検出器11からの信号V、。
とが加算され、その偏差値が電圧調節器12に加えられ
る。電圧調節器12の出力信号と交流電源1の電圧を検
出する電圧検出器13の信号とが力率調節器14に加え
られ、P W Mコンバータ4の入力電流の瞬時値指令
パターン信号が演算される。
この演算値とP W Mコンバータ4の入力電流を検出
する電流検出器15の出力信号とが加算されその偏差値
が電流調節器]−6に加えられる3電流調節器〕6にお
いて、P Vi/ Mコンバータ・1の各相の出力電圧
指令V u*、V、*、Vw宰が演算され、比較器17
への一方の入力信号となる。
一方、交流電源1の電源電流を検出する電流検出器18
の検出信号はフィルタ回路19に加えられる。フィルタ
回路19は検出電流信号に含まれる、PWMコンバータ
4のPWM制御に伴うリプル成分を取り出してトラッキ
ング制御回路20に加える。トラッキング制御回路20
は電源電流のリプル成分の大きさが最小となる周波数指
令を演算して発振器21に加える。発振器21はトラッ
キング制御回路20の出力信号に基づいて発振周波数を
可変し、その出力信号を比較器17に加える。比較器1
7は出力電圧指令Vu”HVv”171本 と発振器2
1の出力信号とを比較し、PWMコンバータ4の各素子
の導通幅を決定する。比較器17の出力はドライバー2
2に加えられ、PWMコンバータ4の各素子がオン・オ
フ制御される。
以上の構成において、P W Mコンバータ4の動作を
説明する。まず、リプル電流を吸収する直列共振回路9
の動作を説明する。第2図は交流電源側の等価回路であ
り、PWMコンバータ4の他のrs、rlは配線による
抵抗、Lsは電源側のインダクタンス、LlとC1は直
列共振回路9のインダクタンス7とコンデンサ8である
。直列共振回路9のリプル電流12、電源側のリプル電
流11、共振周波数fr、直列共振回路9のリプル電圧
に関係の端子電圧Eおよび共振の鋭さQは次式で表わさ
れる。但し、fcはリプル成分の周波数、ω=2πfc
である。
ここで、直列共振回路9の共振周波数frとリプル電流
の周波数fcとを一致させると、リプル電流成分は直列
共振回路9を流れ、交流電源1側には流れない。
しかし、直列共振回路9に電流が流れるのに伴う温度上
昇等によりリアクトル7とコンデンサ8との値が変化し
、共振周波数f、とリプル電流の周波数Jcとが一致し
なくなる。その結果、交流電源側に流れるリプル電流が
増加する。
そこで1本発明ではさらに、直列共振回路9の共振周波
数frとリプル電流の周波数fcとが常に一致あるいは
所定範囲にするようにPWMコンバータ4を動作させる
ようにしたものである。
直列共振回路9の電流12と交流電源側の電流11には
次式に示す関係が(1)、 (2)式より得られる。
第3図は直列共振回路9の共振の鋭さQを100と60
とにした場合について、fc/f、に対してより、共振
周波数f、がリプル成分の周波数jcからはずれると、
交流電源に流れるリプル電流が増加することを示してい
る。
次にPWMコンバータ4の制御は、直流出力電圧を制御
するための電圧調節器12と、交流電源電圧を基準にし
て所定の力率となるように、PWMコンバータ4の入力
電流瞬時値指令を出力する力率調節器14と、その入力
電流瞬時値命令に一致するように、PWMコンバータの
入力電流を制御する電流調節器16を介してPWM制御
が行われる。
P W M制御は、PWMコンバータ4から交流電源に
流れるリプル電流の振幅が最小となるように。
トラッキング回路20で演算された周波数指令値に一致
したスイッチング周波数で行う。その結果、PWMコン
バータ4のPWM動作に伴う交流電源のリプル成分の周
波数が直列共振回路の共振周波数に常に一致するように
なり、リプル電流成分は直列共振回路9によって吸収さ
れ、交流電源へのリプル電流の流入が抑制できるので、
電源フィルタをなくすか、小形化できる。
第4図、第5図は昇圧チョッパ形PWMコンバータを用
いた本発明の他の実施例である。第4図で第1図と異な
るのは、交流電′rA1が単相となり、PWM・コンバ
ータ4として交流側にトランジスタTr1.Tr2によ
る昇圧チョッパを用いたものであり、他の番号は第1図
と同一番号、同一物であるので説明を省略する。
かかる構成において、昇圧チョッパ形PWMコンバータ
4は、電圧指令回路10の信号Vac*と電圧検出器1
1からの出力信号Vdcとを加算し、その偏差値を電圧
調節器12に入力し、電圧調節器12の出力信号が比較
器17への一方の人力となる。そして、第1図で述べた
交流電源1のリプル電流が最小となるスイッチング周波
数がフィルタ回路】−9,トラッキング回路20.発振
器21によって決定され、比較器17に入力される。比
較器17は′に圧調節器】−2の出力信号と発振器21
の出力である搬送信号とを比較して昇圧チョッパのトラ
ンジスタTrt+ Tr2のオン、オフの通流幅を決定
し、所望の直流電圧になるようにP(11M制御を行っ
ている。
これにより、昇圧チョッパ形PWMコンバータを用いた
電力変換装置であっても、PWM制御に関係して交流電
源電流にリプル電流成分が重畳されるが、直列共振回路
を用いて、リプル電流が電源側に流入するのを抑制でき
るので、tgフィルタをなくすか、もしくは小形化でき
る。
第5図は昇圧チョッパ用トランジスタを直流側に設けた
のみで、他は第4図と同じであるので、第4図と同様の
効果が得られる。
第6図は本発明の他の実施例を示すPWMインバータを
用いた回路構成図である。第6図において、第1図と異
なるのはインバータ27.交流電動機25を用い、24
は電圧指令回路、23は電圧−周波数変換器、26は速
度指令回路であり、他の番号は第1図と同一番号、同一
物であるので説明を省略する。
インバータ27は直流を交流に変換するもので、グレー
ツ結線されたトランジスタ(素子としては他にゲートタ
ーンオフサイリスタ、FET等の自己消弧素子を用いる
)と帰環ダイオードから構成され、各相U、V、Wの交
流出力端に交流電動機25が接続される。
電圧−周波数変換器23は速度指令回路26の速度指令
信号に応じて周波数指令信号を出力し、この周波数指令
信号でインバータ27の出力周波数(電動機25の一次
周波数)を決定する。
電圧指令回路24は周波数指令信号の大きさに比例した
振幅で、周波数が周波数指令信号に比例した120度位
相差の電圧指令パターン信号yu+k。
yv+)+、y+slを比較器22に出力する。
パルス幅変調制御のための搬送波信号を発生する発振器
21の出力信号が比較器17に加えているので、比較器
17は電圧指令信号と搬送波信号とを比較し、ドライバ
ー22を介してPWMインバータ27のトランジスタを
オン、オフするためのパルス幅変調パルスであるゲート
信号を出力する。
かかる構成において、その動作を簡単に説明する。速度
指令回路26より速度指令信号が出力されると、電圧−
周波数変換器23、電圧指令回路24を介して電圧指令
パターン信号が出力され、交流電源1のリプル電流成分
が最小となる周波数がフィルタ回路19.トラッキング
回路20.発振器2】によって決定され、比較器17で
電圧指令パターン信号と搬送波周波数とを比較し、1く
ライバー22を介してインバータ27の1〜ランジスタ
にパルス幅変調パルスが出力され、交流電動機25が駆
動される。
この際、インバータ27の直流側にはPWM制御しこ伴
うリプル電流が含まれるが、その一部分はコンデンサ5
により吸収され、残りはダイオード整流器4を介して交
流電源側に流れる。しかし、この交流電源側のリプル電
流は直列共振回路9により除去される。
したがって、PWMインバータ27のPWM制御によっ
て交流電源1側に流入するリプル電流を抑制できるので
、電源フィルタをなくすか、小形化できる。
以上、本発明をPWMコンバータおよびPWMインバー
タに適用し、リプル電流を交流電源電流から検出したが
、直列共振回路のリプル電流であつても良い。但し、P
WM制御はリプル電流が最大となるように制御しなけれ
ばならないことは言うまでもない。
また、電動機にブラシレス直流電動機を用い、120度
通電形インバータよる可変速システムであっても、同様
の効果が得られるのは言うまでもない。
〔発明の効果〕
本発明によれば、PWMコンバータおよびPWMインバ
ータのPWM制御によって交流電源に流入するリプル電
流を抑制できるので、電源フィルタをなくすか、あるい
は小形化でき、装置を小形化できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すPWMコンバータの回
路構成図、第2図は等価回路図、第3図は共振の鋭さに
対するfc/f、とlii/izlの関係図、第4図と
第5図は本発明の他の実施例を示す昇圧チョッパ形PW
Mコンバータの回路構成図、第6図は本発明の他の実施
例を示すPWMインバータの回路構成図である。 1・・・交流電源、4・・・PWMコンバータ、5・・
・平滑コンデンサ、9・・・直列共振回路、10・・・
電圧指令回路、11.13・・・電圧検出器、12・・
・電圧調節器、14・・・力率調節器、15.18・・
・電流検出器、16・・・電流調節器、17・・・比較
器、19・・・フィルタ回路、2o・・・トラッキング
回路、21・・・発振器、22・・・ドライバー

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、PWM制御を行う電力変換装置において、交流電源
    の線間にリアクトルとコンデンサとからなる直列共振回
    路を設け、前記PWM制御に伴う該交流電源電流に含ま
    れるリプル成分の周波数に該直列共振回路の共振周波数
    を所定範囲内に一致させるように構成したことを特徴と
    するPWM電力変換装置の制御方法。 2、交流電源からPWMコンバータを介して直流に変換
    するPWM電力変換装置の制御方法において、交流電源
    の線間にリアクトルとコンデンサとからなる直列共振回
    路を設け、交流電源電流のリプル成分の周波数に該直列
    共振回路の共振周波数を所定範囲に一致させるようにし
    たことを特徴とするPWM電力変換装置の制御方法。 3、交流電源から全波整流回路を介して直流に変換し、
    該直流をPWMインバータを介して交流に変換するPW
    M電力変換装置の制御方法において、交流電源の線間に
    リアクトルとコンデンサとからなる直列共振回路を設け
    、該交流電源電流のリプル成分の周波数に該直列共振回
    路の共振周波数を所定範囲に一致させるようにしたこと
    を特徴とするPWM電力変換装置の制御方法。 4、特許請求の範囲第1項〜第3項において、前記交流
    電源電流のリプル成分が最小となるように、PWM制御
    のスイッチング周波数を可変するようにしたことを特徴
    とするPWM電力変換装置の制御方法。 5、特許請求の範囲第1項〜第3項において、前記直列
    共振回路のリプル電流が最大となるように、PWM制御
    のスイッチング周波数を可変するようにしたことを特徴
    とするPWM電力変換装置の制御方法。 6、特許請求の範囲第2項において、前記PWMコンバ
    ータが昇圧チョッパ形であることを特徴とするPWM電
    力変換装置の制御方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008078717A (ja) * 2006-09-19 2008-04-03 Nec Tokin Corp ノイズフィルタおよびスイッチング電源
JP2013207869A (ja) * 2012-03-27 2013-10-07 Fujitsu General Ltd モータ駆動装置
CN106385171A (zh) * 2016-09-30 2017-02-08 深圳市奥耐电气技术有限公司 交错并联三相pfc电路
US9577565B2 (en) 2013-02-12 2017-02-21 Mitsubishi Electric Corporation Motor control device and method for controlling the same

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JP2008078717A (ja) * 2006-09-19 2008-04-03 Nec Tokin Corp ノイズフィルタおよびスイッチング電源
JP2013207869A (ja) * 2012-03-27 2013-10-07 Fujitsu General Ltd モータ駆動装置
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