JPH06348353A - アクティブフィルタ - Google Patents
アクティブフィルタInfo
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- JPH06348353A JPH06348353A JP5139686A JP13968693A JPH06348353A JP H06348353 A JPH06348353 A JP H06348353A JP 5139686 A JP5139686 A JP 5139686A JP 13968693 A JP13968693 A JP 13968693A JP H06348353 A JPH06348353 A JP H06348353A
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
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- Inverter Devices (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 アクティブフィルタの出力波形整形用コンデ
ンサと系統間の共振現象を抑制する。 【構成】 コンデンサの内側（インバータ側）の電流を
制御する電流制御装置（ＡＣＲ）１２３に加えて、コン
デンサの外側（系統側）の電流を制御するＡＣＲ１２２
を、ＡＣＲ１２３の前段に設けることにより、図示され
ないアクティブフィルタの出力波形整形用コンデンサと
系統間の共振現象を抑制し、このコンデンサと直列にダ
ンピング抵抗を接続するなどの手当てを不要にする。
ンサと系統間の共振現象を抑制する。 【構成】 コンデンサの内側（インバータ側）の電流を
制御する電流制御装置（ＡＣＲ）１２３に加えて、コン
デンサの外側（系統側）の電流を制御するＡＣＲ１２２
を、ＡＣＲ１２３の前段に設けることにより、図示され
ないアクティブフィルタの出力波形整形用コンデンサと
系統間の共振現象を抑制し、このコンデンサと直列にダ
ンピング抵抗を接続するなどの手当てを不要にする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、負荷の要求する高調
波電流を供給して、系統側からの電流の歪みを低減する
アクティブフィルタに関する。
波電流を供給して、系統側からの電流の歪みを低減する
アクティブフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】図４はアクティブフィルタを用いた給電
方式を示す概要図である。図４に示すように、アクティ
ブフィルタ１は系統と負荷２との間に設けられ、負荷電
流ＩL に含まれる無効電流を補償するための補償電流Ｉ
C を供給し、これによって電源系統電流（ＩS ）に無効
電流成分を含まないようにしている。このため、所要の
補償電流ＩC を模擬したパルス幅変調（ＰＷＭ）信号が
アクティブフィルタ１から取り出される。なお、同図の
符号３は負荷電流検出器、４は高調波電流（補償電流）
検出器であり、Ｌ１，Ｌ２およびＣ１によりフィルタが
構成されている。なお、このコンデンサＣ１が後述する
パルス幅変調波形整形用コンデンサである。
方式を示す概要図である。図４に示すように、アクティ
ブフィルタ１は系統と負荷２との間に設けられ、負荷電
流ＩL に含まれる無効電流を補償するための補償電流Ｉ
C を供給し、これによって電源系統電流（ＩS ）に無効
電流成分を含まないようにしている。このため、所要の
補償電流ＩC を模擬したパルス幅変調（ＰＷＭ）信号が
アクティブフィルタ１から取り出される。なお、同図の
符号３は負荷電流検出器、４は高調波電流（補償電流）
検出器であり、Ｌ１，Ｌ２およびＣ１によりフィルタが
構成されている。なお、このコンデンサＣ１が後述する
パルス幅変調波形整形用コンデンサである。
【０００３】アクティブフィルタ１は具体的には例えば
図５に示すように、大きくはインバータ等の可制御スイ
ッチ部１１と、制御部１２とから構成される。そして、
可制御スイッチ部１１はＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポー
ラトランジスタ）を含むトランジスタ等のスイッチング
素子Ｔ、帰還ダイオードＤおよび平滑コンデンサＣなど
から構成される。また、制御部１２は基本波成分演算器
１２１、電流調節器（ＡＣＲ）１２３、パルス幅変調
（ＰＷＭ）回路１２４、三角波発生器１２５、加減算器
（または比較器）１２６，１２７，１２８および直流電
圧制御回路１２９などから構成される。
図５に示すように、大きくはインバータ等の可制御スイ
ッチ部１１と、制御部１２とから構成される。そして、
可制御スイッチ部１１はＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポー
ラトランジスタ）を含むトランジスタ等のスイッチング
素子Ｔ、帰還ダイオードＤおよび平滑コンデンサＣなど
から構成される。また、制御部１２は基本波成分演算器
１２１、電流調節器（ＡＣＲ）１２３、パルス幅変調
（ＰＷＭ）回路１２４、三角波発生器１２５、加減算器
（または比較器）１２６，１２７，１２８および直流電
圧制御回路１２９などから構成される。
【０００４】すなわち、負荷電流検出器３によって検出
された負荷電流実際値ＩL は基本波成分演算器１２１に
導かれ、これにより電源電流目標値ＩS * が算出され
る。加減算器１２６では負荷電流実際値ＩL と目標値Ｉ
S * との偏差が求められ、補償電流目標値ＩC * とな
る。加減算器１２７では、この補償電流目標値ＩC * と
検出器４を介して与えられる補償電流実際値ＩC との偏
差を演算する。
された負荷電流実際値ＩL は基本波成分演算器１２１に
導かれ、これにより電源電流目標値ＩS * が算出され
る。加減算器１２６では負荷電流実際値ＩL と目標値Ｉ
S * との偏差が求められ、補償電流目標値ＩC * とな
る。加減算器１２７では、この補償電流目標値ＩC * と
検出器４を介して与えられる補償電流実際値ＩC との偏
差を演算する。
【０００５】加減算器１２７において形成された偏差は
ＡＣＲ１２３に与えられるので、ＡＣＲ１２３ではこの
偏差を零、つまり補償電流実際値ＩC をその目標値ＩC
* に一致させるよう、所定の制御演算を行なう。ＡＣＲ
１２３の出力は加減算器１２８において、直流電圧制御
回路１２９からの出力と加算された後ＰＷＭ回路１２４
に導かれ、ここで三角波発生器１２５の出力と比較する
ことにより、所要の補償電流に対応するＰＷＭ信号が形
成され、これにもとづき可制御スイッチ部１１の個々の
スイッチング素子Ｔのオン，オフを制御することによ
り、補償電流ＩCを得ることができる。なお、この補償
電流ＩC は図４に示すコンデンサＣ１を含むフィルタに
より正弦波に整形され、系統に与えられる。
ＡＣＲ１２３に与えられるので、ＡＣＲ１２３ではこの
偏差を零、つまり補償電流実際値ＩC をその目標値ＩC
* に一致させるよう、所定の制御演算を行なう。ＡＣＲ
１２３の出力は加減算器１２８において、直流電圧制御
回路１２９からの出力と加算された後ＰＷＭ回路１２４
に導かれ、ここで三角波発生器１２５の出力と比較する
ことにより、所要の補償電流に対応するＰＷＭ信号が形
成され、これにもとづき可制御スイッチ部１１の個々の
スイッチング素子Ｔのオン，オフを制御することによ
り、補償電流ＩCを得ることができる。なお、この補償
電流ＩC は図４に示すコンデンサＣ１を含むフィルタに
より正弦波に整形され、系統に与えられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、図５の構成
ではアクティブフィルタの流すべき高調波電流の指令に
対して制御すべき出力電流を、ＰＷＭ成分除去用コンデ
ンサの内側（インバータ側）の電流検出値としている。
これは、電流検出信号が、制御されるスイッチング素子
の電流と等価な電流であることが必要であるからで、仮
にコンデンサの外側（系統側）で電流検出を行なった場
合、制御されるスイッチング素子の電流と検出電流との
間にコンデンサ電流分の差が生じ、ＡＣＲ制御系が発振
することになる。
ではアクティブフィルタの流すべき高調波電流の指令に
対して制御すべき出力電流を、ＰＷＭ成分除去用コンデ
ンサの内側（インバータ側）の電流検出値としている。
これは、電流検出信号が、制御されるスイッチング素子
の電流と等価な電流であることが必要であるからで、仮
にコンデンサの外側（系統側）で電流検出を行なった場
合、制御されるスイッチング素子の電流と検出電流との
間にコンデンサ電流分の差が生じ、ＡＣＲ制御系が発振
することになる。
【０００７】しかし、コンデンサの内側（インバータ
側）の電流検出だけでは、本来のアクティブフィルタの
出力電流とはコンデンサ電流分の差があることになり、
負荷電流波形が急峻に変化するポイントで、アクティブ
フィルタ出力電流に振動成分が生じたり、系統側に進相
コンデンサ等の容量成分があると、アクティブフィルタ
のコンデンサとの間に共振電流が発生することもある。
このため、アクティブフィルタのコンデンサに直列にダ
ンピング抵抗を設けたり、系統側のコンデンサにリアク
トルを設けるなどの処置が必要となる。したがって、こ
の発明の課題は共振現象の抑制を図り、ダンピング抵抗
を設けなくても済むようにすることにある。
側）の電流検出だけでは、本来のアクティブフィルタの
出力電流とはコンデンサ電流分の差があることになり、
負荷電流波形が急峻に変化するポイントで、アクティブ
フィルタ出力電流に振動成分が生じたり、系統側に進相
コンデンサ等の容量成分があると、アクティブフィルタ
のコンデンサとの間に共振電流が発生することもある。
このため、アクティブフィルタのコンデンサに直列にダ
ンピング抵抗を設けたり、系統側のコンデンサにリアク
トルを設けるなどの処置が必要となる。したがって、こ
の発明の課題は共振現象の抑制を図り、ダンピング抵抗
を設けなくても済むようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、第１の発明では、高調波電流を必要とする負荷
に電源を供給する電源系統に接続され、負荷の要求する
高調波電流を流して系統電流の歪みを除去するアクティ
ブフィルタにおいて、インバータを含む可制御スイッチ
と、負荷電流の検出値から電源系統の電流目標値を演算
するとともに、この演算値と負荷電流検出値との差を補
償電流目標値として出力する演算手段と、電源系統とア
クティブフィルタ出力のパルス幅変調波形整形用コンデ
ンサとの間を流れる電流を、前記補償電流目標値に一致
させるべく所定の調節演算を行なう第１の電流調節器
と、アクティブフィルタとその出力のパルス幅変調波形
整形用コンデンサとの間を流れる電流を、前記第１の電
流調節器出力に一致させるべく所定の調節演算を行なう
第２の電流調節器とを設け、この第２の電流調節器の出
力にもとづき前記可制御スイッチをパルス幅変調制御す
ることを特徴としている。
るため、第１の発明では、高調波電流を必要とする負荷
に電源を供給する電源系統に接続され、負荷の要求する
高調波電流を流して系統電流の歪みを除去するアクティ
ブフィルタにおいて、インバータを含む可制御スイッチ
と、負荷電流の検出値から電源系統の電流目標値を演算
するとともに、この演算値と負荷電流検出値との差を補
償電流目標値として出力する演算手段と、電源系統とア
クティブフィルタ出力のパルス幅変調波形整形用コンデ
ンサとの間を流れる電流を、前記補償電流目標値に一致
させるべく所定の調節演算を行なう第１の電流調節器
と、アクティブフィルタとその出力のパルス幅変調波形
整形用コンデンサとの間を流れる電流を、前記第１の電
流調節器出力に一致させるべく所定の調節演算を行なう
第２の電流調節器とを設け、この第２の電流調節器の出
力にもとづき前記可制御スイッチをパルス幅変調制御す
ることを特徴としている。
【０００９】第２の発明では、高調波電流を必要とする
負荷に電源を供給する電源系統に接続され、負荷の要求
する高調波電流を流して系統電流の歪みを除去するアク
ティブフィルタにおいて、インバータを含む可制御スイ
ッチと、負荷電流の検出値から電源系統の電流目標値を
演算するとともに、この演算値と負荷電流検出値との差
を補償電流目標値として出力する演算手段と、電源系統
とアクティブフィルタ出力のパルス幅変調波形整形用コ
ンデンサとの間を流れる電流を、前記補償電流目標値に
一致させるべく所定の調節演算を行なう第１の電流調節
器と、アクティブフィルタとその出力のパルス幅変調波
形整形用コンデンサとの間を流れる電流を、前記補償電
流目標値に一致させるべく所定の調節演算を行なう第２
の電流調節器と、前記第１，第２電流調節器の出力を加
算する加算器とを設け、この加算器からの出力にもとづ
き前記可制御スイッチをパルス幅変調制御することを特
徴としている。
負荷に電源を供給する電源系統に接続され、負荷の要求
する高調波電流を流して系統電流の歪みを除去するアク
ティブフィルタにおいて、インバータを含む可制御スイ
ッチと、負荷電流の検出値から電源系統の電流目標値を
演算するとともに、この演算値と負荷電流検出値との差
を補償電流目標値として出力する演算手段と、電源系統
とアクティブフィルタ出力のパルス幅変調波形整形用コ
ンデンサとの間を流れる電流を、前記補償電流目標値に
一致させるべく所定の調節演算を行なう第１の電流調節
器と、アクティブフィルタとその出力のパルス幅変調波
形整形用コンデンサとの間を流れる電流を、前記補償電
流目標値に一致させるべく所定の調節演算を行なう第２
の電流調節器と、前記第１，第２電流調節器の出力を加
算する加算器とを設け、この加算器からの出力にもとづ
き前記可制御スイッチをパルス幅変調制御することを特
徴としている。
【００１０】
【作用】従来の、コンデンサの内側の電流を制御するＡ
ＣＲ回路に加えて、 （１）コンデンサの外側に電流検出器を設け、その検出
電流と電流指令とを比較するＡＣＲ回路を、従来のＡＣ
Ｒ回路の前段に設ける。 （２）コンデンサの外側に電流検出器を設け、その検出
電流と電流指令とを比較するＡＣＲ回路を、従来のＡＣ
Ｒ回路に並列に設ける。 のいずれかとすることにより、コンデンサ電流による誤
差を無くし、共振現象の抑制を図る。
ＣＲ回路に加えて、 （１）コンデンサの外側に電流検出器を設け、その検出
電流と電流指令とを比較するＡＣＲ回路を、従来のＡＣ
Ｒ回路の前段に設ける。 （２）コンデンサの外側に電流検出器を設け、その検出
電流と電流指令とを比較するＡＣＲ回路を、従来のＡＣ
Ｒ回路に並列に設ける。 のいずれかとすることにより、コンデンサ電流による誤
差を無くし、共振現象の抑制を図る。
【００１１】
【実施例】図１はこの発明の実施例を示す構成図であ
る。これは、図５に示すものに対し、ＡＣＲ回路１２２
を付加して構成される。すなわち、コンデンサの内側の
電流を制御するＡＣＲ回路１２３の前段に、コンデンサ
の外側の電流を制御するＡＣＲ回路１２２を設けること
により、コンデンサ電流による誤差をなくすようにした
ものである。
る。これは、図５に示すものに対し、ＡＣＲ回路１２２
を付加して構成される。すなわち、コンデンサの内側の
電流を制御するＡＣＲ回路１２３の前段に、コンデンサ
の外側の電流を制御するＡＣＲ回路１２２を設けること
により、コンデンサ電流による誤差をなくすようにした
ものである。
【００１２】図２はこの発明の実施例を示す構成図であ
る。すなわち、ここではコンデンサの内側の電流を制御
するＡＣＲ回路１２３に対し、コンデンサの外側の電流
を制御するＡＣＲ回路１２２を並列に接続し、両者の出
力を加減算器１２８で加算することにより、コンデンサ
電流による誤差をなくすものである。なお、１３０は補
償電流目標値ＩC * と、コンデンサの外側の電流検出値
との差を求める加減算器である。
る。すなわち、ここではコンデンサの内側の電流を制御
するＡＣＲ回路１２３に対し、コンデンサの外側の電流
を制御するＡＣＲ回路１２２を並列に接続し、両者の出
力を加減算器１２８で加算することにより、コンデンサ
電流による誤差をなくすものである。なお、１３０は補
償電流目標値ＩC * と、コンデンサの外側の電流検出値
との差を求める加減算器である。
【００１３】図３はこの発明が適用されるシステム概要
図である。すなわち図１，図２を実施するに当たって
は、コンデンサの内側の電流を検出する電流検出器の他
に、コンデンサの外側の電流を検出する電流検出器が必
要となるが、これを示すのが符号４１で、この電流検出
器４１を用いることにより、上記の如き制御が可能にな
るというわけである。
図である。すなわち図１，図２を実施するに当たって
は、コンデンサの内側の電流を検出する電流検出器の他
に、コンデンサの外側の電流を検出する電流検出器が必
要となるが、これを示すのが符号４１で、この電流検出
器４１を用いることにより、上記の如き制御が可能にな
るというわけである。
【００１４】
【発明の効果】この発明によれば、コンデンサの外側の
電流も制御するようにしたので、コンデンサ電流による
誤差がなくなり、系統側とコンデンサとの共振現象を抑
制することができ、ダンピングのための抵抗を不要にす
ることが可能となる利点が得られる。
電流も制御するようにしたので、コンデンサ電流による
誤差がなくなり、系統側とコンデンサとの共振現象を抑
制することができ、ダンピングのための抵抗を不要にす
ることが可能となる利点が得られる。
【図１】この発明の第１実施例を示す構成図である。
【図２】この発明の第２実施例を示す構成図である。
【図３】この発明が適用されるシステム概要図である。
【図４】アクティブフィルタを用いた従来の給電方式を
示す概要図である。
示す概要図である。
【図５】アクティブフィルタの従来例を示す構成図であ
る。
る。
１…アクティブフィルタ、２…負荷、３…負荷電流検出
器、４，４１…補償電流検出器、１１…可制御スイッチ
部、１２…制御部、１２１…基本波成分演算器、１２
２，１２３…電流調節器（ＡＣＲ）、１２４…パルス幅
変調（ＰＷＭ）回路、１２５…三角波発生器、１２６，
１２７，１２８，１３０…加減算器、１２９…直流電圧
制御回路。
器、４，４１…補償電流検出器、１１…可制御スイッチ
部、１２…制御部、１２１…基本波成分演算器、１２
２，１２３…電流調節器（ＡＣＲ）、１２４…パルス幅
変調（ＰＷＭ）回路、１２５…三角波発生器、１２６，
１２７，１２８，１３０…加減算器、１２９…直流電圧
制御回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｍ 7/48 Ｐ 9181−5Ｈ Ｈ０３Ｈ 11/02 8628−5Ｊ
Claims (2)
- 【請求項１】 高調波電流を必要とする負荷に電源を供
給する電源系統に接続され、負荷の要求する高調波電流
を流して系統電流の歪みを除去するアクティブフィルタ
において、 インバータを含む可制御スイッチと、負荷電流の検出値
から電源系統の電流目標値を演算するとともに、この演
算値と負荷電流検出値との差を補償電流目標値として出
力する演算手段と、電源系統とアクティブフィルタ出力
のパルス幅変調波形整形用コンデンサとの間を流れる電
流を、前記補償電流目標値に一致させるべく所定の調節
演算を行なう第１の電流調節器と、アクティブフィルタ
とその出力のパルス幅変調波形整形用コンデンサとの間
を流れる電流を、前記第１の電流調節器出力に一致させ
るべく所定の調節演算を行なう第２の電流調節器とを設
け、この第２の電流調節器の出力にもとづき前記可制御
スイッチをパルス幅変調制御することを特徴とするアク
ティブフィルタ。 - 【請求項２】 高調波電流を必要とする負荷に電源を供
給する電源系統に接続され、負荷の要求する高調波電流
を流して系統電流の歪みを除去するアクティブフィルタ
において、 インバータを含む可制御スイッチと、負荷電流の検出値
から電源系統の電流目標値を演算するとともに、この演
算値と負荷電流検出値との差を補償電流目標値として出
力する演算手段と、電源系統とアクティブフィルタ出力
のパルス幅変調波形整形用コンデンサとの間を流れる電
流を、前記補償電流目標値に一致させるべく所定の調節
演算を行なう第１の電流調節器と、アクティブフィルタ
とその出力のパルス幅変調波形整形用コンデンサとの間
を流れる電流を、前記補償電流目標値に一致させるべく
所定の調節演算を行なう第２の電流調節器と、前記第
１，第２電流調節器の出力を加算する加算器とを設け、
この加算器からの出力にもとづき前記可制御スイッチを
パルス幅変調制御することを特徴とするアクティブフィ
ルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13968693A JP3305420B2 (ja) | 1993-06-11 | 1993-06-11 | アクティブフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13968693A JP3305420B2 (ja) | 1993-06-11 | 1993-06-11 | アクティブフィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06348353A true JPH06348353A (ja) | 1994-12-22 |
| JP3305420B2 JP3305420B2 (ja) | 2002-07-22 |
Family
ID=15251073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13968693A Expired - Lifetime JP3305420B2 (ja) | 1993-06-11 | 1993-06-11 | アクティブフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3305420B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100339540B1 (ko) * | 1998-12-22 | 2002-10-19 | 엘지전자주식회사 | 역률제어용승압형능동필터의구동제어회로및방법 |
| JP2008306830A (ja) * | 2007-06-07 | 2008-12-18 | Meidensha Corp | 高調波電流補償装置 |
| CN105633969A (zh) * | 2016-03-29 | 2016-06-01 | 四川英杰电气股份有限公司 | 一种有源滤波器电源谐波补偿系统及方法 |
| WO2022085187A1 (ja) * | 2020-10-23 | 2022-04-28 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 電力変換装置の制御装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102496933B (zh) * | 2011-11-25 | 2014-11-05 | 东北大学 | 一种双并联有源电力滤波装置 |
-
1993
- 1993-06-11 JP JP13968693A patent/JP3305420B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
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| KR100339540B1 (ko) * | 1998-12-22 | 2002-10-19 | 엘지전자주식회사 | 역률제어용승압형능동필터의구동제어회로및방법 |
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