JPH07147775A - 電力変換器の制御装置 - Google Patents
電力変換器の制御装置Info
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- JPH07147775A JPH07147775A JP29217593A JP29217593A JPH07147775A JP H07147775 A JPH07147775 A JP H07147775A JP 29217593 A JP29217593 A JP 29217593A JP 29217593 A JP29217593 A JP 29217593A JP H07147775 A JPH07147775 A JP H07147775A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 交流リアクトルのインダクタンス誤差及び平
滑コンデンサの容量誤差に対し所定の制御応答が得られ
るように制御器のゲインを自動調整する電力変換器の制
御装置を得る。 【構成】 初期充電電圧から電圧設定値までの立上げ
時、フィードバック電圧をトレースする電圧トレース格
納器３５と、トレースした電圧の立上がり時間、オーバ
シュート量より電圧制御器１５のゲインを調整する電圧
制御ゲイン調整器３６と、無効電流のステップ応答指令
を出力する無効電流ステップ応答発生器３７と、無効電
流をトレースする無効電流トレース格納器３８と、トレ
ースした無効電流の立上がり時間、オーバシュート量よ
り電流制御器１２のゲインを調整する電流制御ゲイン調
整器３９を備える。
滑コンデンサの容量誤差に対し所定の制御応答が得られ
るように制御器のゲインを自動調整する電力変換器の制
御装置を得る。 【構成】 初期充電電圧から電圧設定値までの立上げ
時、フィードバック電圧をトレースする電圧トレース格
納器３５と、トレースした電圧の立上がり時間、オーバ
シュート量より電圧制御器１５のゲインを調整する電圧
制御ゲイン調整器３６と、無効電流のステップ応答指令
を出力する無効電流ステップ応答発生器３７と、無効電
流をトレースする無効電流トレース格納器３８と、トレ
ースした無効電流の立上がり時間、オーバシュート量よ
り電流制御器１２のゲインを調整する電流制御ゲイン調
整器３９を備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電力変換器の制御装
置に関し、特に、電力変換器としてのＰＷＭコンバータ
装置の制御に際し制御応答特性を改善するものである。
置に関し、特に、電力変換器としてのＰＷＭコンバータ
装置の制御に際し制御応答特性を改善するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は例えば特開昭６０−２２９６７６
号公報に記載されたＰＷＭインバータを用いた従来のＰ
ＷＭコンバータ装置の制御装置を示すブロック図であ
る。図において、交流電源１は、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の
三相交流電力を供給しており、各相の供給端子にはそれ
ぞれ交流リアクトル２が接続されている。ＰＷＭコンバ
ータ装置としての電力交換器３は、複数のスイッチング
素子（トランジスタ）３ａ〜３ｆ及び各スイッチング素
子に逆並列接続されたダイオード３ｇ〜３ｌからなり、
スイッチング素子３ａ〜３ｆ及びダイオード３ｇ〜３ｌ
の各一対の接続点は、後述する短絡スイッチ３４が並列
接続された限流抵抗３３及びリアクトル２を介して交流
電源１の供給端子に接続されている。そして、後述する
ＰＷＭ信号作成回路２０からのＰＷＭ信号により交流電
源１から供給される交流電力を所望の直流電力に変換し
ている。
号公報に記載されたＰＷＭインバータを用いた従来のＰ
ＷＭコンバータ装置の制御装置を示すブロック図であ
る。図において、交流電源１は、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の
三相交流電力を供給しており、各相の供給端子にはそれ
ぞれ交流リアクトル２が接続されている。ＰＷＭコンバ
ータ装置としての電力交換器３は、複数のスイッチング
素子（トランジスタ）３ａ〜３ｆ及び各スイッチング素
子に逆並列接続されたダイオード３ｇ〜３ｌからなり、
スイッチング素子３ａ〜３ｆ及びダイオード３ｇ〜３ｌ
の各一対の接続点は、後述する短絡スイッチ３４が並列
接続された限流抵抗３３及びリアクトル２を介して交流
電源１の供給端子に接続されている。そして、後述する
ＰＷＭ信号作成回路２０からのＰＷＭ信号により交流電
源１から供給される交流電力を所望の直流電力に変換し
ている。
【０００３】上記電力変換器３のスイッチング素子対及
びダイオード対の両端間には、直流電圧Ｅd を平均化す
る平滑コンデンサ４が接続されており、この平滑コンデ
ンサ４の両端間に電圧検出器５及び負荷６が接続されて
いる。また、上記交流リアクトル２と電力変換器３との
間には、電力変換器３から交流電源１に流れる三相交流
の出力電流ＩU 、ＩV 及びＩW を検出するための電流検
出器７が設けられ、また、交流電源１の供給端子には、
三相の交流電圧ＥU 、ＥV 及びＥW の各電圧位相θEU、
θEV及びθEWを検出する位相検出器８が接続されてお
り、座標変換器９は、その電圧位相θEU、θEV及びθEW
に基づいて出力電流ＩU 、ＩV 及びＩW を直交二軸の交
流電源を基準とした出力電流の直交成分電流Ｉd （以降
無効電流Ｉd と呼ぶ）及び同相成分電流Ｉq （以降有効
電流Ｉq と呼ぶ）に変換している。
びダイオード対の両端間には、直流電圧Ｅd を平均化す
る平滑コンデンサ４が接続されており、この平滑コンデ
ンサ４の両端間に電圧検出器５及び負荷６が接続されて
いる。また、上記交流リアクトル２と電力変換器３との
間には、電力変換器３から交流電源１に流れる三相交流
の出力電流ＩU 、ＩV 及びＩW を検出するための電流検
出器７が設けられ、また、交流電源１の供給端子には、
三相の交流電圧ＥU 、ＥV 及びＥW の各電圧位相θEU、
θEV及びθEWを検出する位相検出器８が接続されてお
り、座標変換器９は、その電圧位相θEU、θEV及びθEW
に基づいて出力電流ＩU 、ＩV 及びＩW を直交二軸の交
流電源を基準とした出力電流の直交成分電流Ｉd （以降
無効電流Ｉd と呼ぶ）及び同相成分電流Ｉq （以降有効
電流Ｉq と呼ぶ）に変換している。
【０００４】無効電流設定回路１０は、無効電流Ｉd に
相当する無効電流設定値Ｉd ＊を出力し、減算器１１は
無効電流設定値Ｉd ＊から無効電流Ｉd を減算し、電流
制御器１２は減算器１１からの差電流信号に基づいて交
流電源を基準とした三相交流の電圧指令の直交成分電圧
設定値（以降直交電圧設定値と呼ぶ）Ｖd ＊を出力して
いる。また、直流電圧設定回路１３は、初期充電電圧値
から所定の指令値までステップもしくはランプ状に設定
した電圧設定値Ｅd ＊を出力し、減算器１４は電圧設定
値Ｅd ＊から直流電圧Ｅd を減算し、電圧制御器１５は
減算器１４からの差電圧信号に基づいて有効電流Ｉq に
相当する有効電流設定値Ｉq ＊を出力している。減算器
１６は有効電流設定値Ｉq ＊から有効電流Ｉq を減算
し、電流制御器１７は減算器１６からの差電流信号に基
づいて交流電源を基準とした三相交流の電圧指令の同相
成分電圧設定値（以降同相電圧設定値と呼ぶ）Ｖq ＊を
出力している。
相当する無効電流設定値Ｉd ＊を出力し、減算器１１は
無効電流設定値Ｉd ＊から無効電流Ｉd を減算し、電流
制御器１２は減算器１１からの差電流信号に基づいて交
流電源を基準とした三相交流の電圧指令の直交成分電圧
設定値（以降直交電圧設定値と呼ぶ）Ｖd ＊を出力して
いる。また、直流電圧設定回路１３は、初期充電電圧値
から所定の指令値までステップもしくはランプ状に設定
した電圧設定値Ｅd ＊を出力し、減算器１４は電圧設定
値Ｅd ＊から直流電圧Ｅd を減算し、電圧制御器１５は
減算器１４からの差電圧信号に基づいて有効電流Ｉq に
相当する有効電流設定値Ｉq ＊を出力している。減算器
１６は有効電流設定値Ｉq ＊から有効電流Ｉq を減算
し、電流制御器１７は減算器１６からの差電流信号に基
づいて交流電源を基準とした三相交流の電圧指令の同相
成分電圧設定値（以降同相電圧設定値と呼ぶ）Ｖq ＊を
出力している。
【０００５】電流制御器１２及び１７に接続された座標
変換器１８は、上記位相検出器８により検出される電圧
位相θEU、θEV及びθEWに基づいて直交二軸の直交電圧
設定値Ｖd ＊及び同相電圧設定値Ｖq ＊を三相の電圧指
令値ＶU ＊、ＶV ＊及びＶW＊に変換している。また、
３つのＰＷＭ信号作成回路１９〜２１は、それぞれ同一
構成要素からなり、各相電圧指令値ＶU ＊、ＶV ＊及び
ＶW ＊に応じたパルス幅を有するＰＷＭ信号Ｐa 〜Ｐf
を出力している。例えば、Ｗ相用のＰＷＭ信号作成回路
２１は、出力電流ＩW の極性を判別する比較器２２と、
比較器２２の出力信号に応じて矩形波状の電圧補正信号
△Ｖを出力する調節器２３と、電圧指令値ＶW ＊に電圧
補正信号△Ｖを加算する加算器２４と、三角波状の搬送
波Ｖc を出力する搬送波発生器２５と、加算器２４の出
力から搬送波Ｖc を減算する減算器２６と、減算器２６
の出力信号に応じてオン信号Ｑ及びバーＱを出力する比
較器２７と、オン信号Ｑ及びバーＱの立上がりタイミン
グを電圧補正信号△Ｖに比例した時間でけ遅延させてＰ
ＷＭ信号Ｐe 及びＰf として出力する遅延要素２８及び
２９とを備えている。
変換器１８は、上記位相検出器８により検出される電圧
位相θEU、θEV及びθEWに基づいて直交二軸の直交電圧
設定値Ｖd ＊及び同相電圧設定値Ｖq ＊を三相の電圧指
令値ＶU ＊、ＶV ＊及びＶW＊に変換している。また、
３つのＰＷＭ信号作成回路１９〜２１は、それぞれ同一
構成要素からなり、各相電圧指令値ＶU ＊、ＶV ＊及び
ＶW ＊に応じたパルス幅を有するＰＷＭ信号Ｐa 〜Ｐf
を出力している。例えば、Ｗ相用のＰＷＭ信号作成回路
２１は、出力電流ＩW の極性を判別する比較器２２と、
比較器２２の出力信号に応じて矩形波状の電圧補正信号
△Ｖを出力する調節器２３と、電圧指令値ＶW ＊に電圧
補正信号△Ｖを加算する加算器２４と、三角波状の搬送
波Ｖc を出力する搬送波発生器２５と、加算器２４の出
力から搬送波Ｖc を減算する減算器２６と、減算器２６
の出力信号に応じてオン信号Ｑ及びバーＱを出力する比
較器２７と、オン信号Ｑ及びバーＱの立上がりタイミン
グを電圧補正信号△Ｖに比例した時間でけ遅延させてＰ
ＷＭ信号Ｐe 及びＰf として出力する遅延要素２８及び
２９とを備えている。
【０００６】また、３０、３１は補償器であり、定常状
態に於ける交流リアクトル２の電圧降下を補償するた
め、あらかじめ設定された交流リアクトル２のインピー
ダンスに相当する定数と座標変換器９の出力である無効
電流Ｉd 及び有効電流Ｉq がそれぞれ乗算され出力され
る。３２は電源電圧を補償する電源電圧補償器である。
３３はコンバータ装置の起動前にあらかじめ平滑コンデ
ンサ４にダイオードを介して初期充電するための限流抵
抗である。これにより、ダイオードを流れる電流は定格
値まで制限され、平滑コンデンサ４は交流電源１のピー
ク値にまで充電される。３４は、コンデンサ装置の起動
時、上記限流抵抗３３を短絡する短絡スイッチであり、
コンバータ装置は、初期充電電圧が所定値に達したら、
短絡スイッチ３４を閉じてＰＷＭ制御を行う。これによ
り、平滑コンデンサ４の電圧は充電電圧より高い電圧設
定値Ｅd ＊に制御される。
態に於ける交流リアクトル２の電圧降下を補償するた
め、あらかじめ設定された交流リアクトル２のインピー
ダンスに相当する定数と座標変換器９の出力である無効
電流Ｉd 及び有効電流Ｉq がそれぞれ乗算され出力され
る。３２は電源電圧を補償する電源電圧補償器である。
３３はコンバータ装置の起動前にあらかじめ平滑コンデ
ンサ４にダイオードを介して初期充電するための限流抵
抗である。これにより、ダイオードを流れる電流は定格
値まで制限され、平滑コンデンサ４は交流電源１のピー
ク値にまで充電される。３４は、コンデンサ装置の起動
時、上記限流抵抗３３を短絡する短絡スイッチであり、
コンバータ装置は、初期充電電圧が所定値に達したら、
短絡スイッチ３４を閉じてＰＷＭ制御を行う。これによ
り、平滑コンデンサ４の電圧は充電電圧より高い電圧設
定値Ｅd ＊に制御される。
【０００７】次に、上記構成に係る従来のＰＷＭコンバ
ータ装置の制御装置に係る動作について説明する。電流
検出器７は、出力電流ＩU 、ＩV 及びＩW を検出して、
座標変換器９及びＰＷＭ信号作成回路１９〜２１に出力
する。また、位相検出器８は、交流電圧ＥU 、ＥV 及び
ＥW の各電圧位相θEU、θEV及びθEWを検出し、座標変
換器９及び１８に出力する。各電圧位相θEU、θEV及び
θEWは、 θEU＝θ θEV＝θ−（２／３）π θEW＝θ＋（２／３）π で表される。
ータ装置の制御装置に係る動作について説明する。電流
検出器７は、出力電流ＩU 、ＩV 及びＩW を検出して、
座標変換器９及びＰＷＭ信号作成回路１９〜２１に出力
する。また、位相検出器８は、交流電圧ＥU 、ＥV 及び
ＥW の各電圧位相θEU、θEV及びθEWを検出し、座標変
換器９及び１８に出力する。各電圧位相θEU、θEV及び
θEWは、 θEU＝θ θEV＝θ−（２／３）π θEW＝θ＋（２／３）π で表される。
【０００８】座標変換器９は、交流電圧ＥU 、ＥV 及び
ＥW の直流量に相当する電源電圧Ｅを基準として、出力
電流ＩU 、ＩV 及びＩW の直流量に相当する出力電流Ｉ
の電源電圧Ｅに対する直行成分（無効電流）Ｉd と、同
相成分（有効電流）Ｉq とを次式（１）から演算し、こ
の演算により、無効電流Ｉd と有効電流Ｉq は直流量に
変換される。
ＥW の直流量に相当する電源電圧Ｅを基準として、出力
電流ＩU 、ＩV 及びＩW の直流量に相当する出力電流Ｉ
の電源電圧Ｅに対する直行成分（無効電流）Ｉd と、同
相成分（有効電流）Ｉq とを次式（１）から演算し、こ
の演算により、無効電流Ｉd と有効電流Ｉq は直流量に
変換される。
【０００９】
【数１】
【００１０】一方、無効電流設定回路１０から生成され
た無効電流設定値Ｉd ＊は、減算器１１により無効電流
Ｉd が減算されて差電流信号となり、電流制御器１２に
入力される。また、無効電流設定値Ｉd ＊は通常０に設
定される。電流制御器１２は、差電流信号を例えば比例
積分演算し、電圧指令値ＶU ＊、ＶV ＊及びＶW ＊の直
流量に相当する電圧指令値Ｖ＊の電源電圧Ｅに対する直
交電圧設定値Ｖd ＊を出力する。
た無効電流設定値Ｉd ＊は、減算器１１により無効電流
Ｉd が減算されて差電流信号となり、電流制御器１２に
入力される。また、無効電流設定値Ｉd ＊は通常０に設
定される。電流制御器１２は、差電流信号を例えば比例
積分演算し、電圧指令値ＶU ＊、ＶV ＊及びＶW ＊の直
流量に相当する電圧指令値Ｖ＊の電源電圧Ｅに対する直
交電圧設定値Ｖd ＊を出力する。
【００１１】また、直流電圧設定回路１３から生成され
た電圧設定値Ｅd ＊は、減算器１４により直流電圧Ｅd
が減算されて差電圧信号となり、電圧制御器１５に入力
される。電圧制御器１５は、差電圧信号を例えば比例積
分演算し、電源電圧Ｅを基準としたときに同相成分とな
る出力電流Ｉの有効電流設定値Ｉq ＊を出力する。この
有効電流設定値Ｉq ＊は、減算器１６により有効電流Ｉ
q が減算され、差電流信号となって電流制御器１７に入
力される。電流制御器１７は、差電流信号を例えば比例
積分演算し、電圧指令値Ｖ＊の電源電圧Ｅに対する同相
電圧設定値Ｖq＊を出力する。
た電圧設定値Ｅd ＊は、減算器１４により直流電圧Ｅd
が減算されて差電圧信号となり、電圧制御器１５に入力
される。電圧制御器１５は、差電圧信号を例えば比例積
分演算し、電源電圧Ｅを基準としたときに同相成分とな
る出力電流Ｉの有効電流設定値Ｉq ＊を出力する。この
有効電流設定値Ｉq ＊は、減算器１６により有効電流Ｉ
q が減算され、差電流信号となって電流制御器１７に入
力される。電流制御器１７は、差電流信号を例えば比例
積分演算し、電圧指令値Ｖ＊の電源電圧Ｅに対する同相
電圧設定値Ｖq＊を出力する。
【００１２】座標変換器１８は、直交電圧設定値Ｖd ＊
及び同相電圧設定値Ｖq ＊に基づいて、三相交流の電圧
指令値ＶU ＊、ＶV ＊及びＶW ＊を、次式（２）から演
算する。この演算により、直流量に相当する直交電圧設
定値Ｖd ＊及び同相電圧設定値Ｖq ＊は、交流量の電圧
指令値ＶU ＊、ＶV ＊及びＶW ＊に変換され、各ＰＷＭ
信号作成回路１９〜２１に入力される。
及び同相電圧設定値Ｖq ＊に基づいて、三相交流の電圧
指令値ＶU ＊、ＶV ＊及びＶW ＊を、次式（２）から演
算する。この演算により、直流量に相当する直交電圧設
定値Ｖd ＊及び同相電圧設定値Ｖq ＊は、交流量の電圧
指令値ＶU ＊、ＶV ＊及びＶW ＊に変換され、各ＰＷＭ
信号作成回路１９〜２１に入力される。
【００１３】
【数２】
【００１４】ここで、Ｗ相のＰＷＭ信号作成回路２１に
注目し、電圧補正信号△Ｖが零の場合について説明す
る。電圧指令値ＶW ＊は、減算器２６により搬送波ＶC
が減算されて比較器２７に入力される。比較器２７は、
減算器２６の出力信号に基づいて電圧指令値ＶW ＊と搬
送波ＶC とを比較し、 ＶW ＊＞ＶC の間はオン信号Ｑを出力し、 ＶW ＊＜ＶC の間はオン信号バーＱを出力する。 これらのオン信号Ｑ及びバーＱは、遅延要素２８及び２
９により立上がりタイミングが遅延され、トランジスタ
３ｅ及び３ｆをそれぞれオン駆動するためのＰＷＭ信号
Ｐe 及びＰf となって出力される。遅延要素２８及び２
９は、トランジスタ３ｅ及び３ｆのオフ動作遅れに起因
するアーム短絡を防止している。
注目し、電圧補正信号△Ｖが零の場合について説明す
る。電圧指令値ＶW ＊は、減算器２６により搬送波ＶC
が減算されて比較器２７に入力される。比較器２７は、
減算器２６の出力信号に基づいて電圧指令値ＶW ＊と搬
送波ＶC とを比較し、 ＶW ＊＞ＶC の間はオン信号Ｑを出力し、 ＶW ＊＜ＶC の間はオン信号バーＱを出力する。 これらのオン信号Ｑ及びバーＱは、遅延要素２８及び２
９により立上がりタイミングが遅延され、トランジスタ
３ｅ及び３ｆをそれぞれオン駆動するためのＰＷＭ信号
Ｐe 及びＰf となって出力される。遅延要素２８及び２
９は、トランジスタ３ｅ及び３ｆのオフ動作遅れに起因
するアーム短絡を防止している。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】従来のＰＷＭコンバー
タ装置の制御装置は以上のように構成されているので、
交流リアクトル２のインダクタンスに応じて所定の制御
応答が得られるようにあらかじめ設定される電流制御器
１２、１７のゲインに対し、実際の交流リアクトル２に
インダクタンス誤差があると、所定の制御応答が得られ
ず、制御が不安定になる。また、平滑コンデンサ４の容
量に応じて所定の制御応答が得られるようにあらかじめ
設定される電圧制御器１５のゲインに対し、実際の平滑
コンデンサ４の容量誤差または経年変化による容量減少
があると所定の制御応答が得られず、制御が不安定にな
るという問題点があった。
タ装置の制御装置は以上のように構成されているので、
交流リアクトル２のインダクタンスに応じて所定の制御
応答が得られるようにあらかじめ設定される電流制御器
１２、１７のゲインに対し、実際の交流リアクトル２に
インダクタンス誤差があると、所定の制御応答が得られ
ず、制御が不安定になる。また、平滑コンデンサ４の容
量に応じて所定の制御応答が得られるようにあらかじめ
設定される電圧制御器１５のゲインに対し、実際の平滑
コンデンサ４の容量誤差または経年変化による容量減少
があると所定の制御応答が得られず、制御が不安定にな
るという問題点があった。
【００１６】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、交流リアクトルのインダクタン
ス誤差及び平滑コンデンサの容量誤差に対し、所定の制
御応答が得られるように、それぞれ電流制御器または電
圧制御器のゲインを自動調整できる電力変換器の制御装
置を得ることを目的とする。
ためになされたもので、交流リアクトルのインダクタン
ス誤差及び平滑コンデンサの容量誤差に対し、所定の制
御応答が得られるように、それぞれ電流制御器または電
圧制御器のゲインを自動調整できる電力変換器の制御装
置を得ることを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る電力変換器の制御装置は、交流電源からの交流電力を
交流リアクトル及び起動前に投入されて起動完了後は短
絡される初期充電手段を介して直流電力に変換する電力
変換器と、この電力変換器の出力端子間に設けられて起
動前に初期充電される平滑コンデンサと、上記交流電源
に直交する無効電流設定値及び直流電圧設定値に基づい
て上記電力変換器をＰＷＭ制御する制御手段とを備えた
電力変換器の制御装置において、初期充電電圧値から所
定の指令値までステップもしくはランプ状に設定した直
流電圧設定値を出力する直流電圧設定手段と、上記電力
変換器から出力される直流電圧を検出する直流電圧検出
手段と、上記直流電圧指令値と直流電圧検出値とにより
直流電圧をフィードバック制御する直流電圧制御手段
と、初期充電電圧から所定の指令値への立上げ完了まで
の所定時間時系列に上記直流電圧検出値をメモリに格納
する電圧格納手段と、上記電圧格納手段に格納された直
流電圧データから過渡応答特性を評価して所定の応答が
得られるように上記直流電圧制御手段のゲインを自動調
整する制御ゲイン調整手段とを備えたことを特徴とする
ものである。
る電力変換器の制御装置は、交流電源からの交流電力を
交流リアクトル及び起動前に投入されて起動完了後は短
絡される初期充電手段を介して直流電力に変換する電力
変換器と、この電力変換器の出力端子間に設けられて起
動前に初期充電される平滑コンデンサと、上記交流電源
に直交する無効電流設定値及び直流電圧設定値に基づい
て上記電力変換器をＰＷＭ制御する制御手段とを備えた
電力変換器の制御装置において、初期充電電圧値から所
定の指令値までステップもしくはランプ状に設定した直
流電圧設定値を出力する直流電圧設定手段と、上記電力
変換器から出力される直流電圧を検出する直流電圧検出
手段と、上記直流電圧指令値と直流電圧検出値とにより
直流電圧をフィードバック制御する直流電圧制御手段
と、初期充電電圧から所定の指令値への立上げ完了まで
の所定時間時系列に上記直流電圧検出値をメモリに格納
する電圧格納手段と、上記電圧格納手段に格納された直
流電圧データから過渡応答特性を評価して所定の応答が
得られるように上記直流電圧制御手段のゲインを自動調
整する制御ゲイン調整手段とを備えたことを特徴とする
ものである。
【００１８】また、請求項２に係る電力変換器の制御装
置は、交流電源からの交流電力を交流リアクトル及び起
動前に投入されて起動完了後は短絡される初期充電手段
を介して直流電力に変換する電力変換器と、この電力変
換器の出力端子間に設けられて起動前に初期充電される
平滑コンデンサと、上記交流電源に直交する無効電流設
定値及び直流電圧設定値に基づいて上記電力変換器をＰ
ＷＭ制御する制御手段とを備えた電力変換器の制御装置
において、直流電圧を制御する直流電圧制御手段と、交
流電源に直交する無効電流をフィードバック制御する無
効電流制御手段と、交流電源に同相な有効電流を制御す
る有効電流制御手段と、無効電流を検出するための電流
検出手段と、ステップ状もしくはランプ状に立上げる無
効電流設定値を出力する無効電流設定手段と、無効電流
設定値の立上げから立上げ完了までの所定時間上記無効
電流検出値を時系列にメモリに格納する無効電流格納手
段と、上記無効電流格納手段に格納された無効電流デー
タから過渡応答特性を評価して所定の応答が得られるよ
うに上記無効電流制御手段及び有効電流制御手段のゲイ
ンを自動調整する制御ゲイン調整手段とを備えたことを
特徴とするものである。
置は、交流電源からの交流電力を交流リアクトル及び起
動前に投入されて起動完了後は短絡される初期充電手段
を介して直流電力に変換する電力変換器と、この電力変
換器の出力端子間に設けられて起動前に初期充電される
平滑コンデンサと、上記交流電源に直交する無効電流設
定値及び直流電圧設定値に基づいて上記電力変換器をＰ
ＷＭ制御する制御手段とを備えた電力変換器の制御装置
において、直流電圧を制御する直流電圧制御手段と、交
流電源に直交する無効電流をフィードバック制御する無
効電流制御手段と、交流電源に同相な有効電流を制御す
る有効電流制御手段と、無効電流を検出するための電流
検出手段と、ステップ状もしくはランプ状に立上げる無
効電流設定値を出力する無効電流設定手段と、無効電流
設定値の立上げから立上げ完了までの所定時間上記無効
電流検出値を時系列にメモリに格納する無効電流格納手
段と、上記無効電流格納手段に格納された無効電流デー
タから過渡応答特性を評価して所定の応答が得られるよ
うに上記無効電流制御手段及び有効電流制御手段のゲイ
ンを自動調整する制御ゲイン調整手段とを備えたことを
特徴とするものである。
【００１９】また、請求項３に係る電力変換器の制御装
置は、上記制御ゲイン調整手段を、直流電圧または無効
電流のデータが所定値まで立上がる立上り時間を検出
し、その立上り時間が所定の立上り時間になるように上
記直流電圧制御手段または上記無効及び有効電流制御手
段のゲインを調整するようにしたことを特徴とするもの
である。
置は、上記制御ゲイン調整手段を、直流電圧または無効
電流のデータが所定値まで立上がる立上り時間を検出
し、その立上り時間が所定の立上り時間になるように上
記直流電圧制御手段または上記無効及び有効電流制御手
段のゲインを調整するようにしたことを特徴とするもの
である。
【００２０】また、請求項４に係る電力変換器の制御装
置は、上記制御ゲイン調整手段を、直流電圧または無効
電流のデータからオーバーシュート量を検出し、そのオ
ーバーシュート量が所定値以下になるように上記直流電
圧制御手段または上記無効及び有効電流制御手段のゲイ
ンを調整するようにしたことを特徴とするものである。
置は、上記制御ゲイン調整手段を、直流電圧または無効
電流のデータからオーバーシュート量を検出し、そのオ
ーバーシュート量が所定値以下になるように上記直流電
圧制御手段または上記無効及び有効電流制御手段のゲイ
ンを調整するようにしたことを特徴とするものである。
【００２１】さらに、請求項５に係る電力変換器の制御
装置は、請求項２において、上記無効電流設定手段を、
有効電流により無負荷状態を検出した時、所定時間、無
効電流指令値を零から所定値までステップ状もしくはラ
ンプ状に立上げ、再び零に立下げるようにしたことを特
徴とするものである。
装置は、請求項２において、上記無効電流設定手段を、
有効電流により無負荷状態を検出した時、所定時間、無
効電流指令値を零から所定値までステップ状もしくはラ
ンプ状に立上げ、再び零に立下げるようにしたことを特
徴とするものである。
【００２２】
【作用】この発明の請求項１に係る電力変換器の制御装
置においては、電圧格納手段により、初期充電電圧から
所定の指令値への立上げ完了までの所定時間時系列に上
記直流電圧検出値をメモリに格納し、制御ゲイン調整手
段によって、上記電圧格納手段に格納された直流電圧デ
ータから過渡応答特性を評価して所定の応答が得られる
ように直流電圧制御手段のゲインを自動調整することに
より、平滑コンデンサの容量誤差及び容量の経年変化が
あっても所定の電圧制御応答を得る。
置においては、電圧格納手段により、初期充電電圧から
所定の指令値への立上げ完了までの所定時間時系列に上
記直流電圧検出値をメモリに格納し、制御ゲイン調整手
段によって、上記電圧格納手段に格納された直流電圧デ
ータから過渡応答特性を評価して所定の応答が得られる
ように直流電圧制御手段のゲインを自動調整することに
より、平滑コンデンサの容量誤差及び容量の経年変化が
あっても所定の電圧制御応答を得る。
【００２３】また、請求項２に係る電力変換器の制御装
置においては、無効電流格納手段により、無効電流設定
値の立上げから立上げ完了までの所定時間無効電流検出
値を時系列にメモリに格納し、制御ゲイン調整手段によ
って、無効電流格納手段に格納された無効電流データか
ら過渡応答特性を評価して所定の応答が得られるように
無効電流制御手段及び有効電流制御手段のゲインを自動
調整することにより、交流リアクトルのインダクタンス
誤差があっても所定の電流制御応答を得る。
置においては、無効電流格納手段により、無効電流設定
値の立上げから立上げ完了までの所定時間無効電流検出
値を時系列にメモリに格納し、制御ゲイン調整手段によ
って、無効電流格納手段に格納された無効電流データか
ら過渡応答特性を評価して所定の応答が得られるように
無効電流制御手段及び有効電流制御手段のゲインを自動
調整することにより、交流リアクトルのインダクタンス
誤差があっても所定の電流制御応答を得る。
【００２４】また、請求項３に係る電力変換器の制御装
置においては、上記制御ゲイン調整手段により、直流電
圧または無効電流のデータが所定値まで立上がる立上り
時間を検出し、その立上り時間が所定の立上り時間にな
るように上記直流電圧制御手段または上記無効及び有効
電流制御手段のゲインを調整することにより、実際の平
滑コンデンサの容量誤差及び容量の経年変化、交流リア
クトルのインダクタンス誤差に対応した所定の電圧、電
流制御応答を得る。
置においては、上記制御ゲイン調整手段により、直流電
圧または無効電流のデータが所定値まで立上がる立上り
時間を検出し、その立上り時間が所定の立上り時間にな
るように上記直流電圧制御手段または上記無効及び有効
電流制御手段のゲインを調整することにより、実際の平
滑コンデンサの容量誤差及び容量の経年変化、交流リア
クトルのインダクタンス誤差に対応した所定の電圧、電
流制御応答を得る。
【００２５】また、請求項４に係る電力変換器の制御装
置においては、上記制御ゲイン調整手段により、直流電
圧または無効電流のデータからオーバーシュート量を検
出し、そのオーバーシュート量が所定値以下になるよう
に上記直流電圧制御手段または上記無効及び有効電流制
御手段のゲインを調整することにより、実際の平滑コン
デンサの容量誤差及び容量の経年変化、交流リアクトル
のインダクタンス誤差に対応した所定の電圧、電流制御
応答を得る。
置においては、上記制御ゲイン調整手段により、直流電
圧または無効電流のデータからオーバーシュート量を検
出し、そのオーバーシュート量が所定値以下になるよう
に上記直流電圧制御手段または上記無効及び有効電流制
御手段のゲインを調整することにより、実際の平滑コン
デンサの容量誤差及び容量の経年変化、交流リアクトル
のインダクタンス誤差に対応した所定の電圧、電流制御
応答を得る。
【００２６】さらに、請求項５に係る電力変換器の制御
装置においては、請求項２において、上記無効電流設定
手段により、有効電流により無負荷状態を検出した時、
所定時間、無効電流指令値を零から所定値までステップ
状もしくはランプ状に立上げ、再び零に立下げるように
することにより、無効電流検出値との比較に基づく直流
電圧制御手段または上記無効及び有効電流制御手段のゲ
インを調整を容易にする。
装置においては、請求項２において、上記無効電流設定
手段により、有効電流により無負荷状態を検出した時、
所定時間、無効電流指令値を零から所定値までステップ
状もしくはランプ状に立上げ、再び零に立下げるように
することにより、無効電流検出値との比較に基づく直流
電圧制御手段または上記無効及び有効電流制御手段のゲ
インを調整を容易にする。
【００２７】
実施例１．以下、この発明を図示実施例に基づいて説明
する。図１は実施例１に係るＰＷＭコンバータ装置の制
御装置を示す構成図である。図１において、１ないし３
４は図２に示す従来例と同一部分を示し、その説明は省
略する。新たな符号として、３５はコンバータ装置の起
動時に平滑コンデンサ４への初期充電電圧から電圧設定
値Ｅd ＊への立上げ時にフィードバック電圧Ｅd を所定
のサンプリングタイムで時系列に内蔵メモリに格納する
電圧トレース格納器、３６はトレースしたフィードバッ
ク電圧より、例えば立上がり時間、オーバシュート量を
演算し、これが所定の値になるように、電圧制御器１５
のゲインを推定し、電圧制御器１５にゲインを設定する
電圧制御ゲイン調節器である。
する。図１は実施例１に係るＰＷＭコンバータ装置の制
御装置を示す構成図である。図１において、１ないし３
４は図２に示す従来例と同一部分を示し、その説明は省
略する。新たな符号として、３５はコンバータ装置の起
動時に平滑コンデンサ４への初期充電電圧から電圧設定
値Ｅd ＊への立上げ時にフィードバック電圧Ｅd を所定
のサンプリングタイムで時系列に内蔵メモリに格納する
電圧トレース格納器、３６はトレースしたフィードバッ
ク電圧より、例えば立上がり時間、オーバシュート量を
演算し、これが所定の値になるように、電圧制御器１５
のゲインを推定し、電圧制御器１５にゲインを設定する
電圧制御ゲイン調節器である。
【００２８】また、３７はコンバータ装置の無負荷時の
無効電流設定値Ｉd ＊をステップ状もしくはランプ状に
立上げる無効電流ステップ応答発生器、３８は上記電圧
トレース格納器３５と同様に、ステップ応答時に無効電
流Ｉd を所定のサンプリングタイムで時系列に内蔵メモ
リに格納する無効電流トレース格納器、３９は上記電圧
制御ゲイン調節器３６と同様に、トレースした無効電流
より、例えば立上がり時間、オーバシュート量を演算
し、これが所定の値になるように電流制御器１２及び１
７のゲインを推定し、電流制御器１２、１７にゲインを
設定する電流制御ゲイン調節器である。
無効電流設定値Ｉd ＊をステップ状もしくはランプ状に
立上げる無効電流ステップ応答発生器、３８は上記電圧
トレース格納器３５と同様に、ステップ応答時に無効電
流Ｉd を所定のサンプリングタイムで時系列に内蔵メモ
リに格納する無効電流トレース格納器、３９は上記電圧
制御ゲイン調節器３６と同様に、トレースした無効電流
より、例えば立上がり時間、オーバシュート量を演算
し、これが所定の値になるように電流制御器１２及び１
７のゲインを推定し、電流制御器１２、１７にゲインを
設定する電流制御ゲイン調節器である。
【００２９】次に、上記構成を備える実施例１に係る動
作について説明する。コンバータ装置の起動前に、平滑
コンデンサ４にはあらかじめ初期充電が行われ、この初
期充電電圧が所定値に達したら、短絡スイッチ３４が閉
じ、コンバータ装置は起動され、所定の電圧設定値Ｅd
＊に立上げられる。そこで、電圧トレース格納器３５
は、図２に示すフローチャートに従い、コンバータ装置
が起動しているかどうかを判別し（ステップＳ２１）、
次に、直流電圧の立上げが完了したかを判別する（ステ
ップＳ２２）。すなわち、直流電圧Ｅd が直流電圧設定
値Ｅd ＊に収束したかどうかを判別する。これは、例え
ば、直流電圧Ｅd と直流電圧設定値Ｅd ＊との差が所定
値以内（ほぼ零）である状態が所定時間続けば電圧制御
が収束していると見なせば良い。そして、コンバータ装
置が起動し、かつ直流電圧の立上げ中の直流電圧Ｅd を
所定のサンプリングタイムで電圧トレース格納器３５内
のメモリに時系列で格納する（ステップＳ２３）。
作について説明する。コンバータ装置の起動前に、平滑
コンデンサ４にはあらかじめ初期充電が行われ、この初
期充電電圧が所定値に達したら、短絡スイッチ３４が閉
じ、コンバータ装置は起動され、所定の電圧設定値Ｅd
＊に立上げられる。そこで、電圧トレース格納器３５
は、図２に示すフローチャートに従い、コンバータ装置
が起動しているかどうかを判別し（ステップＳ２１）、
次に、直流電圧の立上げが完了したかを判別する（ステ
ップＳ２２）。すなわち、直流電圧Ｅd が直流電圧設定
値Ｅd ＊に収束したかどうかを判別する。これは、例え
ば、直流電圧Ｅd と直流電圧設定値Ｅd ＊との差が所定
値以内（ほぼ零）である状態が所定時間続けば電圧制御
が収束していると見なせば良い。そして、コンバータ装
置が起動し、かつ直流電圧の立上げ中の直流電圧Ｅd を
所定のサンプリングタイムで電圧トレース格納器３５内
のメモリに時系列で格納する（ステップＳ２３）。
【００３０】電圧制御ゲイン調節器３６は、格納された
直流電圧データより、充電電圧より高く、電圧設定値Ｅ
d ＊より小さい所定の立上がり電圧Ｅdaに達するまでの
時間を演算する。これは、例えば、直流電圧データと立
上がり電圧Ｅdaとを比較し、直流電圧データが立上がり
電圧Ｅdaに達するまでのデータ数をカウントし、これに
サンプリングタイムを積算すれば、立上がり時間Ｔvaが
演算できる。次に、直流電圧データの最大値を検出し、
これよりオーバシュート量Ｅdoを演算する。次に、あら
かじめ設定されている理想の立上がり時間Ｔv と、演算
した立上がり時間Ｔvaとを比較し、その比較差を例えば
比例倍し、比例要素補償電圧制御ゲインを演算し、これ
を設定されている電圧制御器１５の比例要素ゲインに加
算し、新たな比例要素電圧制御ゲインとして、電圧制御
器１５に設定する。これを繰り返すことにより、立上が
り時間Ｔvaは理想の立上がり時間Ｔv に近づくよう調整
される。
直流電圧データより、充電電圧より高く、電圧設定値Ｅ
d ＊より小さい所定の立上がり電圧Ｅdaに達するまでの
時間を演算する。これは、例えば、直流電圧データと立
上がり電圧Ｅdaとを比較し、直流電圧データが立上がり
電圧Ｅdaに達するまでのデータ数をカウントし、これに
サンプリングタイムを積算すれば、立上がり時間Ｔvaが
演算できる。次に、直流電圧データの最大値を検出し、
これよりオーバシュート量Ｅdoを演算する。次に、あら
かじめ設定されている理想の立上がり時間Ｔv と、演算
した立上がり時間Ｔvaとを比較し、その比較差を例えば
比例倍し、比例要素補償電圧制御ゲインを演算し、これ
を設定されている電圧制御器１５の比例要素ゲインに加
算し、新たな比例要素電圧制御ゲインとして、電圧制御
器１５に設定する。これを繰り返すことにより、立上が
り時間Ｔvaは理想の立上がり時間Ｔv に近づくよう調整
される。
【００３１】ここで、比例要素補償電圧制御ゲインを安
定に収束させるために、理想の立上がり時間Ｔv は、所
定の時間幅が設定され、この時間範囲内に、立上がり時
間Ｔvaが調整されたら、比例要素補償電圧ゲインの演算
を禁止し、電圧制御ゲインを固定する。次に、演算した
オーバシュート量Ｅdoがスイッチング素子等の耐電圧で
制限される所定の値より大きい場合、この差を例えば比
例倍し、積分要素補償電圧制御ゲインを演算し、これを
設定されている電圧制御器１５の積分要素ゲインから減
算し、新たな積分要素電圧制御ゲインとして、電圧制御
器１５に設定する。これを繰り返すことにより、オーバ
シュート量Ｅdoは所定の値以下に調整される。
定に収束させるために、理想の立上がり時間Ｔv は、所
定の時間幅が設定され、この時間範囲内に、立上がり時
間Ｔvaが調整されたら、比例要素補償電圧ゲインの演算
を禁止し、電圧制御ゲインを固定する。次に、演算した
オーバシュート量Ｅdoがスイッチング素子等の耐電圧で
制限される所定の値より大きい場合、この差を例えば比
例倍し、積分要素補償電圧制御ゲインを演算し、これを
設定されている電圧制御器１５の積分要素ゲインから減
算し、新たな積分要素電圧制御ゲインとして、電圧制御
器１５に設定する。これを繰り返すことにより、オーバ
シュート量Ｅdoは所定の値以下に調整される。
【００３２】また、無効電流ステップ応答発生器３７
は、有効電流設定値Ｉq ＊もしくは有効電流Ｉq より、
これが所定値以下の時、コンバータ装置の無負荷時と判
断し、無効電流設定値Ｉd ＊を零から所定値までステッ
プもしくはランプ状に所定時間立上げ、再び零に立下げ
る。そこで、無効電流トレース格納器３８は、無効電流
の立上げ期間中、無効電流Ｉd を所定のサンプリングタ
イムで内蔵メモリに時系列で格納する。
は、有効電流設定値Ｉq ＊もしくは有効電流Ｉq より、
これが所定値以下の時、コンバータ装置の無負荷時と判
断し、無効電流設定値Ｉd ＊を零から所定値までステッ
プもしくはランプ状に所定時間立上げ、再び零に立下げ
る。そこで、無効電流トレース格納器３８は、無効電流
の立上げ期間中、無効電流Ｉd を所定のサンプリングタ
イムで内蔵メモリに時系列で格納する。
【００３３】電流制御ゲイン調整器３９は、格納された
無効電流データより、所定値に達するまでの立上がり時
間ＴIa及びオーバシュート量Ｉdoを電圧制御ゲイン調節
器３６と同様にして演算する。次に、あらかじめ設定さ
れた理想の立上がり時ＴI と演算した立上がり時間ＴIa
とを比較し、電圧制御ゲイン調節器３６と同様に、電流
制御器１２、１７の比例要素ゲインを調整する。次に、
演算したオーバシュート量Ｉdoが所定の値より大きい場
合、電圧制御ゲイン調節器３６と同様に、電流制御器１
２、１７の積分要素ゲインを調整する。
無効電流データより、所定値に達するまでの立上がり時
間ＴIa及びオーバシュート量Ｉdoを電圧制御ゲイン調節
器３６と同様にして演算する。次に、あらかじめ設定さ
れた理想の立上がり時ＴI と演算した立上がり時間ＴIa
とを比較し、電圧制御ゲイン調節器３６と同様に、電流
制御器１２、１７の比例要素ゲインを調整する。次に、
演算したオーバシュート量Ｉdoが所定の値より大きい場
合、電圧制御ゲイン調節器３６と同様に、電流制御器１
２、１７の積分要素ゲインを調整する。
【００３４】上述したようにして、リアクトル２のイン
ダクタンス誤差及び平滑コンデンサ４の容量誤差に対
し、所定の制御応答が得られるように、それぞれ電流制
御器１２及び電圧制御器１５のゲインが自動調整される
点を除いては従来例と同様に動作する。すなわち、電流
制御器１２は、無効電流設定値Ｉd ＊と無効電流Ｉd と
の差電流信号を例えば比例積分演算し、電圧指令値ＶU
＊、ＶV ＊及びＶW ＊の直流量に相当する電圧指令値Ｖ
＊の電源電圧Ｅに対する直交電圧設定値Ｖd ＊を出力
し、また、電圧制御器１５は、電圧設定値Ｅd ＊と直流
電圧Ｅd との差電圧信号を例えば比例積分演算し、電源
電圧Ｅを基準としたときに同相成分となる出力電流Ｉの
有効電流設定値Ｉq ＊を出力する。
ダクタンス誤差及び平滑コンデンサ４の容量誤差に対
し、所定の制御応答が得られるように、それぞれ電流制
御器１２及び電圧制御器１５のゲインが自動調整される
点を除いては従来例と同様に動作する。すなわち、電流
制御器１２は、無効電流設定値Ｉd ＊と無効電流Ｉd と
の差電流信号を例えば比例積分演算し、電圧指令値ＶU
＊、ＶV ＊及びＶW ＊の直流量に相当する電圧指令値Ｖ
＊の電源電圧Ｅに対する直交電圧設定値Ｖd ＊を出力
し、また、電圧制御器１５は、電圧設定値Ｅd ＊と直流
電圧Ｅd との差電圧信号を例えば比例積分演算し、電源
電圧Ｅを基準としたときに同相成分となる出力電流Ｉの
有効電流設定値Ｉq ＊を出力する。
【００３５】そして、上記有効電流設定値Ｉq ＊は、減
算器１６により有効電流Ｉq が減算され、差電流信号と
なって電流制御器１７に入力され、電流制御器１７は、
差電流信号を例えば比例積分演算し、電圧指令値Ｖ＊の
電源電圧Ｅに対する同相電圧設定値Ｖq＊を出力する。
座標変換器１８は、直交電圧設定値Ｖd ＊及び同相電圧
設定値Ｖq ＊に基づいて、三相交流の電圧指令値ＶU
＊、ＶV ＊及びＶW ＊を、式（２）から演算し、各ＰＷ
Ｍ信号作成回路１９〜２１に出力することにより、各Ｐ
ＷＭ信号作成回路１９〜２１は、トランジスタ３ｅ及び
３ｆをそれぞれオン駆動するためのＰＷＭ信号Ｐa ない
しＰf を出力する。
算器１６により有効電流Ｉq が減算され、差電流信号と
なって電流制御器１７に入力され、電流制御器１７は、
差電流信号を例えば比例積分演算し、電圧指令値Ｖ＊の
電源電圧Ｅに対する同相電圧設定値Ｖq＊を出力する。
座標変換器１８は、直交電圧設定値Ｖd ＊及び同相電圧
設定値Ｖq ＊に基づいて、三相交流の電圧指令値ＶU
＊、ＶV ＊及びＶW ＊を、式（２）から演算し、各ＰＷ
Ｍ信号作成回路１９〜２１に出力することにより、各Ｐ
ＷＭ信号作成回路１９〜２１は、トランジスタ３ｅ及び
３ｆをそれぞれオン駆動するためのＰＷＭ信号Ｐa ない
しＰf を出力する。
【００３６】従って、上記実施例１によれば、コンバー
タ装置の起動時、平滑コンデンサ４の直流電圧を初期充
電電圧から所定の直流電圧設定値への立上げに於いて、
過渡応答特性を評価し、これが所定の値になるように、
電圧制御器１５のゲインを調整すると共に、コンバータ
装置の無負荷時、無効電流の過渡応答を行い、この過渡
応答特性を評価し、これが所定の値になるように、電流
制御器１２のゲインを調整することにより、平滑コンデ
ンサ４の容量誤差及び容量の経年変化に対し、所定の電
圧制御応答が得られると共に、リアクトル２のインダク
タンス誤差に対し、所定の電流制御応答が得られ、安定
かつ精度の高い制御が行い得るという効果がある。
タ装置の起動時、平滑コンデンサ４の直流電圧を初期充
電電圧から所定の直流電圧設定値への立上げに於いて、
過渡応答特性を評価し、これが所定の値になるように、
電圧制御器１５のゲインを調整すると共に、コンバータ
装置の無負荷時、無効電流の過渡応答を行い、この過渡
応答特性を評価し、これが所定の値になるように、電流
制御器１２のゲインを調整することにより、平滑コンデ
ンサ４の容量誤差及び容量の経年変化に対し、所定の電
圧制御応答が得られると共に、リアクトル２のインダク
タンス誤差に対し、所定の電流制御応答が得られ、安定
かつ精度の高い制御が行い得るという効果がある。
【００３７】
【発明の効果】以上のように、この発明の請求項１よれ
ば、電圧格納手段により、初期充電電圧から所定の指令
値への立上げ完了までの所定時間時系列に上記直流電圧
検出値をメモリに格納し、制御ゲイン調整手段によっ
て、上記電圧格納手段に格納された直流電圧データから
過渡応答特性を評価して所定の応答が得られるように直
流電圧制御手段のゲインを自動調整するようにしたの
で、平滑コンデンサの容量誤差及び容量の経年変化があ
っても所定の電圧制御応答を得ることができ、安定かつ
精度の高い制御装置が得られる効果がある。
ば、電圧格納手段により、初期充電電圧から所定の指令
値への立上げ完了までの所定時間時系列に上記直流電圧
検出値をメモリに格納し、制御ゲイン調整手段によっ
て、上記電圧格納手段に格納された直流電圧データから
過渡応答特性を評価して所定の応答が得られるように直
流電圧制御手段のゲインを自動調整するようにしたの
で、平滑コンデンサの容量誤差及び容量の経年変化があ
っても所定の電圧制御応答を得ることができ、安定かつ
精度の高い制御装置が得られる効果がある。
【００３８】また、請求項２によれば、無効電流格納手
段により、無効電流設定値の立上げから立上げ完了まで
の所定時間無効電流検出値を時系列にメモリに格納し、
制御ゲイン調整手段によって、無効電流格納手段に格納
された無効電流データから過渡応答特性を評価して所定
の応答が得られるように無効電流制御手段及び有効電流
制御手段のゲインを自動調整するようにしたので、交流
リアクトルのインダクタンス誤差があっても所定の電流
制御応答を得ることができ、安定かつ精度の高い制御装
置が得られる効果がある。
段により、無効電流設定値の立上げから立上げ完了まで
の所定時間無効電流検出値を時系列にメモリに格納し、
制御ゲイン調整手段によって、無効電流格納手段に格納
された無効電流データから過渡応答特性を評価して所定
の応答が得られるように無効電流制御手段及び有効電流
制御手段のゲインを自動調整するようにしたので、交流
リアクトルのインダクタンス誤差があっても所定の電流
制御応答を得ることができ、安定かつ精度の高い制御装
置が得られる効果がある。
【００３９】また、請求項３によれば、上記制御ゲイン
調整手段により、直流電圧または無効電流のデータが所
定値まで立上がる立上り時間を検出し、その立上り時間
が所定の立上り時間になるように上記直流電圧制御手段
または上記無効及び有効電流制御手段のゲインを調整す
るようにしたので、実際の平滑コンデンサの容量誤差及
び容量の経年変化、交流リアクトルのインダクタンス誤
差に対応した所定の電圧、電流制御応答を得ることがで
き、安定かつ精度の高い制御装置が得られる効果があ
る。
調整手段により、直流電圧または無効電流のデータが所
定値まで立上がる立上り時間を検出し、その立上り時間
が所定の立上り時間になるように上記直流電圧制御手段
または上記無効及び有効電流制御手段のゲインを調整す
るようにしたので、実際の平滑コンデンサの容量誤差及
び容量の経年変化、交流リアクトルのインダクタンス誤
差に対応した所定の電圧、電流制御応答を得ることがで
き、安定かつ精度の高い制御装置が得られる効果があ
る。
【００４０】また、請求項４によれば、上記制御ゲイン
調整手段により、直流電圧または無効電流のデータから
オーバーシュート量を検出し、そのオーバーシュート量
が所定値以下になるように上記直流電圧制御手段または
上記無効及び有効電流制御手段のゲインを調整するよう
にしたので、実際の平滑コンデンサの容量誤差及び容量
の経年変化、交流リアクトルのインダクタンス誤差に対
応した所定の電圧、電流制御応答を得ることができ、安
定かつ精度の高い制御装置が得られる効果がある。
調整手段により、直流電圧または無効電流のデータから
オーバーシュート量を検出し、そのオーバーシュート量
が所定値以下になるように上記直流電圧制御手段または
上記無効及び有効電流制御手段のゲインを調整するよう
にしたので、実際の平滑コンデンサの容量誤差及び容量
の経年変化、交流リアクトルのインダクタンス誤差に対
応した所定の電圧、電流制御応答を得ることができ、安
定かつ精度の高い制御装置が得られる効果がある。
【００４１】さらに、請求項５によれば、請求項２にお
いて、上記無効電流設定手段により、有効電流により無
負荷状態を検出した時、所定時間、無効電流指令値を零
から所定値までステップ状もしくはランプ状に立上げ、
再び零に立下げるようにしたので、無効電流検出値との
比較に基づく直流電圧制御手段または上記無効及び有効
電流制御手段のゲインを調整を容易にすることができる
という効果を奏する。
いて、上記無効電流設定手段により、有効電流により無
負荷状態を検出した時、所定時間、無効電流指令値を零
から所定値までステップ状もしくはランプ状に立上げ、
再び零に立下げるようにしたので、無効電流検出値との
比較に基づく直流電圧制御手段または上記無効及び有効
電流制御手段のゲインを調整を容易にすることができる
という効果を奏する。
【図１】この発明の実施例１によるＰＷＭコンバータの
制御装置を示す構成図である。
制御装置を示す構成図である。
【図２】図１の電圧トレース格納器３５のフローチャー
トである。
トである。
【図３】従来のＰＷＭコンバータの制御装置を示す構成
図である。
図である。
１ 三相交流電源 ２ 交流リアクトル ３ 電力変換器 ４ 平滑コンデンサ ５ 電圧検出器 ７ 電流検出器 １０ 無効電流設定回路 １２ 電流制御器 １３ 直流電圧設定回路 １５ 電圧制御器 １７ 電流制御器 １９ ＰＷＭ信号作成回路 ２０ ＰＷＭ信号作成回路 ２１ ＰＷＭ信号作成回路 ３３ 限流抵抗 ３４ 短絡スイッチ ３５ 電圧トレース格納器 ３６ 電圧制御ゲイン調整器 ３７ 無効電流ステップ応答発生器 ３８ 無効電流トレース格納器 ３９ 電流制御ゲイン調整器
Claims (5)
- 【請求項１】 交流電源からの交流電力を交流リアクト
ル及び起動前に投入されて起動完了後は短絡される初期
充電手段を介して直流電力に変換する電力変換器と、こ
の電力変換器の出力端子間に設けられて起動前に初期充
電される平滑コンデンサと、上記交流電源に直交する無
効電流設定値及び直流電圧設定値に基づいて上記電力変
換器をＰＷＭ制御する制御手段とを備えた電力変換器の
制御装置において、初期充電電圧値から所定の指令値ま
でステップもしくはランプ状に設定した直流電圧設定値
を出力する直流電圧設定手段と、上記電力変換器から出
力される直流電圧を検出する直流電圧検出手段と、上記
直流電圧指令値と直流電圧検出値とにより直流電圧をフ
ィードバック制御する直流電圧制御手段と、初期充電電
圧から所定の指令値への立上げ完了までの所定時間時系
列に上記直流電圧検出値をメモリに格納する電圧格納手
段と、上記電圧格納手段に格納された直流電圧データか
ら過渡応答特性を評価して所定の応答が得られるように
上記直流電圧制御手段のゲインを自動調整する制御ゲイ
ン調整手段とを備えたことを特徴とする電力変換器の制
御装置。 - 【請求項２】 交流電源からの交流電力を交流リアクト
ル及び起動前に投入されて起動完了後は短絡される初期
充電手段を介して直流電力に変換する電力変換器と、こ
の電力変換器の出力端子間に設けられて起動前に初期充
電される平滑コンデンサと、上記交流電源に直交する無
効電流設定値及び直流電圧設定値に基づいて上記電力変
換器をＰＷＭ制御する制御手段とを備えた電力変換器の
制御装置において、直流電圧を制御する直流電圧制御手
段と、交流電源に直交する無効電流をフィードバック制
御する無効電流制御手段と、交流電源に同相な有効電流
を制御する有効電流制御手段と、無効電流を検出するた
めの電流検出手段と、ステップ状もしくはランプ状に立
上げる無効電流設定値を出力する無効電流設定手段と、
無効電流設定値の立上げから立上げ完了までの所定時間
上記無効電流検出値を時系列にメモリに格納する無効電
流格納手段と、上記無効電流格納手段に格納された無効
電流データから過渡応答特性を評価して所定の応答が得
られるように上記無効電流制御手段及び有効電流制御手
段のゲインを自動調整する制御ゲイン調整手段とを備え
たことを特徴とする電力変換器の制御装置。 - 【請求項３】 上記制御ゲイン調整手段は、直流電圧ま
たは無効電流のデータが所定値まで立上がる立上り時間
を検出し、その立上り時間が所定の立上り時間になるよ
うに上記直流電圧制御手段または上記無効及び有効電流
制御手段のゲインを調整することを特徴とする請求項１
または２記載の電力変換器の制御装置。 - 【請求項４】 上記制御ゲイン調整手段は、直流電圧ま
たは無効電流のデータからオーバーシュート量を検出
し、そのオーバーシュート量が所定値以下になるように
上記直流電圧制御手段または上記無効及び有効電流制御
手段のゲインを調整することを特徴とする請求項１また
は２記載の電力変換器の制御装置。 - 【請求項５】 上記無効電流設定手段は、有効電流によ
り無負荷状態を検出した時、所定時間、無効電流指令値
を零から所定値までステップ状もしくはランプ状に立上
げ、再び零に立下げることを特徴とする請求項２記載の
電力変換器の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29217593A JPH07147775A (ja) | 1993-11-22 | 1993-11-22 | 電力変換器の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29217593A JPH07147775A (ja) | 1993-11-22 | 1993-11-22 | 電力変換器の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07147775A true JPH07147775A (ja) | 1995-06-06 |
Family
ID=17778536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29217593A Pending JPH07147775A (ja) | 1993-11-22 | 1993-11-22 | 電力変換器の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07147775A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010137128A1 (ja) | 2009-05-27 | 2010-12-02 | トヨタ自動車株式会社 | コンバータの制御装置およびそれを備える電動車両 |
| JP2019161810A (ja) * | 2018-03-12 | 2019-09-19 | ファナック株式会社 | 電力変換装置及びその制御方法 |
| WO2023166662A1 (ja) * | 2022-03-03 | 2023-09-07 | 三菱電機株式会社 | コンバータの制御装置 |
-
1993
- 1993-11-22 JP JP29217593A patent/JPH07147775A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010137128A1 (ja) | 2009-05-27 | 2010-12-02 | トヨタ自動車株式会社 | コンバータの制御装置およびそれを備える電動車両 |
| US8760097B2 (en) | 2009-05-27 | 2014-06-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device for converter and electrically powered vehicle provided with the same |
| JP2019161810A (ja) * | 2018-03-12 | 2019-09-19 | ファナック株式会社 | 電力変換装置及びその制御方法 |
| WO2023166662A1 (ja) * | 2022-03-03 | 2023-09-07 | 三菱電機株式会社 | コンバータの制御装置 |
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