JPH07184368A - 電力変換器の移相制御方法及び装置 - Google Patents
電力変換器の移相制御方法及び装置Info
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- JPH07184368A JPH07184368A JP5326703A JP32670393A JPH07184368A JP H07184368 A JPH07184368 A JP H07184368A JP 5326703 A JP5326703 A JP 5326703A JP 32670393 A JP32670393 A JP 32670393A JP H07184368 A JPH07184368 A JP H07184368A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電源の波形歪み、周波数変動に対し影響を受
けない移相制御方法及び装置を提供すること。 【構成】 同期電圧信号の歪みを除くフィルタ回路１６
により生ずる位相遅れ量φを位相補正信号発生回路１２
にて生成し、電流制御回路１１より上位のコントローラ
からの指令に基づいて出力される電力変換器の半導体電
力制御素子の点弧角指令値αからバイアス値として位相
遅れ量φを加算器１７により減算し、Ψ（＝α−φ）を
実際の点弧角指令値として、点弧パルスを生成するパル
ス移相回路１５に与える。
けない移相制御方法及び装置を提供すること。 【構成】 同期電圧信号の歪みを除くフィルタ回路１６
により生ずる位相遅れ量φを位相補正信号発生回路１２
にて生成し、電流制御回路１１より上位のコントローラ
からの指令に基づいて出力される電力変換器の半導体電
力制御素子の点弧角指令値αからバイアス値として位相
遅れ量φを加算器１７により減算し、Ψ（＝α−φ）を
実際の点弧角指令値として、点弧パルスを生成するパル
ス移相回路１５に与える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、サイリスタを用いた電
力変換器や、トランジスタ、ＧＴＯなどの自己消弧素子
を用いた電力変換器の制御を行なう場合に必要となる電
力変換器の電源に位相同期した信号を発生する電力変換
器の移相制御方法に及び装置に係り、特に電源の波形歪
みや、周波数変化に対しても正確なタイミングで電力変
換器を構成する半導体電力制御素子を点弧することがで
きる移相制御方法及び装置に関する。
力変換器や、トランジスタ、ＧＴＯなどの自己消弧素子
を用いた電力変換器の制御を行なう場合に必要となる電
力変換器の電源に位相同期した信号を発生する電力変換
器の移相制御方法に及び装置に係り、特に電源の波形歪
みや、周波数変化に対しても正確なタイミングで電力変
換器を構成する半導体電力制御素子を点弧することがで
きる移相制御方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電力変換器の移相制御を行なう為
の同期検出回路としては特公昭６０ー３７７１１号の公
知例に示すように同期信号とする交流電圧の波形歪みを
取り除くために時定数の大きなフィルタ回路（一時遅れ
回路）を用いており、周波数変化により異なる位相遅れ
を生ずる。
の同期検出回路としては特公昭６０ー３７７１１号の公
知例に示すように同期信号とする交流電圧の波形歪みを
取り除くために時定数の大きなフィルタ回路（一時遅れ
回路）を用いており、周波数変化により異なる位相遅れ
を生ずる。
【０００３】したがって、上記公知例に示されるよう
に、フィルタ回路の前後の位相ずれを補正する回路が必
要であり、実際の同期信号の位相遅れ（△θ）を三角関
数を用いてディジタル演算により算出し、この位相遅れ
△θが零になるようにフィードバック制御することによ
り解決していた。
に、フィルタ回路の前後の位相ずれを補正する回路が必
要であり、実際の同期信号の位相遅れ（△θ）を三角関
数を用いてディジタル演算により算出し、この位相遅れ
△θが零になるようにフィードバック制御することによ
り解決していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したように従来で
はフィルタ回路を用いた同期検出回路では位相遅れが周
波数特性を有するために、位相補正のフィードバック制
御を用いて、位相ずれのない同期検出を行なっていた。
はフィルタ回路を用いた同期検出回路では位相遅れが周
波数特性を有するために、位相補正のフィードバック制
御を用いて、位相ずれのない同期検出を行なっていた。
【０００５】しかし、この方法を用いるためには、フィ
ルタ回路の後に複数の演算回路やＡ／Ｄ変換回路等が必
要となり、回路構成が複雑になるという問題があった。
ルタ回路の後に複数の演算回路やＡ／Ｄ変換回路等が必
要となり、回路構成が複雑になるという問題があった。
【０００６】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、簡単な構成で電源電圧の波形歪、周波数変
動に対して影響を受けないようにした電力変換器の位相
制御方法及び装置を提供することを目的とする。
ものであり、簡単な構成で電源電圧の波形歪、周波数変
動に対して影響を受けないようにした電力変換器の位相
制御方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の電力変換器の移
相制御方法は、サイリスタ等の半導体電力制御素子の点
弧タイミングにより電力変換を行ない、その点弧角制御
の同期信号として主回路の交流電圧を用いる電力変換器
の移相制御方法において、前記交流電圧の検出に用いる
フィルタ回路により生じる位相遅れ量を該フィルタ回路
の周波数特性に基づいて求め、前記半導体電力制御素子
の点弧タイミングを決定するための前記位相遅れ量を考
慮していない点弧角指令値から前記位相遅れ量を減算し
た値を実際の点弧角指令値とし、該位相情報に基づいて
前記半導体電力制御素子に供給する点弧パルスを生成す
ることを特徴とする。
相制御方法は、サイリスタ等の半導体電力制御素子の点
弧タイミングにより電力変換を行ない、その点弧角制御
の同期信号として主回路の交流電圧を用いる電力変換器
の移相制御方法において、前記交流電圧の検出に用いる
フィルタ回路により生じる位相遅れ量を該フィルタ回路
の周波数特性に基づいて求め、前記半導体電力制御素子
の点弧タイミングを決定するための前記位相遅れ量を考
慮していない点弧角指令値から前記位相遅れ量を減算し
た値を実際の点弧角指令値とし、該位相情報に基づいて
前記半導体電力制御素子に供給する点弧パルスを生成す
ることを特徴とする。
【０００８】本発明の電力変換器の移相制御装置は、サ
イリスタ等の半導体電力制御素子の点弧タイミングによ
り電力変換を行ない、その点弧角制御の同期信号として
主回路の交流電圧を用いる電力変換器の移相制御装置に
おいて、前記交流電圧の検出に用いるフィルタ回路によ
り生じる位相遅れ量を該フィルタ回路の周波数特性に基
づいて求める位相補正信号発生手段と、前記半導体電力
制御素子の点弧タイミングを決定するための前記位相遅
れ量を考慮していない点弧角指令値から前記位相遅れ量
を減算する演算手段と、該演算手段から得られた位相情
報に基づいて前記半導体電力制御素子に供給する点弧パ
ルスを生成するパルス移相手段とを有することを特徴と
する。
イリスタ等の半導体電力制御素子の点弧タイミングによ
り電力変換を行ない、その点弧角制御の同期信号として
主回路の交流電圧を用いる電力変換器の移相制御装置に
おいて、前記交流電圧の検出に用いるフィルタ回路によ
り生じる位相遅れ量を該フィルタ回路の周波数特性に基
づいて求める位相補正信号発生手段と、前記半導体電力
制御素子の点弧タイミングを決定するための前記位相遅
れ量を考慮していない点弧角指令値から前記位相遅れ量
を減算する演算手段と、該演算手段から得られた位相情
報に基づいて前記半導体電力制御素子に供給する点弧パ
ルスを生成するパルス移相手段とを有することを特徴と
する。
【０００９】
【作用】本発明によれば、フィルタ回路の周波数特性に
応じて、同期信号を生成するための交流電圧の位相遅れ
量が正確に得られるために点弧指令角に対して、実際の
点弧角がずれないように補正を加えることができる。
応じて、同期信号を生成するための交流電圧の位相遅れ
量が正確に得られるために点弧指令角に対して、実際の
点弧角がずれないように補正を加えることができる。
【００１０】したがって位相のずれなくサイリスタ等の
半導体電力制御素子に点弧指令角が与えられるので、任
意の電力変換制御を正確に行なうことができる。
半導体電力制御素子に点弧指令角が与えられるので、任
意の電力変換制御を正確に行なうことができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１には本発明に係る電力変換器の移相制御装置
の一実施例の構成が示されている。同図において１、３
は６相ブリッジのサイリスタ変換器で、順変換器１は系
統の交流電圧を任意の直流電圧に交流直流変換し、逆変
換器３は交流機４に電力を供給するために直流／交流変
換する。
する。図１には本発明に係る電力変換器の移相制御装置
の一実施例の構成が示されている。同図において１、３
は６相ブリッジのサイリスタ変換器で、順変換器１は系
統の交流電圧を任意の直流電圧に交流直流変換し、逆変
換器３は交流機４に電力を供給するために直流／交流変
換する。
【００１２】直流リアクトル２は電流リップルを平滑化
する。５、７はサイリスタ変換器１、３のそれぞれの同
期電圧を検出する計器用変圧器で、６は主回路の電流を
検出する計器用変流器、８は交流機４のフィードバック
信号を与える周波数検出器である。
する。５、７はサイリスタ変換器１、３のそれぞれの同
期電圧を検出する計器用変圧器で、６は主回路の電流を
検出する計器用変流器、８は交流機４のフィードバック
信号を与える周波数検出器である。
【００１３】制御回路９は周波数検出器８、計器用変流
器６によってそれぞれ検出される速度フィードバック信
号、電流フィードバック信号により速度制御、電流制御
を行ない、計器用変圧器５、７により検出される電圧を
用いて点弧タイミングをとり、サイリスタ変換器に点弧
パルスを出力して、交流機４を任意の速度に制御する。
器６によってそれぞれ検出される速度フィードバック信
号、電流フィードバック信号により速度制御、電流制御
を行ない、計器用変圧器５、７により検出される電圧を
用いて点弧タイミングをとり、サイリスタ変換器に点弧
パルスを出力して、交流機４を任意の速度に制御する。
【００１４】次に図１における制御回路の具体的構成を
図２に示す。同図において速度制御回路１０は、上位の
コントローラからの交流機４に対する速度指令と速度フ
ィードバック信号とから電流指令を演算し、これを電流
制御回路１１に出力する。
図２に示す。同図において速度制御回路１０は、上位の
コントローラからの交流機４に対する速度指令と速度フ
ィードバック信号とから電流指令を演算し、これを電流
制御回路１１に出力する。
【００１５】電流制御回路１１では、電流指令と電流フ
ィードバック信号とから、サイリスタ点弧パルスの移相
角（点弧角指令値）αを演算し、パルス移相回路１４、
１５に出力する。
ィードバック信号とから、サイリスタ点弧パルスの移相
角（点弧角指令値）αを演算し、パルス移相回路１４、
１５に出力する。
【００１６】フィルタ回路１３、１６は点弧タイミング
を決定するために検出した主回路の交流電圧信号の波形
歪みを除去し、パルス移相回路１４、１５はフィルタ回
路１３、１６を介して得られた主回路の交流電圧信号に
よって基準パルスを発生させ、電流制御回路１１により
指令される移相角Ψ分だけ位相のずれたサイリスタ点弧
パルスを各相ごとに生成する。
を決定するために検出した主回路の交流電圧信号の波形
歪みを除去し、パルス移相回路１４、１５はフィルタ回
路１３、１６を介して得られた主回路の交流電圧信号に
よって基準パルスを発生させ、電流制御回路１１により
指令される移相角Ψ分だけ位相のずれたサイリスタ点弧
パルスを各相ごとに生成する。
【００１７】位相補正信号発生回路１２は本発明の特徴
とする回路で、パルス位相回路１５の発生する基準パル
スがフィルタ回路１６の影響を受けて位相ずれするのを
補正するため速度フィードバック信号、即ち、周波数に
応じたフィルタ回路の位相遅れ量φを発生し、電流制御
回路１１からの位相指令角αに加算器１７を介してバイ
アスを加え、加算器１７は、（α−φ）を実際の点弧角
指令値とし、パルス移相回路１５に出力する。
とする回路で、パルス位相回路１５の発生する基準パル
スがフィルタ回路１６の影響を受けて位相ずれするのを
補正するため速度フィードバック信号、即ち、周波数に
応じたフィルタ回路の位相遅れ量φを発生し、電流制御
回路１１からの位相指令角αに加算器１７を介してバイ
アスを加え、加算器１７は、（α−φ）を実際の点弧角
指令値とし、パルス移相回路１５に出力する。
【００１８】図３は、一相分の主回路の交流電圧検出か
ら点弧パルスを発生するまでの動作状態を示している。
同図（Ａ）に示してあるのは制御回路９が検出する主回
路の交流電圧信号であり、サイリスタの点弧の影響で波
形歪みを有している。点弧パルスの基準信号を作るため
にこの交流電圧信号の零点検出を行なっているので、こ
のままでは誤検出を行なう畏れがある。したがってこの
信号をフィルタ回路１６に入力し、図３（Ｂ）に示すよ
うに波形歪みを除去する。
ら点弧パルスを発生するまでの動作状態を示している。
同図（Ａ）に示してあるのは制御回路９が検出する主回
路の交流電圧信号であり、サイリスタの点弧の影響で波
形歪みを有している。点弧パルスの基準信号を作るため
にこの交流電圧信号の零点検出を行なっているので、こ
のままでは誤検出を行なう畏れがある。したがってこの
信号をフィルタ回路１６に入力し、図３（Ｂ）に示すよ
うに波形歪みを除去する。
【００１９】パルス移相回路１５はこの信号の零点検出
を行なって図３（Ｃ）に示す基準パルスを生成する。と
ころがこの過程で、フィルタ回路１６による位相遅れφ
が生ずる。
を行なって図３（Ｃ）に示す基準パルスを生成する。と
ころがこの過程で、フィルタ回路１６による位相遅れφ
が生ずる。
【００２０】一方パルス移相回路１５に入力される点弧
指令角がΨだとすると図３（Ｄ）に示されるようにパル
ス移相回路１５ではこの１８０度の基準パルスから点弧
指令角Ψだけ遅れた１２０度のサイリスタ点弧パルスを
生成するので、結局、主回路交流電圧に対し角度（φ＋
Ψ）だけ遅れた点弧パルスを発生することになる。した
がって、例えば主回路電圧の０度の点から角度αだけ位
相の遅れた点弧パルスを出力したい時にこの位相角αを
そのままパルス移相回路１５に与えてしまうと、実際に
は角度（α＋φ）だけ遅れた位相で点弧パルスが発生す
ることになり、すなわちフィルタ回路１６による位相遅
れ量φだけ誤差が生じてしまうことになる。これを解決
するのが位相補正信号発生回路１２である。
指令角がΨだとすると図３（Ｄ）に示されるようにパル
ス移相回路１５ではこの１８０度の基準パルスから点弧
指令角Ψだけ遅れた１２０度のサイリスタ点弧パルスを
生成するので、結局、主回路交流電圧に対し角度（φ＋
Ψ）だけ遅れた点弧パルスを発生することになる。した
がって、例えば主回路電圧の０度の点から角度αだけ位
相の遅れた点弧パルスを出力したい時にこの位相角αを
そのままパルス移相回路１５に与えてしまうと、実際に
は角度（α＋φ）だけ遅れた位相で点弧パルスが発生す
ることになり、すなわちフィルタ回路１６による位相遅
れ量φだけ誤差が生じてしまうことになる。これを解決
するのが位相補正信号発生回路１２である。
【００２１】フィルタ回路１６の位相遅れ量φと主回路
電圧の角周波数ω（速度フィードバック信号に比例す
る。）との間には、フィルタ回路１６の時定数をτとし
て
電圧の角周波数ω（速度フィードバック信号に比例す
る。）との間には、フィルタ回路１６の時定数をτとし
て
【００２２】
【数１】 φ＝ｔａｎ‐1（−τω） （１） なる関係がある。
【００２３】位相補正信号発生回路１２では速度フィー
ドバック信号を入力することにより、上式（１）の関係
を利用して位相遅れ量φを出力する。そして電流制御回
路１１から任意の点弧角指令値αが出力された際には加
算器１７によりこの点弧角指令値αから位相遅れ量φを
減算し、パルス位相回路１５への実際の点弧角指令値Ψ
として位相情報（α−φ）を与える。するとサイリスタ
点弧パルスは、主回路の交流電圧に対し（φ＋Ψ）だ
け、すなわち
ドバック信号を入力することにより、上式（１）の関係
を利用して位相遅れ量φを出力する。そして電流制御回
路１１から任意の点弧角指令値αが出力された際には加
算器１７によりこの点弧角指令値αから位相遅れ量φを
減算し、パルス位相回路１５への実際の点弧角指令値Ψ
として位相情報（α−φ）を与える。するとサイリスタ
点弧パルスは、主回路の交流電圧に対し（φ＋Ψ）だ
け、すなわち
【００２４】
【数２】 （φ＋Ψ）＝φ＋（α−φ）＝α （２） だけ遅れて発生することになり、フィルタ回路１６によ
って生じた位相遅れ量φを打ち消すことができる。
って生じた位相遅れ量φを打ち消すことができる。
【００２５】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、サイリスタ変換器等の電力変換器で同期検出を必要
とする際に同期電圧信号の波形歪みや、周波数変化に対
しても、簡単な構成で正確に移相制御することができ
る。
ば、サイリスタ変換器等の電力変換器で同期検出を必要
とする際に同期電圧信号の波形歪みや、周波数変化に対
しても、簡単な構成で正確に移相制御することができ
る。
【図１】本発明に係る電力変換器の移相制御装置の一実
施例の構成を示す回路図である。
施例の構成を示す回路図である。
【図２】図１における制御回路の具体的構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図３】本発明に係る移相制御装置の各部の動作説明を
するための波形図である。
するための波形図である。
１ サイリスタ変換器 ２ 直流リアクトル ３ サイリスタ変換器 ４ 交流機 ５ 計器用変圧器 ６ 計器用変流器 ７ 計器用変圧器 ８ 周波数検出器 ９ 制御回路 １０ 速度制御回路 １１ 電流制御回路 １２ 位相補正信号発生回路 １３ フィルタ回路 １４ パルス移相回路 １５ パルス移相回路 １６ フィルタ回路 １７ 加算器
Claims (2)
- 【請求項１】 サイリスタ等の半導体電力制御素子の点
弧タイミングにより電力変換を行ない、その点弧角制御
の同期信号として主回路の交流電圧を用いる電力変換器
の移相制御方法において、 前記交流電圧の検出に用いるフィルタ回路により生じる
位相遅れ量を該フィルタ回路の周波数特性に基づいて求
め、前記半導体電力制御素子の点弧タイミングを決定す
るための前記位相遅れ量を考慮していない点弧角指令値
から前記位相遅れ量を減算した値を実際の点弧角指令値
とし、該位相情報に基づいて前記半導体電力制御素子に
供給する点弧パルスを生成することを特徴とする電力変
換器の移相制御方法。 - 【請求項２】 サイリスタ等の半導体電力制御素子の点
弧タイミングにより電力変換を行ない、その点弧角制御
の同期信号として主回路の交流電圧を用いる電力変換器
の移相制御装置において、 前記交流電圧の検出に用いるフィルタ回路により生じる
位相遅れ量を該フィルタ回路の周波数特性に基づいて求
める位相補正信号発生手段と、 前記半導体電力制御素子の点弧タイミングを決定するた
めの前記位相遅れ量を考慮していない点弧角指令値から
前記位相遅れ量を減算する演算手段と、 該演算手段から得られた位相情報に基づいて前記半導体
電力制御素子に供給する点弧パルスを生成するパルス移
相手段とを有することを特徴とする電力変換器の移相制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5326703A JPH07184368A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 電力変換器の移相制御方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5326703A JPH07184368A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 電力変換器の移相制御方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07184368A true JPH07184368A (ja) | 1995-07-21 |
Family
ID=18190733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5326703A Pending JPH07184368A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 電力変換器の移相制御方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07184368A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006131397A (ja) * | 2004-11-09 | 2006-05-25 | Toshiba Elevator Co Ltd | エレベータシステム |
| CN112134287A (zh) * | 2019-06-24 | 2020-12-25 | 国网江苏省电力有限公司 | 一种以频率作为输入量的可控移相器阻尼控制方法 |
-
1993
- 1993-12-24 JP JP5326703A patent/JPH07184368A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006131397A (ja) * | 2004-11-09 | 2006-05-25 | Toshiba Elevator Co Ltd | エレベータシステム |
| CN112134287A (zh) * | 2019-06-24 | 2020-12-25 | 国网江苏省电力有限公司 | 一种以频率作为输入量的可控移相器阻尼控制方法 |
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