JPH07163001A - 電力変換装置の制御装置 - Google Patents
電力変換装置の制御装置Info
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- JPH07163001A JPH07163001A JP5308439A JP30843993A JPH07163001A JP H07163001 A JPH07163001 A JP H07163001A JP 5308439 A JP5308439 A JP 5308439A JP 30843993 A JP30843993 A JP 30843993A JP H07163001 A JPH07163001 A JP H07163001A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 入力電圧Ｖi に対して一定の出力電圧を出力
するフィ−ドフォワ−ド指令ＡＬi をフィ―ドフォワ―
ド制御器11で演算し、出力電圧設定器12で設定された電
圧Ｖc と出力電圧Ｖo との差Ｖd が零となるようなフィ
−ドバック指令ＡＬo をフィ―ドバック制御器14で演算
する。特定周波数成分抽出器16は、帰線電流Ｉから周波
数ｆc の成分の電流Ｉｆc を抽出する。移相器18は電流
Ｉｆc を打ち消す位相を制御し、電流ゲイン制御器19は
この位相を電流制御補正指令ＡＬxに変換する。変調波
発生部20は、加算器15により得られた変調率ＡＬの変調
波を発生する。キャリア信号発生部21はキャリア信号を
発生し、スイッチング信号生成部22は変調波とキャリア
信号からスイッチング信号Ｇを生成する。 【効果】 帰線電流から保安機器固有の電流周波数成分
を除去すると共に、入力電圧の変動に対して出力電圧を
一定に制御することができる。
するフィ−ドフォワ−ド指令ＡＬi をフィ―ドフォワ―
ド制御器11で演算し、出力電圧設定器12で設定された電
圧Ｖc と出力電圧Ｖo との差Ｖd が零となるようなフィ
−ドバック指令ＡＬo をフィ―ドバック制御器14で演算
する。特定周波数成分抽出器16は、帰線電流Ｉから周波
数ｆc の成分の電流Ｉｆc を抽出する。移相器18は電流
Ｉｆc を打ち消す位相を制御し、電流ゲイン制御器19は
この位相を電流制御補正指令ＡＬxに変換する。変調波
発生部20は、加算器15により得られた変調率ＡＬの変調
波を発生する。キャリア信号発生部21はキャリア信号を
発生し、スイッチング信号生成部22は変調波とキャリア
信号からスイッチング信号Ｇを生成する。 【効果】 帰線電流から保安機器固有の電流周波数成分
を除去すると共に、入力電圧の変動に対して出力電圧を
一定に制御することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電気車に搭載される電気
品に供給される交流電力を制御する電力変換装置の制御
装置に関する。
品に供給される交流電力を制御する電力変換装置の制御
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気車に搭載される電気品（以下、負荷
という）に供給される交流電力は、架線から集電器によ
り集電した直流電力が、スイッチング素子から構成され
る電力変換装置により変換されて得られたものである。
通常電力変換装置の入力側には、地上に設置される保安
機器に誘導障害を与える周波数成分を除去するフィルタ
回路として、Ｌ字型に接続されたフィルタリアクトルと
フィルタコンデンサが接続されている。
という）に供給される交流電力は、架線から集電器によ
り集電した直流電力が、スイッチング素子から構成され
る電力変換装置により変換されて得られたものである。
通常電力変換装置の入力側には、地上に設置される保安
機器に誘導障害を与える周波数成分を除去するフィルタ
回路として、Ｌ字型に接続されたフィルタリアクトルと
フィルタコンデンサが接続されている。
【０００３】集電器により集電される直流電力は、同じ
き電区間を走行する他の電気車の影響、電気車の駆動力
を得るために構成される主回路の影響、集電器の瞬時離
線などにより、大きくかつ急峻に変動する。しかし負荷
に対しては常に一定電圧を供給しなくてはならない。そ
こで図６に示されるような制御装置にて、電力変換装置
を構成するスイッチング素子を、パルス幅変調を行なっ
て得られたスイッチング信号により制御する。
き電区間を走行する他の電気車の影響、電気車の駆動力
を得るために構成される主回路の影響、集電器の瞬時離
線などにより、大きくかつ急峻に変動する。しかし負荷
に対しては常に一定電圧を供給しなくてはならない。そ
こで図６に示されるような制御装置にて、電力変換装置
を構成するスイッチング素子を、パルス幅変調を行なっ
て得られたスイッチング信号により制御する。
【０００４】フィ―ドフォワ―ド制御器11は、電力変換
装置の入力電圧（電力変換装置の入力端に接続されたフ
ィルタコンデンサの端子間電圧）Ｖi を入力とし、入力
電圧Ｖi に対して一定の出力電圧Ｖo を出力するフィ−
ドフォワ−ド指令（以下、ＦＦ指令という）ＡＬi を計
算する。又減算器13は、電力変換装置の出力電圧Ｖoと
出力電圧設定器12であらかじめ設定される基準電圧Ｖc
との偏差Ｖd を求める。そしてフィ―ドバック制御器14
は、この偏差Ｖd を入力し、偏差Ｖd を少なくするよう
なフィ−ドバック指令（以下、ＦＢ指令という）ＡＬo
を計算する。そしてこのＦＦ指令ＡＬi とＦＢ指令ＡＬ
o を加算器15に入力して変調率ＡＬを得る。この変調率
ＡＬの変調波を生成して、あらかじめ設定されるキャリ
ア信号とからパルス幅変調を行い電力変換装置に対して
スイッチング信号を出力し、一定出力電圧Ｖo を負荷に
供給する様に制御する。
装置の入力電圧（電力変換装置の入力端に接続されたフ
ィルタコンデンサの端子間電圧）Ｖi を入力とし、入力
電圧Ｖi に対して一定の出力電圧Ｖo を出力するフィ−
ドフォワ−ド指令（以下、ＦＦ指令という）ＡＬi を計
算する。又減算器13は、電力変換装置の出力電圧Ｖoと
出力電圧設定器12であらかじめ設定される基準電圧Ｖc
との偏差Ｖd を求める。そしてフィ―ドバック制御器14
は、この偏差Ｖd を入力し、偏差Ｖd を少なくするよう
なフィ−ドバック指令（以下、ＦＢ指令という）ＡＬo
を計算する。そしてこのＦＦ指令ＡＬi とＦＢ指令ＡＬ
o を加算器15に入力して変調率ＡＬを得る。この変調率
ＡＬの変調波を生成して、あらかじめ設定されるキャリ
ア信号とからパルス幅変調を行い電力変換装置に対して
スイッチング信号を出力し、一定出力電圧Ｖo を負荷に
供給する様に制御する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】集電器の瞬時離線や、
他の電気車の影響により入力電圧Ｖi が変動するが、負
荷に供給する出力電圧Ｖo を一定に保とうとするため
に、電力変換装置のスイッチング素子のスイッチングの
タイミングは一定ではない。このため架線から集電器を
介して電力変換装置に流れ、電力変換装置から車輪を介
してレ―ルに流れる電流は変動する。このレ―ルに流れ
る電流は帰線電流と呼ばれる。レ―ル上には更に地上に
設置される各保安機器固有の周波数の電流（信号電流）
が流れており、この帰線電流を信号電流に重畳して流す
ことで電気車の位置の確認や信号の切り換えを行ってい
る。電力変換装置へ入力する電流は、フィルタリアクト
ル，フィルタコンデンサで保安機器に誘導障害を与える
周波数成分を除去した電流となるように制限されている
が、電力変換装置を介してレ―ルに流れる帰線電流は変
動するために、帰線電流の変動により生じる周波数と保
安機器固有の電流周波数が一致して保安機器が誤動作し
てしまうという問題があった。
他の電気車の影響により入力電圧Ｖi が変動するが、負
荷に供給する出力電圧Ｖo を一定に保とうとするため
に、電力変換装置のスイッチング素子のスイッチングの
タイミングは一定ではない。このため架線から集電器を
介して電力変換装置に流れ、電力変換装置から車輪を介
してレ―ルに流れる電流は変動する。このレ―ルに流れ
る電流は帰線電流と呼ばれる。レ―ル上には更に地上に
設置される各保安機器固有の周波数の電流（信号電流）
が流れており、この帰線電流を信号電流に重畳して流す
ことで電気車の位置の確認や信号の切り換えを行ってい
る。電力変換装置へ入力する電流は、フィルタリアクト
ル，フィルタコンデンサで保安機器に誘導障害を与える
周波数成分を除去した電流となるように制限されている
が、電力変換装置を介してレ―ルに流れる帰線電流は変
動するために、帰線電流の変動により生じる周波数と保
安機器固有の電流周波数が一致して保安機器が誤動作し
てしまうという問題があった。
【０００６】保安機器はレ―ルに固有の周波数の電流を
流すことで電気車の位置を確認したり、信号を切り換え
たり、踏切を上下させているため、誤動作すると電気車
が走行できなくなる。これまでは各路線毎に保安機器固
有の電流周波数と一致しないように、フィ―ドフォワ―
ド制御器11やフィ―ドバック制御器14の制御定数を調整
することで対応していた。しかしながら入力電圧の変動
に対して出力電圧を一定にするためのフィ―ドフォワ―
ド制御器11とフィ―ドバック制御器14の制御定数を調整
してしまうため、出力電圧を一定にする制御が十分に行
えなくなるという問題が生じてしまっていた。
流すことで電気車の位置を確認したり、信号を切り換え
たり、踏切を上下させているため、誤動作すると電気車
が走行できなくなる。これまでは各路線毎に保安機器固
有の電流周波数と一致しないように、フィ―ドフォワ―
ド制御器11やフィ―ドバック制御器14の制御定数を調整
することで対応していた。しかしながら入力電圧の変動
に対して出力電圧を一定にするためのフィ―ドフォワ―
ド制御器11とフィ―ドバック制御器14の制御定数を調整
してしまうため、出力電圧を一定にする制御が十分に行
えなくなるという問題が生じてしまっていた。
【０００７】そこで本発明は上記問題点を解決するため
になされたもので、入力電圧の変動に対して出力電圧を
一定にする制御特性を保ちつつ、保安機器に対しての誘
導障害を防止する電力変換装置の制御装置を提供するこ
とを目的とする。
になされたもので、入力電圧の変動に対して出力電圧を
一定にする制御特性を保ちつつ、保安機器に対しての誘
導障害を防止する電力変換装置の制御装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために本発明では、電力変換装置の入力側直流電圧に対
して、電力変換装置が一定の交流電圧を出力すべき電力
変換装置の第１の変調率を演算する第１の演算手段と、
電力変換装置の出力側交流電圧を、あらかじめ設定され
た電圧指令値に基づいて制御する電力変換装置の第２の
変調率を演算する第２の演算手段と、電力変換装置を介
して電気車が走行するレ―ル上へ流れる帰線電流から、
あらかじめ設定された周波数の成分を打ち消すべき電力
変換装置の第３の変調率を演算する第３の演算手段と、
第１の変調率と第２の変調率と第３の変調率との和の変
調波とあらかじめ設定されたキャリア信号とからスイッ
チング信号を生成するスイッチング信号生成手段とを有
してなる。又第３の演算手段は、帰線電流からあらかじ
め設定された周波数の成分の電流を抽出する特定周波数
成分抽出器と、この特定周波数成分抽出器で抽出された
電流を打ち消すべく電流の位相を検出する移相器とを有
してなる。更に第３の演算手段には、レ―ル上を流れ、
地上に設置された保安機器を制御する信号電流の周波数
を設定し、特定周波数成分抽出器に周波数を入力する信
号周波数設定器を有してなる。
ために本発明では、電力変換装置の入力側直流電圧に対
して、電力変換装置が一定の交流電圧を出力すべき電力
変換装置の第１の変調率を演算する第１の演算手段と、
電力変換装置の出力側交流電圧を、あらかじめ設定され
た電圧指令値に基づいて制御する電力変換装置の第２の
変調率を演算する第２の演算手段と、電力変換装置を介
して電気車が走行するレ―ル上へ流れる帰線電流から、
あらかじめ設定された周波数の成分を打ち消すべき電力
変換装置の第３の変調率を演算する第３の演算手段と、
第１の変調率と第２の変調率と第３の変調率との和の変
調波とあらかじめ設定されたキャリア信号とからスイッ
チング信号を生成するスイッチング信号生成手段とを有
してなる。又第３の演算手段は、帰線電流からあらかじ
め設定された周波数の成分の電流を抽出する特定周波数
成分抽出器と、この特定周波数成分抽出器で抽出された
電流を打ち消すべく電流の位相を検出する移相器とを有
してなる。更に第３の演算手段には、レ―ル上を流れ、
地上に設置された保安機器を制御する信号電流の周波数
を設定し、特定周波数成分抽出器に周波数を入力する信
号周波数設定器を有してなる。
【０００９】
【作用】上述した構成により電力変換装置が入力直流電
圧に対して出力すべき一定の交流電圧を求める第１の演
算手段により、第１の変調率が求められ、電力変換装置
が出力する交流電圧と電圧指令値とが一致するような第
２の変調率が第２の演算手段で求められる。
圧に対して出力すべき一定の交流電圧を求める第１の演
算手段により、第１の変調率が求められ、電力変換装置
が出力する交流電圧と電圧指令値とが一致するような第
２の変調率が第２の演算手段で求められる。
【００１０】信号周波数設定器は、保安機器を制御する
信号電流の周波数を設定し、特定周波数成分抽出器によ
り、帰線電流のうち保安機器へ影響を与える周波数成分
の電流を抽出する。移相器は保安機器へ影響を与える周
波数成分の電流を打ち消す位相を制御する。そして、移
相器により制御された位相から第３の変調率が求められ
る。
信号電流の周波数を設定し、特定周波数成分抽出器によ
り、帰線電流のうち保安機器へ影響を与える周波数成分
の電流を抽出する。移相器は保安機器へ影響を与える周
波数成分の電流を打ち消す位相を制御する。そして、移
相器により制御された位相から第３の変調率が求められ
る。
【００１１】第１の変調率と第２の変調率と第３の変調
率との和から変調波を得、この変調波をもとにスイッチ
ング信号生成手段により生成されたスイッチング信号に
よって電力変換装置を制御することで、入力電圧の変動
に対して出力電圧を一定にする制御特性を保ちつつ、保
安機器に対しての誘導障害を防止することができる。
率との和から変調波を得、この変調波をもとにスイッチ
ング信号生成手段により生成されたスイッチング信号に
よって電力変換装置を制御することで、入力電圧の変動
に対して出力電圧を一定にする制御特性を保ちつつ、保
安機器に対しての誘導障害を防止することができる。
【００１２】
【実施例】本発明の実施例を図面を参照し詳細に説明す
る。図１は本発明の一実施例を示す電力変換装置の制御
装置の構成図である。図２は特定周波数成分検出器の特
性図、図３は移相器の入出力の関係を示す図である。
又、図４は電気車の補助電源装置の概略構成図、図５は
スイッチング信号生成部で生成されるスイッチング信号
を説明する図である。
る。図１は本発明の一実施例を示す電力変換装置の制御
装置の構成図である。図２は特定周波数成分検出器の特
性図、図３は移相器の入出力の関係を示す図である。
又、図４は電気車の補助電源装置の概略構成図、図５は
スイッチング信号生成部で生成されるスイッチング信号
を説明する図である。
【００１３】架線１から集電器２により集電した直流電
力は、遮断器３、フィルタリアクトル４ａとフィルタコ
ンデンサ４ｂからなるフィルタ回路を介してスイッチン
グ素子から構成される電力変換装置５に供給される。そ
して直流電力は電力変換装置５により３相交流電力に変
換され、この３相交流電力は変圧器６を介して空調装置
７ａ、コンプレッサ７ｂ、照明器具７ｃ、制御機器７ｄ
などの車両用電気品（以下、負荷７という）に供給され
る。検出器９ａはフィルタコンデンサ４ｂの端子間電圧
（入力電圧）を検出する。又検出器９ｂにおいて電力変
換装置５の出力電圧（三相交流出力電圧の実効値電圧）
を検出する。更に検出器９ｃは電力変換装置５からレ―
ル10へ流れる帰線電流Ｉを検出する。制御装置８では図
５に示されるように電力変換装置５の出力電圧の基準と
なる変調波Ａと三角波のキャリア信号Ｂとから、電力変
換装置５のスイッチング素子を制御するスイッチング信
号Ｇを得、電力変換装置５に対してスイッチング信号Ｇ
を出力する。そして電力変換装置５のスイッチング素子
は制御装置８からの指令により動作し、電力変換装置５
は３相交流電力を出力する。
力は、遮断器３、フィルタリアクトル４ａとフィルタコ
ンデンサ４ｂからなるフィルタ回路を介してスイッチン
グ素子から構成される電力変換装置５に供給される。そ
して直流電力は電力変換装置５により３相交流電力に変
換され、この３相交流電力は変圧器６を介して空調装置
７ａ、コンプレッサ７ｂ、照明器具７ｃ、制御機器７ｄ
などの車両用電気品（以下、負荷７という）に供給され
る。検出器９ａはフィルタコンデンサ４ｂの端子間電圧
（入力電圧）を検出する。又検出器９ｂにおいて電力変
換装置５の出力電圧（三相交流出力電圧の実効値電圧）
を検出する。更に検出器９ｃは電力変換装置５からレ―
ル10へ流れる帰線電流Ｉを検出する。制御装置８では図
５に示されるように電力変換装置５の出力電圧の基準と
なる変調波Ａと三角波のキャリア信号Ｂとから、電力変
換装置５のスイッチング素子を制御するスイッチング信
号Ｇを得、電力変換装置５に対してスイッチング信号Ｇ
を出力する。そして電力変換装置５のスイッチング素子
は制御装置８からの指令により動作し、電力変換装置５
は３相交流電力を出力する。
【００１４】次に電力変換装置の制御装置８について詳
しく説明する。フィ―ドフォワ―ド制御器11は、入力電
圧Ｖi に対して常に一定の電圧Ｖo を出力するＦＦ指令
ＡＬi を計算する。例えば入力電圧Ｖi が上昇したら変
調波Ａの振幅を下げるＦＦ指令ＡＬi を計算し、入力電
圧Ｖi が低下したら変調波Ａの振幅を上げるＦＦ指令Ａ
Ｌi を計算し出力する。減算器13は、出力電圧Ｖo と出
力電圧設定器12であらかじめ設定される基準電圧Ｖc と
の偏差Ｖd を求める。フィ―ドバック制御器14は、偏差
Ｖd が零となるようなＦＢ指令ＡＬo を計算する。集電
器２の瞬時離線や、他の電気車の影響により、入力電圧
Ｖi が変動するが、負荷７に供給する出力電圧Ｖo を一
定に保とうとするために、帰線電流Ｉは変動しリップル
分が生じる。この帰線電流Ｉは特定周波数成分抽出器16
に入力される。特定周波数成分抽出器16はバンドパスフ
ィルタで構成され、帰線電流Ｉのうち信号周波数設定器
17で設定された周波数の成分を抽出するものである。信
号周波数設定器17で設定される周波数ｆc は保安機器の
固有の電流周波数である。つまり帰線電流Ｉは特定周波
数成分抽出器16で信号周波数設定器17で設定される周波
数ｆc 成分の電流Ｉｆc が抽出される。移相器18は電流
Ｉｆc を入力し、電流Ｉｆc の位相を制御する。電流ゲ
イン制御器19は移相器18で制御した位相から、フィ―ド
フォワ―ド制御器11，フィ―ドバック制御器14のゲイン
と合わせた電流制御補正指令ＡＬx を出力する。
しく説明する。フィ―ドフォワ―ド制御器11は、入力電
圧Ｖi に対して常に一定の電圧Ｖo を出力するＦＦ指令
ＡＬi を計算する。例えば入力電圧Ｖi が上昇したら変
調波Ａの振幅を下げるＦＦ指令ＡＬi を計算し、入力電
圧Ｖi が低下したら変調波Ａの振幅を上げるＦＦ指令Ａ
Ｌi を計算し出力する。減算器13は、出力電圧Ｖo と出
力電圧設定器12であらかじめ設定される基準電圧Ｖc と
の偏差Ｖd を求める。フィ―ドバック制御器14は、偏差
Ｖd が零となるようなＦＢ指令ＡＬo を計算する。集電
器２の瞬時離線や、他の電気車の影響により、入力電圧
Ｖi が変動するが、負荷７に供給する出力電圧Ｖo を一
定に保とうとするために、帰線電流Ｉは変動しリップル
分が生じる。この帰線電流Ｉは特定周波数成分抽出器16
に入力される。特定周波数成分抽出器16はバンドパスフ
ィルタで構成され、帰線電流Ｉのうち信号周波数設定器
17で設定された周波数の成分を抽出するものである。信
号周波数設定器17で設定される周波数ｆc は保安機器の
固有の電流周波数である。つまり帰線電流Ｉは特定周波
数成分抽出器16で信号周波数設定器17で設定される周波
数ｆc 成分の電流Ｉｆc が抽出される。移相器18は電流
Ｉｆc を入力し、電流Ｉｆc の位相を制御する。電流ゲ
イン制御器19は移相器18で制御した位相から、フィ―ド
フォワ―ド制御器11，フィ―ドバック制御器14のゲイン
と合わせた電流制御補正指令ＡＬx を出力する。
【００１５】加算器15はＦＦ指令ＡＬi 、ＦＢ指令ＡＬ
o 、電流制御補正指令ＡＬx を入力して加算し、変調率
ＡＬを出力する。変調波発生部20は変調率ＡＬを入力
し、図５に示されるような変調波Ａを発生する。またキ
ャリア信号発生部21は、図５に示されるような三角波の
キャリア信号Ｂを発生し、スイッチング信号発生部22に
て、変調率ＡＬの変調波Ａとキャリア信号Ｂとにより電
力変換装置５のスイッチング素子のスイッチング信号Ｇ
を生成する。
o 、電流制御補正指令ＡＬx を入力して加算し、変調率
ＡＬを出力する。変調波発生部20は変調率ＡＬを入力
し、図５に示されるような変調波Ａを発生する。またキ
ャリア信号発生部21は、図５に示されるような三角波の
キャリア信号Ｂを発生し、スイッチング信号発生部22に
て、変調率ＡＬの変調波Ａとキャリア信号Ｂとにより電
力変換装置５のスイッチング素子のスイッチング信号Ｇ
を生成する。
【００１６】特定周波数成分抽出器16では、図２に示さ
れるように信号周波数設定器17で設定された周波数ｆc
の成分を抽出するバンドパスフィルタのフィルタ関数が
帰線電流Ｉに作用し、図３に示されるように周波数ｆc
の電流Ｉｆc が抽出され、移相器18に入力される。移相
器18では電流Ｉｆc が打ち消されるような位相θが制御
される。そして電流ゲイン調整器19でこの位相θからフ
ィ―ドフォワ―ド制御器11が出力するＦＦ指令ＡＬi 、
フィ―ドバック制御器14が出力するＦＢ指令ＡＬo とマ
ッチングするように電流制御補正指令ＡＬx が計算され
る。
れるように信号周波数設定器17で設定された周波数ｆc
の成分を抽出するバンドパスフィルタのフィルタ関数が
帰線電流Ｉに作用し、図３に示されるように周波数ｆc
の電流Ｉｆc が抽出され、移相器18に入力される。移相
器18では電流Ｉｆc が打ち消されるような位相θが制御
される。そして電流ゲイン調整器19でこの位相θからフ
ィ―ドフォワ―ド制御器11が出力するＦＦ指令ＡＬi 、
フィ―ドバック制御器14が出力するＦＢ指令ＡＬo とマ
ッチングするように電流制御補正指令ＡＬx が計算され
る。
【００１７】帰線電流Ｉのリップル分が保安機器固有の
電流周波数ｆc の成分を持たない時は、特定周波数成分
抽出器16から出力されるＩｆc は零となり、電流制御補
正は行われない。従って従来と同様に常に入力電圧Ｖi
の変動に対して出力電圧Ｖoが一定になるようにフィ―
ドフォワ―ド制御器11でＦＦ指令ＡＬi が計算され、出
力電圧Ｖo と設定値Ｖc との差Ｖd が零となるようにフ
ィ―ドバック制御器14でＦＢ指令ＡＬo が計算され、こ
のＡＬi とＡＬo の和が変調率ＡＬとなる。変調波発生
部20は変調率ＡＬを入力し、変調波を発生する。またキ
ャリア信号発生部21は、三角波のキャリア信号を発生
し、スイッチング信号発生部22にて、変調率ＡＬの変調
波とキャリア信号とにより電力変換装置５のスイッチン
グ素子のスイッチング信号Ｇを生成する。
電流周波数ｆc の成分を持たない時は、特定周波数成分
抽出器16から出力されるＩｆc は零となり、電流制御補
正は行われない。従って従来と同様に常に入力電圧Ｖi
の変動に対して出力電圧Ｖoが一定になるようにフィ―
ドフォワ―ド制御器11でＦＦ指令ＡＬi が計算され、出
力電圧Ｖo と設定値Ｖc との差Ｖd が零となるようにフ
ィ―ドバック制御器14でＦＢ指令ＡＬo が計算され、こ
のＡＬi とＡＬo の和が変調率ＡＬとなる。変調波発生
部20は変調率ＡＬを入力し、変調波を発生する。またキ
ャリア信号発生部21は、三角波のキャリア信号を発生
し、スイッチング信号発生部22にて、変調率ＡＬの変調
波とキャリア信号とにより電力変換装置５のスイッチン
グ素子のスイッチング信号Ｇを生成する。
【００１８】又帰線電流Ｉのリップル分が保安機器固有
の電流周波数ｆc の成分を持つ時は、特定周波数成分抽
出器16で図２に示されるフィルタ関数が入力電流Ｉに作
用して周波数ｆc の電流成分Ｉｆc が抽出される。移相
器18ではこの電流成分Ｉｆcを打ち消す特性となるよう
に位相θが調整され、電流ゲイン制御器19にて電流制御
補正指令ＡＬx が出力される。フィ―ドフォワ―ド制御
器11では入力電圧Ｖiに対して常に一定の出力電圧を出
力するＦＦ指令ＡＬi が出力され、フィ―ドバック制御
器14では出力電圧Ｖo と出力電圧設定器12で設定された
設定値Ｖc との差Ｖd が零となるようなＦＢ指令ＡＬo
が出力され、このＦＦ指令ＡＬi とＦＢ指令ＡＬo そし
て電流制御補正指令ＡＬx が加算器15で加算され、変調
率ＡＬとなる。変調波発生部20は変調率ＡＬを入力し、
変調波を発生する。またキャリア信号発生部21は、三角
波のキャリア信号を発生し、スイッチング信号発生部22
にて、変調率ＡＬの変調波とキャリア信号とにより電力
変換装置５のスイッチング素子のスイッチング信号Ｇを
生成する。
の電流周波数ｆc の成分を持つ時は、特定周波数成分抽
出器16で図２に示されるフィルタ関数が入力電流Ｉに作
用して周波数ｆc の電流成分Ｉｆc が抽出される。移相
器18ではこの電流成分Ｉｆcを打ち消す特性となるよう
に位相θが調整され、電流ゲイン制御器19にて電流制御
補正指令ＡＬx が出力される。フィ―ドフォワ―ド制御
器11では入力電圧Ｖiに対して常に一定の出力電圧を出
力するＦＦ指令ＡＬi が出力され、フィ―ドバック制御
器14では出力電圧Ｖo と出力電圧設定器12で設定された
設定値Ｖc との差Ｖd が零となるようなＦＢ指令ＡＬo
が出力され、このＦＦ指令ＡＬi とＦＢ指令ＡＬo そし
て電流制御補正指令ＡＬx が加算器15で加算され、変調
率ＡＬとなる。変調波発生部20は変調率ＡＬを入力し、
変調波を発生する。またキャリア信号発生部21は、三角
波のキャリア信号を発生し、スイッチング信号発生部22
にて、変調率ＡＬの変調波とキャリア信号とにより電力
変換装置５のスイッチング素子のスイッチング信号Ｇを
生成する。
【００１９】従ってフィ―ドフォワ―ド制御器11やフィ
−ドバック制御器14の制御定数を変更せずに帰線電流Ｉ
に重畳する保安機器固有の電流周波数ｆc の成分を除去
して保安機器に対しての誘導障害を防止することができ
る。本実施例では保安機器固有の電流周波数ｆc を１通
りの設定としているが、数通りの設定としてもよい。
−ドバック制御器14の制御定数を変更せずに帰線電流Ｉ
に重畳する保安機器固有の電流周波数ｆc の成分を除去
して保安機器に対しての誘導障害を防止することができ
る。本実施例では保安機器固有の電流周波数ｆc を１通
りの設定としているが、数通りの設定としてもよい。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、保
安機器固有の電流周波数を、帰線電流に重畳するリップ
ルの周波数から検出して抑制することにより、入力電圧
の変動に対して出力電圧を一定に制御しつつ、保安機器
に対しての誘導障害を防止することができる。
安機器固有の電流周波数を、帰線電流に重畳するリップ
ルの周波数から検出して抑制することにより、入力電圧
の変動に対して出力電圧を一定に制御しつつ、保安機器
に対しての誘導障害を防止することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す電力変換装置の制御装
置の構成図である。
置の構成図である。
【図２】特定周波数成分検出器の特性図である。
【図３】移相器の入出力の関係を示す図である。
【図４】電気車の補助電源装置の概略構成図である。
【図５】変調波とキャリア信号とからスイッチング信号
が得られることを説明する図である。
が得られることを説明する図である。
【図６】従来の電力変換装置の制御装置の構成図であ
る。
る。
１ 架線 ２ 集電器 ４ｂ フィルタコンデンサ ５ 電力変換装置 ８ 制御装置 ９ａ，９ｂ，９ｃ 検出器 10 レ―ル 11 フィ―ドフォワ―ド制御器 12 出力電圧設定器 14 フィ―ドバック制御器 16 特定周波数成分抽出器 17 信号周波数設定器 18 移相器 19 電流ゲイン制御器 20 変調波発生器 21 キャリア信号発生器 22 スイッチング信号生成器
Claims (3)
- 【請求項１】 集電器により集電された直流電力を、電
気車に搭載される負荷に供給する交流電力に変換する電
力変換装置の入力側直流電圧に対して、前記電力変換装
置が一定の交流電圧を出力すべき前記電力変換装置の第
１の変調率を演算する第１の演算手段と、 前記電力変換装置の出力側交流電圧を、あらかじめ設定
された電圧指令値に基づいて制御する前記電力変換装置
の第２の変調率を演算する第２の演算手段と、 前記電力変換装置を介して前記電気車が走行するレ―ル
上へ流れる帰線電流から、あらかじめ設定された周波数
の成分を打ち消すべき前記電力変換装置の第３の変調率
を演算する第３の演算手段と、 前記第１の変調率と前記第２の変調率と前記第３の変調
率との和の変調波とあらかじめ設定されたキャリア信号
とからスイッチング信号を生成するスイッチング信号生
成手段とを有する電力変換装置の制御装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の電力変換装置の制御装置
において、 前記第３の演算手段に設けられ、前記帰線電流からあら
かじめ設定された周波数の成分の電流を抽出する特定周
波数成分抽出器と、 前記第３の演算手段に設けられ、前記特定周波数成分抽
出器で抽出された電流を打ち消すべく電流の位相を検出
する移相器とを有する電力変換装置の制御装置。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載の電力変換装
置の制御装置において、 前記第３の演算手段に設けられ、地上に設置された保安
機器を制御する前記レ―ル上を流れる信号電流の周波数
を設定し、前記特定周波数成分抽出器に前記周波数の設
定値を入力する信号周波数設定器を有する電力変換装置
の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5308439A JPH07163001A (ja) | 1993-12-09 | 1993-12-09 | 電力変換装置の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5308439A JPH07163001A (ja) | 1993-12-09 | 1993-12-09 | 電力変換装置の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07163001A true JPH07163001A (ja) | 1995-06-23 |
Family
ID=17981059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5308439A Pending JPH07163001A (ja) | 1993-12-09 | 1993-12-09 | 電力変換装置の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07163001A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010161925A (ja) * | 2010-04-12 | 2010-07-22 | Hitachi Ltd | 電気車の制御装置及び電力変換装置の制御方法 |
| JP2012039753A (ja) * | 2010-08-06 | 2012-02-23 | Toshiba Corp | 車両用補助電源装置 |
| JP2012228132A (ja) * | 2011-04-22 | 2012-11-15 | Fuji Electric Co Ltd | 電力変換装置 |
| JP2014100065A (ja) * | 2014-03-05 | 2014-05-29 | Toshiba Corp | 車両用補助電源装置 |
-
1993
- 1993-12-09 JP JP5308439A patent/JPH07163001A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010161925A (ja) * | 2010-04-12 | 2010-07-22 | Hitachi Ltd | 電気車の制御装置及び電力変換装置の制御方法 |
| JP2012039753A (ja) * | 2010-08-06 | 2012-02-23 | Toshiba Corp | 車両用補助電源装置 |
| JP2012228132A (ja) * | 2011-04-22 | 2012-11-15 | Fuji Electric Co Ltd | 電力変換装置 |
| JP2014100065A (ja) * | 2014-03-05 | 2014-05-29 | Toshiba Corp | 車両用補助電源装置 |
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