JPH08266069A - 電力変換装置の制御装置 - Google Patents
電力変換装置の制御装置Info
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- JPH08266069A JPH08266069A JP7067266A JP6726695A JPH08266069A JP H08266069 A JPH08266069 A JP H08266069A JP 7067266 A JP7067266 A JP 7067266A JP 6726695 A JP6726695 A JP 6726695A JP H08266069 A JPH08266069 A JP H08266069A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 負荷の投入／切離しを含む負荷条件の変化等
により、出力変圧器に発生する直流偏磁とそれに伴う励
磁電流の極端な増加を抑制し、外乱に対して安定かつ信
頼性の高い電力変換装置の制御装置を提供することを目
的とする。 【構成】 出力変圧器５を備えたインバ―タ２から成る
電力変換装置において、電力変換装置の出力電圧或いは
出力電流が基準値に追従するように制御する自動制御回
路６と、変圧器５の出力電圧に対応した信号から該変圧
器５の磁束指令値φ* を得る手段と、該変圧器５の磁束
φを検出する磁束検出手段９と、磁束指令値φ* と検出
磁束φとの偏差信号に応じた信号を出力する補正回路１
０を備え、該補正回路１０の出力と前記自動制御回路６
の出力の加算値で前記電力変換装置を制御する電力変換
装置の制御装置。
により、出力変圧器に発生する直流偏磁とそれに伴う励
磁電流の極端な増加を抑制し、外乱に対して安定かつ信
頼性の高い電力変換装置の制御装置を提供することを目
的とする。 【構成】 出力変圧器５を備えたインバ―タ２から成る
電力変換装置において、電力変換装置の出力電圧或いは
出力電流が基準値に追従するように制御する自動制御回
路６と、変圧器５の出力電圧に対応した信号から該変圧
器５の磁束指令値φ* を得る手段と、該変圧器５の磁束
φを検出する磁束検出手段９と、磁束指令値φ* と検出
磁束φとの偏差信号に応じた信号を出力する補正回路１
０を備え、該補正回路１０の出力と前記自動制御回路６
の出力の加算値で前記電力変換装置を制御する電力変換
装置の制御装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電源装置等に用いられ
る出力変圧器によって負荷絶縁の必要な電力変換装置に
係り、特に負荷の変動や電源装置内部の検出器等の故障
及びオフセット誤差により出力電圧指令に直流分が生じ
た場合でも、出力電圧歪みや過電流による電源装置の保
護停止を防止し、高精度、高信頼且つ安定な出力給電す
る電力変換装置の制御装置に関する。
る出力変圧器によって負荷絶縁の必要な電力変換装置に
係り、特に負荷の変動や電源装置内部の検出器等の故障
及びオフセット誤差により出力電圧指令に直流分が生じ
た場合でも、出力電圧歪みや過電流による電源装置の保
護停止を防止し、高精度、高信頼且つ安定な出力給電す
る電力変換装置の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図７は、無停電電源装置等の電源装置
に、本発明が適用される電力変換装置を用い直流を交流
に変換して負荷に電力を供給する電源装置の主回路であ
る。直流電源１により供給される電力を、インバータ２
で交流に変換して、出力変圧器３で電源と負荷８を直流
的に絶縁し、フィルタコンデンサ４でインバータ２が発
生する高次高調波成分を吸収、負荷８に電力を供給す
る。
に、本発明が適用される電力変換装置を用い直流を交流
に変換して負荷に電力を供給する電源装置の主回路であ
る。直流電源１により供給される電力を、インバータ２
で交流に変換して、出力変圧器３で電源と負荷８を直流
的に絶縁し、フィルタコンデンサ４でインバータ２が発
生する高次高調波成分を吸収、負荷８に電力を供給す
る。
【０００３】電圧検出器５でインバータ２の出力電圧を
検出、電圧制御回路６で出力電圧基準値Ｖ* とインバー
タ２の出力電圧ＶL の検出値との誤差を制御演算して出
力電圧指令値Ｖc を生成、ゲ―トドライブ回路７でイン
バータ２を構成する各スイッチング素子へのオン・オフ
信号を生成する。
検出、電圧制御回路６で出力電圧基準値Ｖ* とインバー
タ２の出力電圧ＶL の検出値との誤差を制御演算して出
力電圧指令値Ｖc を生成、ゲ―トドライブ回路７でイン
バータ２を構成する各スイッチング素子へのオン・オフ
信号を生成する。
【０００４】無停電電源装置の負荷８には、大形コンピ
ュータが接続されることが多く、電源供給の信頼性と安
定性が要求される。これらのコンピュータは瞬時の停電
及び電圧低下が生じた場合、中央処理装置の停止や暴
走、記録装置のデータ消失につながる可能性がある。
ュータが接続されることが多く、電源供給の信頼性と安
定性が要求される。これらのコンピュータは瞬時の停電
及び電圧低下が生じた場合、中央処理装置の停止や暴
走、記録装置のデータ消失につながる可能性がある。
【０００５】無停電電源装置の負荷８には、コンピュー
タの他にも負荷が接続されており、これらの負荷は投入
／切離される場合がある。これは無停電電源装置にとっ
て、負荷急変に等しく、負荷電流の急増、急減に対して
出力電圧を一定に保ち、歪みの少ない正弦波形に保つ性
能が要求される。又、出力変圧器３を内部に備えること
によって電気的に絶縁され、安全・高品質の電力を供給
し続ける責務を負っている。
タの他にも負荷が接続されており、これらの負荷は投入
／切離される場合がある。これは無停電電源装置にとっ
て、負荷急変に等しく、負荷電流の急増、急減に対して
出力電圧を一定に保ち、歪みの少ない正弦波形に保つ性
能が要求される。又、出力変圧器３を内部に備えること
によって電気的に絶縁され、安全・高品質の電力を供給
し続ける責務を負っている。
【０００６】このため、電圧制御回路６は負荷の投入に
相当する負荷電流が急増した場合、電圧検出器５で検出
した電圧の落ち込みをカバーするために出力電圧指令値
Ｖcを上げて電圧を一定に制御する。
相当する負荷電流が急増した場合、電圧検出器５で検出
した電圧の落ち込みをカバーするために出力電圧指令値
Ｖcを上げて電圧を一定に制御する。
【０００７】電磁誘導の法則により出力変圧器３の磁束
は、印加電圧の積分値に比例する。よって、出力電圧指
令値Ｖc を増加させると、同時にインバータ２の出力に
接続される出力変圧器３に印加される電圧が増加し、結
果的に出力変圧器３の磁束も増側に変化することにな
る。
は、印加電圧の積分値に比例する。よって、出力電圧指
令値Ｖc を増加させると、同時にインバータ２の出力に
接続される出力変圧器３に印加される電圧が増加し、結
果的に出力変圧器３の磁束も増側に変化することにな
る。
【０００８】図８に、電力変換装置の各部の波形と出
力、即ち、負荷電圧ＶL 、電流ｉL 波形を示している。
時刻ｔ0 に負荷が投入されると、負荷電流は増加し、電
力変換装置内部のインピーダンスのため電圧ドロップが
生じ、負荷電圧、即ち出力電圧ＶL は減少する。
力、即ち、負荷電圧ＶL 、電流ｉL 波形を示している。
時刻ｔ0 に負荷が投入されると、負荷電流は増加し、電
力変換装置内部のインピーダンスのため電圧ドロップが
生じ、負荷電圧、即ち出力電圧ＶL は減少する。
【０００９】このため、電圧制御回路６は、時刻ｔ1 ま
でに出力電圧を所定値に保つため出力電圧指令値を増加
させる。出力変圧器３の磁束も、インバータ２の出力電
圧の積分値相当で増加するが、電力変換装置の制御応答
が半サイクル程度の場合は、時刻ｔ0 が出力電圧の０点
付近とすると、時刻ｔ1 は、時刻ｔ0 の半サイクル後に
なる。このタイミングでは、１サイクル後の出力変圧器
３に印加される電圧は、正負非対称になり、直流成分を
持つことになる。つまり、磁束に直流分が生じることに
る。
でに出力電圧を所定値に保つため出力電圧指令値を増加
させる。出力変圧器３の磁束も、インバータ２の出力電
圧の積分値相当で増加するが、電力変換装置の制御応答
が半サイクル程度の場合は、時刻ｔ0 が出力電圧の０点
付近とすると、時刻ｔ1 は、時刻ｔ0 の半サイクル後に
なる。このタイミングでは、１サイクル後の出力変圧器
３に印加される電圧は、正負非対称になり、直流成分を
持つことになる。つまり、磁束に直流分が生じることに
る。
【００１０】出力変圧器３に用いられる磁束の通り道で
ある鉄心材料は、起磁力に対して磁束が飽和する特性を
持つ。飽和近くの磁束を維持するためには、大きな起磁
力、つまり励磁電流が必要で、励磁電流を供給できない
と出力変圧器３の２次巻線の電圧を維持できない。
ある鉄心材料は、起磁力に対して磁束が飽和する特性を
持つ。飽和近くの磁束を維持するためには、大きな起磁
力、つまり励磁電流が必要で、励磁電流を供給できない
と出力変圧器３の２次巻線の電圧を維持できない。
【００１１】一般的に、電力変換装置に用いられる出力
変圧器は、鉄心飽和の磁束密度２Ｔ（テスラ）に対し
て、一般の変圧器よりも小さめの最大１．３から１．５
Ｔで、且つコアギャップ等を設けた直流偏磁対策の設計
が施される。
変圧器は、鉄心飽和の磁束密度２Ｔ（テスラ）に対し
て、一般の変圧器よりも小さめの最大１．３から１．５
Ｔで、且つコアギャップ等を設けた直流偏磁対策の設計
が施される。
【００１２】しかしながら、磁束密度の低減は、変圧器
外形とコスト増を、ギャップは効率と騒音を犠牲にする
ことになり、直流偏磁に対してそれほど余裕がある設計
はされない。
外形とコスト増を、ギャップは効率と騒音を犠牲にする
ことになり、直流偏磁に対してそれほど余裕がある設計
はされない。
【００１３】よって、磁束に大きな直流分が重畳する
と、インバータ２から供給する励磁電流の増加や、変圧
器の２次電圧の部分的低下、つまり、電圧波形の歪みが
増加することになる。
と、インバータ２から供給する励磁電流の増加や、変圧
器の２次電圧の部分的低下、つまり、電圧波形の歪みが
増加することになる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】出力変圧器を介すこと
で生じることになったこれらの時間遅れをともなった出
力電圧の変化は、負荷電流の変化に伴なう出力電圧の変
動と共に出力電圧の安定性を損うことになる。又、出力
変圧器の鉄心材料の飽和領域に達するほど磁束が大きく
増加した場合は、励磁電流が急激に増加し、時にインバ
ータ２の保護停止に達するほどになる。
で生じることになったこれらの時間遅れをともなった出
力電圧の変化は、負荷電流の変化に伴なう出力電圧の変
動と共に出力電圧の安定性を損うことになる。又、出力
変圧器の鉄心材料の飽和領域に達するほど磁束が大きく
増加した場合は、励磁電流が急激に増加し、時にインバ
ータ２の保護停止に達するほどになる。
【００１５】具体的には、電力変換装置の出力電圧の変
動もしくは保護停止は、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。
動もしくは保護停止は、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。
【００１６】又、電源装置内部の検出器等のオフセット
誤差や主回路・制御回路のばらつき、環境変化により、
出力電圧指令に直流分が生じた場合でも、出力変圧器内
部磁束に直流分が生じ、直流偏磁が発生し、励磁電流の
極端な増加とそれに伴うインバ―タの出力電流過大によ
る装置の保護停止の可能性がある。
誤差や主回路・制御回路のばらつき、環境変化により、
出力電圧指令に直流分が生じた場合でも、出力変圧器内
部磁束に直流分が生じ、直流偏磁が発生し、励磁電流の
極端な増加とそれに伴うインバ―タの出力電流過大によ
る装置の保護停止の可能性がある。
【００１７】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、負荷の投入／切離しを含む負荷条件の
変化により、また、電源装置内部のオフセット誤差によ
り出力変圧器に発生する直流偏磁とそれに伴う励磁電流
の極端な増加を抑制し、外乱に対して安定かつ信頼性の
高い電力変換装置の制御装置を提供することを目的とす
る。
なされたもので、負荷の投入／切離しを含む負荷条件の
変化により、また、電源装置内部のオフセット誤差によ
り出力変圧器に発生する直流偏磁とそれに伴う励磁電流
の極端な増加を抑制し、外乱に対して安定かつ信頼性の
高い電力変換装置の制御装置を提供することを目的とす
る。
【００１８】
【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、所望の電圧もしくは電流
を出力するために、所望の電圧もしくは電流を得るため
の制御回路とともに、出力変圧器の磁束を検出する手段
と、該検出信号を所望の波形とするための制御演算をす
る補正回路を具備したことを特徴とする。
に、請求項１に記載の発明は、所望の電圧もしくは電流
を出力するために、所望の電圧もしくは電流を得るため
の制御回路とともに、出力変圧器の磁束を検出する手段
と、該検出信号を所望の波形とするための制御演算をす
る補正回路を具備したことを特徴とする。
【００１９】又、請求項２に記載の発明は、請求項１に
記載の発明において、出力変圧器の磁束を検出する手段
を制御回路の出力を積分する回路を具備したことを特徴
とする。
記載の発明において、出力変圧器の磁束を検出する手段
を制御回路の出力を積分する回路を具備したことを特徴
とする。
【００２０】更に、請求個３に記載の発明は、請求項１
に記載の発明において、出力変圧器の磁束を検出する手
段を制御回路の出力と制御回路の出力とを加算した後に
積分する回路を具備したことを特徴とする。
に記載の発明において、出力変圧器の磁束を検出する手
段を制御回路の出力と制御回路の出力とを加算した後に
積分する回路を具備したことを特徴とする。
【００２１】又、請求項４に記載の発明は、請求項１に
記載の発明において、該検出信号を所望の波形とするた
めの制御演算をする補正回路の代わり、検出信号が所定
の値を超えたことを判定する判定回路と、検出値と所定
の値の差に応じて逆側に電圧を印加する制限回路を具備
したことを特徴とする。
記載の発明において、該検出信号を所望の波形とするた
めの制御演算をする補正回路の代わり、検出信号が所定
の値を超えたことを判定する判定回路と、検出値と所定
の値の差に応じて逆側に電圧を印加する制限回路を具備
したことを特徴とする。
【００２２】更に、請求項５に記載の発明は、請求項４
に記載の発明において、出力変圧器の磁束を検出する手
段を制御回路の出力を積分する回路としたことを特徴と
している。
に記載の発明において、出力変圧器の磁束を検出する手
段を制御回路の出力を積分する回路としたことを特徴と
している。
【００２３】又、請求項６に記載の発明は、請求項４に
記載の電力変換装置において、出力変圧器の磁束を検出
する手段を制御回路の出力と制御回路の出力とを加算し
た後に積分する回路を具備したことを特徴とする。
記載の電力変換装置において、出力変圧器の磁束を検出
する手段を制御回路の出力と制御回路の出力とを加算し
た後に積分する回路を具備したことを特徴とする。
【００２４】
【作用】請求項１に記載の発明は、制御回路は出力電圧
もしくは電流を指令値に追従させる制御を実施すると共
に、検出器により検出した出力変圧器の磁束を所望の波
形とするように比例積分などの制御演算により補正回路
で出力電圧補正値を求める。この補正値で制御回路で求
めた出力電圧指令値を補正することで、出力変圧器の磁
束変動を抑え、これに伴う出力電圧変動と出力変圧器の
直流偏磁を防止する。
もしくは電流を指令値に追従させる制御を実施すると共
に、検出器により検出した出力変圧器の磁束を所望の波
形とするように比例積分などの制御演算により補正回路
で出力電圧補正値を求める。この補正値で制御回路で求
めた出力電圧指令値を補正することで、出力変圧器の磁
束変動を抑え、これに伴う出力電圧変動と出力変圧器の
直流偏磁を防止する。
【００２５】又、請求項２に記載の発明は、制御回路は
出力電圧もしくは電流を指令値に追従させる制御を実施
すると共に、制御回路の出力を積分する回路により出力
変圧器の磁束を推定し、この推定磁束を所望の波形とす
るように比例積分などの制御演算により補正回路で出力
電圧補正値を求める。この補正値で制御回路で求めた出
力電圧指令値を補正する。
出力電圧もしくは電流を指令値に追従させる制御を実施
すると共に、制御回路の出力を積分する回路により出力
変圧器の磁束を推定し、この推定磁束を所望の波形とす
るように比例積分などの制御演算により補正回路で出力
電圧補正値を求める。この補正値で制御回路で求めた出
力電圧指令値を補正する。
【００２６】更に、請求項３に記載の発明は、制御回路
は出力電圧もしくは電流を指令値に追従させる制御を実
施すると共に、制御回路の出力と補正回路の出力を加算
した後、積分する回路により出力変圧器の磁束を推定
し、この推定磁束を所望の波形とするように比例積分な
どの制御演算により補正回路で出力電圧補正値を求め
る。この補正値で制御回路で求めた出力電圧指令値を補
正する。
は出力電圧もしくは電流を指令値に追従させる制御を実
施すると共に、制御回路の出力と補正回路の出力を加算
した後、積分する回路により出力変圧器の磁束を推定
し、この推定磁束を所望の波形とするように比例積分な
どの制御演算により補正回路で出力電圧補正値を求め
る。この補正値で制御回路で求めた出力電圧指令値を補
正する。
【００２７】又、請求項４に記載の発明は、制御回路は
出力電圧もしくは電流を指令値に追従させる制御を実施
すると共に、検出器により検出した出力変圧器の磁束
が、判定回路により所定の値を超えたことを判定する
と、磁束を所定値以内に抑え込むため、検出値と所定の
値と差に応じて磁束と逆極性の電圧を発生する制限回路
で出力電圧指令値を補正する。
出力電圧もしくは電流を指令値に追従させる制御を実施
すると共に、検出器により検出した出力変圧器の磁束
が、判定回路により所定の値を超えたことを判定する
と、磁束を所定値以内に抑え込むため、検出値と所定の
値と差に応じて磁束と逆極性の電圧を発生する制限回路
で出力電圧指令値を補正する。
【００２８】更に、請求項５に記載の発明は、制御回路
は出力電圧もしくは電流を指令値に追従させる制御を実
施すると共に、制御回路の出力を積分する回路により出
力変圧器野磁束を推定し、推定した出力変圧器の磁束が
判定回路により所定値を超えたことを判定すると、磁束
を所定値以内に抑え込むため、検出値と所定の値と差に
応じて磁束と逆極性の電圧を発生する制限回路で出力電
圧指令値を補正する。
は出力電圧もしくは電流を指令値に追従させる制御を実
施すると共に、制御回路の出力を積分する回路により出
力変圧器野磁束を推定し、推定した出力変圧器の磁束が
判定回路により所定値を超えたことを判定すると、磁束
を所定値以内に抑え込むため、検出値と所定の値と差に
応じて磁束と逆極性の電圧を発生する制限回路で出力電
圧指令値を補正する。
【００２９】又、請求項６に記載の発明は、制御回路は
出力電圧もしくは電流を指令値に追従させる制御を実施
すると共に、制御回路の出力と補正回路の出力を加算し
た後、積分する回路により出力変圧器の磁束を推定し、
推定した出力変圧器の磁束が、判定回路により所定の値
を超えたことを判定すると、磁束を所定値以内に抑え込
むため、検出値と所定の値と差に応じて磁束と逆極性の
電圧を発生する制限回路で出力電圧指令値を補正する。
出力電圧もしくは電流を指令値に追従させる制御を実施
すると共に、制御回路の出力と補正回路の出力を加算し
た後、積分する回路により出力変圧器の磁束を推定し、
推定した出力変圧器の磁束が、判定回路により所定の値
を超えたことを判定すると、磁束を所定値以内に抑え込
むため、検出値と所定の値と差に応じて磁束と逆極性の
電圧を発生する制限回路で出力電圧指令値を補正する。
【００３０】
【実施例】図１は本発明の一実施例の構成を示す回路図
である。図７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、その説明は省略する。
この例は直流を交流に変換して負荷に電力を供給する電
力変換装置の場合である。
である。図７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、その説明は省略する。
この例は直流を交流に変換して負荷に電力を供給する電
力変換装置の場合である。
【００３１】図１においては、電圧制御回路６にホ―ル
素子等で構成される出力変圧器３の磁束を電気信号に変
換して取出す磁束検出器９と、検出された磁束φが予め
設定される一定の振幅を持つ正弦波の磁束指令値φ* に
保つような制御を行う補正回路１０を付加する。補正回
路１０の出力を、電圧制御回路６の出力に加算して出力
電圧指令値Ｖc とする。電力変換装置は、この出力電圧
指令値Ｖc に対応したＰＷＭゲート信号を出力するゲー
トドライブ回路７に従い運転される。
素子等で構成される出力変圧器３の磁束を電気信号に変
換して取出す磁束検出器９と、検出された磁束φが予め
設定される一定の振幅を持つ正弦波の磁束指令値φ* に
保つような制御を行う補正回路１０を付加する。補正回
路１０の出力を、電圧制御回路６の出力に加算して出力
電圧指令値Ｖc とする。電力変換装置は、この出力電圧
指令値Ｖc に対応したＰＷＭゲート信号を出力するゲー
トドライブ回路７に従い運転される。
【００３２】補正回路１０は、一定の振幅を持った正弦
波の磁束指令値φ* と磁束検出器９で検出された実測値
φとの誤差を求め、比例の制御演算を行う。磁束指令値
φ* は、出力電圧基準値Ｖ* の積分値に係数ｋを乗じた
信号を用い係数ｋは出力変圧器３の特性を考慮して決め
られる。
波の磁束指令値φ* と磁束検出器９で検出された実測値
φとの誤差を求め、比例の制御演算を行う。磁束指令値
φ* は、出力電圧基準値Ｖ* の積分値に係数ｋを乗じた
信号を用い係数ｋは出力変圧器３の特性を考慮して決め
られる。
【００３３】電力変換装置から出力される電圧は、電圧
制御回路６により一定電圧に保たれる。この時補正回路
１０により、出力変圧器３の磁束は正弦波形に制御され
る。ここで負荷変動が生じた場合、負荷の投入による電
流増加により、出力電圧に落込みが生じるが、電圧制御
回路６により出力を一定電圧に保つために出力電圧指令
値を上昇させる。この時補正回路１０により、出力変圧
器３の磁束を一定振幅の正弦波形となるように抑え込む
ため、電圧制御回路６の出力に抑制がかかることにな
る。よって、出力変圧器３の磁束は線形領域以内に収ま
り、出力の電圧歪みを防止できる。
制御回路６により一定電圧に保たれる。この時補正回路
１０により、出力変圧器３の磁束は正弦波形に制御され
る。ここで負荷変動が生じた場合、負荷の投入による電
流増加により、出力電圧に落込みが生じるが、電圧制御
回路６により出力を一定電圧に保つために出力電圧指令
値を上昇させる。この時補正回路１０により、出力変圧
器３の磁束を一定振幅の正弦波形となるように抑え込む
ため、電圧制御回路６の出力に抑制がかかることにな
る。よって、出力変圧器３の磁束は線形領域以内に収ま
り、出力の電圧歪みを防止できる。
【００３４】又、負荷の投入タイミングにより、出力電
圧指令値の積分値に直流分が生じた場合は、磁束にも直
流成分が発生するが、補正回路１０により直流分が生じ
た逆の極性の電圧成分がインバータから出力されるため
出力変圧器３の磁束に直流分が重畳するのは抑えられ、
出力変圧器３が偏磁する事なく、励磁電流の極端な増加
も抑制できる。
圧指令値の積分値に直流分が生じた場合は、磁束にも直
流成分が発生するが、補正回路１０により直流分が生じ
た逆の極性の電圧成分がインバータから出力されるため
出力変圧器３の磁束に直流分が重畳するのは抑えられ、
出力変圧器３が偏磁する事なく、励磁電流の極端な増加
も抑制できる。
【００３５】この実施例においては、出力変圧器３の磁
束φを直接測定したが、図２に示すように電圧制御回路
６の電圧指令値の積分値を磁束φとしてとらえる積分回
路１１を設けて、この積分回路１１の出力から磁束φを
間接的に求めても、以下の作用は図１と同様な動作とな
る。
束φを直接測定したが、図２に示すように電圧制御回路
６の電圧指令値の積分値を磁束φとしてとらえる積分回
路１１を設けて、この積分回路１１の出力から磁束φを
間接的に求めても、以下の作用は図１と同様な動作とな
る。
【００３６】又、図１の出力変圧器３の磁束φの直接測
定を図３に示すように、電圧制御回路６の電圧指令値と
補正回路１０の指令値の和の積分値を磁束φとしてとら
える積分回路１１に置き換えることで、つまり、実際の
出力変圧器３にかかる電圧時間積を磁束φとしてとらえ
る回路に置き換えることで同様な動作となる。
定を図３に示すように、電圧制御回路６の電圧指令値と
補正回路１０の指令値の和の積分値を磁束φとしてとら
える積分回路１１に置き換えることで、つまり、実際の
出力変圧器３にかかる電圧時間積を磁束φとしてとらえ
る回路に置き換えることで同様な動作となる。
【００３７】図２と図３の違いは、図３の構成が、補正
回路１０単独の出力電圧による磁束の影響を予め検出値
として取込んでいるところが違い、定常動作や負荷投入
時の磁束飽和の防止については決定的な差異はない。
回路１０単独の出力電圧による磁束の影響を予め検出値
として取込んでいるところが違い、定常動作や負荷投入
時の磁束飽和の防止については決定的な差異はない。
【００３８】更に、図４に示す如く、磁束検出器９から
の磁束の絶対値が予め設定される所定の値（一般的には
磁束の飽和領域に近づくニ―ポイント １．７Ｔ程度）
を超えたことを判定する演算増幅器等で構成されるコン
パレ―タによる判定回路１２を設け、判定回路１２が磁
束が飽和領域に近付いたことを検出した場合のみスイッ
チ１３を閉路して補正回路１０の出力を電圧制御回路６
の出力に加算し、出力変圧器３の磁束が所定の値以内に
抑え込むようにしても良い。
の磁束の絶対値が予め設定される所定の値（一般的には
磁束の飽和領域に近づくニ―ポイント １．７Ｔ程度）
を超えたことを判定する演算増幅器等で構成されるコン
パレ―タによる判定回路１２を設け、判定回路１２が磁
束が飽和領域に近付いたことを検出した場合のみスイッ
チ１３を閉路して補正回路１０の出力を電圧制御回路６
の出力に加算し、出力変圧器３の磁束が所定の値以内に
抑え込むようにしても良い。
【００３９】これによって、負荷変動やそのタイミン
グ、装置内部のオフセットによらず、出力変圧器３の磁
束が一定範囲内に抑えられるように電圧制御回路６の出
力を制限するため、出力変圧器が偏磁することなく、出
力電圧の歪みや励磁電流の極端な増加は発生しない。
グ、装置内部のオフセットによらず、出力変圧器３の磁
束が一定範囲内に抑えられるように電圧制御回路６の出
力を制限するため、出力変圧器が偏磁することなく、出
力電圧の歪みや励磁電流の極端な増加は発生しない。
【００４０】又、図５に示すように、電圧制御回路６の
電圧指令値の積分値を磁束としてとらえる積分回路１１
に置換えることで、磁束の推定が可能となり、以下の作
用は図４と同様な動作となる。
電圧指令値の積分値を磁束としてとらえる積分回路１１
に置換えることで、磁束の推定が可能となり、以下の作
用は図４と同様な動作となる。
【００４１】更に又、図４の出力変圧器３の磁束φの直
接測定を図６に示すように、電圧制御回路６の電圧指令
値と補正回路１０の指令値の和の積分値を磁束としてと
らえる積分回路１１に置換えることで同様の動作とな
る。
接測定を図６に示すように、電圧制御回路６の電圧指令
値と補正回路１０の指令値の和の積分値を磁束としてと
らえる積分回路１１に置換えることで同様の動作とな
る。
【００４２】図１から図６までの装置は、出力電圧を制
御するため電圧制御回路６を用いているが、出力電流を
制御する電流制御回路でも同様な構成・作用が期待でき
る。この場合は、電圧制御回路６が電流制御回路にな
り、電圧基準Ｖ* の代りに電流基準を与え、出力電流を
帰還信号として用いれば、電力変換装置の出力電流を電
流基準値に追従するように制御出来る。又、インバータ
３をコンバータに置換えて、系統連系の電力変換装置に
適用できる。
御するため電圧制御回路６を用いているが、出力電流を
制御する電流制御回路でも同様な構成・作用が期待でき
る。この場合は、電圧制御回路６が電流制御回路にな
り、電圧基準Ｖ* の代りに電流基準を与え、出力電流を
帰還信号として用いれば、電力変換装置の出力電流を電
流基準値に追従するように制御出来る。又、インバータ
３をコンバータに置換えて、系統連系の電力変換装置に
適用できる。
【００４３】
【発明の効果】以上説明のように、請求項１乃至請求項
６に記載の発明によれば、負荷変動が生じた場合、電圧
を保持するために電圧指令値を増加し過ぎても出力変圧
器の磁束を線形領域から逸脱しないよう出力電圧に抑制
がかかり出力の電圧歪みを防止できる。
６に記載の発明によれば、負荷変動が生じた場合、電圧
を保持するために電圧指令値を増加し過ぎても出力変圧
器の磁束を線形領域から逸脱しないよう出力電圧に抑制
がかかり出力の電圧歪みを防止できる。
【００４４】又、負荷の投入タイミングや電源装置内部
の検出器等の故障及びオフセット誤差により、出力電圧
指令に直流分が生じた場合でも、出力変圧器内部磁束を
線形領域に止めるため、偏磁を抑えて、励磁電流の極端
な増加とそれに伴なうインバータの出力電流過大による
装置の保護停止を防止できる。
の検出器等の故障及びオフセット誤差により、出力電圧
指令に直流分が生じた場合でも、出力変圧器内部磁束を
線形領域に止めるため、偏磁を抑えて、励磁電流の極端
な増加とそれに伴なうインバータの出力電流過大による
装置の保護停止を防止できる。
【００４５】この結果、電源装置全体の性能を向上、保
護停止の頻度の低下により負荷に対して安定して電力の
供給ができ、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いるので、電源装置の信頼
性を向上することが可能となる。
護停止の頻度の低下により負荷に対して安定して電力の
供給ができ、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いるので、電源装置の信頼
性を向上することが可能となる。
【図１】本発明の一実施例を示すブロック構成図。
【図２】本発明の他の実施例を示すブロック構成図。
【図３】本発明の更に他の実施例を示すブロック構成
図。
図。
【図４】本発明の別の実施例を示すブロック構成図。
【図５】本発明の更に別の実施例を示すブロック構成
図。
図。
【図６】本発明の更に又別の実施例を示すブロック構成
図。
図。
【図７】本発明が適用される電力変換装置のブロック構
成図。
成図。
【図８】図７の電力変換装置の各部波形図。
１ …直流電源 ２ …イン
バ―タ ３ …出力変圧器 ４ …出力
フィルタコンデンサ ５ …出力電圧検出器 ６ …電圧
制御回路 ７ …ゲ―トドライブ回路 ８ …負荷 ９ …磁束検出回路 １０ …補正
回路 １１ …積分回路 １２ …判定
回路 １３ …スイッチ
バ―タ ３ …出力変圧器 ４ …出力
フィルタコンデンサ ５ …出力電圧検出器 ６ …電圧
制御回路 ７ …ゲ―トドライブ回路 ８ …負荷 ９ …磁束検出回路 １０ …補正
回路 １１ …積分回路 １２ …判定
回路 １３ …スイッチ
Claims (5)
- 【請求項１】 直流電源と、該直流電源から供給
される直流を交流に変換するインバ―タと、該インバ―
タの出力を変圧器を介して負荷に供給する電力変換装置
において、該電力変換装置の出力電圧或いは出力電流が
基準値に追従するように制御する自動制御回路と、前記
変圧器の出力電圧に対応した信号から前記変圧器の磁束
指令値を得る手段と、前記変圧器の磁束を検出する磁束
検出手段と、前記磁束指令値と検出磁束との偏差信号に
応じた信号を出力する補正回路を具備し、該補正回路の
出力と前記自動制御回路の出力の加算値で前記電力変換
装置を制御する電力変換装置の制御装置。 - 【請求項２】 直流電源と、該直流電源から供給
される直流を交流に変換するインバ―タと、該インバ―
タの出力を変圧器を介して負荷に供給する電力変換装置
において、該電力変換装置の出力電圧或いは出力電流が
基準値に追従するように制御する自動制御回路と、前記
変圧器の出力電圧に対応した信号から前記変圧器の磁束
指令値を得る手段と、前記変圧器の磁束を検出する磁束
検出手段と、前記磁束指令値と検出磁束との偏差信号に
応じた信号を出力する補正回路と、前記検出磁束が予め
設定された所定値を超えたことを判定する判定回路を具
備し、該判定回路の動作時前記自動制御回路の出力に前
記補正回路の出力を加算し該加算値で前記電力変換装置
を制御する電力変換装置の制御装置。 - 【請求項３】 前記磁束検出手段は、前記変圧器
に設けられ磁束を電気信号に変換するホ―ル素子等で構
成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の
電力変換装置の制御装置。 - 【請求項４】 前記磁束検出手段は、前記自動制
御回路の出力信号を積分する積分回路で構成したことを
特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電力変換装置
の制御装置。 - 【請求項５】 前記磁束検出手段は、前記自動制
御回路の出力と前記補正回路の出力との加算値を積分す
る積分回路で構成したことを特徴とする請求項１又は請
求項２に記載の電力変換装置の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7067266A JPH08266069A (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | 電力変換装置の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7067266A JPH08266069A (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | 電力変換装置の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08266069A true JPH08266069A (ja) | 1996-10-11 |
Family
ID=13339995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7067266A Pending JPH08266069A (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | 電力変換装置の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08266069A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008228537A (ja) * | 2007-03-15 | 2008-09-25 | Nissin Electric Co Ltd | 並列補償型瞬時電圧低下停電対策装置及びその瞬停・停電対策方法、直列補償型瞬時電圧低下対策装置及びその瞬停対策方法、ならびに、自立運転機能付並列接続型交直変換装置及びその交直変換方法 |
| JP2008263759A (ja) * | 2007-04-13 | 2008-10-30 | Toshiba Corp | 偏磁抑制制御装置 |
| KR100896029B1 (ko) * | 2006-08-11 | 2009-05-11 | 가부시끼가이샤 도시바 | 반도체 전력변환기용 제어장치 |
-
1995
- 1995-03-27 JP JP7067266A patent/JPH08266069A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100896029B1 (ko) * | 2006-08-11 | 2009-05-11 | 가부시끼가이샤 도시바 | 반도체 전력변환기용 제어장치 |
| JP2008228537A (ja) * | 2007-03-15 | 2008-09-25 | Nissin Electric Co Ltd | 並列補償型瞬時電圧低下停電対策装置及びその瞬停・停電対策方法、直列補償型瞬時電圧低下対策装置及びその瞬停対策方法、ならびに、自立運転機能付並列接続型交直変換装置及びその交直変換方法 |
| JP2008263759A (ja) * | 2007-04-13 | 2008-10-30 | Toshiba Corp | 偏磁抑制制御装置 |
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