JPH08149856A - Power conversion controller - Google Patents

Power conversion controller

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JPH08149856A
JPH08149856A JP6288364A JP28836494A JPH08149856A JP H08149856 A JPH08149856 A JP H08149856A JP 6288364 A JP6288364 A JP 6288364A JP 28836494 A JP28836494 A JP 28836494A JP H08149856 A JPH08149856 A JP H08149856A
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JP
Japan
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voltage
circuit
forward converter
current
inverter
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Application number
JP6288364A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideo Ito
藤 秀 夫 伊
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To provide a power conversion controller which can continue safe operation by suppressing the ripple of the DC voltage of a power converter even at the time of drop of regenerated power in regenerative operation. CONSTITUTION: A power converter equipped with a forward converter 3, a resisting chopper device 5, and an inverter 8 capable of regenerative operation, is equipped further with an operation command means which issues an operation command to the forward converter 3 if the DC voltage falls under the preset value, when the forward converter 3 is stopping during regenerative operation of the inverter 8.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、直流中間回路に抵抗チ
ョッパ装置を備え、また逆変換器として力行運転および
回生運転の可能なインバータを備えた電力変換装置を制
御する電力変換制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power conversion control device for controlling a power conversion device equipped with a resistance chopper device in a DC intermediate circuit and an inverter capable of power running operation and regenerative operation as an inverse converter.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば可変速交流モータ用の可変周波数
・可変電圧を出力しうる交流電源装置として、順変換
器、抵抗チョッパ装置および電圧型インバータからなる
電力変換装置はすでに知られているところであり、その
主回路構成を例示すれば図5に示す通りである。
2. Description of the Related Art For example, a power converter including a forward converter, a resistance chopper device and a voltage type inverter is already known as an AC power supply device capable of outputting a variable frequency and a variable voltage for a variable speed AC motor. An example of the main circuit configuration is shown in FIG.

【0003】図5の電力変換装置においては、交流電力
系統1から順変換器用変圧器2を介して順変換器3の交
流入力端に交流電力が入力され、その直流出力はリップ
ル軽減用直流リアクトル4を介して抵抗チョッパ装置
5、電力コンデンサ7および電圧型インバータ8の直流
端子に入力される。抵抗チョッパ装置5は原理的に示す
ならばチョッパ50およびそれに直列の電力消費用抵抗
器60からなっている。抵抗チョッパ装置5は実際には
チョッパスイッチおよびそれに直列の電力消費用抵抗器
からなる抵抗チョッパ回路が複数組並列接続されたもの
からなっている。図6にはその一例として4群並列構成
の抵抗チョッパ装置が例示されており、4個のチョッパ
スイッチ51,52,53,54(図5においては符号
「50」で総称されている)および4個の抵抗器61,
62,63,64(図5においては符号「60」で総称
されている)が備えられている。各1個のチョッパスイ
ッチと抵抗器がそれぞれ抵抗チョッパ回路を構成してい
る。インバータ8は力行運転モードにおいてインバータ
として運転可能であるのはもちろん、回生運転モードに
おいては整流器として機能させることも可能である。イ
ンバータ8の交流端子はインバータ用変圧器9を介して
負荷10に接続される。負荷10は例えば車両駆動用リ
ニアモータでありうる。以下の説明においては負荷10
は車両駆動用リニアモータであるとして説明を進める。
In the power converter shown in FIG. 5, AC power is input from the AC power system 1 to the AC input terminal of the forward converter 3 via the forward converter transformer 2, and its DC output is a ripple reducing DC reactor. The voltage is input to the resistance chopper device 5, the power capacitor 7, and the DC terminal of the voltage type inverter 8 via 4. The resistance chopper device 5 comprises, in principle, a chopper 50 and a power consuming resistor 60 in series with it. The resistance chopper device 5 is actually composed of a plurality of sets of resistance chopper circuits connected in parallel, each consisting of a chopper switch and a power consumption resistor in series with the chopper switch. FIG. 6 illustrates a resistance chopper device having a four-group parallel configuration as an example thereof, and four chopper switches 51, 52, 53, 54 (generally referred to by the symbol “50” in FIG. 5) and 4 Individual resistors 61,
62, 63, 64 (generally referred to by the reference numeral "60" in FIG. 5) are provided. Each one chopper switch and each resistor constitute a resistance chopper circuit. The inverter 8 can be operated not only as an inverter in the power running mode but also as a rectifier in the regenerative mode. The AC terminal of the inverter 8 is connected to the load 10 via the inverter transformer 9. The load 10 may be, for example, a vehicle driving linear motor. In the following description, the load 10
Will be described as a linear motor for driving a vehicle.

【0004】順変換器3およびインバータ8の運転制御
のために、順変換器3の出力直流電流Id1を検出する電
流検出器11、抵抗チョッパ装置5に分流する電流Id2
を検出する電流検出器12、抵抗チョッパ装置5の負荷
側で直流主回路電流Id3を検出する電流検出器13、お
よび抵抗チョッパ装置5の両端(すなわち直流中間回路
の正負両極端子)で直流主回路電圧Vdcを検出する電圧
検出器14が設けられている。
In order to control the operation of the forward converter 3 and the inverter 8, a current detector 11 for detecting an output DC current I d1 of the forward converter 3 and a current I d2 shunted to the resistance chopper device 5.
Current detector 12 for detecting the current, the current detector 13 for detecting the DC main circuit current I d3 on the load side of the resistance chopper device 5, and the DC mains at both ends of the resistance chopper device 5 (that is, the positive and negative polar terminals of the DC intermediate circuit). A voltage detector 14 for detecting the circuit voltage V dc is provided.

【0005】図7および図8は抵抗チョッパ装置5を制
御する制御回路を示すものである。抵抗チョッパ装置5
はPWM制御(パルス幅変調制御)型のものであり、各
チョッパスイッチ51,52,53,54はPWMキャ
リア信号および制御信号に基づいて作成されたゲートパ
ルスによって点弧制御される。
FIG. 7 and FIG. 8 show a control circuit for controlling the resistance chopper device 5. Resistance chopper device 5
Is a PWM control (pulse width modulation control) type, and each chopper switch 51, 52, 53, 54 is ignition-controlled by a gate pulse created on the basis of a PWM carrier signal and a control signal.

【0006】図7はゲートパルスを作るための制御信号
を得る制御信号発生回路19を示すものである。直流電
圧基準回路20、電流基準回路21、定電圧制御回路2
2、定電流制御回路23、リミッタ回路24、制御信号
選択回路25、減算器26および減算器27からなって
いる。直流電圧基準回路20から指令される直流電圧基
準と電圧検出器14によって検出された直流主回路電圧
dcとの差すなわち直流電圧偏差を減算器26で算出し
てそれを定電圧制御回路22に入力する。定電圧制御回
路22は直流電圧偏差をゼロにするための操作量を演算
して制御信号選択回路25に入力する。電流基準回路2
1から指令される電流基準と電流検出器11によって検
出された直流電流Id1との差すなわち電流偏差を減算器
27で算出してそれを定電流制御回路23に入力する。
定電流制御回路23は電流偏差をゼロにするための操作
量を演算して制御信号選択回路25に入力する。リミッ
タ回路24はチョッパスイッチ50の最大導通角および
最小導通角を定めるためのものであって、導通角を両リ
ミット値以内に収めるためのリミット信号を制御信号選
択回路25に入力する。制御信号選択回路25は各入力
信号に基づいてPWM制御のための制御信号を作成し、
それを図8に示すゲートパルス発生回路18(の比較回
路35〜38)に送出する。
FIG. 7 shows a control signal generating circuit 19 for obtaining a control signal for producing a gate pulse. DC voltage reference circuit 20, current reference circuit 21, constant voltage control circuit 2
2, a constant current control circuit 23, a limiter circuit 24, a control signal selection circuit 25, a subtractor 26 and a subtractor 27. The subtractor 26 calculates the difference between the DC voltage reference commanded from the DC voltage reference circuit 20 and the DC main circuit voltage V dc detected by the voltage detector 14, that is, the DC voltage deviation, which is fed to the constant voltage control circuit 22. input. The constant voltage control circuit 22 calculates a manipulated variable for making the DC voltage deviation zero and inputs it to the control signal selection circuit 25. Current reference circuit 2
The difference between the current reference commanded from 1 and the direct current I d1 detected by the current detector 11, that is, the current deviation is calculated by the subtractor 27 and input to the constant current control circuit 23.
The constant current control circuit 23 calculates an operation amount for making the current deviation zero and inputs it to the control signal selection circuit 25. The limiter circuit 24 is for determining the maximum conduction angle and the minimum conduction angle of the chopper switch 50, and inputs a limit signal for keeping the conduction angle within both limit values to the control signal selection circuit 25. The control signal selection circuit 25 creates a control signal for PWM control based on each input signal,
It is sent to (the comparison circuits 35 to 38 of) the gate pulse generation circuit 18 shown in FIG.

【0007】ゲートパルス発生回路18(図8)は4群
並列構成の抵抗チョッパ装置5に対応して4個のゲート
パルスを発生する回路からなっている。共通の発振器3
0の出力信号に基づいて4組のPWMキャリア信号を発
生する4組のPWMキャリア発生回路31,32,3
3,34を備え、それらの出力信号であるPWMキャリ
ア信号を比較回路35,36,37,38の各第1の入
力端に入力する。PWMキャリア発生回路31〜34は
それぞれ所定の位相基準信号によりそれぞれの位相差の
キャリア信号を発生する。比較回路35〜38の各第2
の入力端には図7の制御信号発生回路19から出力され
る制御信号が共通に入力される。比較回路35〜38は
それぞれ両入力信号に基づいてゲートパルスを作成し、
AND回路39,40,41,42の各第1の入力端に
入力する。AND回路39〜42は実質的にスイッチと
して機能するものであって、各第2の入力端にはゲート
パルスON/OFF信号が“1”または“0”の信号と
して入力される。より具体的にはAND回路39〜42
に対するON/OFF信号として、抵抗チョッパ装置5
を運転とする時は“1”信号が、また故障発生などの非
常事態を含めて運転停止とする時は“0”信号が入力さ
れる。かくして、AND回路39〜42からはゲートパ
ルス発生回路18の出力信号として、ゲートパルスON
指令が出ていることを条件として、比較回路35〜38
によって形成されたゲートパルスが出力され、それぞれ
対応するチョッパスイッチ51,52,53,54(図
6)に対し点弧制御パルスとして供給される。
The gate pulse generating circuit 18 (FIG. 8) is composed of a circuit for generating four gate pulses corresponding to the resistance chopper device 5 of the four-group parallel configuration. Common oscillator 3
4 sets of PWM carrier generation circuits 31, 32, 3 for generating 4 sets of PWM carrier signals based on the output signal of 0
3, 34, and the PWM carrier signals, which are their output signals, are input to the respective first input terminals of the comparison circuits 35, 36, 37, 38. The PWM carrier generation circuits 31 to 34 generate carrier signals having respective phase differences according to predetermined phase reference signals. Each second of the comparison circuits 35 to 38
The control signal output from the control signal generation circuit 19 of FIG. The comparator circuits 35 to 38 each generate a gate pulse based on both input signals,
The AND circuits 39, 40, 41, 42 are input to the respective first input terminals. The AND circuits 39 to 42 substantially function as switches, and the gate pulse ON / OFF signal is input to each second input terminal as a signal of "1" or "0". More specifically, AND circuits 39 to 42
Resistance chopper device 5 as an ON / OFF signal for
A "1" signal is input when the operation is performed, and a "0" signal is input when the operation is stopped including an emergency such as a failure. Thus, the gate pulse is turned on as an output signal of the gate pulse generation circuit 18 from the AND circuits 39 to 42.
Comparing circuits 35 to 38 on condition that a command is issued.
The gate pulse formed by the above is output and supplied as a firing control pulse to the corresponding chopper switches 51, 52, 53, 54 (FIG. 6).

【0008】図4は変換器協調制御のために順変換器3
および抵抗チョッパ装置5に対して運転/停止の指令を
発する装置を示すものである。図示していない変換器共
通監視装置から発せられる変換装置運転指令をAND回
路77に入力する。AND回路77では故障信号が無い
というAND条件の下で運転指令を抵抗チョッパ装置5
および順変換器3のためのAND回路90および91に
対しそれぞれの第1の入力信号として与える。AND回
路90,91はスイッチとして機能し、その第2の入力
信号はそれぞれOR回路86ないし87から運転指令阻
止信号すなわち運転停止指令として与えられる。AND
回路90,91の出力信号は抵抗チョッパ装置5および
順変換器3に対する運転指令として用いられる。
FIG. 4 shows a forward converter 3 for converter cooperative control.
And a device for issuing an operation / stop command to the resistance chopper device 5. The converter operation command issued from the converter common monitoring device (not shown) is input to the AND circuit 77. In the AND circuit 77, the operation command is given to the resistance chopper device 5 under the AND condition that there is no failure signal.
And to AND circuits 90 and 91 for the forward converter 3 as respective first input signals. The AND circuits 90 and 91 function as switches, and the second input signals thereof are given from the OR circuits 86 to 87 as operation command blocking signals, that is, operation stop commands. AND
The output signals of the circuits 90 and 91 are used as operation commands to the resistance chopper device 5 and the forward converter 3.

【0009】OR回路85に変換装置の停止指令および
故障信号が入力され、その出力信号はOR回路86およ
び87の各第1の入力とする。図5における順変換器3
の電流Id1を検出する電流検出器11の出力信号をレベ
ル検出回路71に入力し、ここで検出電流値Id1が電流
設定値、例えば15%以上になったときに“1”信号を
出力する。この電流設定値に対し所定のヒステリシス幅
が設定され、“1”信号の出力後、そのヒステリシス幅
以内にある間はそれを維持し、電流値がヒステリシス幅
を下回ったとき“0”信号を出力する。
A stop command and a failure signal for the converter are input to the OR circuit 85, and the output signal is the first input of each of the OR circuits 86 and 87. Forward converter 3 in FIG.
The output signal of the current detector 11 for detecting the current I d1 is input to the level detection circuit 71, and when the detected current value I d1 reaches the current setting value, for example, 15% or more, a “1” signal is output. To do. A predetermined hysteresis width is set for this current setting value, after the "1" signal is output, it is maintained within that hysteresis width, and a "0" signal is output when the current value falls below the hysteresis width. To do.

【0010】抵抗チョッパ装置5の電流Id2を検出する
電流検出器12の出力信号をレベル検出回路72に入力
し、ここで検出電流値Id2が電流設定値、例えば5%以
下になったときに“1”信号を出力する。電流設定値に
対し所定のヒステリシス幅が設定され、“1”信号を出
力した後、そのヒステリシス幅以内にある間はそれを維
持し、電流値がヒステリシス幅を上回ったとき“0”信
号を出力する。AND回路76にはレベル検出回路7
1,72の出力信号と、インバータ8の運転状態信号
(力行運転時“1”、回生運転時“0”)とが入力され
る。したがって、力行運転をしており、かつレベル検出
回路71,72の出力条件が共に成立している時にAN
D回路76から信号“1”が出力される。AND回路7
6の出力信号は遅延回路81を通してOR回路86の第
2の入力信号となる。OR回路86の出力信号はAND
回路90のスイッチオフ信号として作用し、抵抗チョッ
パ装置5に対し停止指令を出力するために用いられる。
When the output signal of the current detector 12 for detecting the current I d2 of the resistance chopper device 5 is input to the level detection circuit 72, when the detected current value I d2 becomes a current set value, for example, 5% or less. The "1" signal is output to. A predetermined hysteresis width is set for the current setting value, after it outputs a "1" signal, it is maintained within that hysteresis width, and a "0" signal is output when the current value exceeds the hysteresis width. To do. The AND circuit 76 includes the level detection circuit 7
The output signals of Nos. 1 and 72 and the operation state signal of the inverter 8 (“1” during power running operation, “0” during regenerative operation) are input. Therefore, when the power running operation is performed and the output conditions of the level detection circuits 71 and 72 are both satisfied, the AN
The signal “1” is output from the D circuit 76. AND circuit 7
The output signal of 6 becomes the second input signal of the OR circuit 86 through the delay circuit 81. The output signal of the OR circuit 86 is AND
It acts as a switch-off signal of the circuit 90 and is used to output a stop command to the resistance chopper device 5.

【0011】一方、順変換器3に対する運転/停止の指
令は次のようにして発せられる。順変換器3の直流出力
電流Id1を検出する電流検出器11の出力信号をレベル
検出回路74に入力し、ここで検出電流値Id1が電流設
定値、例えば5%以下になったときに“1”信号を出力
する。抵抗チョッパ装置5の電流Id2を検出する電流検
出器12の出力信号をレベル検出回路73,75に入力
する。レベル検出回路73は検出電流値Id2が電流設定
値、例えば5%以下になったときに“1”信号を出力す
る。そして電流設定値に対し所定のヒステリシス幅が設
定され、“1”信号の出力後、そのヒステリシス幅以内
にある間はそれを維持し、電流値がヒステリシス幅を上
回ったとき“0”信号を出力する。レベル検出回路75
は検出電流値Id2が電流設定値15%以上になったとき
に“1”信号を出力する。電流設定値に対し所定のヒス
テリシス幅が設定され、“1”信号の出力後、そのヒス
テリシス幅以内にある間はそれを維持し、電流値がヒス
テリシス幅を下回ったとき“0”信号を出力する。
On the other hand, the operation / stop command to the forward converter 3 is issued as follows. The output signal of the current detector 11 that detects the DC output current I d1 of the forward converter 3 is input to the level detection circuit 74, and when the detected current value I d1 becomes the current setting value, for example, 5% or less. Output a "1" signal. The output signal of the current detector 12 that detects the current I d2 of the resistance chopper device 5 is input to the level detection circuits 73 and 75. The level detection circuit 73 outputs a "1" signal when the detected current value I d2 becomes a current set value, for example, 5% or less. A predetermined hysteresis width is set for the current setting value, and after the "1" signal is output, it is maintained within that hysteresis width and a "0" signal is output when the current value exceeds the hysteresis width. To do. Level detection circuit 75
Outputs a "1" signal when the detected current value I d2 exceeds the current setting value of 15%. A predetermined hysteresis width is set for the current setting value, after the "1" signal is output, it is maintained within that hysteresis width and a "0" signal is output when the current value falls below the hysteresis width. .

【0012】AND回路78にはレベル検出回路73の
出力信号とインバータ8の運転状態信号が入力され、抵
抗チョッパ装置5の電流が所定値5%以下であり、かつ
回生運転をしている時は出力“1”となる。AND回路
78の“1”出力信号は遅延回路82を介してAND回
路92のスイッチオフ信号となる。AND回路79には
レベル検出回路74,75の出力信号とインバータ8の
運転状態信号が入力される。両レベル検出回路74,7
5がそれぞれのレベル検出信号を出力し、かつ回生運転
をしている時にAND回路79は出力“1”となる。こ
の“1”出力信号は遅延回路83を介してAND回路9
2に入力される。AND回路92から出力される“1”
信号によりOR回路87を介してAND回路91がスイ
ッチオフとされ、AND回路91から順変換器3に対し
停止指令が発せられる。
The output signal of the level detection circuit 73 and the operation state signal of the inverter 8 are input to the AND circuit 78, and when the current of the resistance chopper device 5 is less than the predetermined value 5% and the regenerative operation is performed, The output becomes "1". The “1” output signal of the AND circuit 78 becomes a switch-off signal of the AND circuit 92 via the delay circuit 82. The output signals of the level detection circuits 74 and 75 and the operation state signal of the inverter 8 are input to the AND circuit 79. Both level detection circuits 74, 7
The AND circuit 79 outputs "1" when the respective 5 output the respective level detection signals and are in the regenerative operation. This “1” output signal is passed through the delay circuit 83 and the AND circuit 9
Entered in 2. "1" output from the AND circuit 92
The signal turns off the AND circuit 91 via the OR circuit 87, and the AND circuit 91 issues a stop command to the forward converter 3.

【0013】次に図9〜図11を参照して順変換器3、
抵抗チョッパ装置5およびインバータ8の制御特性につ
いて説明する。
Next, referring to FIGS. 9 to 11, the forward converter 3,
The control characteristics of the resistance chopper device 5 and the inverter 8 will be described.

【0014】図9は一般的な順変換器と同様の制御特性
を有する順変換器3の制御特性を示すものであり、縦軸
に電圧検出器14によって検出される直流電圧を、横軸
に電流検出器11によって検出される直流電流を示して
いる。順変換器3は交流電圧系統1と順変換器用変圧器
2のインピーダンスによって定まる制御角(α)一定制
御特性、定電圧制御系により直流電圧を一定に制御する
定電圧特性、および変換器自体の過負荷防止のための定
電流制御系による直流電圧垂下を行うための定電流特性
(鎖線)のいずれかに従って運転される。
FIG. 9 shows the control characteristics of the forward converter 3 having the same control characteristics as a general forward converter, in which the vertical axis represents the DC voltage detected by the voltage detector 14 and the horizontal axis represents the direct current voltage. The direct current detected by the current detector 11 is shown. The forward converter 3 has a constant control angle (α) control characteristic that is determined by the impedance of the AC voltage system 1 and the transformer 2 for the forward converter, a constant voltage characteristic that constantly controls a DC voltage by a constant voltage control system, and the converter itself. The operation is performed according to one of the constant current characteristics (chain line) for performing DC voltage droop by the constant current control system for preventing overload.

【0015】図10は抵抗チョッパ装置5の制御特性を
示すものであって、縦軸に直流電圧を、横軸に電流検出
器12によって検出される抵抗チョッパ電流を示してい
る。抵抗チョッパ装置5は、抵抗器60の特性(鎖
線)、定電圧制御系により直流電圧を一定に制御する定
電圧特性(実線)、および定電流制御系による定電流特
性(実線)のほかに、導通角最大特性(破線)および導
通角最小特性(2点鎖線)を備えている。この場合、定
電圧制御系の電圧基準値は順変換器3の電圧基準値より
も数%高く設定される。
FIG. 10 shows the control characteristics of the resistance chopper device 5, in which the vertical axis represents the DC voltage and the horizontal axis represents the resistance chopper current detected by the current detector 12. In addition to the characteristic of the resistor 60 (chain line), the constant voltage characteristic of controlling the DC voltage by the constant voltage control system (solid line), and the constant current characteristic of the constant current control system (solid line), the resistance chopper device 5 The maximum conduction angle characteristic (broken line) and the minimum conduction angle characteristic (two-dot chain line) are provided. In this case, the voltage reference value of the constant voltage control system is set to be several percent higher than the voltage reference value of the forward converter 3.

【0016】図11はインバータ8の制御特性を示すも
のであって、縦軸に直流電圧を、横軸に電流検出器13
によって検出される直流電流をインバータ電流として示
している。負荷10が一定であるものとすれば、インバ
ータ8を通過する電力は一定となり、力行運転動作特
性、回生運転動作特性はそれぞれ双曲線となる。
FIG. 11 shows the control characteristics of the inverter 8. The vertical axis represents the DC voltage and the horizontal axis represents the current detector 13.
The DC current detected by is shown as the inverter current. If the load 10 is constant, the electric power passing through the inverter 8 is constant, and the power running operation operation characteristic and the regenerative operation operation characteristic are hyperbolas.

【0017】次に図5に示す電力変換装置全体の制御協
調について図12および図13を参照して参照して説明
する。なお、電流値は順変換器3の電流(電流検出器1
1によって検出される電流)を基準として表示すること
にする。
Next, control coordination of the entire power converter shown in FIG. 5 will be described with reference to FIGS. 12 and 13. The current value is the current of the forward converter 3 (current detector 1
The current detected by 1) will be used as a reference.

【0018】図12はインバータ8が力行運転(インバ
ータ運転)状態にある時の特性を示すものであって、車
両走行を開始してインバータ8が10%未満の電流で走
行している時に各変換器(順変換器3、抵抗チョッパ装
置5、インバータ8)が運転点(1)で運転され、しか
も抵抗チョッパ装置5は電流制御で運転され、順変換器
3の電流値が10%になるように制御されている。順変
換器3は電圧制御により直流電圧を一定値(100%)
にするように制御されている。モータ速度が上昇し、運
転点(2)を通過し、インバータ電流が10%を超え運
転点(3)に達すると、抵抗チョッパ装置5を停止状態
に移行させ、順変換器3の出力電流はすべてインバータ
8を介して負荷10に供給される。車両が目的地に近付
いて速度を下げ、インバータ電流が10%以下に減少す
ると抵抗チョッパ装置5を再び運転状態に移行させ、上
記とは逆に運転点(2)から(1)へと移行させ、順変
換器3が10%の電流を維持するように制御する。順変
換器3の出力電流とインバータ8の入力電流との差が抵
抗チョッパ装置5で吸収される。すなわち、順変換器3
が10%電流を維持している状態下でのインバータ8の
電流変化分は抵抗チョッパ装置5で吸収される。
FIG. 12 shows the characteristics when the inverter 8 is in the power running operation (inverter operation) state. Each conversion is performed when the vehicle starts running and the inverter 8 is running at a current of less than 10%. The converter (forward converter 3, resistance chopper device 5, inverter 8) is operated at operating point (1), and the resistance chopper device 5 is operated by current control so that the current value of the forward converter 3 becomes 10%. Controlled by. The forward converter 3 controls the DC voltage to a constant value (100%) by voltage control.
Is controlled to. When the motor speed increases, passes the operating point (2), and the inverter current exceeds 10% and reaches the operating point (3), the resistance chopper device 5 is shifted to the stopped state, and the output current of the forward converter 3 is All are supplied to the load 10 via the inverter 8. When the vehicle approaches the destination and slows down, and the inverter current decreases to 10% or less, the resistance chopper device 5 shifts to the driving state again, and in reverse to the above, shifts from the driving point (2) to (1). The forward converter 3 is controlled so as to maintain a current of 10%. The difference between the output current of the forward converter 3 and the input current of the inverter 8 is absorbed by the resistance chopper device 5. That is, the forward converter 3
The current change amount of the inverter 8 under the condition that the current is maintained at 10% is absorbed by the resistance chopper device 5.

【0019】一方、負荷10(車両モータ)の回生制動
に際しインバータ8が回生運転(順変換器運転)状態に
なった時(図13参照)は負荷10(車両モータ)の回
生電力がインバータ8を逆向きに流れ、抵抗チョッパ装
置5の抵抗器60で消費され負荷10に制動をかける。
回生運転に入った直後は順変換器3は運転状態にあるの
で、各変換器は運転点(1)で運転されており、順変換
器電流が10%になるように抵抗チョッパ装置5が制御
される。次に順変換器3が停止状態に移行して運転点
(2)となる。このとき抵抗チョッパ装置5は順変換器
3の直流電圧制御基準値よりも数%高い値(例えば10
3%)を直流電圧制御基準値とする定電圧特性により制
御され、その結果、直流電圧を抵抗チョッパ装置5が制
御して回生電流が抵抗器60に流れる状態となる。回生
電流の増減は抵抗チョッパ装置5で吸収される。回生電
力がさらに減少した時は順変換器3を運転状態に移行さ
せ、運転点(3)とする。
On the other hand, when the inverter 8 is in the regenerative operation (forward converter operation) state during the regenerative braking of the load 10 (vehicle motor) (see FIG. 13), the regenerative power of the load 10 (vehicle motor) drives the inverter 8. It flows in the opposite direction, is consumed by the resistor 60 of the resistance chopper device 5, and brakes the load 10.
Since the forward converter 3 is in the operating state immediately after starting the regenerative operation, each converter is operating at the operating point (1), and the resistance chopper device 5 controls so that the forward converter current becomes 10%. To be done. Next, the forward converter 3 shifts to the stopped state and the operating point (2) is reached. At this time, the resistance chopper device 5 has a value (for example, 10% higher than the DC voltage control reference value of the forward converter 3).
3%) as a DC voltage control reference value, and as a result, the resistance chopper device 5 controls the DC voltage and the regenerative current flows into the resistor 60. The increase / decrease in the regenerative current is absorbed by the resistance chopper device 5. When the regenerated electric power further decreases, the forward converter 3 is moved to the operating state, which is the operating point (3).

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】以上のように制御協調
運転をしている電力変換装置において、インバータ8が
回生運転状態にある時、車両ブレーキがかかり回生動作
に入った直後は順変換器3は運転されていて、順変換器
電流Id1が10%流れるように制御されている。次に順
変換器3が停止状態に移行し、抵抗チョッパ装置5が順
変換器3の直流電圧制御基準値より数%高い値(例えば
103%)を直流電圧制御基準値とする定電圧特性によ
り制御され、直流電圧Vdcは抵抗チョッパ装置5で制御
され、回生電流が抵抗器60に流れる状態となる。
As described above, in the electric power converter which is in the coordinated control operation as described above, when the inverter 8 is in the regenerative operation state, the forward converter 3 immediately after the vehicle brake is applied and the regenerative operation is started. Are operated and controlled so that the forward converter current I d1 flows by 10%. Next, the forward converter 3 shifts to a stopped state, and the resistance chopper device 5 changes the DC voltage control reference value of the forward converter 3 by several% (for example, 103%) as a DC voltage control reference value. The direct current voltage V dc is controlled by the resistance chopper device 5, and the regenerative current flows into the resistor 60.

【0021】その場合、回生電流の増減は抵抗チョッパ
装置5で吸収され、インバータ8からの回生電力が抵抗
チョッパ装置5の最小導通角運転時の電力以下であれ
ば、直流電圧Vdcは低下する。この電圧低下を防止する
ために抵抗チョッパ装置5の電流Id2を監視し順変換器
3を運転するが、この運転領域で順変換器3の運転が遅
れると直流電圧Vdcが低下しシステム停止の事態に至る
ことになる。
In this case, the increase / decrease of the regenerative current is absorbed by the resistance chopper device 5, and if the regenerative power from the inverter 8 is equal to or less than the power at the minimum conduction angle operation of the resistance chopper device 5, the DC voltage V dc decreases. . In order to prevent this voltage drop, the current I d2 of the resistance chopper device 5 is monitored and the forward converter 3 is operated. However, if the operation of the forward converter 3 is delayed in this operating region, the DC voltage V dc drops and the system stops. It will lead to the situation of.

【0022】したがって本発明の目的は、回生運転にお
ける回生電力の低下時においても直流中間回路の電圧変
動を抑制し、安定運転を継続しうる電力変換制御装置を
提供することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a power conversion control device capable of suppressing the voltage fluctuation of the DC intermediate circuit and continuing the stable operation even when the regenerative power in the regenerative operation is reduced.

【0023】[0023]

【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、交流電力系統からの交流電
力を直流電力に変換する順変換器と、この順変換器と交
流負荷との間に接続された力行運転および回生運転の可
能なインバータと、チョッパスイッチおよびそれに直列
の抵抗器からなり順変換器およびインバータの直流端子
間に並列に接続された抵抗チョッパ装置とを備えた電力
変換装置を制御する電力変換制御装置において、直流端
子間の電圧を検出する電圧検出手段と、インバータが回
生運転し、順変換器が運転停止している時、電圧検出手
段によって検出された電圧が予め設定された電圧設定値
以下になったときそれを検知する電圧検知手段と、この
電圧検知手段の検知出力に応答して順変換器に運転指令
を発する運転指令手段とを備えたことを特徴とするもの
である。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a forward converter for converting AC power from an AC power system into DC power, and this forward converter and an AC load. And a resistance chopper device that is connected in parallel between the direct current terminals of the forward converter and the inverter, which is composed of a chopper switch and a resistor in series with it, and that is connected between In the power conversion control device for controlling the power conversion device, the voltage detection means for detecting the voltage between the DC terminals and the voltage detected by the voltage detection means when the inverter is in regenerative operation and the forward converter is stopped. When the voltage becomes less than or equal to a preset voltage set value, a voltage detection means for detecting it and an operation command for issuing an operation command to the forward converter in response to the detection output of this voltage detection means It is characterized in that a stage.

【0024】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の電力変換制御装置において、抵抗チョッパ装置はチョ
ッパスイッチおよびそれに直列の抵抗器からなる抵抗チ
ョッパ回路を複数組並列に接続したものとして構成さ
れ、電圧検知手段の検知出力に応答して、順変換器に運
転指令を発する運転指令手段の代わりに、抵抗チョッパ
装置の一部の抵抗チョッパ回路に対し運転停止指令を発
する運転停止指令手段を備えたことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the power conversion control device according to the first aspect, the resistance chopper device is configured such that a plurality of sets of resistance chopper circuits each including a chopper switch and a resistor connected in series are connected in parallel. The operation stop command means for issuing an operation stop command to a part of the resistance chopper circuit of the resistance chopper device in place of the operation command means for issuing an operation command to the forward converter in response to the detection output of the voltage detection means. It is characterized by having.

【0025】請求項3に記載の発明は、請求項1に記載
の電力変換制御装置において、抵抗チョッパ装置のチョ
ッパスイッチはPWM制御型のものとして構成され、電
圧検知手段の検知出力に応答して、順変換器に運転指令
を発する運転指令手段の代わりに、抵抗チョッパ装置を
制御するためのPWMキャリア信号の周波数をより低い
値に変更する手段を備えたことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the power conversion control device according to the first aspect, the chopper switch of the resistance chopper device is configured as a PWM control type, and responds to the detection output of the voltage detection means. Instead of the operation command means for issuing an operation command to the forward converter, means for changing the frequency of the PWM carrier signal for controlling the resistance chopper device to a lower value is provided.

【0026】請求項4に記載の発明は、請求項1に記載
の電力変換制御装置において、電圧検知手段の代わり
に、インバータが回生運転から力行運転へと切換わった
ときそれを検知する運転モード検知手段を設け、運転指
令手段は運転モード検知手段の検知出力に応答して順変
換器に運転指令を発することを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the power conversion control device according to the first aspect, instead of the voltage detection means, an operation mode for detecting when the inverter switches from regenerative operation to power running operation Detection means is provided, and the operation command means issues an operation command to the forward converter in response to the detection output of the operation mode detection means.

【0027】[0027]

【作用】請求項1に記載の発明によれば、電圧検知手段
の出力に応答して順変換器の運転タイミングを制御する
ことにより、回生電力の低下時においても直流電圧の変
動を抑制し、安定運転を確保することができる。
According to the invention described in claim 1, by controlling the operation timing of the forward converter in response to the output of the voltage detecting means, the fluctuation of the DC voltage is suppressed even when the regenerative power is lowered, Stable operation can be secured.

【0028】請求項2に記載の発明によれば、電圧検知
手段の検知出力に応答して抵抗チョッパ装置の一部の抵
抗チョッパ回路を運転停止とすることにより、回生電力
の低下時においても直流電圧の変動を抑制し、安定運転
を確保することができる。
According to the second aspect of the present invention, by stopping the operation of a part of the resistance chopper circuit of the resistance chopper device in response to the detection output of the voltage detecting means, the direct current is maintained even when the regenerative power is reduced. It is possible to suppress fluctuations in voltage and ensure stable operation.

【0029】請求項3に記載の発明によれば、電圧検知
手段の検知出力に応答して抵抗チョッパ装置のPWMキ
ャリア信号の周波数をより低い値に変更することによ
り、回生電力の低下時においても直流電圧の変動を抑制
し、安定運転を確保することができる。
According to the third aspect of the present invention, by changing the frequency of the PWM carrier signal of the resistance chopper device to a lower value in response to the detection output of the voltage detecting means, even when the regenerative power decreases. It is possible to suppress fluctuations in DC voltage and ensure stable operation.

【0030】請求項4に記載の発明によれば、インバー
タが回生運転から力行運転へと切換わったことを検知す
る運転モード検知手段を設け、この運転モード検知手段
の検知出力に応答して運転指令手段が順変換器に運転指
令を発することにより、回生電力の低下時においても直
流電圧の変動を抑制し、安定運転を確保することができ
る。
According to the fourth aspect of the present invention, the operation mode detecting means for detecting the switching of the inverter from the regenerative operation to the power running operation is provided, and the operation is performed in response to the detection output of the operation mode detecting means. By issuing the operation command to the forward converter by the command means, it is possible to suppress the fluctuation of the DC voltage even when the regenerative power is reduced, and to ensure stable operation.

【0031】[0031]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図1は本発明の請求項1に記載した発明の実施例
の要部を示すものである。図1には3個のレベル検出回
路73、74および75のほかに、もうひとつのレベル
検出回路100が示されている。レベル検出回路73、
74、75は図4の同一符号を付したレベル検出回路と
同一である。レベル検出回路74には順変換器3の直流
出力電流Id1を検出する電流検出器11の出力信号が入
力され、ここで検出電流Id1が電流設定値10%にほぼ
等しくなったと識別されたときに“1”信号を出力す
る。電流設定値に対し所定のヒステリシス幅が設定さ
れ、“1”信号の出力後、そのヒステリシス幅以内にあ
る間はそれを維持し、電流値がヒステリシス幅を上回っ
たとき“0”信号となる。レベル検出回路73には電流
検出器12の検出電流Id2すなわち抵抗チョッパ装置5
に流れる電流の検出値が入力され、検出電流Id2が電流
設定値5%にほぼ等しくなったと識別したときに“1”
信号が出力される。電流設定値に対し所定のヒステリシ
ス幅が設定され、“1”信号を出力した後、そのヒステ
リシス幅以内にある間はそれを維持し、電流値がヒステ
リシス幅を上回ったとき“0”信号となる。レベル検出
回路75は検出電流値Id2が電流設定値15%にほぼ等
しくなったと識別したときに“1”信号を出力する。電
流設定値に対し所定のヒステリシス幅が設定され、
“1”信号の出力後、そのヒステリシス幅以内にある間
はそれを維持し、電流値がヒステリシス幅を下回ったと
き“0”信号を出力する。レベル検出回路100には電
圧検出器14の検出電圧すなわち変換装置の直流電圧V
dcが導入され、ここで検出直流電圧が電圧設定値の95
%以下になったら検知出力を発する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an essential part of an embodiment of the invention described in claim 1 of the present invention. FIG. 1 shows another level detection circuit 100 in addition to the three level detection circuits 73, 74 and 75. Level detection circuit 73,
Reference numerals 74 and 75 are the same as the level detection circuits denoted by the same reference numerals in FIG. The output signal of the current detector 11 that detects the DC output current I d1 of the forward converter 3 is input to the level detection circuit 74, where it is identified that the detected current I d1 becomes substantially equal to the current setting value of 10%. Sometimes it outputs a "1" signal. A predetermined hysteresis width is set for the current setting value, and after the "1" signal is output, it is maintained within the hysteresis width, and when the current value exceeds the hysteresis width, it becomes a "0" signal. The level detection circuit 73 includes the detection current I d2 of the current detector 12, that is, the resistance chopper device 5.
"1" when the detected value of the current flowing in the input current is input and it is determined that the detected current I d2 becomes almost equal to the current setting value of 5%.
The signal is output. A predetermined hysteresis width is set for the current setting value, after outputting the "1" signal, it is maintained while it is within the hysteresis width, and when the current value exceeds the hysteresis width, it becomes a "0" signal. . The level detection circuit 75 outputs a "1" signal when it determines that the detected current value I d2 has become substantially equal to the current setting value of 15%. A predetermined hysteresis width is set for the current setting value,
After the "1" signal is output, it is maintained within the hysteresis width, and when the current value is below the hysteresis width, the "0" signal is output. The level detection circuit 100 includes a detection voltage of the voltage detector 14, that is, a DC voltage V of the converter.
dc is introduced, where the detected DC voltage is 95% of the voltage setting value.
When it becomes less than%, a detection output is issued.

【0032】レベル検出回路73の検知出力信号はAN
D回路78の第1の入力端に入力され、レベル検出回路
74および75の検知出力信号はAND回路79の第1
および第2の入力端に入力される。レベル検出回路10
0の検知出力信号はAND回路101の第1の入力端に
入力される。AND回路78および101の各第2の入
力端、並びにAND回路79の第3の入力端にはそれぞ
れインバータ8の運転状態信号(運転時“1”、停止時
“0”)が共通に入力される。AND回路79の出力信
号“1”は遅延回路83を介してAND回路92に、順
変換器3に対する停止指令として入力される。AND回
路78の出力信号“1”は遅延回路82およびOR回路
102を介してAND回路92に対し停止解除指令とし
て入力される。AND回路101の出力信号“1”もま
たOR回路102を介してAND回路92に対し停止解
除指令として入力される。
The detection output signal of the level detection circuit 73 is AN
The detection output signals of the level detection circuits 74 and 75, which are input to the first input terminal of the D circuit 78, are output to the first input terminal of the AND circuit 79.
And to the second input terminal. Level detection circuit 10
The detection output signal of 0 is input to the first input terminal of the AND circuit 101. The operation state signals (“1” during operation, “0” during operation) of the inverter 8 are commonly input to the second input terminals of the AND circuits 78 and 101 and the third input terminal of the AND circuit 79, respectively. It The output signal “1” of the AND circuit 79 is input to the AND circuit 92 via the delay circuit 83 as a stop command for the forward converter 3. The output signal “1” of the AND circuit 78 is input to the AND circuit 92 as a stop cancel command via the delay circuit 82 and the OR circuit 102. The output signal "1" of the AND circuit 101 is also input to the AND circuit 92 via the OR circuit 102 as a stop release command.

【0033】なお、抵抗チョッパ装置5および順変換器
3に対して運転/停止の指令を発する図4の回路は本発
明においても用いられる。
The circuit of FIG. 4 which issues a command to start / stop the resistance chopper device 5 and the forward converter 3 is also used in the present invention.

【0034】以上のように構成された抵抗チョッパ装置
5の動作についてインバータ8が力行運転している場合
および回生運転している場合についてそれぞれ説明す
る。
The operation of the resistance chopper device 5 configured as described above will be described for the case where the inverter 8 is in the power running operation and the case where it is in the regenerative operation.

【0035】インバータ8が力行運転(インバータ運
転)をして車両走行を開始し、運転電流の概略値として
順変換器3が15%、インバータ8が10%、抵抗チョ
ッパ装置5が5%まで出力を上昇させた場合、レベル検
出回路71(図4)によって順変換器3の出力電流Id1
が設定値の15%以上になったことによりレベル検出信
号を出力し、またレベル検出回路72(図4)によって
抵抗チョッパ装置5の電流Id2が設定値の5%以下にな
ったことによりレベル検出信号を出力する。このとき、
インバータ8は力行運転状態にあるため、AND回路7
6のAND条件が成立し、遅延回路81の設定時限後、
OR回路86を介してAND回路90に停止信号が入力
され、抵抗チョッパ装置5が運転停止とされる。
The inverter 8 carries out a power running operation (inverter operation) to start vehicle running, and the forward converter 3 outputs 15%, the inverter 8 outputs 10%, and the resistance chopper device 5 outputs up to 5% as rough values of the operating current. Is raised, the level detection circuit 71 (FIG. 4) causes the output current I d1 of the forward converter 3 to rise.
When the current exceeds 15% of the set value, a level detection signal is output, and the level detection circuit 72 (FIG. 4) causes the current I d2 of the resistance chopper device 5 to fall below 5% of the set value. Output the detection signal. At this time,
Since the inverter 8 is in the power running mode, the AND circuit 7
After the AND condition of 6 is satisfied and the delay circuit 81 is set for the time limit,
A stop signal is input to the AND circuit 90 via the OR circuit 86, and the operation of the resistance chopper device 5 is stopped.

【0036】車両が目的地に近付き、速度を下げるべく
順変換器3の電流Id1が10%程度になり、レベル検出
回路71の出力が“0”になると、AND回路76のA
ND条件が成立しなくなり、AND回路90はスイッチ
オフ状態が解除され、抵抗チョッパ装置5に対してAN
D回路77からの運転指令が出力される。これによって
抵抗チョッパ装置5は運転状態に移行し、順変換器3の
電流Id1の制御が行われる。
When the vehicle approaches the destination and the current I d1 of the forward converter 3 becomes about 10% to reduce the speed and the output of the level detection circuit 71 becomes "0", the A of the AND circuit 76 becomes
The ND condition is no longer satisfied, the AND circuit 90 is released from the switch-off state, and the resistance chopper device 5 receives the AN signal.
An operation command is output from the D circuit 77. As a result, the resistance chopper device 5 shifts to the operating state, and the current I d1 of the forward converter 3 is controlled.

【0037】次に、インバータ8が回生運転(順変換器
運転)をしている場合について図1および図4を参照し
て説明する。車両ブレーキがかかり、回生運転動作に入
った直後は順変換器3が運転されていて、順変換器3の
電流Id1が設定値の10%以下になるとレベル検出回路
74が検知出力を出し、また抵抗チョッパ装置5の電流
d2が設定値の15%以上になることによりレベル検出
回路75が検知出力を出し、さらにこのときインバータ
8が回生運転状態にあることにより、AND回路79の
AND条件が成立し、AND回路92のAND条件を満
たし、遅延回路83の設定時限後、AND回路92から
停止指令が出力される。この停止指令はAND回路91
をオフ状態にする。これにより、AND回路91から順
変換器3に停止指令が発せられ、順変換器3が運転停止
とされ、抵抗チョッパ装置5により順変換器3の直流電
圧制御基準値よりも数%高い値(例えば103%)を直
流電圧制御基準値とする定電圧特性により制御し、直流
電圧Vdcを抵抗チョッパ装置5により制御して回生電流
が抵抗器60に流れる状態となる。この場合、回生電流
の増減は抵抗チョッパ装置5で吸収される。
Next, the case where the inverter 8 is in the regenerative operation (forward converter operation) will be described with reference to FIGS. 1 and 4. Immediately after the vehicle is braked and the regenerative driving operation is started, the forward converter 3 is operating, and when the current I d1 of the forward converter 3 becomes 10% or less of the set value, the level detection circuit 74 outputs a detection output, Further, when the current I d2 of the resistance chopper device 5 becomes 15% or more of the set value, the level detection circuit 75 outputs a detection output, and at this time, the inverter 8 is in the regenerative operation state. Is satisfied, the AND condition of the AND circuit 92 is satisfied, and after the delay circuit 83 is set, the AND circuit 92 outputs a stop command. This stop command is issued by the AND circuit 91.
To turn off. As a result, the AND circuit 91 issues a stop command to the forward converter 3 to stop the operation of the forward converter 3, and the resistance chopper device 5 causes the resistance chopper device 5 to output a value several percent higher than the DC voltage control reference value of the forward converter 3. For example, 103%) is controlled by a constant voltage characteristic having a DC voltage control reference value, and the DC voltage V dc is controlled by the resistance chopper device 5 to bring a regenerative current into the resistor 60. In this case, the increase / decrease of the regenerative current is absorbed by the resistance chopper device 5.

【0038】さらに回生電流が減少すると、それを電流
で検出する場合と電圧で検出する場合とがあるが、電流
検出回路で順変換器3を起動する場合は、抵抗チョッパ
装置5の電流Id2がレベル検出回路73の電流設定値の
5%以下になることによってレベル検出回路73がそれ
を検出し、インバータ8の運転状態は回生運転状態であ
るためAND回路78のAND条件が成立し、遅延回路
82の設定時限後、OR回路102に“1”信号を入力
し、AND回路92をスイッチオフ状態とし、順変換器
3の停止解除信号を出力し、AND回路91を介して順
変換器3が再起動運転される。
When the regenerative current further decreases, it may be detected by the current or the voltage. When the forward converter 3 is started by the current detection circuit, the current I d2 of the resistance chopper device 5 is detected. Becomes less than 5% of the current setting value of the level detection circuit 73, the level detection circuit 73 detects it, and the inverter 8 is in the regenerative operation state. Therefore, the AND condition of the AND circuit 78 is satisfied, and the delay occurs. After the setting time of the circuit 82, the "1" signal is input to the OR circuit 102, the AND circuit 92 is switched off, the stop release signal of the forward converter 3 is output, and the forward converter 3 is output via the AND circuit 91. Is restarted.

【0039】一方、回生電力の減少速度が急峻な場合、
電流検出回路では順変換器3の運転は遅延回路82の設
定時限だけ遅れるため、直流電圧Vdcの低下として主回
路現象に現れる。これは抵抗チョッパ装置5の最小導通
角で消費する電力の方がインバータ8が発生する回生電
力よりも大きくなるからである。
On the other hand, when the rate of decrease in regenerative power is steep,
In the current detection circuit, the operation of the forward converter 3 is delayed by the set time limit of the delay circuit 82, so that it appears in the main circuit phenomenon as a decrease in the DC voltage V dc . This is because the power consumed at the minimum conduction angle of the resistance chopper device 5 is larger than the regenerative power generated by the inverter 8.

【0040】直流電圧Vdcがレベル検出回路100の電
圧設定値の95%以下になることによりレベル検出回路
100が検出出力を出し、AND回路101のAND条
件が成立し、OR回路102を介してAND回路92を
スイッチオフ状態とし、順変換器3の停止解除信号を出
力し、順変換器3を再起動運転させる。
When the DC voltage V dc becomes 95% or less of the voltage setting value of the level detection circuit 100, the level detection circuit 100 outputs a detection output, the AND condition of the AND circuit 101 is established, and the OR circuit 102 is operated. The AND circuit 92 is switched off, the stop release signal of the forward converter 3 is output, and the forward converter 3 is restarted.

【0041】以上説明した実施例によれば、インバータ
8が回生運転をしていて、インバータ8の回生電力が急
速に減少した場合に順変換器3を速やかに起動し、直流
電圧Vdcの変動を抑制することができる。
According to the embodiment described above, when the inverter 8 is in the regenerative operation and the regenerative power of the inverter 8 is rapidly reduced, the forward converter 3 is promptly started to change the DC voltage V dc . Can be suppressed.

【0042】以上述べた実施例においては、変換装置の
直流電圧Vdcを検出し、順変換器3を運転するようにし
たが、抵抗チョッパ装置5の運転領域を低減することに
よってもインバータ8と抵抗チョッパ装置5の回生運転
の低減領域を広くすることができる。
In the embodiment described above, the DC voltage V dc of the converter is detected and the forward converter 3 is operated. However, by reducing the operation area of the resistance chopper device 5, the inverter 8 can be operated. The reduction area of the regenerative operation of the resistance chopper device 5 can be widened.

【0043】図2は多群構成のチョッパ装置の一部を停
止する実施例を示し、図3はPWMキャリア周波数を低
下させる実施例を示す。
FIG. 2 shows an embodiment in which a part of the multi-group chopper device is stopped, and FIG. 3 shows an embodiment in which the PWM carrier frequency is lowered.

【0044】図2は順変換器3を再起動運転する代わり
に、4群並列構成のチョッパ装置の内、第1群すなわち
抵抗チョッパ装置5を構成する抵抗チョッパ回路のうち
の第1の抵抗チョッパ回路を運転停止とするように構成
した実施例を示すもので、図8中のPWMキャリア制御
回路と異なる点は、直流電圧Vdcのレベルを検出し、直
流電圧Vdcが98%を下回ると“1”信号を出力するレ
ベル検出回路110を設け、その出力をNOT回路10
4に入力し、さらにそのNOT回路104の出力とゲー
トパルスON/OFF信号のAND条件をAND回路1
05で判断し、直流電圧Vdcが98%以上確立している
時はゲートパルス出力条件を成立させ、AND回路39
(図8参照)からゲートパルス1が出力されるように構
成していることである。なお、PWMキャリア発生回路
31、比較回路35およびAND回路39は図8に示し
たものと同一である。
FIG. 2 shows that, instead of restarting the forward converter 3, the first resistance chopper of the resistance chopper circuit which constitutes the first group, that is, the resistance chopper device 5, of the chopper device of the four-group parallel structure. shows an embodiment that is configured to the shutdown circuit is different from the PWM carrier control circuit in FIG. 8 detects the level of the DC voltage V dc, the DC voltage V dc falls below 98% A level detection circuit 110 that outputs a “1” signal is provided, and its output is output to the NOT circuit 10
4 and inputs the AND condition of the output of the NOT circuit 104 and the gate pulse ON / OFF signal to the AND circuit 1
If the DC voltage V dc is 98% or more, the gate pulse output condition is satisfied and the AND circuit 39
The gate pulse 1 is output from (see FIG. 8). The PWM carrier generation circuit 31, the comparison circuit 35, and the AND circuit 39 are the same as those shown in FIG.

【0045】インバータ8の回生電流が低下した時、直
流電圧Vdcが98%を下回るとレベル検出回路110の
出力信号が“1”に変化するためAND回路105の出
力信号は“0”になり、第1群のチョッパスイッチ51
の出力パルスがなくなり、残りの3群のみでの運転とな
り、抵抗チョッパ装置5の容量を低減することができ
る。
When the direct current voltage V dc falls below 98% when the regenerative current of the inverter 8 drops, the output signal of the level detection circuit 110 changes to "1", so that the output signal of the AND circuit 105 becomes "0". , The first group chopper switch 51
Output pulse is eliminated, the operation is performed only by the remaining three groups, and the capacity of the resistance chopper device 5 can be reduced.

【0046】図3の装置では、レベル検出回路110の
出力と、抵抗チョッパ装置5に対する運転指令とによ
り、直流電圧Vdcが98%を下回る値にまで低下した場
合にPWMキャリア発生回路の周波数を低下させるため
の周波数切換指令を発振器30に送出し、PWMキャリ
ア周波数を低下させる。これにより、抵抗チョッパ装置
5の容量を低減し、その電流平均値を低減させることが
できる。
In the apparatus of FIG. 3, the frequency of the PWM carrier generation circuit is set when the DC voltage V dc drops below 98% by the output of the level detection circuit 110 and the operation command to the resistance chopper device 5. A frequency switching command for lowering is sent to the oscillator 30 to lower the PWM carrier frequency. Thereby, the capacity of the resistance chopper device 5 can be reduced, and the current average value thereof can be reduced.

【0047】また、インバータ8が力行運転状態にあっ
て順変換器3を起動するように信号制御回路を構成し検
出信号の遅れを少なくすることもできる。
Further, the signal control circuit can be configured so that the inverter 8 is in the power running mode and the forward converter 3 is activated to reduce the delay of the detection signal.

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明によれば、インバータが小電力で
回生運転(順変換器運転)をしている時や、回生状態か
ら力行状態に移行する時に、抵抗チョッパ装置が最小導
通角で消費する電力よりも回生電力値が低下した場合で
あっても、直流電圧を監視し、順変換器を再起動運転し
たり、抵抗チョッパ装置の容量低減運転をしたりするこ
とにより、直流中間回路の電圧低下を防止し、電力変換
装置の安定な運転を維持することができる。
According to the present invention, the resistance chopper device consumes at the minimum conduction angle when the inverter is in the regenerative operation (forward converter operation) with a small electric power or when the regenerative state is changed to the power running state. Even if the regenerative power value is lower than the power to be used, the DC voltage is monitored, the forward converter is restarted, and the capacity of the resistance chopper device is reduced. It is possible to prevent a voltage drop and maintain stable operation of the power converter.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】請求項1の発明の実施例における抵抗チョッパ
装置を制御する装置の要部の制御ブロック図。
FIG. 1 is a control block diagram of a main part of a device that controls a resistance chopper device according to an embodiment of the present invention.

【図2】請求項2の発明の実施例における抵抗チョッパ
装置の1群停止を実施する装置の制御ブロック図。
FIG. 2 is a control block diagram of an apparatus for performing one-group stop of the resistance chopper device according to the embodiment of the invention of claim 2;

【図3】請求項3の発明の実施例におけるPWMキャリ
ア周波数切換装置の制御ブロック図。
FIG. 3 is a control block diagram of a PWM carrier frequency switching device according to an embodiment of the present invention.

【図4】図1の装置と共同して用いられる順変換器およ
び抵抗チョッパ装置の制御ブロック図。
4 is a control block diagram of a forward converter and resistance chopper device used in conjunction with the device of FIG.

【図5】本発明を適用する電力変換装置の主回路構成
図。
FIG. 5 is a main circuit configuration diagram of a power conversion device to which the present invention is applied.

【図6】4群並列構成の抵抗チョッパ装置の主回路構成
図。
FIG. 6 is a main circuit configuration diagram of a resistance chopper device having a 4-group parallel configuration.

【図7】抵抗チョッパ装置を制御する制御装置のブロッ
ク図。
FIG. 7 is a block diagram of a control device that controls the resistance chopper device.

【図8】抵抗チョッパ装置に対するPWM信号を制御す
る装置のブロック図。
FIG. 8 is a block diagram of an apparatus for controlling a PWM signal for a resistance chopper device.

【図9】順変換器の制御特性図。FIG. 9 is a control characteristic diagram of the forward converter.

【図10】抵抗チョッパ装置の制御特性図。FIG. 10 is a control characteristic diagram of the resistance chopper device.

【図11】インバータの制御特性図。FIG. 11 is a control characteristic diagram of the inverter.

【図12】電力変換装置におけるインバータの力行運転
中の全体の制御特性図。
FIG. 12 is an overall control characteristic diagram during power running of the inverter in the power conversion device.

【図13】電力変換装置におけるインバータの回生運転
中の全体の制御特性図。
FIG. 13 is an overall control characteristic diagram during regenerative operation of the inverter in the power conversion device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 交流電力系統 2 順変換器用変圧器 3 順変換器 4 直流リアクトル 5 抵抗チョッパ装置 7 電力コンデンサ 8 インバータ 9 インバータ用変圧器 10 負荷 11,12,13 電流検出器 14 直流電圧検出器 19 抵抗チョッパ装置用制御装置 20 直流電圧基準回路 21 電流基準回路 22 定電圧制御回路 23 定電流制御回路 24 リミッタ回路 25 制御信号選択回路 26,27 加算回路 30 発振器 31,32,33,34 PWMキャリア発生回路 35,36,37,38 比較回路 39,40,41,42 AND回路 71,72,73,74,75 レベル検出回路 76,77,78,79 AND回路 81,82,83 遅延回路 85,86,87 OR回路 90,91,92 AND回路 100,110 レベル検出回路 101,105 AND回路 102 OR回路 104 NOT回路 1 AC power system 2 Transformer for forward converter 3 Forward converter 4 DC reactor 5 Resistance chopper device 7 Power capacitor 8 Inverter 9 Inverter transformer 10 Load 11, 12, 13 Current detector 14 DC voltage detector 19 Resistance chopper device Control device 20 DC voltage reference circuit 21 Current reference circuit 22 Constant voltage control circuit 23 Constant current control circuit 24 Limiter circuit 25 Control signal selection circuit 26, 27 Adder circuit 30 Oscillator 31, 32, 33, 34 PWM carrier generation circuit 35, 36, 37, 38 Comparing circuit 39, 40, 41, 42 AND circuit 71, 72, 73, 74, 75 Level detecting circuit 76, 77, 78, 79 AND circuit 81, 82, 83 Delay circuit 85, 86, 87 OR Circuit 90, 91, 92 AND circuit 100, 110 Level detection circuit 10 1, 105 AND circuit 102 OR circuit 104 NOT circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H02P 7/00 101 K 7/63 302 R ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical indication H02P 7/00 101 K 7/63 302 R

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】交流電力系統からの交流電力を直流電力に
変換する順変換器と、この順変換器と交流負荷との間に
接続された力行運転および回生運転の可能なインバータ
と、チョッパスイッチおよびそれに直列の抵抗器からな
り前記順変換器およびインバータの直流端子間に並列に
接続された抵抗チョッパ装置とを備えた電力変換装置を
制御する電力変換制御装置において、 前記直流端子間の電圧を検出する電圧検出手段と、 前記インバータが回生運転し、前記順変換器が運転停止
している時、前記電圧検出手段によって検出された電圧
が予め設定された電圧設定値以下になったときそれを検
知する電圧検知手段と、 この電圧検知手段の検知出力に応答して前記順変換器に
運転指令を発する運転指令手段とを備えたことを特徴と
する電力変換制御装置。
1. A forward converter for converting alternating current power from an alternating current power system to direct current power, an inverter connected between the forward converter and an alternating current load and capable of power running operation and regenerative operation, and a chopper switch. In a power conversion control device for controlling a power conversion device comprising a resistor chopper device connected in parallel between the DC terminals of the forward converter and an inverter consisting of a resistor in series with it, a voltage between the DC terminals When the inverter is in a regenerative operation and the forward converter is not in operation, the voltage detected by the voltage detector is detected when the voltage detected by the voltage detector is equal to or lower than a preset voltage set value. A power conversion device comprising: a voltage detection unit for detecting; and a driving command unit for issuing a driving command to the forward converter in response to a detection output of the voltage detection unit. Control device.
【請求項2】請求項1に記載の電力変換制御装置におい
て、前記抵抗チョッパ装置はチョッパスイッチおよびそ
れに直列の抵抗器からなる抵抗チョッパ回路を複数組並
列に接続したものとして構成され、 前記電圧検知手段の検知出力に応答して、前記順変換器
に運転指令を発する運転指令手段の代わりに、前記複数
組の抵抗チョッパ回路のうちの一部に対し運転停止指令
を発する運転停止指令手段を備えたことを特徴とする電
力変換制御装置。
2. The power conversion control device according to claim 1, wherein the resistance chopper device is configured by connecting a plurality of sets of resistance chopper circuits each including a chopper switch and a resistor in series with the resistance chopper in parallel. In response to the detection output of the means, in place of the operation command means for issuing an operation command to the forward converter, an operation stop command means for issuing an operation stop command to a part of the plurality of resistance chopper circuits is provided. A power conversion control device characterized by the above.
【請求項3】請求項1に記載の電力変換制御装置におい
て、前記チョッパスイッチはPWM制御型のものとして
構成され、 前記電圧検知手段の検知出力に応答して、前記順変換器
に運転指令を発する運転指令手段の代わりに、前記チョ
ッパスイッチを制御するためのPWMキャリア信号の周
波数をより低い値に変更する手段を備えたことを特徴と
する電力変換制御装置。
3. The power conversion control device according to claim 1, wherein the chopper switch is configured as a PWM control type, and outputs an operation command to the forward converter in response to a detection output of the voltage detection means. A power conversion control device comprising means for changing the frequency of the PWM carrier signal for controlling the chopper switch to a lower value, instead of the operation command means for issuing.
【請求項4】請求項1に記載の電力変換制御装置におい
て、前記電圧検知手段の代わりに、前記インバータが回
生運転から力行運転へと切換わったときそれを検知する
運転モード検知手段を設け、前記運転指令手段は前記運
転モード検知手段の検知出力に応答して前記順変換器に
運転指令を発することを特徴とする電力変換制御装置。
4. The power conversion control device according to claim 1, further comprising, in place of the voltage detecting means, operation mode detecting means for detecting when the inverter switches from regenerative operation to power running operation, The power conversion control device, wherein the operation command means issues an operation command to the forward converter in response to a detection output of the operation mode detection means.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008092751A (en) * 2006-10-05 2008-04-17 Hitachi Metals Ltd Conduction control circuit for linear motor and linear motor

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