JPH0515164A - 電力変換装置 - Google Patents
電力変換装置Info
- Publication number
- JPH0515164A JPH0515164A JP3164811A JP16481191A JPH0515164A JP H0515164 A JPH0515164 A JP H0515164A JP 3164811 A JP3164811 A JP 3164811A JP 16481191 A JP16481191 A JP 16481191A JP H0515164 A JPH0515164 A JP H0515164A
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- JP
- Japan
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- voltage
- converter
- inverter
- output
- load
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 負荷の急激な変化に対する過渡電圧変化を抑
制する。 【構成】 直流出力電圧を制御するコンバータ３と、こ
のコンバータの出力を直流電源として定電圧・定周波数
に制御した交流出力を負荷に供給するインバータ５とを
備えた電力変換装置において、インバータの出力有効電
力の変化率を検出し、この有効電力変化率がデッドバン
ド幅を越えたときにコンバータの電圧制御信号を増減す
ることにより、負荷電圧の過渡的変化を抑制する。有効
電力変化率からの補正によって負荷力率が悪い場合にも
適正な電圧抑制を得る。
制する。 【構成】 直流出力電圧を制御するコンバータ３と、こ
のコンバータの出力を直流電源として定電圧・定周波数
に制御した交流出力を負荷に供給するインバータ５とを
備えた電力変換装置において、インバータの出力有効電
力の変化率を検出し、この有効電力変化率がデッドバン
ド幅を越えたときにコンバータの電圧制御信号を増減す
ることにより、負荷電圧の過渡的変化を抑制する。有効
電力変化率からの補正によって負荷力率が悪い場合にも
適正な電圧抑制を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コンバータとインバー
タによって定電圧・定周波の交流を得る電力変換装置に
関する。
タによって定電圧・定周波の交流を得る電力変換装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】定電圧・定周波出力を得るインバータ
（ＣＶＣＦ）や無停電電源装置（ＵＰＳ）は、一般的に
図２に示す構成にされる。
（ＣＶＣＦ）や無停電電源装置（ＵＰＳ）は、一般的に
図２に示す構成にされる。
【０００３】交流電源１から入力トランス２を通して得
る交流電力をコンバータ３によって電圧一定制御された
直流電力に変換し、この直流出力は直流リアクトルＬと
コンデンサＣのフィルタ４を通してインバータ５の直流
電源にし該インバータ５によって電圧及び周波数を制御
した交流出力に変換し、ＬＣフィルタ６を通して負荷７
に供給する。
る交流電力をコンバータ３によって電圧一定制御された
直流電力に変換し、この直流出力は直流リアクトルＬと
コンデンサＣのフィルタ４を通してインバータ５の直流
電源にし該インバータ５によって電圧及び周波数を制御
した交流出力に変換し、ＬＣフィルタ６を通して負荷７
に供給する。
【０００４】コンバータ３の出力電圧制御は、設定電圧
Ｖsと電圧検出器８の検出電圧Ｖdetとの突合せで電圧制
御アンプ９に位相制御信号を得、移相器１０によるコン
バータ３のスイッチ素子点弧位相が制御される。
Ｖsと電圧検出器８の検出電圧Ｖdetとの突合せで電圧制
御アンプ９に位相制御信号を得、移相器１０によるコン
バータ３のスイッチ素子点弧位相が制御される。
【０００５】インバータ５の出力電圧・周波数制御は、
変成器１１の交流電圧検出信号から電圧及び周波数信号
を得、これを電圧・周波数制御アンプ１２によって電圧
・周波数設定値と突合せることでインバータ５のスイッ
チ素子のゲート制御がなされる。インバータ５は例えば
アンプ１２によってＰＷＭ制御される。
変成器１１の交流電圧検出信号から電圧及び周波数信号
を得、これを電圧・周波数制御アンプ１２によって電圧
・周波数設定値と突合せることでインバータ５のスイッ
チ素子のゲート制御がなされる。インバータ５は例えば
アンプ１２によってＰＷＭ制御される。
【０００６】上述の構成において、ＣＶＣＦインバータ
には電圧・周波数制御アンプ１２による定電圧・定周波
制御がなされる。また、無停電電源装置にはインバータ
５の直流電源にコンバータ３の他に蓄電池１３を接続し
ておき、交流電源１の停電時に蓄電池１３からインバー
タ５へ直流電力供給がなされ、無停電化を実現する。
には電圧・周波数制御アンプ１２による定電圧・定周波
制御がなされる。また、無停電電源装置にはインバータ
５の直流電源にコンバータ３の他に蓄電池１３を接続し
ておき、交流電源１の停電時に蓄電池１３からインバー
タ５へ直流電力供給がなされ、無停電化を実現する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来装置において、負
荷７に供給する交流は定電圧・定周波に制御されるが、
負荷７の急変（ステップ状変化）には電圧の過渡変動が
発生する。
荷７に供給する交流は定電圧・定周波に制御されるが、
負荷７の急変（ステップ状変化）には電圧の過渡変動が
発生する。
【０００８】図３は負荷急変時の波形図を示し、負荷電
流の急激な増減タイミングｔ1，ｔ2にインバータ５の出
力電圧及びコンバータ３の直流電圧に過渡電圧が発生す
る。このうち、インバータ５の出力電圧変化は負荷７に
悪影響を及ぼす場合があるし、適用できる負荷を制約す
る。
流の急激な増減タイミングｔ1，ｔ2にインバータ５の出
力電圧及びコンバータ３の直流電圧に過渡電圧が発生す
る。このうち、インバータ５の出力電圧変化は負荷７に
悪影響を及ぼす場合があるし、適用できる負荷を制約す
る。
【０００９】このような過渡変動は、等価的に電力変換
装置の内部インピーダンスによるもので、この内部イン
ピーダンスは、入力トランス２とフィルタ４を含むコン
バータ３の内部インピーダンスと、フィルタ６を含むイ
ンバータ５の内部インピーダンスとに分けられる。
装置の内部インピーダンスによるもので、この内部イン
ピーダンスは、入力トランス２とフィルタ４を含むコン
バータ３の内部インピーダンスと、フィルタ６を含むイ
ンバータ５の内部インピーダンスとに分けられる。
【００１０】このうち、電力変換装置が無停電電源装置
にされる場合には蓄電池１３の内部インピーダンスが極
めて低いためコンバータ３の内部インピーダンスは無視
できる。一方、インバータ５の内部インピーダンスはス
イッチング周波数（例えばＰＷＭ制御の搬送波周波数）
を上げると共にフィルタ６のインピーダンスを小さくす
ることで過渡変動を小さくできる。
にされる場合には蓄電池１３の内部インピーダンスが極
めて低いためコンバータ３の内部インピーダンスは無視
できる。一方、インバータ５の内部インピーダンスはス
イッチング周波数（例えばＰＷＭ制御の搬送波周波数）
を上げると共にフィルタ６のインピーダンスを小さくす
ることで過渡変動を小さくできる。
【００１１】従って、無停電電源装置は、インバータ５
の内部インピーダンスを低くすることで過渡変動を小さ
くできる。しかし、蓄電池１３は保守点検等で装置から
切離す場合があり、この状態ではコンバータ３の内部イ
ンピーダンスも無視できなくなり、負荷変動に対して出
力電圧の過渡変動が発生する。
の内部インピーダンスを低くすることで過渡変動を小さ
くできる。しかし、蓄電池１３は保守点検等で装置から
切離す場合があり、この状態ではコンバータ３の内部イ
ンピーダンスも無視できなくなり、負荷変動に対して出
力電圧の過渡変動が発生する。
【００１２】また、ＣＶＣＦインバータでは蓄電池を初
めから備えないため、上述の問題がある。
めから備えないため、上述の問題がある。
【００１３】本発明の目的は、負荷の急激な変化に対す
る過渡電圧変化を抑制した電力変換装置を提供すること
にある。
る過渡電圧変化を抑制した電力変換装置を提供すること
にある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題の解決
を図るため、直流出力電圧を制御するコンバータと、こ
のコンバータの出力を直流電源として定電圧・定周波数
に制御した交流出力を負荷に供給するインバータとを備
えた電力変換装置において、前記インバータの出力有効
電力の変化率を検出する微分回路と、前記変化率が一定
の幅を持つデッドバンドを越えたときに前記コンバータ
の電圧制御信号を増減するデッドバンド処理手段とを備
えたことを特徴とする。
を図るため、直流出力電圧を制御するコンバータと、こ
のコンバータの出力を直流電源として定電圧・定周波数
に制御した交流出力を負荷に供給するインバータとを備
えた電力変換装置において、前記インバータの出力有効
電力の変化率を検出する微分回路と、前記変化率が一定
の幅を持つデッドバンドを越えたときに前記コンバータ
の電圧制御信号を増減するデッドバンド処理手段とを備
えたことを特徴とする。
【００１５】
【作用】上記構成になる本発明によれば、負荷の急変時
のインバータの過渡電圧変化を該インバータの出力有効
電力の変化率として検出し、この変化率がデッドバンド
幅を越えることを負荷急変時として検出すると共にコン
バータの出力電圧を過渡的に増減することで該コンバー
タの内部インピーダンスを等価的に下げ、インバータの
過渡電圧変化を抑制する。有効電力による補正により力
率の悪い負荷にも適正な過渡電圧抑制を得る。また、負
荷急変時のみコンバータの内部インピーダンスを下げる
ことでコンバータには定常時のインパクト電流発生を無
くす。
のインバータの過渡電圧変化を該インバータの出力有効
電力の変化率として検出し、この変化率がデッドバンド
幅を越えることを負荷急変時として検出すると共にコン
バータの出力電圧を過渡的に増減することで該コンバー
タの内部インピーダンスを等価的に下げ、インバータの
過渡電圧変化を抑制する。有効電力による補正により力
率の悪い負荷にも適正な過渡電圧抑制を得る。また、負
荷急変時のみコンバータの内部インピーダンスを下げる
ことでコンバータには定常時のインパクト電流発生を無
くす。
【００１６】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示す回路図であ
る。同図が図２と異なる部分は、回路要素１３〜１７を
設けた点にある。変流器１３はインバータ５の出力電流
を変成し、有効電力演算回路１４は変流器１３の検出電
流と変成器１１の検出電圧からインバータ５の出力有効
電力を演算する。微分回路１５は有効電力演算回路１４
の演算結果を微分してその変化率を正負極性も含めて検
出する。
る。同図が図２と異なる部分は、回路要素１３〜１７を
設けた点にある。変流器１３はインバータ５の出力電流
を変成し、有効電力演算回路１４は変流器１３の検出電
流と変成器１１の検出電圧からインバータ５の出力有効
電力を演算する。微分回路１５は有効電力演算回路１４
の演算結果を微分してその変化率を正負極性も含めて検
出する。
【００１７】デッドバンドアンプ１６は微分回路１５か
らの有効電力変化率検出信号に対し、零を中心としたデ
ッドバンド特性を有して比例した信号を得る。即ち、有
効電力変化率信号がデッドバンド内にあるときには出力
零になり、デッドバンドを越えるときにはその量に比例
した出力を得る。
らの有効電力変化率検出信号に対し、零を中心としたデ
ッドバンド特性を有して比例した信号を得る。即ち、有
効電力変化率信号がデッドバンド内にあるときには出力
零になり、デッドバンドを越えるときにはその量に比例
した出力を得る。
【００１８】加算器１７は電圧制御アンプ９の出力にデ
ッドバンドアンプ１６の出力を加算して移相器１０の位
相制御信号にする。
ッドバンドアンプ１６の出力を加算して移相器１０の位
相制御信号にする。
【００１９】上述の構成において、コンバータ３は電圧
制御され、インバータ５は電圧・周波数制御される。そ
して、負荷７が緩やかに変化する定常時には、インバー
タ５の出力有効電力も緩やかに変化する。従って、微分
回路１５の出力も零に近い値になり、デッドバンドアン
プ１６の出力も零になり、電圧制御アンプ９の出力がそ
のまま移相器１０の位相制御信号になって従来と同様の
制御になる。
制御され、インバータ５は電圧・周波数制御される。そ
して、負荷７が緩やかに変化する定常時には、インバー
タ５の出力有効電力も緩やかに変化する。従って、微分
回路１５の出力も零に近い値になり、デッドバンドアン
プ１６の出力も零になり、電圧制御アンプ９の出力がそ
のまま移相器１０の位相制御信号になって従来と同様の
制御になる。
【００２０】ここで、負荷７に急激な変化が発生したと
き、インバータ５の出力有効電力も急激に増減し始め、
この過渡期では微分回路１５の出力も正又は負方向に増
減し、この出力がデッドバンドアンプ１６のバンド域を
越えると該越えた値に比例した信号が電圧制御アンプ９
の出力に加算又は減算され、コンバータ３の出力を増加
又は減少させる。
き、インバータ５の出力有効電力も急激に増減し始め、
この過渡期では微分回路１５の出力も正又は負方向に増
減し、この出力がデッドバンドアンプ１６のバンド域を
越えると該越えた値に比例した信号が電圧制御アンプ９
の出力に加算又は減算され、コンバータ３の出力を増加
又は減少させる。
【００２１】従って、負荷の急変によってインバータ５
の出力電圧が過渡的に下降又は上昇しようとするときに
コンバータ３からの電圧印加を過渡的に上昇又は下降さ
せ、インバータ５の出力電圧変化を抑制する。これは、
コンバータ３の内部インピーダンスを過渡的に下げるの
と等価になり、負荷の過渡電圧変化を抑制することがで
きる。この抑制は負荷の力率が悪い場合にも負荷の有効
分による補正になって過補正又は不足補正を発生しな
い。
の出力電圧が過渡的に下降又は上昇しようとするときに
コンバータ３からの電圧印加を過渡的に上昇又は下降さ
せ、インバータ５の出力電圧変化を抑制する。これは、
コンバータ３の内部インピーダンスを過渡的に下げるの
と等価になり、負荷の過渡電圧変化を抑制することがで
きる。この抑制は負荷の力率が悪い場合にも負荷の有効
分による補正になって過補正又は不足補正を発生しな
い。
【００２２】本実施例において、デッドバンド幅はコン
バータ３の電流値及びインバータ５の負荷の有効電力変
動に対する電圧変化量から出力に外乱を与えないように
適宜設定される。
バータ３の電流値及びインバータ５の負荷の有効電力変
動に対する電圧変化量から出力に外乱を与えないように
適宜設定される。
【００２３】また、実施例において、インバータ５の有
効電力検出箇所は適宜設計変更される。さらに、インバ
ータの有効電力変化率がデッドバンドを越えたときにコ
ンバータの電圧制御信号を増減するデッドバンド処理回
路は適宜設計変更される。
効電力検出箇所は適宜設計変更される。さらに、インバ
ータの有効電力変化率がデッドバンドを越えたときにコ
ンバータの電圧制御信号を増減するデッドバンド処理回
路は適宜設計変更される。
【００２４】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、インバ
ータの出力有効電力の変化率を検出し、この変化率が設
定するデッドバンドを越えたときにコンバータの電圧制
御信号を増減する構成としたため、負荷急変時にコンバ
ータの内部インピーダンスを等価的に下げ、インバータ
の過渡電圧変化を抑制することができ、ステップ的に変
化する負荷にも適用して所期の性能を得ることができ、
装置の用途範囲を広げることができる。特に、力率の悪
い負荷にあっても電圧抑制に過補正，不足補正が無く、
安定した電圧変化抑制ができる。また、負荷変動に対し
てコンバータから流れ込むインパクト電流が低減し、無
停電電源装置に適用してその蓄電池の長寿命化を図るこ
とができる。
ータの出力有効電力の変化率を検出し、この変化率が設
定するデッドバンドを越えたときにコンバータの電圧制
御信号を増減する構成としたため、負荷急変時にコンバ
ータの内部インピーダンスを等価的に下げ、インバータ
の過渡電圧変化を抑制することができ、ステップ的に変
化する負荷にも適用して所期の性能を得ることができ、
装置の用途範囲を広げることができる。特に、力率の悪
い負荷にあっても電圧抑制に過補正，不足補正が無く、
安定した電圧変化抑制ができる。また、負荷変動に対し
てコンバータから流れ込むインパクト電流が低減し、無
停電電源装置に適用してその蓄電池の長寿命化を図るこ
とができる。
【図１】本発明の一実施例を示す回路図。
【図２】従来の電力変換装置の回路図。
【図３】従来の負荷急変時の波形図。
３…コンバータ、５…インバータ、９…電圧制御アン
プ、１０…移相器、１２…電圧・周波数制御アンプ、１
４…有効電力演算回路、１５…微分回路、１６…デッド
バンドアンプ、１７…加算器。
プ、１０…移相器、１２…電圧・周波数制御アンプ、１
４…有効電力演算回路、１５…微分回路、１６…デッド
バンドアンプ、１７…加算器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 直流出力電圧を制御するコンバータと、
このコンバータの出力を直流電源として定電圧・定周波
数に制御した交流出力を負荷に供給するインバータとを
備えた電力変換装置において、前記インバータの出力有
効電力の変化率を検出する微分回路と、前記変化率が一
定の幅を持つデッドバンドを越えたときに前記コンバー
タの電圧制御信号を増減するデッドバンド処理手段とを
備えたことを特徴とする電力変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3164811A JPH0515164A (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | 電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3164811A JPH0515164A (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | 電力変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0515164A true JPH0515164A (ja) | 1993-01-22 |
Family
ID=15800370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3164811A Pending JPH0515164A (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | 電力変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0515164A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016025780A (ja) * | 2014-07-23 | 2016-02-08 | 株式会社明電舎 | 交流−直流変換装置の並列接続システム |
-
1991
- 1991-07-05 JP JP3164811A patent/JPH0515164A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016025780A (ja) * | 2014-07-23 | 2016-02-08 | 株式会社明電舎 | 交流−直流変換装置の並列接続システム |
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