JPH07337024A - Inverter - Google Patents
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- JPH07337024A JPH07337024A JP6123351A JP12335194A JPH07337024A JP H07337024 A JPH07337024 A JP H07337024A JP 6123351 A JP6123351 A JP 6123351A JP 12335194 A JP12335194 A JP 12335194A JP H07337024 A JPH07337024 A JP H07337024A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、整流器負荷など、イン
ピーダンス値が断続的に変化する負荷をインバータに接
続した場合に、出力電圧波形が負荷インピーダンスの変
化の影響を受けにくくするインバータ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inverter device in which an output voltage waveform is less susceptible to changes in load impedance when a load such as a rectifier load whose impedance value changes intermittently is connected to the inverter.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図３は、無停電電源装置に使われる従来
のインバータ装置の構成図である。直流電源１により供
給される電力を、インバータ２で交流に変換、フィルタ
リアクトル３とコンデンサ４でインバータ２が発生する
電圧・電流の高次高調波成分を吸収し、負荷５に電力を
供給する。2. Description of the Related Art FIG. 3 is a block diagram of a conventional inverter device used in an uninterruptible power supply. The power supplied from the DC power supply 1 is converted into AC by the inverter 2, and the filter reactor 3 and the capacitor 4 absorb the high-order harmonic components of the voltage / current generated by the inverter 2 and supply the power to the load 5.
【０００３】無停電電源装置の負荷には、大型のコンピ
ュータが接続されることが多く、電源供給の信頼性が要
求される。これらの電源装置は、コンデンサ入力形整流
器であり、サイリスタもしくはダイオードで構成される
整流器６と直流コンデンサ７とコンピュータで消費する
電力に等価である抵抗８に置換えられる。A large computer is often connected to the load of the uninterruptible power supply, and reliability of power supply is required. These power supply devices are capacitor input type rectifiers, and are replaced with a rectifier 6 composed of a thyristor or a diode, a DC capacitor 7, and a resistor 8 equivalent to the power consumed by a computer.
【０００４】電源装置の負荷としてコンデンサ入力形整
流器を接続した場合、電源装置の出力電圧の絶対値が負
荷内部の直流コンデンサ７の電圧を越えた時だけ、整流
器６の内の一対のダイオードがオンして電流が流れる。
よって、直流コンデンサ７と等価負荷抵抗８は断続的に
電源装置の負荷として接続され、負荷電流も断続的に流
れる。負荷電流の変化に対しインバータ電流の制御が遅
れるとフィルタコンデンサ４から電流が流れ出るため、
出力電圧が低下する。When a capacitor input type rectifier is connected as the load of the power supply device, the pair of diodes in the rectifier 6 is turned on only when the absolute value of the output voltage of the power supply device exceeds the voltage of the DC capacitor 7 inside the load. Then the current flows.
Therefore, the DC capacitor 7 and the equivalent load resistor 8 are intermittently connected as a load of the power supply device, and the load current also intermittently flows. When the control of the inverter current is delayed with respect to the change of the load current, the current flows out from the filter capacitor 4,
Output voltage drops.
【０００５】このような負荷電流急変による出力電圧低
下を防止するため、無停電電源装置等に用いられるイン
バータ装置は、出力電圧の制御ループのほかインバータ
電流の制御ループも付加した構成になっている。電圧検
出器９で出力電圧Voを検出し、出力電圧基準発生器１０
から出力される基準電圧Vo *と比較して出力電圧制御器
１１でインバータ電流基準値を算出する。負荷電流ｉo
の値を電流検出器１２で検出し、インバータの電流基準
値に加算する。この加算値と電流検出器１３で検出した
インバータ電流の値をインバータ電流制御器１４へ入力
し、得られたインバータ電圧指令値に出力電圧Voを加算
して、ＰＷＭ信号発生器１５でインバータを構成する各
スイッチ素子へのオン信号を作る。In order to prevent output voltage drop due to such a sudden change in load current, an inverter device used in an uninterruptible power supply device or the like has a structure in which a control loop for the output voltage is added in addition to a control loop for the output voltage. . The output voltage Vo is detected by the voltage detector 9, and the output voltage reference generator 10
The inverter voltage reference value is calculated by the output voltage controller 11 by comparing with the reference voltage Vo * output from the output voltage controller 11. Load current io
Is detected by the current detector 12 and added to the current reference value of the inverter. The added value and the value of the inverter current detected by the current detector 13 are input to the inverter current controller 14, the output voltage Vo is added to the obtained inverter voltage command value, and the PWM signal generator 15 configures the inverter. The ON signal to each switch element is generated.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】前述の制御方式によれ
ば、負荷電流検出器１２で検出した負荷電流ｉo の値を
そのままインバータの電流基準値に加算しているため、
負荷電流ｉo の検出遅れや演算遅れ等があると、インバ
ータ電圧の補正が遅れる。その結果、十分なインバータ
電流を流すことができず出力電圧が低下、負荷電流の立
ち上げが遅くなりインバータ電圧の補正が遅れる。この
ようにして、出力電圧波形の歪みはますます増大してし
まう。According to the above control method, the value of the load current io detected by the load current detector 12 is directly added to the current reference value of the inverter.
If there is a detection delay or calculation delay of the load current io, correction of the inverter voltage will be delayed. As a result, a sufficient inverter current cannot flow, the output voltage drops, the rise of the load current is delayed, and the correction of the inverter voltage is delayed. In this way, the distortion of the output voltage waveform becomes even greater.
【０００７】この出力電圧の波形歪みは、交流出力電圧
波形の頭の部分のつぶれや電圧降下のため、負荷が不足
電圧を検出して停止したり、供給電力が不足したりする
等の悪影響を及ぼす。具体的には、コンピュータ等の一
時停止・データ破壊や、電動機を使用した機器の回転数
変動・低下・停止などが発生し、電源装置の信頼性の低
下につながる。The waveform distortion of the output voltage has a bad effect such as the load detecting and stopping the undervoltage or the supply power being insufficient due to the collapse of the head portion of the AC output voltage waveform and the voltage drop. Exert. Specifically, a computer or the like is temporarily stopped, data is destroyed, and the rotation speed of a device using an electric motor is fluctuated / decreased / stopped, which leads to a decrease in reliability of the power supply device.
【０００８】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、整流器負荷等インピーダンスが断続的
に変化する負荷に対し、検出遅れや演算遅れによるイン
バータ装置の制御性能を超えて残留する波形歪みを取除
くことができるインバータ装置を提供することを目的と
する。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and remains in excess of the control performance of the inverter device due to a detection delay or a calculation delay for a load such as a rectifier load whose impedance changes intermittently. It is an object of the present invention to provide an inverter device capable of removing the generated waveform distortion.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の発明は、出力側にフィルタコンデン
サを備え、コンデンサ入力形整流器を負荷としたインバ
ータ装置において、該インバータ装置の出力電圧及び負
荷電流を検出する電圧検出手段及び電流検出手段と、前
記インバータ装置の出力電圧の基準値と前記電圧検出手
段の出力信号が印加される電圧制御器と、前記電圧検出
手段及び電流検出手段の出力信号が印加され現在の出力
電圧値及び負荷電流値と過去の出力電圧及び負荷電流の
記憶値とから前記負荷のインピーダンスを演算するイン
ピーダンス演算手段と、該演算手段の出力と前記出力電
圧の基準値とから負荷電流基準値を演算する負荷電流基
準演算手段を具備し、該負荷電流基準演算手段の出力と
前記電圧制御器の出力との加算値を前記インバータ装置
の出力電流基準値としたことを特徴としている。In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 is an inverter device having a filter capacitor on the output side and using a capacitor input type rectifier as a load. Voltage detection means and current detection means for detecting voltage and load current, a voltage controller to which a reference value of the output voltage of the inverter device and an output signal of the voltage detection means are applied, the voltage detection means and current detection means An output signal is applied to calculate the impedance of the load from the present output voltage value and load current value and the past output voltage and load current stored values, and the output of the calculation means and the output voltage A load current reference calculation means for calculating a load current reference value from the reference value, and the output of the load current reference calculation means and the voltage controller. It is characterized in that the sum of the forces and the output current reference value of the inverter device.
【００１０】又、請求項２に記載の発明は、出力側にフ
ィルタコンデンサを備え、コンデンサ入力形整流器を負
荷としたインバータ装置において、該インバータ装置の
出力電圧、負荷電流及び前記フィルタコンデンサの電流
を検出する電圧検出手段、電流検出手段及びフィルタコ
ンデンサ電流検出手段と、前記インバータ装置の出力電
圧の基準値と前記電圧検出手段の出力信号が印加される
電圧制御器と、前記電圧検出手段、電流検出手段及びフ
ィルタコンデンサ電流検出手段の出力信号が印加され現
在の出力電圧値、負荷電流値及びフィルタコンデンサ電
流値と過去の出力電圧、負荷電流及びフィルタコンデン
サ電流の記憶値とから前記負荷のインピーダンスを演算
するインピーダンス演算手段と、該演算手段の出力と前
記出力電圧の基準値とから負荷電流基準値を演算する負
荷電流基準演算手段を具備し、該負荷電流基準演算手段
の出力と前記電圧制御器の出力との加算値を前記インバ
ータ装置の出力電流基準値としたことを特徴としてい
る。Further, in the invention as set forth in claim 2, in an inverter device having a filter capacitor on the output side and using a capacitor input type rectifier as a load, the output voltage of the inverter device, the load current and the current of the filter capacitor are Voltage detecting means for detecting, current detecting means and filter capacitor current detecting means, a voltage controller to which a reference value of the output voltage of the inverter device and an output signal of the voltage detecting means are applied, the voltage detecting means, current detecting Means and the output signal of the filter capacitor current detection means is applied, and the impedance of the load is calculated from the present output voltage value, the load current value and the filter capacitor current value and the past output voltage, the stored value of the load current and the filter capacitor current. Impedance calculating means, a reference of the output of the calculating means and the output voltage And a load current reference calculating means for calculating a load current reference value from the output current reference value, and an addition value of the output of the load current reference calculating means and the output of the voltage controller is set as the output current reference value of the inverter device. It has a feature.
【００１１】更に、請求項３に記載の発明は、出力側に
フィルタコンデンサを備え、コンデンサ入力形整流器を
負荷としたインバータ装置において、該インバータ装置
の出力電圧、負荷電流及び前記フィルタコンデンサの電
流を検出する電圧検出手段、電流検出手段及びフィルタ
コンデンサ電流検出手段と、前記インバータ装置の出力
電圧の基準値と前記電圧検出手段の出力信号が印加され
る電圧制御器と、前記電流検出手段の出力信号と前記フ
ィルタコンデンサ電流検出手段の出力信号及び前記フィ
ルタコンデンサの値とから前記負荷のインピーダンスを
演算するインピーダンス演算手段と、該演算手段の出力
と前記出力電圧の基準値とから負荷電流基準値を演算す
る負荷電流基準演算手段を具備し、該負荷電流基準演算
手段の出力と前記電圧制御器の出力との加算値を前記イ
ンバータ装置の出力電流基準値としたことを特徴として
いる。更に又、請求項４に記載の発明は、出力側にフィ
ルタコンデンサを備え、コンデンサ入力形整流器を負荷
としたインバータ装置において、該インバータ装置の出
力電圧及び負荷電流を検出する電圧検出手段及び電流検
出手段と、前記インバータ装置の出力電圧の基準値と前
記電圧検出手段の出力信号が印加される電圧制御器と、
前記電圧検出手段及び電流検出手段の出力信号及び前記
出力電圧の基準値とから負荷電流基準値を演算する負荷
電流基準演算手段を具備し、該負荷電流基準演算手段の
出力と前記電圧制御器の出力との加算値を前記インバー
タ装置の出力電流基準値としたことを特徴としている。Further, according to a third aspect of the present invention, in an inverter device having a filter capacitor on the output side and using a capacitor input type rectifier as a load, the output voltage of the inverter device, the load current and the current of the filter capacitor are Voltage detecting means for detecting, current detecting means and filter capacitor current detecting means, a voltage controller to which a reference value of the output voltage of the inverter device and an output signal of the voltage detecting means are applied, and an output signal of the current detecting means And impedance calculation means for calculating the impedance of the load from the output signal of the filter capacitor current detection means and the value of the filter capacitor, and a load current reference value is calculated from the output of the calculation means and the reference value of the output voltage. And a load current reference calculation means for performing the output of the load current reference calculation means The sum of the output of the pressure controller is characterized in that an output current reference value of the inverter device. Further, in the invention as set forth in claim 4, in an inverter device having a filter capacitor on the output side and using a capacitor input type rectifier as a load, voltage detection means and current detection for detecting an output voltage and a load current of the inverter device. Means, a voltage controller to which the reference value of the output voltage of the inverter device and the output signal of the voltage detection means are applied,
A load current reference calculation means for calculating a load current reference value from the output signals of the voltage detection means and the current detection means and the reference value of the output voltage, and the output of the load current reference calculation means and the voltage controller It is characterized in that the added value with the output is used as the output current reference value of the inverter device.
【００１２】[0012]
【作用】請求項１に記載の発明によれば、インバータの
出力電圧と負荷電流の検出値及び記憶値から負荷インピ
ーダンスの有効電力分と無効電力分を演算し、両者の値
と出力電圧基準値より、負荷電流基準値を求め、求めた
負荷電流基準値をインバータ電流基準値に加算し、電圧
制御器への入力とすることで、負荷電流の検出遅れ、演
算遅れに起因する出力電圧歪みを防止できる。According to the first aspect of the present invention, the active power component and the reactive power component of the load impedance are calculated from the detected value and the stored value of the output voltage and the load current of the inverter, and both values and the output voltage reference value are calculated. The load current reference value is calculated from the above, and the obtained load current reference value is added to the inverter current reference value, and by inputting it to the voltage controller, output voltage distortion due to load current detection delay and calculation delay can be reduced. It can be prevented.
【００１３】又、請求項２に記載の発明によれば、負荷
インピーダンスを演算する際に、出力電圧の値及び負荷
電流の値の他に、フィルタコンデンサ電流の値を使用す
ることにより、出力電圧微分値を演算する必要がなく、
請求項１に記載の発明と同様に、負荷電流の検出遅れ、
演算遅れに起因する出力電圧歪みを防止できる。According to the second aspect of the present invention, when the load impedance is calculated, the value of the filter capacitor current is used in addition to the value of the output voltage and the value of the load current. There is no need to calculate the differential value,
Similarly to the invention described in claim 1, the detection delay of the load current,
It is possible to prevent the output voltage distortion due to the calculation delay.
【００１４】更に、請求項３に記載の発明によれば、イ
ンバータの出力電圧と負荷電流の記憶値を用いることな
く、インバータの出力電圧と負荷電流の検出値のみを用
いて負荷インピーダンスの有効分または無効分のみを求
め、この値と出力電圧基準値より、負荷電流基準値を求
め、求めた負荷電流基準値をインバータ電流基準値に加
算し、電圧制御器への入力とすることで、出力電圧歪み
を防止している。According to the third aspect of the present invention, the effective component of the load impedance is calculated by using only the detected values of the output voltage and the load current of the inverter without using the stored values of the output voltage and the load current of the inverter. Or, calculate only the reactive component, calculate the load current reference value from this value and the output voltage reference value, add the obtained load current reference value to the inverter current reference value, and input it to the voltage controller to output. Prevents voltage distortion.
【００１５】更に又、請求項４に記載の発明によれば、
インピーダンスを演算する手段と、負荷電流基準を演算
する手段を一体化することにより、除算回数を一回減ら
すことができ、しかも負荷電流の検出遅れ、演算遅れに
起因する出力電圧歪みを防止できる。Further, according to the invention described in claim 4,
By integrating the means for calculating the impedance and the means for calculating the load current reference, the number of divisions can be reduced by one, and the output voltage distortion due to the detection delay of the load current and the calculation delay can be prevented.
【００１６】[0016]
【実施例】図１は本発明の一実施例を示す構成図であ
る。図３と同一の符号を付したものはそれぞれ同一の要
素を示しており、ここでは、その説明を省略する。図１
においては、出力電圧検出器９と負荷電流検出器１２の
出力は負荷インピーダンス演算器１６に接続し、負荷イ
ンピーダンス演算器１６の出力と出力電圧基準値Vo* を
用い、負荷電流基準演算器１７で負荷電流基準値ｉo *
を求める。ここで求めた負荷電流基準値ｉo * を出力電
圧制御器１１の出力に加算して、インバータ電流基準値
Ｉｉ* としてインバータ電流制御器１４の入力とする。1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. Those denoted by the same reference numerals as those in FIG. 3 indicate the same elements, and the description thereof will be omitted here. Figure 1
In the above, the outputs of the output voltage detector 9 and the load current detector 12 are connected to the load impedance calculator 16, and the output of the load impedance calculator 16 and the output voltage reference value Vo * are used. Load current reference value io *
Ask for. The load current reference value io * obtained here is added to the output of the output voltage controller 11, and is input to the inverter current controller 14 as the inverter current reference value Ii * .
【００１７】以下、負荷インピーダンス演算器１６と負
荷電流基準値演算器１７の動作について説明する。負荷
が整流器負荷である場合、負荷の整流器６の内の一対の
ダイオードがオンしている場合の出力電圧Voと負荷電流
ｉo の関係は次式となる。The operation of the load impedance calculator 16 and the load current reference value calculator 17 will be described below. When the load is a rectifier load, the relationship between the output voltage Vo and the load current io when the pair of diodes in the rectifier 6 of the load are on is as follows.
【００１８】[0018]
【数１】 ｉo ＝ＣL （ｄVo／ｄt)＋(Vo ／ＲL) ………(1) (1) 式において未知数はＣL とＲL の２つなので、異な
った２つの時刻におけるVo、ｄVo／ｄt 、ｉo の値が分
れば連立方程式を解くことによのり、ＣL とＲLを求め
ることができる。## EQU1 ## io = CL (dVo / dt) + (Vo / RL) (1) In equation (1), the unknowns are CL and RL, so Vo and dVo / dt at two different times. , Io can be obtained, CL and RL can be obtained by solving simultaneous equations.
【００１９】負荷インピーダンス演算器１６は現在のV
o、ｄVo／ｄt 、ｉo の値とメモリ等記憶素子に蓄えら
れた過去のある時間における値とから、ＣL とＲL を求
める演算を行う。ＣL 、ＲL の値は負荷の状態により変
化するので、上記演算は連続的に行う必要がある。尚、
無負荷の場合及び整流器６の全てのダイオードがオフの
場合には、(1) 式の演算結果は、ＣL ＝０，ＲL ＝∞と
なる。従ってＲL の代りにＲL の逆数を用いれば、演算
器の負担は軽くなる。負荷電流基準値演算器１７は、負
荷インピーダンス演算器１６により求められたＣL 、Ｒ
L の値から、次式により負荷電流基準値ｉo * を求め
る。The load impedance calculator 16 is the current V
An operation for obtaining CL and RL is performed from the values of o, dVo / dt, and io and the value stored in a storage element such as a memory at a certain past time. Since the values of CL and RL change depending on the load condition, the above calculation must be performed continuously. still,
When there is no load and when all the diodes of the rectifier 6 are off, the calculation result of the equation (1) is CL = 0, RL = ∞. Therefore, if the reciprocal of RL is used instead of RL, the load on the arithmetic unit is lightened. The load current reference value calculator 17 calculates the CL and R values calculated by the load impedance calculator 16.
From the value of L, the load current reference value io * is calculated by the following formula.
【００２０】[0020]
【数２】 ｉo * ＝ＣL （ｄVo* ／ｄt)＋(Vo * ／ＲL) ………(2) この値を出力電圧制御器１１の出力に加え、インバータ
電流制御器１４への入力とする。[Equation 2] io * = CL (dVo * / dt) + (Vo * / RL) (2) This value is added to the output of the output voltage controller 11 and is input to the inverter current controller 14. .
【００２１】以上の例では、負荷に抵抗ＲL とコンデン
サＣL が接続される場合について説明したが、負荷に抵
抗とインダクタンスが接続される場合も同じように計算
できる。In the above example, the case where the resistance RL and the capacitor CL are connected to the load has been described, but the same calculation can be performed when the resistance and the inductance are connected to the load.
【００２２】又、負荷に抵抗、インダクタンス、コンデ
ンサの３種が接続される場合には、異なった３つの時刻
におけるVo，ｄVo／ｄｔ，ｉo の値によりインピーダン
ス値を求めることになる。When three types of resistance, inductance and capacitor are connected to the load, the impedance value is obtained from the values of Vo, dVo / dt and io at three different times.
【００２３】出力電圧Voが負荷インピーダンス急変等に
より大きく基準値より外れた場合、負荷電流ｉo もVoが
指令値に追従している場合に比べて小さな値になる。し
かし、負荷インピーダンス演算器１６の出力は、出力電
圧低下や負荷電流減少に影響されないので、この値と出
力電圧基準発生器１０の出力Vo* を用いて演算を行う負
荷電流基準演算器１７の出力は、単に現在流れている負
荷電流ｉo の値を補償するだけでなく、出力電圧Voを基
準値Vo* に追従させるために必要な電流値になる。この
ようにして求めた負荷電流基準ｉo * を出力電圧制御器
１１の出力に加算して、インバータ電流基準値Ｉi * と
することにより、出力電圧の制御性能を改善している。When the output voltage Vo largely deviates from the reference value due to a sudden change in load impedance or the like, the load current io also has a smaller value than when Vo follows the command value. However, since the output of the load impedance calculator 16 is not affected by the output voltage drop and the load current decrease, the output of the load current reference calculator 17 that performs calculation using this value and the output Vo * of the output voltage reference generator 10. Is a current value necessary not only for compensating the value of the load current io that is currently flowing, but also for causing the output voltage Vo to follow the reference value Vo * . The load current reference io * thus obtained is added to the output of the output voltage controller 11 to obtain the inverter current reference value Ii * , thereby improving the output voltage control performance.
【００２４】以上説明のように本実施例によれば、出力
電圧Vo、負荷電流ｉo の検出値、記憶値から負荷インピ
ーダンスの値を演算、該インピーダンス値と出力電圧基
準値Vo* から負荷電流基準値ｉo * を算出し、出力電圧
制御器１１の出力に加え合せることにより、出力電圧制
御器１１の負担を軽減、負荷インピーダンスが急変した
際にも良好な出力電圧制御性能が得られる。As described above, according to this embodiment, the value of the load impedance is calculated from the output voltage Vo, the detected value of the load current io, and the stored value, and the load current reference is calculated from the impedance value and the output voltage reference value Vo *. By calculating the value io * and adding it to the output of the output voltage controller 11, the load on the output voltage controller 11 is reduced, and good output voltage control performance can be obtained even when the load impedance changes suddenly.
【００２５】図２は、本発明の他の実施例を示す構成図
である。前記(1) 式を直接用いて負荷のインピーダンス
値を計算する場合、出力電圧Voの時間微分値ｄVo／ｄｔ
が必要になる。ここで、出力フィルタコンデンサ電流ｉ
c に着目すると、FIG. 2 is a block diagram showing another embodiment of the present invention. When the impedance value of the load is calculated by directly using the equation (1), the time differential value dVo / dt of the output voltage Vo
Will be required. Here, the output filter capacitor current i
Focusing on c,
【００２６】[0026]
【数３】 ｉc ＝ＣF （ｄVo／ｄt) ………(3) の関係があるので、(3) 式を(1) 式に代入すると次式と
なる。## EQU3 ## Since there is a relation of ic = CF (dVo / dt) (3), substituting equation (3) into equation (1) gives the following equation.
【００２７】[0027]
【数４】 ｉo ＝ＣL （ｉc ／ＣF)＋Vo／ＲL ………(4) 従って、(1) 式の代りに(4) 式を用いれば、ｄVo／ｄt
を用いることを避けることができる。この場合、異なっ
た二つの時刻におけるVo，ｉc ，ｉo の値が分ればＣL
とＲL を求めることができる。ここで求めたＣL とＲL
を用い、(2) 式により負荷電流基準値ｉo * を計算する
ことにより、出力電圧微分値を用いた場合と同じ効果を
出すことができる。図２の実施例では、図１と比較して
フィルタコンデンサ電流検出器１８が追加されている。
ｉc の値を得る手段として、電流検出器１８で直接検出
する方法のほか、インバータ電流Ｉｉの値から負荷電流
ｉoの値を引くことによって求めても良い。これは以下
に述べる方式の場合も同様である。## EQU4 ## io = CL (ic / CF) + Vo / RL (4) Therefore, if equation (4) is used instead of equation (1), dVo / dt
Can be avoided. In this case, if the values of Vo, ic, and io at two different times are known, CL
And RL can be obtained. CL and RL obtained here
By calculating the load current reference value io * by using the equation (2), it is possible to obtain the same effect as when the output voltage differential value is used. In the embodiment of FIG. 2, a filter capacitor current detector 18 is added as compared with FIG.
As a means for obtaining the value of ic, besides the method of directly detecting by the current detector 18, it may be obtained by subtracting the value of the load current io from the value of the inverter current Ii. This also applies to the method described below.
【００２８】又、整流器負荷の場合、ダイオードがオン
している期間では、直流コンデンサＣL に流れる電流
は、等価負荷抵抗ＲL に流れる電流に比べて、圧倒的に
大きい。直流コンデンサＣL に流れる電流が、等価負荷
抵抗ＲL を無視できる程大きい場合、出力電圧Voと負荷
電流ｉo の関係は以下のようになる。In the case of a rectifier load, the current flowing through the DC capacitor CL is overwhelmingly larger than the current flowing through the equivalent load resistance RL while the diode is on. When the current flowing through the DC capacitor CL is large enough to ignore the equivalent load resistance RL, the relationship between the output voltage Vo and the load current io is as follows.
【００２９】[0029]
【数５】 ｉo ＝ＣL （ｄVo／ｄt)＝ＣL （ｉc ／ＣF ） ………(5) この場合、出力電流基準値は、(2) 式においてＲL を∞
とした次式で求めることができる。## EQU5 ## io = CL (dVo / dt) = CL (ic / CF) (5) In this case, the output current reference value is RL in the equation (2).
Can be obtained by the following equation.
【００３０】[0030]
【数６】 ｉo * ＝ＣL （ｄVo* ／ｄt)＝ＣF （ｉo ／ｉc)( ｄVo* ／ｄt)…(6) 上式を用いれば、ある一時刻におけるｉo 、ｉc の値か
ら負荷電流基準値ｉo *を求めることができる。逆に、
負荷の中で整流器負荷の占める割合が小さい場合には、
(2) 式においてＣL を０とした、次式によりインピーダ
ンス演算ができる。[Equation 6] io * = CL (dVo * / dt) = CF (io / ic) (dVo * / dt) (6) If the above equation is used, the value of io and ic at a certain time can be used as a reference for the load current. The value io * can be determined. vice versa,
When the proportion of rectifier load in the load is small,
Impedance can be calculated by the following equation where CL is 0 in the equation (2).
【００３１】[0031]
【数７】 ＲL ＝Vo／ｉo ………(7) 負荷電流基準値ｉo * は、上式で求めたＲL と出力電圧
基準値Vo *を用い[Formula 7] RL = Vo / io (7) For the load current reference value io *, use RL and the output voltage reference value Vo * obtained by the above equation.
【００３２】[0032]
【数８】 ｉo * ＝Vo *／ＲL ………(8) で求められる。実際には(7) 式と(8) 式をまとめて、[Equation 8] io * = Vo * / RL ... (8) Actually, by combining Eqs. (7) and (8),
【００３３】[0033]
【数９】 ｉo * ＝（Vo *／Vo)*ｉo ………(9) のように計算すれば除算回数が一回減り、演算器の負担
が低減する。[Equation 9] io * = (Vo * / Vo) * io (9) The number of divisions is reduced by one and the load on the computing unit is reduced.
【００３４】[0034]
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、インバータの出力電圧検出値、負荷電流
検出値及びこれらの記憶値からインバータ装置の負荷イ
ンピーダンス値を演算し、該インピーダンス値とインバ
ータ装置の出力電圧基準値から負荷電流基準値を演算
し、インバータ電流基準に加え合わせることにより、イ
ンバータ制御回路の制御遅れや演算遅れの補正が可能と
なり、出力電圧歪みを防止することができる。As described above, according to the first aspect of the present invention, the load impedance value of the inverter device is calculated from the output voltage detection value of the inverter, the load current detection value, and these stored values. By calculating the load current reference value from the impedance value and the output voltage reference value of the inverter and adding it to the inverter current reference, it becomes possible to correct the control delay and calculation delay of the inverter control circuit, and prevent output voltage distortion. You can
【００３５】又、請求項２に記載の発明によれば、負荷
インピーダンスを演算する際に、出力電圧検出値、負荷
電流検出値の他に、フィルタコンデンサ電流検出値及び
これらの記憶値を使用することにより微分演算すること
なく負荷インピーダンスを演算でき、該インピーダンス
値とインバータ装置の出力電圧基準値から負荷電流基準
値を演算し、インバータ電流基準に加え合わせることに
より、インバータ制御回路の制御遅れや演算遅れの補正
が可能となり、出力電圧歪みを防止することができる。According to the second aspect of the present invention, when calculating the load impedance, in addition to the output voltage detection value and the load current detection value, the filter capacitor current detection value and these stored values are used. The load impedance can be calculated without performing a differential calculation by calculating the load current reference value from the impedance value and the output voltage reference value of the inverter device, and by adding it to the inverter current reference, control delay or calculation of the inverter control circuit can be performed. The delay can be corrected and the output voltage distortion can be prevented.
【００３６】更に、請求項３に記載の発明によれば、イ
ンバータの出力電圧と負荷電流の記憶値を用いることな
く、インバータの出力電圧と負荷電流の検出値のみを用
いて負荷インピーダンスを演算し、この演算値と出力電
圧基準値より、負荷電流基準値を求め、求めた負荷電流
基準値をインバータ電流基準値に加え合わせることによ
り、インバータ制御回路の制御遅れや演算遅れの補正が
可能となり、出力電圧歪みを防止することができる。Further, according to the invention described in claim 3, the load impedance is calculated using only the detected values of the output voltage and the load current of the inverter without using the stored values of the output voltage and the load current of the inverter. , By calculating the load current reference value from this calculated value and the output voltage reference value, and adding the calculated load current reference value to the inverter current reference value, it becomes possible to correct the control delay and calculation delay of the inverter control circuit. Output voltage distortion can be prevented.
【００３７】更に又、請求項４に記載の発明によれば、
インピーダンスを演算する手段と、負荷電流基準を演算
する手段を一体化することにより、除算回数を一回減ら
すことができ、しかも負荷電流の検出遅れ、演算遅れに
起因する出力電圧歪みを防止できる。Further, according to the invention of claim 4,
By integrating the means for calculating the impedance and the means for calculating the load current reference, the number of divisions can be reduced by one, and the output voltage distortion due to the detection delay of the load current and the calculation delay can be prevented.
【００３８】この結果、請求項１乃至請求項４に記載の
発明によれば、電源装置全体の性能を向上、負荷に対し
て安定して電力の供給が出来、又、電源に接続されてい
る他の負荷に対して悪影響を与えることを防止するの
で、電源装置の信頼性を向上することが可能となる。As a result, according to the first to fourth aspects of the present invention, the performance of the entire power supply device is improved, the power can be stably supplied to the load, and the power supply device is connected to the power supply. Since it is possible to prevent adverse effects on other loads, it is possible to improve the reliability of the power supply device.
【図１】本発明の一実施例を示す構成図。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の他の実施例を示す構成図。FIG. 2 is a configuration diagram showing another embodiment of the present invention.
【図３】本発明が適用できる電力変換装置の構成図。FIG. 3 is a configuration diagram of a power conversion device to which the present invention can be applied.
１ ……直流電源 ２ ……イン
バータ ３ ……フィルタリアクトル ４ ……フィ
ルタコンデンサ ５ ……負荷 ６ ……整流
器 ７ ……直流コンデンサ ８ ……等価
負荷抵抗 ９ ……出力電圧検出器 １０ ……出力
電圧基準値発生器 １１ ……出力電圧制御器 １２ ……負荷
電流検出器 １３ ……インバータ電流検出器 １４ ……イン
バータ電流制御器 １５ ……ＰＷＭ信号発生器 １６ ……負荷
インピーダンス演算器 １７ ……負荷電流基準値演算器 １８ ……コン
デンサ電流検出器1 ... DC power supply 2 ... Inverter 3 ... Filter reactor 4 ... Filter capacitor 5 ... Load 6 ... Rectifier 7 ... DC capacitor 8 ... Equivalent load resistance 9 ... Output voltage detector 10 ... Output voltage Reference value generator 11 …… Output voltage controller 12 …… Load current detector 13 …… Inverter current detector 14 …… Inverter current controller 15 …… PWM signal generator 16 …… Load impedance calculator 17 …… Load Current reference value calculator 18 ... Capacitor current detector
Claims (4)
え、コンデンサ入力形整流器を負荷としたインバータ装
置において、該インバータ装置の出力電圧及び負荷電流
を検出する電圧検出手段及び電流検出手段と、前記イン
バータ装置の出力電圧の基準値と前記電圧検出手段の出
力信号が印加される電圧制御器と、前記電圧検出手段及
び電流検出手段の出力信号が印加され現在の出力電圧値
及び負荷電流値と過去の出力電圧及び負荷電流の記憶値
とから前記負荷のインピーダンスを演算するインピーダ
ンス演算手段と、該演算手段の出力と前記出力電圧の基
準値とから負荷電流基準値を演算する負荷電流基準演算
手段を具備し、該負荷電流基準演算手段の出力と前記電
圧制御器の出力との加算値を前記インバータ装置の出力
電流基準値としたことを特徴とするインバータ装置。1. In an inverter device having a filter capacitor on the output side and using a capacitor input type rectifier as a load, voltage detection means and current detection means for detecting an output voltage and load current of the inverter device, and the inverter device. A voltage controller to which the reference value of the output voltage and the output signal of the voltage detecting means are applied, and a current output voltage value, a load current value and a past output voltage to which the output signals of the voltage detecting means and the current detecting means are applied. And impedance calculation means for calculating the impedance of the load from the stored value of the load current, and load current reference calculation means for calculating the load current reference value from the output of the calculation means and the reference value of the output voltage, The addition value of the output of the load current reference calculation means and the output of the voltage controller is used as the output current reference value of the inverter device. Inverter device to collect.
え、コンデンサ入力形整流器を負荷としたインバータ装
置において、該インバータ装置の出力電圧、負荷電流及
び前記フィルタコンデンサの電流を検出する電圧検出手
段、電流検出手段及びフィルタコンデンサ電流検出手段
と、前記インバータ装置の出力電圧の基準値と前記電圧
検出手段の出力信号が印加される電圧制御器と、前記電
圧検出手段、電流検出手段及びフィルタコンデンサ電流
検出手段の出力信号が印加され現在の出力電圧値、負荷
電流値及びフィルタコンデンサ電流値と過去の出力電
圧、負荷電流及びフィルタコンデンサ電流の記憶値とか
ら前記負荷のインピーダンスを演算するインピーダンス
演算手段と、該演算手段の出力と前記出力電圧の基準値
とから負荷電流基準値を演算する負荷電流基準演算手段
を具備し、該負荷電流基準演算手段の出力と前記電圧制
御器の出力との加算値を前記インバータ装置の出力電流
基準値としたことを特徴とするインバータ装置。2. In an inverter device having a filter capacitor on the output side and using a capacitor input type rectifier as a load, voltage detection means and current detection means for detecting the output voltage of the inverter device, the load current and the current of the filter capacitor. And a filter capacitor current detecting means, a voltage controller to which a reference value of the output voltage of the inverter device and an output signal of the voltage detecting means are applied, and outputs of the voltage detecting means, the current detecting means and the filter capacitor current detecting means. Impedance calculation means for calculating the impedance of the load from the current output voltage value, load current value and filter capacitor current value to which a signal is applied and the stored values of past output voltage, load current and filter capacitor current, and the calculation means. Calculate the load current reference value from the output of the output voltage and the reference value of the output voltage An inverter device, comprising: a load current reference calculation means for operating the load current reference calculation means; and an added value of an output of the load current reference calculation means and an output of the voltage controller being an output current reference value of the inverter device.
え、コンデンサ入力形整流器を負荷としたインバータ装
置において、該インバータ装置の出力電圧、負荷電流及
び前記フィルタコンデンサの電流を検出する電圧検出手
段、電流検出手段及びフィルタコンデンサ電流検出手段
と、前記インバータ装置の出力電圧の基準値と前記電圧
検出手段の出力信号が印加される電圧制御器と、前記電
流検出手段の出力信号と前記フィルタコンデンサ電流検
出手段の出力信号及び前記フィルタコンデンサの値とか
ら前記負荷のインピーダンスを演算するインピーダンス
演算手段と、該演算手段の出力と前記出力電圧の基準値
とから負荷電流基準値を演算する負荷電流基準演算手段
を具備し、該負荷電流基準演算手段の出力と前記電圧制
御器の出力との加算値を前記インバータ装置の出力電流
基準値としたことを特徴とするインバータ装置。3. In an inverter device having a filter capacitor on the output side and using a capacitor input type rectifier as a load, voltage detection means and current detection means for detecting the output voltage of the inverter device, the load current and the current of the filter capacitor. And a filter capacitor current detection means, a voltage controller to which the reference value of the output voltage of the inverter device and the output signal of the voltage detection means are applied, an output signal of the current detection means and an output of the filter capacitor current detection means An impedance calculation means for calculating the impedance of the load from a signal and the value of the filter capacitor, and a load current reference calculation means for calculating a load current reference value from the output of the calculation means and the reference value of the output voltage are provided. , The addition value of the output of the load current reference calculation means and the output of the voltage controller is An inverter device characterized by using an output current reference value of the inverter device.
え、コンデンサ入力形整流器を負荷としたインバータ装
置において、該インバータ装置の出力電圧及び負荷電流
を検出する電圧検出手段及び電流検出手段と、前記イン
バータ装置の出力電圧の基準値と前記電圧検出手段の出
力信号が印加される電圧制御器と、前記電圧検出手段及
び電流検出手段の出力信号及び前記出力電圧の基準値と
から負荷電流基準値を演算する負荷電流基準演算手段を
具備し、該負荷電流基準演算手段の出力と前記電圧制御
器の出力との加算値を前記インバータ装置の出力電流基
準値としたことを特徴とするインバータ装置。4. In an inverter device having a filter capacitor on the output side and using a capacitor input type rectifier as a load, voltage detection means and current detection means for detecting the output voltage and load current of the inverter device, and the inverter device. A voltage controller to which the reference value of the output voltage and the output signal of the voltage detection means are applied, and a load that calculates a load current reference value from the output signals of the voltage detection means and the current detection means and the reference value of the output voltage. An inverter device comprising current reference calculation means, wherein an added value of an output of the load current reference calculation means and an output of the voltage controller is set as an output current reference value of the inverter device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12335194A JP3199342B2 (en) | 1994-06-06 | 1994-06-06 | Inverter device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12335194A JP3199342B2 (en) | 1994-06-06 | 1994-06-06 | Inverter device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07337024A true JPH07337024A (en) | 1995-12-22 |
| JP3199342B2 JP3199342B2 (en) | 2001-08-20 |
Family
ID=14858425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12335194A Expired - Fee Related JP3199342B2 (en) | 1994-06-06 | 1994-06-06 | Inverter device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3199342B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007124762A (en) * | 2005-10-26 | 2007-05-17 | Fuji Electric Systems Co Ltd | Current detecting circuit in voltage converter |
| JP2010166634A (en) * | 2009-01-13 | 2010-07-29 | Kitashiba Electric Co Ltd | Induction heating power supply apparatus |
-
1994
- 1994-06-06 JP JP12335194A patent/JP3199342B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007124762A (en) * | 2005-10-26 | 2007-05-17 | Fuji Electric Systems Co Ltd | Current detecting circuit in voltage converter |
| JP2010166634A (en) * | 2009-01-13 | 2010-07-29 | Kitashiba Electric Co Ltd | Induction heating power supply apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3199342B2 (en) | 2001-08-20 |
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