JPH07231649A - 電圧形ｐｗｍコンバータの制御装置 - Google Patents
電圧形ｐｗｍコンバータの制御装置Info
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- JPH07231649A JPH07231649A JP2249394A JP2249394A JPH07231649A JP H07231649 A JPH07231649 A JP H07231649A JP 2249394 A JP2249394 A JP 2249394A JP 2249394 A JP2249394 A JP 2249394A JP H07231649 A JPH07231649 A JP H07231649A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 有効電流制御の応答速度の限界によって直流
電圧制御の応答速度が制約を受けることがなく、直流電
圧がどのような値であっても有効電流制御及び直流電圧
制御を良好に行い得る電圧型ＰＷＭコンバータの制御装
置を得る。 【構成】 直流電圧指令器１６、有効電流指令器１８、
減算器１９、乗算器２０、減算器２３、乗算器２４、減
算器２５、及び直流電圧制御器２６により、出力側直流
電圧と入力側有効電流を同時に制御する１つの閉ループ
を構成して、直流電圧指令値どおりの直流電圧及び有効
電流指令値どおりの有効電流となるよう制御すると共
に、無効電流指令器１７、減算器２１、乗算器２２、及
び無効電流制御器２７により、入力側無効電流を制御す
る閉ループが構成して、無効電流指令値どおりの無効電
流が流れるよう制御する。
電圧制御の応答速度が制約を受けることがなく、直流電
圧がどのような値であっても有効電流制御及び直流電圧
制御を良好に行い得る電圧型ＰＷＭコンバータの制御装
置を得る。 【構成】 直流電圧指令器１６、有効電流指令器１８、
減算器１９、乗算器２０、減算器２３、乗算器２４、減
算器２５、及び直流電圧制御器２６により、出力側直流
電圧と入力側有効電流を同時に制御する１つの閉ループ
を構成して、直流電圧指令値どおりの直流電圧及び有効
電流指令値どおりの有効電流となるよう制御すると共
に、無効電流指令器１７、減算器２１、乗算器２２、及
び無効電流制御器２７により、入力側無効電流を制御す
る閉ループが構成して、無効電流指令値どおりの無効電
流が流れるよう制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電圧形ＰＷＭコンバ
ータの出力側直流電圧および入力側無効電流を制御する
電圧形ＰＷＭコンバータの制御装置に関するものであ
る。
ータの出力側直流電圧および入力側無効電流を制御する
電圧形ＰＷＭコンバータの制御装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】電圧形ＰＷＭコンバータは、電源力率１
の運転が可能で、高調波電流も少なく、また、電源回生
もできることから、実用化開発が進められている。この
電圧形ＰＷＭコンバータの高性能運転のためには、出力
側直流電圧を高精度に制御できること、また、電源力率
１の運転を行うためには、入力側無効電流を高速高精度
にゼロに制御できることが重要である。
の運転が可能で、高調波電流も少なく、また、電源回生
もできることから、実用化開発が進められている。この
電圧形ＰＷＭコンバータの高性能運転のためには、出力
側直流電圧を高精度に制御できること、また、電源力率
１の運転を行うためには、入力側無効電流を高速高精度
にゼロに制御できることが重要である。
【０００３】図６は、電圧形ＰＷＭコンバータの出力側
直流電圧、入力側無効電流を制御する方法として、平成
３年電気学会産業応用部門全国大会にて発表された方法
（講演番号３３）の中から、電圧型ＰＷＭコンバータの
制御装置部分のみ抽出した構成図である。図６におい
て、１は電圧形ＰＷＭコンバータ、２は電圧形インバー
タ、３はコンバータ用変圧器で、この変圧器を介して電
圧形ＰＷＭコンバータ１は電源系統に接続される。４は
電圧形インバータ２に接続された負荷であり、例えば誘
導電動機や同期電動機といった交流電動機である。５は
直流平滑コンデンサ、６は直流電圧検出器、７は直流電
流検出器、８、９、１０は電源系統より電圧形ＰＷＭコ
ンバータ１へ流れこむ交流電流を検出する入力電流検出
器、１１、１２、１３は電源系統の交流電圧を検出する
入力電圧検出器である。
直流電圧、入力側無効電流を制御する方法として、平成
３年電気学会産業応用部門全国大会にて発表された方法
（講演番号３３）の中から、電圧型ＰＷＭコンバータの
制御装置部分のみ抽出した構成図である。図６におい
て、１は電圧形ＰＷＭコンバータ、２は電圧形インバー
タ、３はコンバータ用変圧器で、この変圧器を介して電
圧形ＰＷＭコンバータ１は電源系統に接続される。４は
電圧形インバータ２に接続された負荷であり、例えば誘
導電動機や同期電動機といった交流電動機である。５は
直流平滑コンデンサ、６は直流電圧検出器、７は直流電
流検出器、８、９、１０は電源系統より電圧形ＰＷＭコ
ンバータ１へ流れこむ交流電流を検出する入力電流検出
器、１１、１２、１３は電源系統の交流電圧を検出する
入力電圧検出器である。
【０００４】次に、制御装置の構成を説明する。１４は
入力電流検出器８、９、１０で検出されたコンバータ入
力電流を電源電圧に同期した回転座標系（ｄ軸、ｑ軸座
標系）に変換する入力電流座標変換器で、入力側交流電
圧の位相と同位相の有効電流成分（ｄ軸電流成分）と入
力側交流電流の位相と９０゜位相ずれした無効電流成分
（ｑ軸電流成分）とに変換する。１５は入力電圧検出器
１１、１２、１３で検出された入力電圧を同じく電源電
圧に同期した回転座標系に変換する入力電圧座標変換器
であるが、正常であれば、ｄ軸電圧のみ出力し、ｑ軸電
圧はゼロとなる。
入力電流検出器８、９、１０で検出されたコンバータ入
力電流を電源電圧に同期した回転座標系（ｄ軸、ｑ軸座
標系）に変換する入力電流座標変換器で、入力側交流電
圧の位相と同位相の有効電流成分（ｄ軸電流成分）と入
力側交流電流の位相と９０゜位相ずれした無効電流成分
（ｑ軸電流成分）とに変換する。１５は入力電圧検出器
１１、１２、１３で検出された入力電圧を同じく電源電
圧に同期した回転座標系に変換する入力電圧座標変換器
であるが、正常であれば、ｄ軸電圧のみ出力し、ｑ軸電
圧はゼロとなる。
【０００５】また、１６は電圧形ＰＷＭコンバータ１の
出力側直流電圧の指令値を出力する直流電圧指令器、１
９は直流電圧指令値と直流電圧検出器６からの直流電圧
検出値との差をとる減算器、３４は減算器１９の減算結
果を増幅する直流電圧制御器であるが、比例積分器の場
合が多い。３５は直流電流検出器７からの直流電流検出
値をコンバータ入力電流の有効電流成分に変換する変換
係数器、３６は直流電圧制御器３４の出力と変換係数器
３５の出力を加算する加算器で、この加算結果がコンバ
ータ入力電流の有効電流指令値（ｄ軸電流指令値）とな
る。３７はこの有効電流指令値と入力電流座標変換器１
４からの有効電流出力値との差をとる減算器、３８は減
算器３７の減算結果を増幅する有効電流制御器（ｄ軸電
流制御器）で、やはり比例積分器の場合が多い。４０は
有効電流積分器３８の出力と入力電圧座標変換器１５か
らのｄ軸電圧値とを加算する加算器で、この加算結果が
電圧形ＰＷＭコンバータ１が発生すべきｄ軸電圧指令値
となる。
出力側直流電圧の指令値を出力する直流電圧指令器、１
９は直流電圧指令値と直流電圧検出器６からの直流電圧
検出値との差をとる減算器、３４は減算器１９の減算結
果を増幅する直流電圧制御器であるが、比例積分器の場
合が多い。３５は直流電流検出器７からの直流電流検出
値をコンバータ入力電流の有効電流成分に変換する変換
係数器、３６は直流電圧制御器３４の出力と変換係数器
３５の出力を加算する加算器で、この加算結果がコンバ
ータ入力電流の有効電流指令値（ｄ軸電流指令値）とな
る。３７はこの有効電流指令値と入力電流座標変換器１
４からの有効電流出力値との差をとる減算器、３８は減
算器３７の減算結果を増幅する有効電流制御器（ｄ軸電
流制御器）で、やはり比例積分器の場合が多い。４０は
有効電流積分器３８の出力と入力電圧座標変換器１５か
らのｄ軸電圧値とを加算する加算器で、この加算結果が
電圧形ＰＷＭコンバータ１が発生すべきｄ軸電圧指令値
となる。
【０００６】さらに、１７は電圧形ＰＷＭコンバータ１
の入力側無効電流の指令値を出力する無効電流指令器
で、力率１の運転を行う場合はゼロ指令を出力すること
になる。２１はこの無効電流指令値と入力電流座標変換
器１４からの無効電流出力値との差をとる減算器、３９
は減算器２１の減算結果を増幅する無効電流制御器（ｑ
軸電流制御器）で、やはり比例積分器の場合が多い。４
１は無効電流制御器３９の出力と入力電圧座標変換器１
５からのｑ軸電圧値とを加算する加算器で、この加算結
果が電圧形ＰＷＭコンバータ１が発生すべきｑ軸電圧指
令値となる。２８は加算器４０からのｄ軸電圧指令値と
加算器４１からのｑ軸電圧指令値とを用いて、電圧形Ｐ
ＷＭコンバータ１の実際の変調率指令を出力する座標逆
変換器、２９は座標逆変換器２８からの変調率指令に基
づいてＰＷＭ制御を行い電圧形ＰＷＭコンバータ１のゲ
ートパルスを出力するＰＷＭゲート制御器である。
の入力側無効電流の指令値を出力する無効電流指令器
で、力率１の運転を行う場合はゼロ指令を出力すること
になる。２１はこの無効電流指令値と入力電流座標変換
器１４からの無効電流出力値との差をとる減算器、３９
は減算器２１の減算結果を増幅する無効電流制御器（ｑ
軸電流制御器）で、やはり比例積分器の場合が多い。４
１は無効電流制御器３９の出力と入力電圧座標変換器１
５からのｑ軸電圧値とを加算する加算器で、この加算結
果が電圧形ＰＷＭコンバータ１が発生すべきｑ軸電圧指
令値となる。２８は加算器４０からのｄ軸電圧指令値と
加算器４１からのｑ軸電圧指令値とを用いて、電圧形Ｐ
ＷＭコンバータ１の実際の変調率指令を出力する座標逆
変換器、２９は座標逆変換器２８からの変調率指令に基
づいてＰＷＭ制御を行い電圧形ＰＷＭコンバータ１のゲ
ートパルスを出力するＰＷＭゲート制御器である。
【０００７】次に上記構成に係る動作について説明す
る。まず、入力側無効電流の制御については、無効電流
指令器１７、減算器２１、無効電流制御器３９、加算器
４１のルートにより、無効電流指令値どおりに無効電流
が流れるようなｑ軸電圧指令値が出力され、座標逆変換
器２８とＰＷＭゲート制御器２９により、実際のゲート
パルスに反映される。これにより、電圧形ＰＷＭコンバ
ータ１、コンバータ用変圧器３、入力電流検出器８、
９、１０、入力電流座標変換器１４を介して上記ゲート
パルスの発生により流れた無効電流がフィードバックさ
れ、再び無効電流指令値と突き合わされて、ゲートパル
スへ反映される。
る。まず、入力側無効電流の制御については、無効電流
指令器１７、減算器２１、無効電流制御器３９、加算器
４１のルートにより、無効電流指令値どおりに無効電流
が流れるようなｑ軸電圧指令値が出力され、座標逆変換
器２８とＰＷＭゲート制御器２９により、実際のゲート
パルスに反映される。これにより、電圧形ＰＷＭコンバ
ータ１、コンバータ用変圧器３、入力電流検出器８、
９、１０、入力電流座標変換器１４を介して上記ゲート
パルスの発生により流れた無効電流がフィードバックさ
れ、再び無効電流指令値と突き合わされて、ゲートパル
スへ反映される。
【０００８】すなわち、図６において、電圧型ＰＷＭコ
ンバータ１、コンバータ用変圧器３、入力電流検出器８
ないし１０、入力電流座標変換器１４、減算器２１、無
効電流制御器３９、加算器４１、座標逆変換器２８、Ｐ
ＷＭゲート制御器２９によって、無効電流の閉ループが
構成されて、無効電流指令値どおりに無効電流が流れる
ように電圧型ＰＷＭコンバータ１のゲートが制御される
ことになる。
ンバータ１、コンバータ用変圧器３、入力電流検出器８
ないし１０、入力電流座標変換器１４、減算器２１、無
効電流制御器３９、加算器４１、座標逆変換器２８、Ｐ
ＷＭゲート制御器２９によって、無効電流の閉ループが
構成されて、無効電流指令値どおりに無効電流が流れる
ように電圧型ＰＷＭコンバータ１のゲートが制御される
ことになる。
【０００９】次に、出力側直流電圧の制御について説明
する。出力側直流電圧を制御するためには、まず、入力
側有効電流を所望の値に制御することにより、その結果
として直流平滑コンデンサ５へ流れこむ電流が制御さ
れ、従って、直流平滑コンデンサ５の両端電圧である出
力側直流電圧も制御できるというものである。ここで、
入力側有効電流の制御については、減算器３７、有効電
流制御器３８、加算器４０のルートにより、加算器３６
からの有効電流指令値どおりに有効電流が流れるような
ｄ軸電圧指令値が出力され、座標逆変換器２８とＰＷＭ
ゲート制御器２９により実際のゲートパルスに反映され
る。これにより、電圧形ＰＷＭコンバータ１、コンバー
タ用変圧器３、入力電流検出器８ないし１０、入力電流
座標変換器１４を介して上記ゲートパルスの発生により
流れた有効電流がフィードバックされ、再び有効電流指
令値と突き合わされてゲートパルスへ反映される。
する。出力側直流電圧を制御するためには、まず、入力
側有効電流を所望の値に制御することにより、その結果
として直流平滑コンデンサ５へ流れこむ電流が制御さ
れ、従って、直流平滑コンデンサ５の両端電圧である出
力側直流電圧も制御できるというものである。ここで、
入力側有効電流の制御については、減算器３７、有効電
流制御器３８、加算器４０のルートにより、加算器３６
からの有効電流指令値どおりに有効電流が流れるような
ｄ軸電圧指令値が出力され、座標逆変換器２８とＰＷＭ
ゲート制御器２９により実際のゲートパルスに反映され
る。これにより、電圧形ＰＷＭコンバータ１、コンバー
タ用変圧器３、入力電流検出器８ないし１０、入力電流
座標変換器１４を介して上記ゲートパルスの発生により
流れた有効電流がフィードバックされ、再び有効電流指
令値と突き合わされてゲートパルスへ反映される。
【００１０】すなわち、図６において、電圧型ＰＷＭコ
ンバータ１、コンバータ用変圧器３、入力電流検出器８
ないし１０、入力電流座標変換器１４、減算器３７、有
効電流制御器３８、加算器４０、座標逆変換器２８、Ｐ
ＷＭゲート制御器２９によって入力側有効電流制御閉ル
ープが構成されて、有効電流指令値どおりに有効電流が
流れるように電圧型ＰＷＭコンバータ１のゲートが制御
されることになる。
ンバータ１、コンバータ用変圧器３、入力電流検出器８
ないし１０、入力電流座標変換器１４、減算器３７、有
効電流制御器３８、加算器４０、座標逆変換器２８、Ｐ
ＷＭゲート制御器２９によって入力側有効電流制御閉ル
ープが構成されて、有効電流指令値どおりに有効電流が
流れるように電圧型ＰＷＭコンバータ１のゲートが制御
されることになる。
【００１１】出力側直流電圧の制御については、直流電
圧指令器１６、減算器１９、直流電圧制御器３４、加算
器３６のルートにより、直流電圧指令値どおりの直流電
圧となるような入力側有効電流指令値が出力され、上述
した入力側有効電流制御閉ループにより反映される。電
圧形ＰＷＭコンバータ１、直流平滑コンデンサ５、直流
電圧検出器６を介して直流電圧がフィードバックされ、
再び直流電圧指令値と突き合わされて、入力側有効電流
指令値へ反映される。すなわち、図６において、電圧型
ＰＷＭコンバータ１、直流平滑コンデンサ５、直流電圧
検出器６、減算器１９、直流電圧制御器３４、加算器３
６と、上述の入力側有効電流制御閉ループでもって構成
される閉ループによって制御されることになる。
圧指令器１６、減算器１９、直流電圧制御器３４、加算
器３６のルートにより、直流電圧指令値どおりの直流電
圧となるような入力側有効電流指令値が出力され、上述
した入力側有効電流制御閉ループにより反映される。電
圧形ＰＷＭコンバータ１、直流平滑コンデンサ５、直流
電圧検出器６を介して直流電圧がフィードバックされ、
再び直流電圧指令値と突き合わされて、入力側有効電流
指令値へ反映される。すなわち、図６において、電圧型
ＰＷＭコンバータ１、直流平滑コンデンサ５、直流電圧
検出器６、減算器１９、直流電圧制御器３４、加算器３
６と、上述の入力側有効電流制御閉ループでもって構成
される閉ループによって制御されることになる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】従来の電圧形ＰＷＭコ
ンバータの出力側直流電圧の制御装置は、以上のように
出力側直流電圧制御の閉ループの中に、入力側有効電流
制御閉ループが含まれる直列２重の閉ループ構造になっ
ている。このような場合には、内包される入力側有効電
流制御閉ループの応答の速さを出力側直流電圧制御閉ル
ープの応答の速さより５〜１０倍は速く設定しないと、
２つの閉ループの間で干渉を生じ過渡応答や安定性に悪
い影響をもたらす。しかしながら、実際の制御装置で
は、時間遅れやノイズ問題などから応答を速くすること
には限界がある。もし、出力側直流電圧制御を所望の応
答速度とするために必要な入力側有効電流制御閉ループ
の応答速度の速さが上述の限界値に抵触した場合は、逆
に、出力側直流電圧制御の応答速度を所望値より下げな
ければならなくなるといった問題が発生する。
ンバータの出力側直流電圧の制御装置は、以上のように
出力側直流電圧制御の閉ループの中に、入力側有効電流
制御閉ループが含まれる直列２重の閉ループ構造になっ
ている。このような場合には、内包される入力側有効電
流制御閉ループの応答の速さを出力側直流電圧制御閉ル
ープの応答の速さより５〜１０倍は速く設定しないと、
２つの閉ループの間で干渉を生じ過渡応答や安定性に悪
い影響をもたらす。しかしながら、実際の制御装置で
は、時間遅れやノイズ問題などから応答を速くすること
には限界がある。もし、出力側直流電圧制御を所望の応
答速度とするために必要な入力側有効電流制御閉ループ
の応答速度の速さが上述の限界値に抵触した場合は、逆
に、出力側直流電圧制御の応答速度を所望値より下げな
ければならなくなるといった問題が発生する。
【００１３】さらに、従来の直列２重閉ループの制御装
置には制御設計思想的に大きな矛盾がある。すなわち、
出力側直流電圧制御の設計では、その出力である入力側
有効電流指令値どおりに入力側有効電流が正しく制御で
きるものと仮定し、一方、入力側有効電流制御の設計で
は、直流電圧がある程度確立しているものとの仮定があ
る。従って、もし、直流電圧がゼロあるいは非常に小さ
い値であれば、入力側有効電流の制御はできない。従来
の制御装置では、直流電圧が指令値の近傍にある場合に
限って、設計どおりの性能となろうが、直流電圧が指令
値からはなれると、良好に動作する保証は全くないとい
う問題点があった。
置には制御設計思想的に大きな矛盾がある。すなわち、
出力側直流電圧制御の設計では、その出力である入力側
有効電流指令値どおりに入力側有効電流が正しく制御で
きるものと仮定し、一方、入力側有効電流制御の設計で
は、直流電圧がある程度確立しているものとの仮定があ
る。従って、もし、直流電圧がゼロあるいは非常に小さ
い値であれば、入力側有効電流の制御はできない。従来
の制御装置では、直流電圧が指令値の近傍にある場合に
限って、設計どおりの性能となろうが、直流電圧が指令
値からはなれると、良好に動作する保証は全くないとい
う問題点があった。
【００１４】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、従来方式のように入力側有効
電流制御の応答速度の限界によって出力側直流電圧制御
の応答速度が制約を受けることがないようにすると共
に、直流電圧がどのような値であっても入力側有効電流
制御及び出力側直流電圧制御を良好に行われてその性能
が保証できる電圧型ＰＷＭコンバータの制御装置を得る
ことを目的とする。
めになされたものであり、従来方式のように入力側有効
電流制御の応答速度の限界によって出力側直流電圧制御
の応答速度が制約を受けることがないようにすると共
に、直流電圧がどのような値であっても入力側有効電流
制御及び出力側直流電圧制御を良好に行われてその性能
が保証できる電圧型ＰＷＭコンバータの制御装置を得る
ことを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る電圧形ＰＷＭコンバータの制御装置は、商用電源系統
に変圧器を介して接続された電圧形ＰＷＭコンバータ
と、この電圧形ＰＷＭコンバータの直流出力側に設けら
れた直流平滑コンデンサと、上記電圧形ＰＷＭコンバー
タの出力側直流電圧と直流電流および入力側交流電圧と
交流電流をそれぞれ検出する検出手段と、上記入力側交
流電圧と交流電流の検出値をそれぞれ電源電圧に同期し
た回転座標系に変換する変換手段と、上記出力側直流電
圧の直流電圧指令値を与える直流電圧指令手段と、上記
入力側交流電流の無効電流指令値を与える無効電流指令
手段と、上記直流電圧指令値と上記無効電流指令値及び
上記検出手段による各検出値に基づいて入力側無効電流
制御と出力側直流電圧制御及び入力側有効電流制御を行
う電圧指令値を得る演算制御手段と、その電圧指令値に
基づいた変調率指令を出力する座標逆変換器と、変調率
指令に基づいて上記電圧型ＰＷＭコンバータのゲートパ
ルスを制御するＰＷＭゲート制御手段とを備えた電圧形
ＰＷＭコンバータの制御装置において、上記演算制御手
段として、上記直流電圧指令値、上記無効電流指令値、
上記変換手段を介した交流電圧検出値、及び直流電流検
出値から上記入力側交流電流の有効電流指令値を演算す
る演算手段と、上記直流電圧指令値と直流電圧検出値と
の差に上記有効電流指令値を乗じる第１の乗算器と、上
記有効電流指令値と上記変換手段を介した有効電流検出
値との差に上記直流電圧指令値を乗じる第２の乗算器
と、上記第１の乗算器の乗算結果と上記第２の乗算器の
乗算結果との差を得る減算器と、この減算器の減算結果
を増幅する第１の増幅器を備えるとともに、上記無効電
流指令値と上記変換手段を介した無効電流検出値との差
に上記直流電圧指令値を乗じる第３の乗算器と、この第
３の乗算器の乗算結果を増幅する第２の増幅器とを備
え、上記第１と第２の増幅器出力を上記座標逆変換器に
与えて変調率指令を得上記ＰＷＭゲート制御手段により
上記電圧型ＰＷＭコンバータのゲートパルスを制御する
ことを特徴とするものである。
る電圧形ＰＷＭコンバータの制御装置は、商用電源系統
に変圧器を介して接続された電圧形ＰＷＭコンバータ
と、この電圧形ＰＷＭコンバータの直流出力側に設けら
れた直流平滑コンデンサと、上記電圧形ＰＷＭコンバー
タの出力側直流電圧と直流電流および入力側交流電圧と
交流電流をそれぞれ検出する検出手段と、上記入力側交
流電圧と交流電流の検出値をそれぞれ電源電圧に同期し
た回転座標系に変換する変換手段と、上記出力側直流電
圧の直流電圧指令値を与える直流電圧指令手段と、上記
入力側交流電流の無効電流指令値を与える無効電流指令
手段と、上記直流電圧指令値と上記無効電流指令値及び
上記検出手段による各検出値に基づいて入力側無効電流
制御と出力側直流電圧制御及び入力側有効電流制御を行
う電圧指令値を得る演算制御手段と、その電圧指令値に
基づいた変調率指令を出力する座標逆変換器と、変調率
指令に基づいて上記電圧型ＰＷＭコンバータのゲートパ
ルスを制御するＰＷＭゲート制御手段とを備えた電圧形
ＰＷＭコンバータの制御装置において、上記演算制御手
段として、上記直流電圧指令値、上記無効電流指令値、
上記変換手段を介した交流電圧検出値、及び直流電流検
出値から上記入力側交流電流の有効電流指令値を演算す
る演算手段と、上記直流電圧指令値と直流電圧検出値と
の差に上記有効電流指令値を乗じる第１の乗算器と、上
記有効電流指令値と上記変換手段を介した有効電流検出
値との差に上記直流電圧指令値を乗じる第２の乗算器
と、上記第１の乗算器の乗算結果と上記第２の乗算器の
乗算結果との差を得る減算器と、この減算器の減算結果
を増幅する第１の増幅器を備えるとともに、上記無効電
流指令値と上記変換手段を介した無効電流検出値との差
に上記直流電圧指令値を乗じる第３の乗算器と、この第
３の乗算器の乗算結果を増幅する第２の増幅器とを備
え、上記第１と第２の増幅器出力を上記座標逆変換器に
与えて変調率指令を得上記ＰＷＭゲート制御手段により
上記電圧型ＰＷＭコンバータのゲートパルスを制御する
ことを特徴とするものである。
【００１６】また、請求項２に係る電圧形ＰＷＭコンバ
ータの制御装置は、請求項１記載の電圧形ＰＷＭコンバ
ータの制御装置に対し、上記直流電圧指令値、上記無効
電流指令値、上記変換手段を介した交流電圧検出値、及
び直流電流検出値に基づいて直流電圧制御フィードフォ
ワード補償値を演算する第１の補償値演算器と、その補
償値を上記第１の増幅器の出力に加算した加算出力を上
記座標逆変換器に与える第１の加算器とを備えたことを
特徴とするものである。
ータの制御装置は、請求項１記載の電圧形ＰＷＭコンバ
ータの制御装置に対し、上記直流電圧指令値、上記無効
電流指令値、上記変換手段を介した交流電圧検出値、及
び直流電流検出値に基づいて直流電圧制御フィードフォ
ワード補償値を演算する第１の補償値演算器と、その補
償値を上記第１の増幅器の出力に加算した加算出力を上
記座標逆変換器に与える第１の加算器とを備えたことを
特徴とするものである。
【００１７】さらに、請求項３に係る電圧形ＰＷＭコン
バータの制御装置は、請求項１または２記載の電圧形Ｐ
ＷＭコンバータの制御装置に対し、上記直流電圧指令
値、上記無効電流指令値、上記変換手段を介した交流電
圧検出値、及び直流電流検出値に基づいて無効電流制御
フィードフォワード補償値を演算する第２の補償値演算
器と、その補償値を上記第２の増幅器の出力に加算した
加算出力を上記座標逆変換器に与える第２の加算器とを
備えたことを特徴とするものである。
バータの制御装置は、請求項１または２記載の電圧形Ｐ
ＷＭコンバータの制御装置に対し、上記直流電圧指令
値、上記無効電流指令値、上記変換手段を介した交流電
圧検出値、及び直流電流検出値に基づいて無効電流制御
フィードフォワード補償値を演算する第２の補償値演算
器と、その補償値を上記第２の増幅器の出力に加算した
加算出力を上記座標逆変換器に与える第２の加算器とを
備えたことを特徴とするものである。
【００１８】
【作用】この発明の請求項１に係る電圧形ＰＷＭコンバ
ータの制御装置においては、演算手段により、直流電圧
指令値、無効電流指令値、変換手段を介した交流電圧検
出値、及び直流電流検出値に基づいて入力側交流電流の
有効電流指令値が演算され、第１の乗算器によって、上
記直流電圧指令値と直流電圧検出値との差に上記有効電
流指令値を乗じ、第２の乗算器によって、上記有効電流
指令値と変換手段を介した有効電流検出値との差に上記
直流電圧指令値を乗じ、減算器により、これら第１と第
２のの乗算器の乗算結果の差が取られ、第１の増幅器に
より、上記減算器の減算結果を増幅して直流電圧制御出
力が得られると共に、第３の乗算器により、無効電流指
令値と変換手段を介した無効電流検出値との差に上記直
流電圧指令値を乗じ、第２の増幅器により、第３の乗算
器の乗算結果を増幅して有効電流制御出力が得られ、上
記第１と第２の増幅器出力を上記座標逆変換器に与えて
変調率指令を得、ＰＷＭゲート制御手段により電圧型Ｐ
ＷＭコンバータのゲートパルスが制御される。
ータの制御装置においては、演算手段により、直流電圧
指令値、無効電流指令値、変換手段を介した交流電圧検
出値、及び直流電流検出値に基づいて入力側交流電流の
有効電流指令値が演算され、第１の乗算器によって、上
記直流電圧指令値と直流電圧検出値との差に上記有効電
流指令値を乗じ、第２の乗算器によって、上記有効電流
指令値と変換手段を介した有効電流検出値との差に上記
直流電圧指令値を乗じ、減算器により、これら第１と第
２のの乗算器の乗算結果の差が取られ、第１の増幅器に
より、上記減算器の減算結果を増幅して直流電圧制御出
力が得られると共に、第３の乗算器により、無効電流指
令値と変換手段を介した無効電流検出値との差に上記直
流電圧指令値を乗じ、第２の増幅器により、第３の乗算
器の乗算結果を増幅して有効電流制御出力が得られ、上
記第１と第２の増幅器出力を上記座標逆変換器に与えて
変調率指令を得、ＰＷＭゲート制御手段により電圧型Ｐ
ＷＭコンバータのゲートパルスが制御される。
【００１９】また、請求項２に係る電圧形ＰＷＭコンバ
ータの制御装置においては、請求項１記載の電圧形ＰＷ
Ｍコンバータの制御装置に対し、第１の補償値演算器に
より、上記直流電圧指令値、上記無効電流指令値、上記
変換手段を介した交流電圧検出値、及び直流電流検出値
に基づいて直流電圧制御フィードフォワード補償値が演
算され、第１の加算器によって、補償値を第１の増幅器
の出力に加算して、直流電圧制御のフィードフォワード
補償がなされる。
ータの制御装置においては、請求項１記載の電圧形ＰＷ
Ｍコンバータの制御装置に対し、第１の補償値演算器に
より、上記直流電圧指令値、上記無効電流指令値、上記
変換手段を介した交流電圧検出値、及び直流電流検出値
に基づいて直流電圧制御フィードフォワード補償値が演
算され、第１の加算器によって、補償値を第１の増幅器
の出力に加算して、直流電圧制御のフィードフォワード
補償がなされる。
【００２０】さらに、請求項３に係る電圧形ＰＷＭコン
バータの制御装置においては、請求項１または２記載の
電圧形ＰＷＭコンバータの制御装置に対し、第２の補償
値演算器により、上記直流電圧指令値、上記無効電流指
令値、上記変換手段を介した交流電圧検出値、及び直流
電流検出値に基づいて無効電流制御フィードフォワード
補償値が演算され、第２の加算器によって、補償値を第
２の増幅器の出力に加算して、無効電流制御のフィード
フォワード補償がなされる。
バータの制御装置においては、請求項１または２記載の
電圧形ＰＷＭコンバータの制御装置に対し、第２の補償
値演算器により、上記直流電圧指令値、上記無効電流指
令値、上記変換手段を介した交流電圧検出値、及び直流
電流検出値に基づいて無効電流制御フィードフォワード
補償値が演算され、第２の加算器によって、補償値を第
２の増幅器の出力に加算して、無効電流制御のフィード
フォワード補償がなされる。
【００２１】
実施例１．以下、この発明の実施例１を図に基づいて説
明する。図１は実施例１に係る電圧型ＰＷＭコンバータ
の制御装置を示す構成図である。図１において、１〜１
７と１９、２１、２８、２９は図６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、
１８は直流電流検出器７からの直流電流検出値、入力電
圧座標変換器１５からのｄ軸電圧値及びｑ軸電圧値、直
流電圧指令器１６からの直流電圧指令値、無効電流指令
器１７からの無効電流指令値に基づいて入力側有効電流
指令値を演算する有効電流指令器、２０は減算器１９か
らの演算結果と上記有効電流指令器１８からの有効電流
指令値とを乗じる乗算器、２２は減算器２１からの減算
結果と直流電圧指令器１６からの直流電圧指令値とを乗
じる乗算器、２３は上記有効電流指令器１８からの有効
電流指令値から入力電流座標変換器１４からの有効電流
分検出値を減じる減算器、２４はこの減算器２３の減算
結果と直流電圧指令器１６からの直流電圧指令値を乗じ
る乗算器、２５はこの乗算器２４の乗算結果から乗算器
２０の乗算結果を減じる減算器、２６は減算器２５の減
算結果を増幅する直流電圧制御器、２７は乗算器２２の
乗算結果を増幅する無効電流制御器である。
明する。図１は実施例１に係る電圧型ＰＷＭコンバータ
の制御装置を示す構成図である。図１において、１〜１
７と１９、２１、２８、２９は図６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、
１８は直流電流検出器７からの直流電流検出値、入力電
圧座標変換器１５からのｄ軸電圧値及びｑ軸電圧値、直
流電圧指令器１６からの直流電圧指令値、無効電流指令
器１７からの無効電流指令値に基づいて入力側有効電流
指令値を演算する有効電流指令器、２０は減算器１９か
らの演算結果と上記有効電流指令器１８からの有効電流
指令値とを乗じる乗算器、２２は減算器２１からの減算
結果と直流電圧指令器１６からの直流電圧指令値とを乗
じる乗算器、２３は上記有効電流指令器１８からの有効
電流指令値から入力電流座標変換器１４からの有効電流
分検出値を減じる減算器、２４はこの減算器２３の減算
結果と直流電圧指令器１６からの直流電圧指令値を乗じ
る乗算器、２５はこの乗算器２４の乗算結果から乗算器
２０の乗算結果を減じる減算器、２６は減算器２５の減
算結果を増幅する直流電圧制御器、２７は乗算器２２の
乗算結果を増幅する無効電流制御器である。
【００２２】次に動作について説明する。図１に示した
主回路構成をモデル化したものが図２である。図２を参
照してその動作原理を説明する。まず、図２に示す記号
を説明する。Ｉd は入力側有効電流、Ｉq は入力側無効
電流、Ｉi は直流電流検出器７の出力より得られる直流
電流値、Ｖc は出力側直流電圧、ＥdとＥqは入力電源電
圧のｄ軸成分とｑ軸成分で、図１の入力電圧座標変換器
１５からの出力に相当するものである。ωは入力電源電
圧の角周波数である。Ｃは直流平滑コンデンサ５の容量
値、Ｌ及びＲは主としてコンバータ用変圧器３のインダ
クタンス分と抵抗分であるが、それ以外の主回路のイン
ダクタンス分と抵抗分も全て含めたものである。また、
Ｖd とＶq は電圧型ＰＷＭコンバータ１が入力側に発生
する電圧のｄ軸成分とｑ軸成分である。
主回路構成をモデル化したものが図２である。図２を参
照してその動作原理を説明する。まず、図２に示す記号
を説明する。Ｉd は入力側有効電流、Ｉq は入力側無効
電流、Ｉi は直流電流検出器７の出力より得られる直流
電流値、Ｖc は出力側直流電圧、ＥdとＥqは入力電源電
圧のｄ軸成分とｑ軸成分で、図１の入力電圧座標変換器
１５からの出力に相当するものである。ωは入力電源電
圧の角周波数である。Ｃは直流平滑コンデンサ５の容量
値、Ｌ及びＲは主としてコンバータ用変圧器３のインダ
クタンス分と抵抗分であるが、それ以外の主回路のイン
ダクタンス分と抵抗分も全て含めたものである。また、
Ｖd とＶq は電圧型ＰＷＭコンバータ１が入力側に発生
する電圧のｄ軸成分とｑ軸成分である。
【００２３】ここで、図１における直流電圧制御器２６
の出力をｍd 、無効電流制御器２７の出力をｍq とする
と、Ｖd はｍd Ｖc に、Ｖq はｍq Ｖc に比例すること
になる。ここでは、単位系を適当にとることによって、
Ｖd ＝ｍd Ｖc 、Ｖq ＝ｍqＶc とすることにする。
今、Ｉd、Ｉq、Ｖc を状態変数として、状態方程式を図
２について立てると、（１）〜（３）式となる。
の出力をｍd 、無効電流制御器２７の出力をｍq とする
と、Ｖd はｍd Ｖc に、Ｖq はｍq Ｖc に比例すること
になる。ここでは、単位系を適当にとることによって、
Ｖd ＝ｍd Ｖc 、Ｖq ＝ｍqＶc とすることにする。
今、Ｉd、Ｉq、Ｖc を状態変数として、状態方程式を図
２について立てると、（１）〜（３）式となる。
【００２４】
【数１】
【００２５】そして、出力側直流電圧Ｖc の直流電圧指
令値をＶc0、入力側無効電流Ｉq の無効電流指令値をＩ
q0（力率１の運転をする場合はＩq0＝０となる）とし、
実際に、Ｖc ＝Ｖc0、Ｉq ＝Ｉq0が成立している定常状
態での入力側有効電流Ｉd の値をＩd0とすると、有効電
流指令値Ｉd0は下式（４）のようになる。同様に、上記
定常状態での直流電圧制御器２６の出力ｍd の値をｍd0
とすると、ｍd0は下式（５）のようになり、さらに、上
記定常状態での無効電流制御器２７の出力ｍq の値をｍ
q0とすると、ｍq0は下式（６）のようになる。
令値をＶc0、入力側無効電流Ｉq の無効電流指令値をＩ
q0（力率１の運転をする場合はＩq0＝０となる）とし、
実際に、Ｖc ＝Ｖc0、Ｉq ＝Ｉq0が成立している定常状
態での入力側有効電流Ｉd の値をＩd0とすると、有効電
流指令値Ｉd0は下式（４）のようになる。同様に、上記
定常状態での直流電圧制御器２６の出力ｍd の値をｍd0
とすると、ｍd0は下式（５）のようになり、さらに、上
記定常状態での無効電流制御器２７の出力ｍq の値をｍ
q0とすると、ｍq0は下式（６）のようになる。
【００２６】
【数２】
【００２７】ここで、下式（７）、（８）の変数変換を
行うことによって、（１）ないし（３）式の状態方程式
は下式（９）のようになる。
行うことによって、（１）ないし（３）式の状態方程式
は下式（９）のようになる。
【００２８】
【数３】
【００２９】(９)式は、状態量ｘとこのシステムへの操
作量であるｕ1 、ｕ2 との積をもつ双線形システムの状
態方程式である。この双線形システムを安定に制御でき
る操作量ｕ1 、ｕ2 の制御則が決定されればよい。この
ような双線形システムに対しては、適当な正定行列Ｐを
用いて下式のようなｕi の制御則を用いることが考えら
れる。 ｕi ＝ｋi〔ｘT（ＰＢi＋Ｂi TＰ）ｘ＋２Ｃi TＰｘ〕 （１０） ただし、ｋi ＜０とする。また、添字のＴは転置行列を
表す。
作量であるｕ1 、ｕ2 との積をもつ双線形システムの状
態方程式である。この双線形システムを安定に制御でき
る操作量ｕ1 、ｕ2 の制御則が決定されればよい。この
ような双線形システムに対しては、適当な正定行列Ｐを
用いて下式のようなｕi の制御則を用いることが考えら
れる。 ｕi ＝ｋi〔ｘT（ＰＢi＋Ｂi TＰ）ｘ＋２Ｃi TＰｘ〕 （１０） ただし、ｋi ＜０とする。また、添字のＴは転置行列を
表す。
【００３０】次に、（１０）式の操作量ｕi を用いた場
合のシステムの安定性をリアプノフの安定定理を用いて
調べてみる。リアプノフ関数Ｖ(ｘ)を下式のようにす
る。 Ｖ(ｘ)＝ｘTＰｘ （１１） リアプノフの安定定理では、リアプノフ関数Ｖ(ｘ)の時
間微分をｘ≠０でいつでも負の値とできるＰが存在すれ
ば、安定に制御できるとされている。そこで、（１１）
式の時間微分を（９）式と（１０）式を用いて計算する
と、次式（１２）となる。
合のシステムの安定性をリアプノフの安定定理を用いて
調べてみる。リアプノフ関数Ｖ(ｘ)を下式のようにす
る。 Ｖ(ｘ)＝ｘTＰｘ （１１） リアプノフの安定定理では、リアプノフ関数Ｖ(ｘ)の時
間微分をｘ≠０でいつでも負の値とできるＰが存在すれ
ば、安定に制御できるとされている。そこで、（１１）
式の時間微分を（９）式と（１０）式を用いて計算する
と、次式（１２）となる。
【００３１】
【数４】
【００３２】ここで、ｋi ＜０であれば、上式右辺第２
項はｘ≠０でいつでも負となる。さらに、Ｐを下式（１
３）のようにする。
項はｘ≠０でいつでも負となる。さらに、Ｐを下式（１
３）のようにする。
【００３３】
【数５】
【００３４】すると、（１２）式右辺第１項は ｘT（ＰＡ＋ＡTＰ）ｘ＝−（２Ｒ／Ｌ）・（ｘ1 2＋ｘ2 2） （１４） となり、ｘ≠０で必ず負となる。従って、Ｐを（１３）
式とすれば、（１２）式のリアプノフ関数の時間微分は
ｘ≠０でいつでも負となり、安定な制御ができるという
ことになる。そこで、（１３）式を（１０）式に代入し
て具体的にｕ1 、ｕ2 を求めると、下式となる。 ｕ1 ＝（２ｋ1／Ｌ）・（Ｖc0ｘ1−Ｉd0ｘ3） （１５） ｕ2 ＝（２ｋ2／Ｌ）・Ｖc0ｘ2 （１６）
式とすれば、（１２）式のリアプノフ関数の時間微分は
ｘ≠０でいつでも負となり、安定な制御ができるという
ことになる。そこで、（１３）式を（１０）式に代入し
て具体的にｕ1 、ｕ2 を求めると、下式となる。 ｕ1 ＝（２ｋ1／Ｌ）・（Ｖc0ｘ1−Ｉd0ｘ3） （１５） ｕ2 ＝（２ｋ2／Ｌ）・Ｖc0ｘ2 （１６）
【００３５】ここで、ｋ1 、ｋ2 は任意に選べる（ただ
しｋ1 ＜０、ｋ2 ＜０）ので、所望の応答速度を実現す
るために、適当に設定すればよい。（１５）、（１６）
式を下記のように書き直すことができる。 ｕ1 ＝Ｇ1 〔Ｖc0（Ｉd0−Ｉd）−Ｉd0（Ｖc0−Ｖc）〕 （１７） ｕ2 ＝Ｇ2 Ｖc0（Ｉq0−Ｉq） （１８） ただし、Ｇ1 ＝−２ｋ1／Ｌ＞０、Ｇ2 ＝−２ｋ2／Ｌ＞
０となる。
しｋ1 ＜０、ｋ2 ＜０）ので、所望の応答速度を実現す
るために、適当に設定すればよい。（１５）、（１６）
式を下記のように書き直すことができる。 ｕ1 ＝Ｇ1 〔Ｖc0（Ｉd0−Ｉd）−Ｉd0（Ｖc0−Ｖc）〕 （１７） ｕ2 ＝Ｇ2 Ｖc0（Ｉq0−Ｉq） （１８） ただし、Ｇ1 ＝−２ｋ1／Ｌ＞０、Ｇ2 ＝−２ｋ2／Ｌ＞
０となる。
【００３６】上述した（１７）及び（１８）式を実現し
ているのが図１に示す実施例１である。図１に示す実施
例１では、有効電流指令器１８で上記有効電流指令値Ｉ
d0が演算されている。また、直流電圧指令器１６から直
流電圧指令値Ｖc0、無効電流指令器１７から無効電流指
令値Ｉq0がそれぞれ出力されている。さらに、直流電圧
制御器２６でゲインＧ1 の増幅が行われ、無効電流制御
器２７でゲインＧ2 の増幅が行われている。
ているのが図１に示す実施例１である。図１に示す実施
例１では、有効電流指令器１８で上記有効電流指令値Ｉ
d0が演算されている。また、直流電圧指令器１６から直
流電圧指令値Ｖc0、無効電流指令器１７から無効電流指
令値Ｉq0がそれぞれ出力されている。さらに、直流電圧
制御器２６でゲインＧ1 の増幅が行われ、無効電流制御
器２７でゲインＧ2 の増幅が行われている。
【００３７】すなわち、（１７）式を実行するための構
成として、直流電圧指令器１６、有効電流指令器１８、
減算器１９、乗算器２０、減算器２３、乗算器２４、減
算器２５、及び直流電圧制御器２６により、出力側直流
電圧と入力側有効電流を同時に制御する１つの閉ループ
が構成されて、直流電圧指令値どおりの直流電圧及び有
効電流指令値どおりの有効電流となるようなｄ軸電圧指
令値が出力され、座標逆変換器２８とＰＷＭゲート制御
器２９により実際のゲートパルスに反映される。同様
に、（１８）式を実行するための構成として、無効電流
指令器１７、減算器２１、乗算器２２、及び無効電流制
御器２７により、入力側無効電流を制御する閉ループが
構成されて、無効電流指令値どおりの無効電流が流れる
ようなｑ軸電圧指令値が出力され、座標逆変換器２８と
ＰＷＭゲート制御器２９により実際のゲートパルスに反
映される。
成として、直流電圧指令器１６、有効電流指令器１８、
減算器１９、乗算器２０、減算器２３、乗算器２４、減
算器２５、及び直流電圧制御器２６により、出力側直流
電圧と入力側有効電流を同時に制御する１つの閉ループ
が構成されて、直流電圧指令値どおりの直流電圧及び有
効電流指令値どおりの有効電流となるようなｄ軸電圧指
令値が出力され、座標逆変換器２８とＰＷＭゲート制御
器２９により実際のゲートパルスに反映される。同様
に、（１８）式を実行するための構成として、無効電流
指令器１７、減算器２１、乗算器２２、及び無効電流制
御器２７により、入力側無効電流を制御する閉ループが
構成されて、無効電流指令値どおりの無効電流が流れる
ようなｑ軸電圧指令値が出力され、座標逆変換器２８と
ＰＷＭゲート制御器２９により実際のゲートパルスに反
映される。
【００３８】このように、図１に示す実施例１の構成に
よれば、出力側直流電圧制御閉ループと入力側有効電流
制御閉ループとの従来例のような直流２重ループ構成を
やめ、出力側直流電圧と入力側有効電流を同時に制御す
る１つの閉ループと入力側無効電流を制御する閉ループ
とで構成したことにより、出力側直流電圧Ｖc と入力側
有効電流Ｉd が直流電圧制御器２６の１つのコントロー
ラで同時に制御でき、また、出力側直流電圧ＶC の値が
どのようであろうとも安定性が保証されることが理解さ
れる。
よれば、出力側直流電圧制御閉ループと入力側有効電流
制御閉ループとの従来例のような直流２重ループ構成を
やめ、出力側直流電圧と入力側有効電流を同時に制御す
る１つの閉ループと入力側無効電流を制御する閉ループ
とで構成したことにより、出力側直流電圧Ｖc と入力側
有効電流Ｉd が直流電圧制御器２６の１つのコントロー
ラで同時に制御でき、また、出力側直流電圧ＶC の値が
どのようであろうとも安定性が保証されることが理解さ
れる。
【００３９】従って、上記実施例１によれば、出力側直
流電圧と入力側有効電流を同時に制御する１つの閉ルー
プと入力側無効電流を制御する閉ループとで構成したの
で、出力側直流電圧と入力側有効電流とを１つの閉ルー
プで同時に制御することができ、従来のように入力側有
効電流制御の応答速度を高速に設定する必要がなく、こ
のため、出力側直流電圧制御の応答速度が制約を受ける
ことがなくなる。また、１つの閉ループで同時に制御す
るのだから、入力側有効電流の制御に直流電圧がある程
度確立している必要もなく、直流電圧がどのようであろ
うとも制御性能が保証できる。
流電圧と入力側有効電流を同時に制御する１つの閉ルー
プと入力側無効電流を制御する閉ループとで構成したの
で、出力側直流電圧と入力側有効電流とを１つの閉ルー
プで同時に制御することができ、従来のように入力側有
効電流制御の応答速度を高速に設定する必要がなく、こ
のため、出力側直流電圧制御の応答速度が制約を受ける
ことがなくなる。また、１つの閉ループで同時に制御す
るのだから、入力側有効電流の制御に直流電圧がある程
度確立している必要もなく、直流電圧がどのようであろ
うとも制御性能が保証できる。
【００４０】実施例２．次に、図３は実施例２に係る電
圧型ＰＷＭコンバータの制御装置を示す構成図である。
図３において、図１に示す実施例１と同一部分は同一符
号を付してその説明は省略する。新たな符号として、３
０は上述した（５）式で与えられる定常状態での直流電
圧制御器２６の出力値ｍd0の値を計算する直流電圧制御
フィードフォワード補償値演算器、３１はこの直流電圧
制御フィードフォワード補償値演算器３０の出力を直流
電圧制御器２６の出力に加算する加算器であり、その他
は図１に示す実施例１と同様である。
圧型ＰＷＭコンバータの制御装置を示す構成図である。
図３において、図１に示す実施例１と同一部分は同一符
号を付してその説明は省略する。新たな符号として、３
０は上述した（５）式で与えられる定常状態での直流電
圧制御器２６の出力値ｍd0の値を計算する直流電圧制御
フィードフォワード補償値演算器、３１はこの直流電圧
制御フィードフォワード補償値演算器３０の出力を直流
電圧制御器２６の出力に加算する加算器であり、その他
は図１に示す実施例１と同様である。
【００４１】図３に示す実施例２では、実施例１と同様
に、（１７）式を実行するための構成として、直流電圧
指令器１６、有効電流指令器１８、減算器１９、乗算器
２０、減算器２３、乗算器２４、減算器２５、及び直流
電圧制御器２６により、出力側直流電圧と入力側有効電
流を同時に制御する１つの閉ループが構成されて、直流
電圧指令値どおりの直流電圧及び有効電流指令値どおり
の有効電流となるようなｄ軸電圧指令値が出力され、座
標逆変換器２８とＰＷＭゲート制御器２９により実際の
ゲートパルスに反映される。また、同様に、（１８）式
を実行するための構成として、無効電流指令器１７、減
算器２１、乗算器２２、及び無効電流制御器２７によ
り、入力側無効電流を制御する閉ループが構成されて、
無効電流指令値どおりの無効電流が流れるようなｑ軸電
圧指令値が出力され、座標逆変換器２８とＰＷＭゲート
制御器２９により実際のゲートパルスに反映される。
に、（１７）式を実行するための構成として、直流電圧
指令器１６、有効電流指令器１８、減算器１９、乗算器
２０、減算器２３、乗算器２４、減算器２５、及び直流
電圧制御器２６により、出力側直流電圧と入力側有効電
流を同時に制御する１つの閉ループが構成されて、直流
電圧指令値どおりの直流電圧及び有効電流指令値どおり
の有効電流となるようなｄ軸電圧指令値が出力され、座
標逆変換器２８とＰＷＭゲート制御器２９により実際の
ゲートパルスに反映される。また、同様に、（１８）式
を実行するための構成として、無効電流指令器１７、減
算器２１、乗算器２２、及び無効電流制御器２７によ
り、入力側無効電流を制御する閉ループが構成されて、
無効電流指令値どおりの無効電流が流れるようなｑ軸電
圧指令値が出力され、座標逆変換器２８とＰＷＭゲート
制御器２９により実際のゲートパルスに反映される。
【００４２】この結果、図１に示す実施例１と同様に、
出力側直流電圧と入力側有効電流を同時に制御する１つ
の閉ループと入力側無効電流を制御する閉ループとで構
成したので、出力側直流電圧と入力側有効電流とを１つ
の閉ループで同時に制御することができ、従来のように
入力側有効電流制御の応答速度を高速に設定する必要が
なく、このため、出力側直流電圧制御の応答速度が制約
を受けることがなくなる。また、１つの閉ループで同時
に制御するのだから、入力側有効電流の制御に直流電圧
がある程度確立している必要もなく、直流電圧がどのよ
うであろうとも制御性能が保証できる。
出力側直流電圧と入力側有効電流を同時に制御する１つ
の閉ループと入力側無効電流を制御する閉ループとで構
成したので、出力側直流電圧と入力側有効電流とを１つ
の閉ループで同時に制御することができ、従来のように
入力側有効電流制御の応答速度を高速に設定する必要が
なく、このため、出力側直流電圧制御の応答速度が制約
を受けることがなくなる。また、１つの閉ループで同時
に制御するのだから、入力側有効電流の制御に直流電圧
がある程度確立している必要もなく、直流電圧がどのよ
うであろうとも制御性能が保証できる。
【００４３】他方、この実施例２が図１に示す実施例１
と異なる点は次の点にある。上記直流電圧制御器２６の
出力ｍd は、（８）式からわかるように、ｍd ＝ｕ1 ＋
ｍd0である。しかし、上述した図１に示す実施例１で
は、操作量ｕ1 のみ制御する構成が述べており、定常状
態での出力値ｍd0の分については考慮されてない。上記
定常状態での出力値ｍd0の分については、直流電圧制御
器２６を例えば比例積分増幅器として構成することによ
り、その積分出力でまかなうようなことも想定すること
ができるが、図３に示す実施例２では、さらに、定常状
態での出力値ｍd0も計算して積極的にフィードフォワー
ド補償を図っている。
と異なる点は次の点にある。上記直流電圧制御器２６の
出力ｍd は、（８）式からわかるように、ｍd ＝ｕ1 ＋
ｍd0である。しかし、上述した図１に示す実施例１で
は、操作量ｕ1 のみ制御する構成が述べており、定常状
態での出力値ｍd0の分については考慮されてない。上記
定常状態での出力値ｍd0の分については、直流電圧制御
器２６を例えば比例積分増幅器として構成することによ
り、その積分出力でまかなうようなことも想定すること
ができるが、図３に示す実施例２では、さらに、定常状
態での出力値ｍd0も計算して積極的にフィードフォワー
ド補償を図っている。
【００４４】すなわち、図３に示す実施例２の構成にお
いては、直流電圧制御フィードフォワード補償値演算器
３０により、直流電圧指令器１６からの直流電圧指令
値、無効電流指令器１７からの無効電流指令値、入力電
圧座標変換器１５からのｄ軸電圧値及びｑ軸電圧値、及
び直流電流検出器７による直流電流検出値に基づいて直
流電圧制御フィードフォワード補償値ｍd0を演算し、そ
の演算値を加算器３１によって直流電圧制御器２６の出
力に加算した結果を座標逆変換器２８に与えることによ
り、積極的に直流電圧制御のフィードフォワード補償を
行い、高性能な制御が得られるようにしている。
いては、直流電圧制御フィードフォワード補償値演算器
３０により、直流電圧指令器１６からの直流電圧指令
値、無効電流指令器１７からの無効電流指令値、入力電
圧座標変換器１５からのｄ軸電圧値及びｑ軸電圧値、及
び直流電流検出器７による直流電流検出値に基づいて直
流電圧制御フィードフォワード補償値ｍd0を演算し、そ
の演算値を加算器３１によって直流電圧制御器２６の出
力に加算した結果を座標逆変換器２８に与えることによ
り、積極的に直流電圧制御のフィードフォワード補償を
行い、高性能な制御が得られるようにしている。
【００４５】したがって、上記実施例２によれば、実施
例１の効果に加え、直流電圧指令値、無効電流指令値、
入力電圧座標変換器１５からのｄ軸電圧値及びｑ軸電圧
値、及び直流電流検出値に基づいて直流電圧制御のフィ
ードフォワード補償値ｍd0を演算し、その演算値を加算
器３１によって直流電圧制御器２６の出力に加算した結
果を座標逆変換器２８に与えるようにしたので、直流電
圧制御のフィードフォワード補償を行い得ることがで
き、高性能な制御がなされるという効果がある。
例１の効果に加え、直流電圧指令値、無効電流指令値、
入力電圧座標変換器１５からのｄ軸電圧値及びｑ軸電圧
値、及び直流電流検出値に基づいて直流電圧制御のフィ
ードフォワード補償値ｍd0を演算し、その演算値を加算
器３１によって直流電圧制御器２６の出力に加算した結
果を座標逆変換器２８に与えるようにしたので、直流電
圧制御のフィードフォワード補償を行い得ることがで
き、高性能な制御がなされるという効果がある。
【００４６】実施例３．次に、図４は実施例３に係る電
圧型ＰＷＭコンバータの制御装置を示す構成図である。
図４において、図１に示す実施例１と同一部分は同一符
号を付してその説明は省略する。新たな符号として、３
２は上述した（６）式で与えられる定常状態での無効電
流制御器２７の出力値ｍq0の値を算出する無効電流制御
フィードフォワード補償値演算器、３３はこの無効電流
制御フィードフォワード補償値演算器３２の出力を無効
電流制御器２７の出力に加算する加算器であり、その他
は図１に示す実施例１と同様である。
圧型ＰＷＭコンバータの制御装置を示す構成図である。
図４において、図１に示す実施例１と同一部分は同一符
号を付してその説明は省略する。新たな符号として、３
２は上述した（６）式で与えられる定常状態での無効電
流制御器２７の出力値ｍq0の値を算出する無効電流制御
フィードフォワード補償値演算器、３３はこの無効電流
制御フィードフォワード補償値演算器３２の出力を無効
電流制御器２７の出力に加算する加算器であり、その他
は図１に示す実施例１と同様である。
【００４７】図４に示す実施例３では、実施例１と同様
に、（１７）式を実行するための構成として、直流電圧
指令器１６、有効電流指令器１８、減算器１９、乗算器
２０、減算器２３、乗算器２４、減算器２５、及び直流
電圧制御器２６により、出力側直流電圧と入力側有効電
流を同時に制御する１つの閉ループが構成されて、直流
電圧指令値どおりの直流電圧及び有効電流指令値どおり
の有効電流となるようなｄ軸電圧指令値が出力され、座
標逆変換器２８とＰＷＭゲート制御器２９により実際の
ゲートパルスに反映される。また、同様に、（１８）式
を実行するための構成として、無効電流指令器１７、減
算器２１、乗算器２２、及び無効電流制御器２７によ
り、入力側無効電流を制御する閉ループが構成されて、
無効電流指令値どおりの無効電流が流れるようなｑ軸電
圧指令値が出力され、座標逆変換器２８とＰＷＭゲート
制御器２９により実際のゲートパルスに反映される。
に、（１７）式を実行するための構成として、直流電圧
指令器１６、有効電流指令器１８、減算器１９、乗算器
２０、減算器２３、乗算器２４、減算器２５、及び直流
電圧制御器２６により、出力側直流電圧と入力側有効電
流を同時に制御する１つの閉ループが構成されて、直流
電圧指令値どおりの直流電圧及び有効電流指令値どおり
の有効電流となるようなｄ軸電圧指令値が出力され、座
標逆変換器２８とＰＷＭゲート制御器２９により実際の
ゲートパルスに反映される。また、同様に、（１８）式
を実行するための構成として、無効電流指令器１７、減
算器２１、乗算器２２、及び無効電流制御器２７によ
り、入力側無効電流を制御する閉ループが構成されて、
無効電流指令値どおりの無効電流が流れるようなｑ軸電
圧指令値が出力され、座標逆変換器２８とＰＷＭゲート
制御器２９により実際のゲートパルスに反映される。
【００４８】この結果、図１に示す実施例１と同様に、
出力側直流電圧と入力側有効電流を同時に制御する１つ
の閉ループと入力側無効電流を制御する閉ループとで構
成したので、出力側直流電圧と入力側有効電流とを１つ
の閉ループで同時に制御することができ、従来のように
入力側有効電流制御の応答速度を高速に設定する必要が
なく、このため、出力側直流電圧制御の応答速度が制約
を受けることがなくなる。また、１つの閉ループで同時
に制御するのだから、入力側有効電流の制御に直流電圧
がある程度確立している必要もなく、直流電圧がどのよ
うであろうとも制御性能が保証できる。
出力側直流電圧と入力側有効電流を同時に制御する１つ
の閉ループと入力側無効電流を制御する閉ループとで構
成したので、出力側直流電圧と入力側有効電流とを１つ
の閉ループで同時に制御することができ、従来のように
入力側有効電流制御の応答速度を高速に設定する必要が
なく、このため、出力側直流電圧制御の応答速度が制約
を受けることがなくなる。また、１つの閉ループで同時
に制御するのだから、入力側有効電流の制御に直流電圧
がある程度確立している必要もなく、直流電圧がどのよ
うであろうとも制御性能が保証できる。
【００４９】他方、この実施例３が図１に示す実施例１
と異なる点は次の点にある。上記無効電流制御器２７の
出力ｍq は、（８）式からわかるようにｍq＝ｕ2＋ｍq0
である。しかし、上述した図１に示す実施例１では、操
作量ｕ2 のみ制御する構成が述べられており、定常状態
での出力値ｍq0の分については考慮されてない。上記定
常状態での出力値ｍq0の分については、無効電流制御器
２７を例えば比例積分増幅器として構成することによ
り、その積分出力でまかなうようなことも想定すること
ができるが、図４に示す実施例３では、さらに、定常状
態での出力値ｍq0も計算して積極的にフィードフォワー
ド補償を図っている。
と異なる点は次の点にある。上記無効電流制御器２７の
出力ｍq は、（８）式からわかるようにｍq＝ｕ2＋ｍq0
である。しかし、上述した図１に示す実施例１では、操
作量ｕ2 のみ制御する構成が述べられており、定常状態
での出力値ｍq0の分については考慮されてない。上記定
常状態での出力値ｍq0の分については、無効電流制御器
２７を例えば比例積分増幅器として構成することによ
り、その積分出力でまかなうようなことも想定すること
ができるが、図４に示す実施例３では、さらに、定常状
態での出力値ｍq0も計算して積極的にフィードフォワー
ド補償を図っている。
【００５０】すなわち、図４に示す実施例３の構成にお
いては、無効電流制御フィードフォワード補償値演算器
３２により、直流電圧指令器１６からの直流電圧指令
値、無効電流指令器１７からの無効電流指令値、入力電
圧座標変換器１５からのｄ軸電圧値及びｑ軸電圧値、及
び直流電流検出器７による直流電流検出値に基づいて無
効電流制御フィードフォワード補償値ｍq0を演算し、そ
の演算値を加算器３３によって無効電流制御器２７の出
力に加算した結果を座標逆変換器２８に与えることによ
り、積極的に無効電流制御のフィードフォワード補償を
行い、高性能な制御が得られるようにしている。
いては、無効電流制御フィードフォワード補償値演算器
３２により、直流電圧指令器１６からの直流電圧指令
値、無効電流指令器１７からの無効電流指令値、入力電
圧座標変換器１５からのｄ軸電圧値及びｑ軸電圧値、及
び直流電流検出器７による直流電流検出値に基づいて無
効電流制御フィードフォワード補償値ｍq0を演算し、そ
の演算値を加算器３３によって無効電流制御器２７の出
力に加算した結果を座標逆変換器２８に与えることによ
り、積極的に無効電流制御のフィードフォワード補償を
行い、高性能な制御が得られるようにしている。
【００５１】したがって、上記実施例３によれば、実施
例１の効果に加え、直流電圧指令値、無効電流指令値、
入力電圧座標変換器１５からのｄ軸電圧値及びｑ軸電圧
値、及び直流電流検出値に基づいて無効電流制御のフィ
ードフォワード補償値ｍq0を演算し、その演算値を加算
器３３によって無効電流制御器２７の出力に加算した結
果を座標逆変換器２８に与えるようにしたので、無効電
流制御のフィードフォワード補償を行い得ることがで
き、高性能な制御がなされるという効果がある。
例１の効果に加え、直流電圧指令値、無効電流指令値、
入力電圧座標変換器１５からのｄ軸電圧値及びｑ軸電圧
値、及び直流電流検出値に基づいて無効電流制御のフィ
ードフォワード補償値ｍq0を演算し、その演算値を加算
器３３によって無効電流制御器２７の出力に加算した結
果を座標逆変換器２８に与えるようにしたので、無効電
流制御のフィードフォワード補償を行い得ることがで
き、高性能な制御がなされるという効果がある。
【００５２】実施例４．次に、図５は実施例４に係る電
圧型ＰＷＭコンバータの制御装置を示す構成図である。
図５に示す構成においては、実施例１の構成に加え、実
施例２と同様な、上述した（５）式で与えられる定常状
態での直流電圧制御器２６の出力値ｍd0の値を計算する
直流電圧制御フィードフォワード補償値演算器３０と、
この直流電圧制御フィードフォワード補償値演算器３０
の出力を直流電圧制御器２６の出力に加算する加算器３
１を備えると共に、実施例３と同様な、上述した（６）
式で与えられる定常状態での無効電流制御器２７の出力
値ｍq0の値を算出する無効電流制御フィードフォワード
補償値演算器３２と、この無効電流制御フィードフォワ
ード補償値演算器３２の出力を無効電流制御器２７の出
力に加算する加算器３３とを備えている。その他は図１
に示す実施例１と同様である。
圧型ＰＷＭコンバータの制御装置を示す構成図である。
図５に示す構成においては、実施例１の構成に加え、実
施例２と同様な、上述した（５）式で与えられる定常状
態での直流電圧制御器２６の出力値ｍd0の値を計算する
直流電圧制御フィードフォワード補償値演算器３０と、
この直流電圧制御フィードフォワード補償値演算器３０
の出力を直流電圧制御器２６の出力に加算する加算器３
１を備えると共に、実施例３と同様な、上述した（６）
式で与えられる定常状態での無効電流制御器２７の出力
値ｍq0の値を算出する無効電流制御フィードフォワード
補償値演算器３２と、この無効電流制御フィードフォワ
ード補償値演算器３２の出力を無効電流制御器２７の出
力に加算する加算器３３とを備えている。その他は図１
に示す実施例１と同様である。
【００５３】まず、図５に示す実施例４では、実施例１
と同様に、（１７）式を実行するための構成として、直
流電圧指令器１６、有効電流指令器１８、減算器１９、
乗算器２０、減算器２３、乗算器２４、減算器２５、及
び直流電圧制御器２６により、出力側直流電圧と入力側
有効電流を同時に制御する１つの閉ループが構成され
て、直流電圧指令値どおりの直流電圧及び有効電流指令
値どおりの有効電流となるようなｄ軸電圧指令値が出力
され、座標逆変換器２８とＰＷＭゲート制御器２９によ
り実際のゲートパルスに反映される。また、同様に、
（１８）式を実行するための構成として、無効電流指令
器１７、減算器２１、乗算器２２、及び無効電流制御器
２７により、入力側無効電流を制御する閉ループが構成
されて、無効電流指令値どおりの無効電流が流れるよう
なｑ軸電圧指令値が出力され、座標逆変換器２８とＰＷ
Ｍゲート制御器２９により実際のゲートパルスに反映さ
れる。
と同様に、（１７）式を実行するための構成として、直
流電圧指令器１６、有効電流指令器１８、減算器１９、
乗算器２０、減算器２３、乗算器２４、減算器２５、及
び直流電圧制御器２６により、出力側直流電圧と入力側
有効電流を同時に制御する１つの閉ループが構成され
て、直流電圧指令値どおりの直流電圧及び有効電流指令
値どおりの有効電流となるようなｄ軸電圧指令値が出力
され、座標逆変換器２８とＰＷＭゲート制御器２９によ
り実際のゲートパルスに反映される。また、同様に、
（１８）式を実行するための構成として、無効電流指令
器１７、減算器２１、乗算器２２、及び無効電流制御器
２７により、入力側無効電流を制御する閉ループが構成
されて、無効電流指令値どおりの無効電流が流れるよう
なｑ軸電圧指令値が出力され、座標逆変換器２８とＰＷ
Ｍゲート制御器２９により実際のゲートパルスに反映さ
れる。
【００５４】この結果、図１に示す実施例１と同様に、
出力側直流電圧と入力側有効電流を同時に制御する１つ
の閉ループと入力側無効電流を制御する閉ループとで構
成したので、出力側直流電圧と入力側有効電流とを１つ
の閉ループで同時に制御することができ、従来のように
入力側有効電流制御の応答速度を高速に設定する必要が
なく、このため、出力側直流電圧制御の応答速度が制約
を受けることがなくなる。また、１つの閉ループで同時
に制御するのだから、入力側有効電流の制御に直流電圧
がある程度確立している必要もなく、直流電圧がどのよ
うであろうとも制御性能が保証できる。
出力側直流電圧と入力側有効電流を同時に制御する１つ
の閉ループと入力側無効電流を制御する閉ループとで構
成したので、出力側直流電圧と入力側有効電流とを１つ
の閉ループで同時に制御することができ、従来のように
入力側有効電流制御の応答速度を高速に設定する必要が
なく、このため、出力側直流電圧制御の応答速度が制約
を受けることがなくなる。また、１つの閉ループで同時
に制御するのだから、入力側有効電流の制御に直流電圧
がある程度確立している必要もなく、直流電圧がどのよ
うであろうとも制御性能が保証できる。
【００５５】他方、この実施例４が図１に示す実施例１
と異なる点は次の点にある。上記直流電圧制御器２６の
出力ｍd 及び上記無効電流制御器２７の出力ｍq は、
（８）式からわかるように、ｍd ＝ｕ1 ＋ｍd0、ｍq＝
ｕ2＋ｍq0である。しかし、上述した図１に示す実施例
１では、操作量ｕ1 及びｕ2 のみ制御する構成が述べて
おり、定常状態での出力値ｍd0及びｍq0の分については
考慮されてない。上記定常状態での出力値ｍd0及びｍq0
の分については、直流電圧制御器２６及び無効電流制御
器２７をそれぞれ例えば比例積分増幅器として構成する
ことにより、その積分出力でまかなうようなことも想定
することができるが、図４に示す実施例３では、さら
に、定常状態での出力値ｍd0及びｍq0の両者も計算して
積極的にフィードフォワード補償を図っている。
と異なる点は次の点にある。上記直流電圧制御器２６の
出力ｍd 及び上記無効電流制御器２７の出力ｍq は、
（８）式からわかるように、ｍd ＝ｕ1 ＋ｍd0、ｍq＝
ｕ2＋ｍq0である。しかし、上述した図１に示す実施例
１では、操作量ｕ1 及びｕ2 のみ制御する構成が述べて
おり、定常状態での出力値ｍd0及びｍq0の分については
考慮されてない。上記定常状態での出力値ｍd0及びｍq0
の分については、直流電圧制御器２６及び無効電流制御
器２７をそれぞれ例えば比例積分増幅器として構成する
ことにより、その積分出力でまかなうようなことも想定
することができるが、図４に示す実施例３では、さら
に、定常状態での出力値ｍd0及びｍq0の両者も計算して
積極的にフィードフォワード補償を図っている。
【００５６】すなわち、図５に示す実施例４の構成にお
いては、直流電圧制御フィードフォワード補償値演算器
３０及び無効電流制御フィードフォワード補償値演算器
３２により、それぞれ直流電圧指令器１６からの直流電
圧指令値、無効電流指令器１７からの無効電流指令値、
入力電圧座標変換器１５からのｄ軸電圧値及びｑ軸電圧
値、及び直流電流検出器７による直流電流検出値に基づ
いて直流電圧制御フィードフォワード補償値ｍd0及び無
効電流制御フィードフォワード補償値ｍq0を演算し、そ
の演算値をそれぞれ加算器３１及び３３によって直流電
圧制御器２６及び無効電流制御器２７の出力に加算した
結果を座標逆変換器２８に与えることにより、積極的に
直流電圧制御及び無効電流制御のフィードフォワード補
償を行い、高性能な制御が得られるようにしている。
いては、直流電圧制御フィードフォワード補償値演算器
３０及び無効電流制御フィードフォワード補償値演算器
３２により、それぞれ直流電圧指令器１６からの直流電
圧指令値、無効電流指令器１７からの無効電流指令値、
入力電圧座標変換器１５からのｄ軸電圧値及びｑ軸電圧
値、及び直流電流検出器７による直流電流検出値に基づ
いて直流電圧制御フィードフォワード補償値ｍd0及び無
効電流制御フィードフォワード補償値ｍq0を演算し、そ
の演算値をそれぞれ加算器３１及び３３によって直流電
圧制御器２６及び無効電流制御器２７の出力に加算した
結果を座標逆変換器２８に与えることにより、積極的に
直流電圧制御及び無効電流制御のフィードフォワード補
償を行い、高性能な制御が得られるようにしている。
【００５７】従って、上記実施例４によれば、実施例１
の効果に加え、直流電圧制御フィードフォワード補償値
演算器３０及び無効電流制御フィードフォワード補償値
演算器３２により、それぞれ直流電圧指令値、無効電流
指令値、入力電圧座標変換器１５からのｄ軸電圧値及び
ｑ軸電圧値、及び直流電流検出値に基づいて直流電圧制
御及び無効電流制御のフィードフォワード補償値ｍd0及
びｍq0を演算し、その演算値を加算器３１及び３３によ
って直流電圧制御器２６及び無効電流制御器２７の出力
にそれぞれ加算した結果を座標逆変換器２８に与えるよ
うにしたので、直流電圧制御及び無効電流制御のフィー
ドフォワード補償を行い得ることができ、高性能な制御
がなされるという効果がある。
の効果に加え、直流電圧制御フィードフォワード補償値
演算器３０及び無効電流制御フィードフォワード補償値
演算器３２により、それぞれ直流電圧指令値、無効電流
指令値、入力電圧座標変換器１５からのｄ軸電圧値及び
ｑ軸電圧値、及び直流電流検出値に基づいて直流電圧制
御及び無効電流制御のフィードフォワード補償値ｍd0及
びｍq0を演算し、その演算値を加算器３１及び３３によ
って直流電圧制御器２６及び無効電流制御器２７の出力
にそれぞれ加算した結果を座標逆変換器２８に与えるよ
うにしたので、直流電圧制御及び無効電流制御のフィー
ドフォワード補償を行い得ることができ、高性能な制御
がなされるという効果がある。
【００５８】
【発明の効果】以上のように、この発明の請求項１によ
れば、従来例の出力側直流電圧制御の閉ループと入力側
有効電流制御の閉ループとの直流２重ループ構成をや
め、出力側直流電圧と入力側有効電流を同時に制御する
１つの閉ループを構成して、電圧形ＰＷＭコンバータの
出力側直流電圧と入力側有効電流を１つの制御器で同時
に制御するようにしたので、従来のように入力側有効電
流制御の応答速度限界による出力側直流電圧制御の応答
速度が制約を受けることなく、所望の値に設定できる。
加えて、直流電圧がどのような値でも安定した制御を行
い得るという効果を奏する。
れば、従来例の出力側直流電圧制御の閉ループと入力側
有効電流制御の閉ループとの直流２重ループ構成をや
め、出力側直流電圧と入力側有効電流を同時に制御する
１つの閉ループを構成して、電圧形ＰＷＭコンバータの
出力側直流電圧と入力側有効電流を１つの制御器で同時
に制御するようにしたので、従来のように入力側有効電
流制御の応答速度限界による出力側直流電圧制御の応答
速度が制約を受けることなく、所望の値に設定できる。
加えて、直流電圧がどのような値でも安定した制御を行
い得るという効果を奏する。
【００５９】また、請求項２によれば、請求項１に対
し、直流電圧指令値、無効電流指令値、変換手段を介し
た交流電圧検出値、及び直流電流検出値に基づいて直流
電圧制御フィードフォワード補償値を演算する第１の補
償値演算器による補償値を加算器によって直流電圧制御
器に加算するようにしたので、直流電圧制御のフィード
フォワード補償を行い得ることができ、高性能な制御が
なされるという効果を奏する。
し、直流電圧指令値、無効電流指令値、変換手段を介し
た交流電圧検出値、及び直流電流検出値に基づいて直流
電圧制御フィードフォワード補償値を演算する第１の補
償値演算器による補償値を加算器によって直流電圧制御
器に加算するようにしたので、直流電圧制御のフィード
フォワード補償を行い得ることができ、高性能な制御が
なされるという効果を奏する。
【００６０】さらに、請求項３によれば、請求項１また
は２に対し、直流電圧指令値、無効電流指令値、変換手
段を介した交流電圧検出値、及び直流電流検出値に基づ
いて無効電流制御フィードフォワード補償値を演算する
第２の補償値演算器による補償値を加算器によって無効
電流制御器に加算するようにしたので、無効電流制御の
フィードフォワード補償を行い得ることができ、高性能
な制御がなされるという効果を奏する。
は２に対し、直流電圧指令値、無効電流指令値、変換手
段を介した交流電圧検出値、及び直流電流検出値に基づ
いて無効電流制御フィードフォワード補償値を演算する
第２の補償値演算器による補償値を加算器によって無効
電流制御器に加算するようにしたので、無効電流制御の
フィードフォワード補償を行い得ることができ、高性能
な制御がなされるという効果を奏する。
【図１】この発明の実施例１に係る電圧型ＰＷＭコンバ
ータの制御装置を示す構成図である。
ータの制御装置を示す構成図である。
【図２】この発明の動作原理を説明するためのモデル図
である。
である。
【図３】この発明の実施例２に係る電圧型ＰＷＭコンバ
ータの制御装置を示す構成図である。
ータの制御装置を示す構成図である。
【図４】この発明の実施例３に係る電圧型ＰＷＭコンバ
ータの制御装置を示す構成図である。
ータの制御装置を示す構成図である。
【図５】この発明の実施例４に係る電圧型ＰＷＭコンバ
ータの制御装置を示す構成図である。
ータの制御装置を示す構成図である。
【図６】従来の電圧形ＰＷＭコンバータの制御装置を示
す構成図である。
す構成図である。
１ 電圧形ＰＷＭコンバータ ３ コンバータ用変圧器 ５ 直流平滑コンデンサ ６ 直流電圧検出器 ７ 直流電圧検出器 ８ 交流電流検出器 ９ 交流電流検出器 １０ 交流電流検出器 １１ 交流電流検出器 １２ 交流電流検出器 １３ 交流電流検出器 １４ 入力電流座標変換器 １５ 入力電流座標変換器 １６ 直流電圧指令器 １７ 無効電流指令器 １８ 有効電流指令器 １９ 減算器 ２０ 乗算器 ２１ 減算器 ２２ 乗算器 ２３ 減算器 ２４ 乗算器 ２５ 減算器 ２６ 直流電圧制御器（増幅器） ２７ 無効電流制御器（増幅器） ２８ 座標逆変換器（増幅器） ２９ ＰＷＭゲート制御器 ３０ 直流電圧制御フィードフォワード補償値演算器 ３１ 加算器 ３２ 無効電流制御フィードフォワード補償値演算器 ３３ 加算器
Claims (3)
- 【請求項１】 商用電源系統に変圧器を介して接続され
た電圧形ＰＷＭコンバータと、この電圧形ＰＷＭコンバ
ータの直流出力側に設けられた直流平滑コンデンサと、
上記電圧形ＰＷＭコンバータの出力側直流電圧と直流電
流および入力側交流電圧と交流電流をそれぞれ検出する
検出手段と、上記入力側交流電圧と交流電流の検出値を
それぞれ電源電圧に同期した回転座標系に変換する変換
手段と、上記出力側直流電圧の直流電圧指令値を与える
直流電圧指令手段と、上記入力側交流電流の無効電流指
令値を与える無効電流指令手段と、上記直流電圧指令値
と上記無効電流指令値及び上記検出手段による各検出値
に基づいて入力側無効電流制御と出力側直流電圧制御及
び入力側有効電流制御を行う電圧指令値を得る演算制御
手段と、その電圧指令値に基づいた変調率指令を出力す
る座標逆変換器と、変調率指令に基づいて上記電圧型Ｐ
ＷＭコンバータのゲートパルスを制御するＰＷＭゲート
制御手段とを備えた電圧形ＰＷＭコンバータの制御装置
において、上記演算制御手段として、上記直流電圧指令
値、上記無効電流指令値、上記変換手段を介した交流電
圧検出値、及び直流電流検出値から上記入力側交流電流
の有効電流指令値を演算する演算手段と、上記直流電圧
指令値と直流電圧検出値との差に上記有効電流指令値を
乗じる第１の乗算器と、上記有効電流指令値と上記変換
手段を介した有効電流検出値との差に上記直流電圧指令
値を乗じる第２の乗算器と、上記第１の乗算器の乗算結
果と上記第２の乗算器の乗算結果との差を得る減算器
と、この減算器の減算結果を増幅する第１の増幅器を備
えるとともに、上記無効電流指令値と上記変換手段を介
した無効電流検出値との差に上記直流電圧指令値を乗じ
る第３の乗算器と、この第３の乗算器の乗算結果を増幅
する第２の増幅器とを備え、上記第１と第２の増幅器出
力を上記座標逆変換器に与えて変調率指令を得、上記Ｐ
ＷＭゲート制御手段により上記電圧型ＰＷＭコンバータ
のゲートパルスを制御することを特徴とした電圧形ＰＷ
Ｍコンバータの制御装置。 - 【請求項２】 上記直流電圧指令値、上記無効電流指令
値、上記変換手段を介した交流電圧検出値、及び直流電
流検出値に基づいて直流電圧制御フィードフォワード補
償値を演算する第１の補償値演算器と、その補償値を上
記第１の増幅器の出力に加算した加算出力を上記座標逆
変換器に与える第１の加算器とを備えたことを特徴とす
る請求項１記載の電圧形ＰＷＭコンバータの制御装置。 - 【請求項３】 上記直流電圧指令値、上記無効電流指令
値、上記変換手段を介した交流電圧検出値、及び直流電
流検出値に基づいて無効電流制御フィードフォワード補
償値を演算する第２の補償値演算器と、その補償値を上
記第２の増幅器の出力に加算した加算出力を上記座標逆
変換器に与える第２の加算器とを備えたことを特徴とす
る請求項１または２記載の電圧形ＰＷＭコンバータの制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2249394A JP2909377B2 (ja) | 1994-02-21 | 1994-02-21 | 電圧形ｐｗｍコンバータの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2249394A JP2909377B2 (ja) | 1994-02-21 | 1994-02-21 | 電圧形ｐｗｍコンバータの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07231649A true JPH07231649A (ja) | 1995-08-29 |
| JP2909377B2 JP2909377B2 (ja) | 1999-06-23 |
Family
ID=12084266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2249394A Expired - Lifetime JP2909377B2 (ja) | 1994-02-21 | 1994-02-21 | 電圧形ｐｗｍコンバータの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2909377B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09149646A (ja) * | 1995-11-21 | 1997-06-06 | Hitachi Ltd | Ｐｗｍコンバータ制御装置 |
| US7848120B2 (en) | 2008-12-05 | 2010-12-07 | Korea Electric Power Corporation | Voltage-sourced HVDC system with modulation function |
| EP2706654A1 (en) * | 2012-09-11 | 2014-03-12 | Visedo Oy | An electronic power converter for a mobile working machine |
| US9475397B2 (en) | 2014-01-28 | 2016-10-25 | Visedo Oy | Electronic power converter for a mobile working machine |
-
1994
- 1994-02-21 JP JP2249394A patent/JP2909377B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09149646A (ja) * | 1995-11-21 | 1997-06-06 | Hitachi Ltd | Ｐｗｍコンバータ制御装置 |
| US7848120B2 (en) | 2008-12-05 | 2010-12-07 | Korea Electric Power Corporation | Voltage-sourced HVDC system with modulation function |
| EP2706654A1 (en) * | 2012-09-11 | 2014-03-12 | Visedo Oy | An electronic power converter for a mobile working machine |
| US9475397B2 (en) | 2014-01-28 | 2016-10-25 | Visedo Oy | Electronic power converter for a mobile working machine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2909377B2 (ja) | 1999-06-23 |
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