JPH09191652A - Pwm制御自励式整流装置の制御方法 - Google Patents
Pwm制御自励式整流装置の制御方法Info
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- JPH09191652A JPH09191652A JP8003526A JP352696A JPH09191652A JP H09191652 A JPH09191652 A JP H09191652A JP 8003526 A JP8003526 A JP 8003526A JP 352696 A JP352696 A JP 352696A JP H09191652 A JPH09191652 A JP H09191652A
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Abstract
い直流電圧で動作する制御方法を提供する。 【解決手段】電流調節器25,26,27それぞれの出
力である各相の電圧指令値を60°の区間ごとにPWM
信号発生器28のPWM信号の振幅に等しくした新たな
電圧指令値の相と、残りの相では前記各相の電圧指令値
から演算される新たな電圧指令値を生成し、これらの新
たな電圧指令値と前記PWM信号とにより比較器29に
てPWM制御を行う。
Description
電力を3相の自励式整流器により直流電力に変換して負
荷に給電するPWM制御自励式整流装置の制御方法に関
する。
装置の従来例を示すブロック構成図である。図3におい
て、1は商用電源、10はPWM制御自励式整流装置、
2はPWM制御自励式整流装置10の出力に接続される
インバータなどの負荷である。
Tなどの自己消弧形半導体素子とダイオードとを逆並列
し、これをブリッジ接続した自励式整流器の主回路1
1、自励式整流器の交流リアクトル12、自励式整流器
の出力の平滑用のコンデンサ13、商用電源1の相電圧
を検出する相電圧検出器14、商用電源1のR相の相電
圧を絶縁変換する絶縁変換器15、絶縁変換器15を介
した商用電源1のR相の相電圧の位相に同期した角度信
号(θ,θ=0°〜360°)を発生する角度信号発生
手段16、該角度信号(θ)に基づいた正弦波を発生す
る正弦波発生器17、該角度信号に120°を加算した
値(θ1 )に基づいた正弦波を発生する正弦波発生器1
8、電圧設定器19の電圧設定値とコンデンサ13の両
端の直流電圧を絶縁変換器20を介して検出した電圧検
出値との偏差により電圧調節動作をする電圧調節器2
1、電圧調節器21の出力と正弦波発生器17の出力と
を乗算器22で乗算して得られるR相電流設定値(iR
* )と電圧調節器21の出力と正弦波発生器18の出力
とを乗算器23で乗算して得られるT相電流設定値(i
T * )とからS相電流設定値(iS * )を求め、このi
R * ,iS * ,iT * と電流検出器24で得られたR相
電流検出値(iR ),S相電流検出値(iS ),T相電
流設定値(iT )とのそれぞれの偏差を電流調節器2
5,26,27で調節演算をし、電流調節器25,2
6,27それぞれの出力である各相の電圧指令値(vR
* ,vS * ,vT * )とキャリア信号発生器28の出力
とにより比較器29においてパルス幅変調(PWM)制
御を行い、この比較器29の出力をゲート駆動回路30
により自励式整流器の主回路11のそれぞれの自己消弧
形半導体素子にゲート信号を与える構成である。
知の技術を用いたものであり、ここでは詳細動作の説明
を省略する。
式整流装置10の制御方法によると、この自励式整流装
置の採用の目的である負荷2から商用電源1への電力の
回生を行えること及び商用電源1から見た力率をほぼ1
にすることなどから、自励式整流器の主回路11の入力
交流電流を前記目的に沿った制御をするためには、キャ
リア信号発生器28の出力の振幅を1とすると前述の各
相の電圧指令値(vR * ,vS * ,vT *)の振幅は1
以下にする必要があり、その結果、PWM制御自励式整
流装置10の出力の直流電圧から商用電源1が所望する
交流電圧を得るためには、前記直流電圧を高く設定する
必要があり平滑用のコンデンサ13の耐圧も高くする必
要があった。
C)とすると、定常状態で前記直流電圧が380V(D
C)程度となり、商用電源1の電圧変動または前述の回
生時の過渡的な直流電圧の跳ね上がりなどからコンデン
サ13の耐圧は450V以上のものを必要とし、安価,
入手容易な400V級の電解コンデンサの採用が無理と
なり、PWM制御自励式整流装置の低価格化、小型化、
量産性を阻害する要因となっていた。
PWM制御自励式整流装置の制御方法を提供することに
ある。
相の自励式整流器により直流電力に変換して負荷に給電
する自励式整流装置であって、前記自励式整流器の出力
の直流電圧を検出し、この直流電圧が所定の値になるよ
うに電圧の調節演算をし、この電圧の調節演算により得
られた電流指令値(直流量)と前記商用電源の位相に同
期した角度信号とにより各相電流指令値(交流量)を演
算し、この各相電流指令値に追従するように前記商用電
源の各相電流を検出して電流の調節演算をし、この各相
の電流の調節演算により得られた各相の電圧指令値(交
流量)とキャリア信号とによりPWM制御された各相ゲ
ート信号を生成し、この各相ゲート信号により前記自励
式整流器の自己消弧形半導体素子を制御するPWM制御
自励式整流装置の制御方法において、この第1の発明
は、前記各相の電圧指令値(交流量)の内のいずれかの
相の零位相を基準として60°(電気角)ごとの期間に
分割し、それぞれの60°期間中の各相の電圧指令値
(交流量)の内、その絶対値が最大である相の新たな電
圧指令値は、この相の電圧指令値(交流量)の極性と同
一極性の前記キャリア信号の振幅値とし、この60°期
間中の残りのそれぞれの相の新たな電圧指令値は、前記
絶対値が最大である相の電圧指令値(交流量)及び新た
な電圧指令値と当該する相の電圧指令値(交流量)とか
ら演算した値とし、前記各相の新たな電圧指令値と前記
キャリア信号とによりPWM制御された新たな各相ゲー
ト信号を生成し、また第2の発明は、前記角度信号を6
0°(電気角)ごとの期間に分割し、それぞれの60°
期間中の各相の電圧指令値(交流量)の内、その絶対値
が最大である相の新たな電圧指令値は、この相の電圧指
令値(交流量)の極性と同一極性の前記キャリア信号の
振幅値とし、この60°期間中の残りのそれぞれの相の
新たな電圧指令値は、前記絶対値が最大である相の電圧
指令値(交流量)及び新たな電圧指令値と当該する相の
電圧指令値(交流量)とから演算した値とし、前記各相
の新たな電圧指令値と前記キャリア信号とによりPWM
制御された新たな各相ゲート信号を生成する。
の振幅を1として、従来の制御方法では各相の電圧指令
値(交流量)の90°の振幅を1以下にしていたのに対
して、この発明では各相の電圧指令値(交流量)の60
°の振幅を1以下とすればよいので、より低い(約0.
87倍)直流電圧から所望の交流電圧を得ることが可能
となる。
PWM制御自励式整流装置のブロック構成図であり、図
3に示した従来例と同一機能を有するものには同一符号
を付して説明を省略する。図1において、PWM制御自
励式整流装置40には、電流調節器25,26,27そ
れぞれの出力である各相の電圧指令値(vR * ,
vS * ,vT * )の内のいずれかの相の零位相を基準と
して60°(電気角)ごとの期間に分割し、それぞれの
60°期間中の各相の電圧指令値(vR * ,vS * ,v
T * )の内、その絶対値が最大である相の新たな電圧指
令値(vRR * ,vSS * ,vTT * )は、この相の電圧指令
値(vR * ,vS * ,vT * )の極性と同一極性のキャ
リア信号の振幅値とし、この60°期間中の残りのそれ
ぞれの相の新たな電圧指令値(vRR * ,vSS * ,
vTT * )は、電圧指令値(vR * ,vS * ,vT * )と
キャリア信号の振幅値とから演算をして変換をする電圧
指令値変換回路41を備えている。
作を説明する説明図である。図2において、電圧指令値
変換回路41には図2(イ)に示す如く正弦波状の電圧
指令値(vR * ,vS * ,vT * )が入力され、この図
の場合には、電圧指令値(vR * )の零位相を基準とし
て60°ごとの期間に分割している。電圧指令値(vR
* )の0°〜60°の期間では、電圧指令値(vS * )
の絶対値が残りの電圧指令値(vR * ,vT * )より大
きいので、新たな電圧指令値(vSS * )は−1とし、残
りの電圧指令値(vRR * ,vTT * )は図2(ハ)に示す
演算をそれぞれ行い、電圧指令値(vRR * )図2(ロ)
の右肩上がりの波形となり、電圧指令値(vTT * )図2
(ロ)の左肩上がりの波形となる。他の60°の区間で
は、それぞれ図2(ハ)に示す演算を行い、図2(ロ)
に示す波形が得られ、この波形の新たな電圧指令値(v
RR * ,vSS * ,vTT * )とキャリア信号発生器の出力と
を比較器29に入力してPWM制御を行うようにしてい
る。
ごとく定常状態では周期的に0電位に対して対称の波形
を示すので、どの60°の区間かを判定して論理な判断
で電圧指令値(vRR * ,vSS * ,vTT * )を生成するこ
とも可能である。また、この発明の制御方法では自励式
整流器の主回路11が出力する交流電圧の相電圧は台形
波状になり、線間電圧は正弦波状となり、従来の制御方
法と同様に入力電流の制御が行える。
値(vR * )の零位相を基準として60°ごとの期間に
分割しているが、他の電圧指令値(vS * ,vT * )の
いずれかを基準とすることも当然可能であり、さらに、
第2の発明である、商用電源1の相電圧の位相に同期し
た角度信号(θ,θ=0°〜360°)を発生する角度
信号発生手段16の出力に若干の角度オフセットを持た
せ、この角度信号を60°ごとに分割して行うことも可
能である。
流装置の出力の直流電圧から商用電源が所望する交流電
圧を得るためには、前記直流電圧を従来の制御方法に比
して低く設定することが可能となり、例えば、商用電源
1を3φ220V(AC)とすると、定常状態で前記直
流電圧を340V(DC)程度に設定でき、前記直流電
圧の平滑用のコンデンサの耐圧は400Vの安価,入手
容易な電解コンデンサの採用が可能となり、その結果、
PWM制御自励式整流装置の低価格化,小型化に寄与で
きる。
判断とで新たな電圧指令値を生成するする方法はマイコ
ン制御に好適な方法であり、回路の簡素化をもたらす。
装置のブロック構成図
ック構成図
式整流装置、11…自励式整流器の主回路、12…交流
リアクトル、13…コンデンサ、14…相電圧検出器、
15,20…絶縁変換器、16…角度信号発生手段、1
7,18…正弦波発生器、19…電圧設定器、21…電
圧調節器、22,23…乗算器、24…電流検出器、2
5〜27…電流調節器、28…キャリア信号発生器、2
9…比較器、30…ゲート駆動回路、41…電圧指令値
変換回路。
Claims (2)
- 【請求項1】商用電源の交流電力を3相の自励式整流器
により直流電力に変換して負荷に給電する自励式整流装
置であって、 前記自励式整流器の出力の直流電圧を検出し、この直流
電圧が所定の値になるように電圧の調節演算をし、この
電圧の調節演算により得られた電流指令値(直流量)と
前記商用電源の位相に同期した角度信号とにより各相電
流指令値(交流量)を演算し、この各相電流指令値に追
従するように前記商用電源の各相電流を検出して電流の
調節演算をし、この各相の電流の調節演算により得られ
た各相の電圧指令値(交流量)とキャリア信号とにより
PWM制御された各相ゲート信号を生成し、この各相ゲ
ート信号により前記自励式整流器の自己消弧形半導体素
子を制御するPWM制御自励式整流装置の制御方法にお
いて、 前記各相の電圧指令値(交流量)の内のいずれかの相の
零位相を基準として60°(電気角)ごとの期間に分割
し、 それぞれの60°期間中の各相の電圧指令値(交流量)
の内、その絶対値が最大である相の新たな電圧指令値
は、この相の電圧指令値(交流量)の極性と同一極性の
前記キャリア信号の振幅値とし、 この60°期間中の残りのそれぞれの相の新たな電圧指
令値は、前記絶対値が最大である相の電圧指令値(交流
量)及び新たな電圧指令値と当該する相の電圧指令値
(交流量)とから演算した値とし、 前記各相の新たな電圧指令値と前記キャリア信号とによ
りPWM制御された新たな各相ゲート信号を生成するこ
とを特徴とするPWM制御自励式整流装置の制御方法。 - 【請求項2】商用電源の交流電力を3相の自励式整流器
により直流電力に変換して負荷に給電する自励式整流装
置であって、 前記自励式整流器の出力の直流電圧を検出し、この直流
電圧が所定の値になるように電圧の調節演算をし、この
電圧の調節演算により得られた電流指令値(直流量)と
前記商用電源の位相に同期した角度信号とにより各相電
流指令値(交流量)を演算し、この各相電流指令値に追
従するように前記商用電源の各相電流を検出して電流の
調節演算をし、この各相の電流の調節演算により得られ
た各相の電圧指令値(交流量)とキャリア信号とにより
PWM制御された各相ゲート信号を生成し、この各相ゲ
ート信号により前記自励式整流器の自己消弧形半導体素
子を制御するPWM制御自励式整流装置の制御方法にお
いて、 前記角度信号を60°(電気角)ごとの期間に分割し、 それぞれの60°期間中の各相の電圧指令値(交流量)
の内、その絶対値が最大である相の新たな電圧指令値
は、この相の電圧指令値(交流量)の極性と同一極性の
前記キャリア信号の振幅値とし、 この60°期間中の残りのそれぞれの相の新たな電圧指
令値は、前記絶対値が最大である相の電圧指令値(交流
量)及び新たな電圧指令値と当該する相の電圧指令値
(交流量)とから演算した値とし、 前記各相の新たな電圧指令値と前記キャリア信号とによ
りPWM制御された新たな各相ゲート信号を生成するこ
とを特徴とするPWM制御自励式整流装置の制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00352696A JP3367312B2 (ja) | 1996-01-12 | 1996-01-12 | Pwm制御自励式整流装置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publication Number | Publication Date |
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JPH09191652A true JPH09191652A (ja) | 1997-07-22 |
JP3367312B2 JP3367312B2 (ja) | 2003-01-14 |
Family
ID=11559833
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP00352696A Expired - Lifetime JP3367312B2 (ja) | 1996-01-12 | 1996-01-12 | Pwm制御自励式整流装置の制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3367312B2 (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07200084A (ja) * | 1993-12-28 | 1995-08-04 | Hitachi Ltd | 電力変換装置 |
JPH07337019A (ja) * | 1994-06-02 | 1995-12-22 | Fuji Electric Co Ltd | 自励式整流装置の制御方法 |
JPH08214550A (ja) * | 1995-02-01 | 1996-08-20 | Hitachi Ltd | Pwmコンバータの制御装置 |
-
1996
- 1996-01-12 JP JP00352696A patent/JP3367312B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH07200084A (ja) * | 1993-12-28 | 1995-08-04 | Hitachi Ltd | 電力変換装置 |
JPH07337019A (ja) * | 1994-06-02 | 1995-12-22 | Fuji Electric Co Ltd | 自励式整流装置の制御方法 |
JPH08214550A (ja) * | 1995-02-01 | 1996-08-20 | Hitachi Ltd | Pwmコンバータの制御装置 |
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