JPH09331679A - 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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- JPH09331679A JPH09331679A JP8178800A JP17880096A JPH09331679A JP H09331679 A JPH09331679 A JP H09331679A JP 8178800 A JP8178800 A JP 8178800A JP 17880096 A JP17880096 A JP 17880096A JP H09331679 A JPH09331679 A JP H09331679A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ＰＷＭ制御自励式整流装置の電流制御系の電圧
指令値を演算するための正弦波信号の振幅調整を自動化
する。 【解決手段】ＰＷＭ制御自励式整流装置４０の電圧指令
値演算回路４１に加算器４２と、乗算器４３ｒ，４３
ｓ，４３ｔと、実効値演算回路４４と、ＰＩ演算器４５
ｒ，４５ｓ，４５ｔと、保持回路４６と、加算器４７
ｒ，４７ｓ，４７ｔとを備え、該装置の起動時にＰＩ演
算器４５ｒ，４５ｓ，４５ｔにより基準正弦波発生器１
７，１８の出力値に基づく正弦波信号の振幅の調整動作
を行わせ、保持回路４６によりこの振幅に保持する。
指令値を演算するための正弦波信号の振幅調整を自動化
する。 【解決手段】ＰＷＭ制御自励式整流装置４０の電圧指令
値演算回路４１に加算器４２と、乗算器４３ｒ，４３
ｓ，４３ｔと、実効値演算回路４４と、ＰＩ演算器４５
ｒ，４５ｓ，４５ｔと、保持回路４６と、加算器４７
ｒ，４７ｓ，４７ｔとを備え、該装置の起動時にＰＩ演
算器４５ｒ，４５ｓ，４５ｔにより基準正弦波発生器１
７，１８の出力値に基づく正弦波信号の振幅の調整動作
を行わせ、保持回路４６によりこの振幅に保持する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、商用電源の交流
電力を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。
電力を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。
【０００２】
【従来の技術】図４は、この種のＰＷＭ制御自励式整流
装置の従来例を示すブロック構成図である。図４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。
装置の従来例を示すブロック構成図である。図４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。
【０００３】ＰＷＭ制御自励式整流装置１０は、ＩＧＢ
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
接続し、これをブリッジ接続した自励式整流器の主回路
１１、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
する基準正弦波発生器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基準正弦
波発生器１８、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２１、電圧調節器２１の出力と基準正弦波発生器
１７の出力とを乗算器２２で乗算して得られるＲ相電流
指令値（ｉR * ）と電圧調節器２１の出力と基準正弦波
発生器１８の出力とを乗算器２３で乗算して得られるＴ
相電流指令値（ｉT * ）とからＳ相電流指令値
（ｉS * ）を求め、このｉR * ，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相電流検出値（ｉT ）とのそれぞ
れの偏差を電流調節器２５，２６，２７で調節演算を
し、電流調節器２５，２６，２７それぞれの出力と基準
正弦波発生器１７の出力と基準正弦波発生器１８の出力
とが入力される電圧指令値演算回路２８により各相の電
圧指令値を演算し、これらの電圧指令値とキャリア信号
発生器２９の出力とにより比較器３０においてパルス幅
変調（ＰＷＭ）制御を行い、この比較器３０の出力をゲ
ート駆動回路３１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。
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
接続し、これをブリッジ接続した自励式整流器の主回路
１１、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
する基準正弦波発生器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基準正弦
波発生器１８、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２１、電圧調節器２１の出力と基準正弦波発生器
１７の出力とを乗算器２２で乗算して得られるＲ相電流
指令値（ｉR * ）と電圧調節器２１の出力と基準正弦波
発生器１８の出力とを乗算器２３で乗算して得られるＴ
相電流指令値（ｉT * ）とからＳ相電流指令値
（ｉS * ）を求め、このｉR * ，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相電流検出値（ｉT ）とのそれぞ
れの偏差を電流調節器２５，２６，２７で調節演算を
し、電流調節器２５，２６，２７それぞれの出力と基準
正弦波発生器１７の出力と基準正弦波発生器１８の出力
とが入力される電圧指令値演算回路２８により各相の電
圧指令値を演算し、これらの電圧指令値とキャリア信号
発生器２９の出力とにより比較器３０においてパルス幅
変調（ＰＷＭ）制御を行い、この比較器３０の出力をゲ
ート駆動回路３１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。
【０００４】図５に、図４に示した電圧指令値演算回路
２８の詳細回路構成図を示す。図５においては、基準正
弦波発生器１７の出力であるＲ相基準正弦波信号と基準
正弦波発生器１８の出力であるＴ相基準正弦波信号とか
ら加算器２８ａによりＳ相基準正弦波信号を演算し、増
幅器２８ｂ，２８ｃ，２８ｄそれぞれが有するゲイン調
整機能により振幅が調整された各相の正弦波信号に変換
し、この各相の正弦波信号と電流調節器２５，２６，２
７それぞれの出力とを加算器２８ｅ，２８ｆ，２８ｇに
より加算して各相電圧指令値（ｖR * ，ｖS * ，
ｖT * ）を生成し、これらの電圧指令値を比較器３０に
入力するように構成している。
２８の詳細回路構成図を示す。図５においては、基準正
弦波発生器１７の出力であるＲ相基準正弦波信号と基準
正弦波発生器１８の出力であるＴ相基準正弦波信号とか
ら加算器２８ａによりＳ相基準正弦波信号を演算し、増
幅器２８ｂ，２８ｃ，２８ｄそれぞれが有するゲイン調
整機能により振幅が調整された各相の正弦波信号に変換
し、この各相の正弦波信号と電流調節器２５，２６，２
７それぞれの出力とを加算器２８ｅ，２８ｆ，２８ｇに
より加算して各相電圧指令値（ｖR * ，ｖS * ，
ｖT * ）を生成し、これらの電圧指令値を比較器３０に
入力するように構成している。
【０００５】図５において、増幅器２８ｂ，２８ｃ，２
８ｄそれぞれのゲインは、商用電源１の定格電圧に基づ
いた振幅の正弦波信号になるように調整される。
８ｄそれぞれのゲインは、商用電源１の定格電圧に基づ
いた振幅の正弦波信号になるように調整される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来のＰＷＭ制御自励
式整流装置１０の制御方法によると、電圧指令値演算回
路２８が備える増幅器２８ｂ，２８ｃ，２８ｄそれぞれ
のゲインを商用電源１の定格電圧に基づいて個別に調整
する必要があり、このゲイン調整のアンバランスにより
商用電源１の電流に不平衡が生ずる恐れがあった。
式整流装置１０の制御方法によると、電圧指令値演算回
路２８が備える増幅器２８ｂ，２８ｃ，２８ｄそれぞれ
のゲインを商用電源１の定格電圧に基づいて個別に調整
する必要があり、このゲイン調整のアンバランスにより
商用電源１の電流に不平衡が生ずる恐れがあった。
【０００７】この発明の目的は、上記問題点を解決する
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。
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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】商用電源の交流電力を自
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
各相の基準正弦波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をした出力と前記基準正弦波
信号を所定の振幅に調整した各相の正弦波信号とにより
各相電圧指令値（交流量）を演算し、この各相電圧指令
値とキャリア信号とによりＰＷＭ制御された各相ゲート
信号を発生し、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
記各相の正弦波信号を生成するための前記各相の基準正
弦波信号の振幅の調整値を、前記各相電流指令値が零の
ときの前記各相電流の検出値の実効値または整流値を求
め、該実行値または整流値を比例・積分演算した演算値
に設定，保持し、また第２の発明は、前記各相の正弦波
信号を生成するための前記各相の基準正弦波信号の振幅
の調整値を、前記各相電流指令値と前記各相電流の検出
値との偏差の実効値または整流値を求め、該実効値また
は整流値を比例・積分演算した演算値に設定し、さらに
第３の発明は、前記各相の正弦波信号を生成するための
前記各相の基準正弦波信号の振幅の調整値を、前記負荷
への供給電力が零のときに前記電流指令値（直流量）を
比例・積分演算した演算値に設定，保持する。
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
各相の基準正弦波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をした出力と前記基準正弦波
信号を所定の振幅に調整した各相の正弦波信号とにより
各相電圧指令値（交流量）を演算し、この各相電圧指令
値とキャリア信号とによりＰＷＭ制御された各相ゲート
信号を発生し、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
記各相の正弦波信号を生成するための前記各相の基準正
弦波信号の振幅の調整値を、前記各相電流指令値が零の
ときの前記各相電流の検出値の実効値または整流値を求
め、該実行値または整流値を比例・積分演算した演算値
に設定，保持し、また第２の発明は、前記各相の正弦波
信号を生成するための前記各相の基準正弦波信号の振幅
の調整値を、前記各相電流指令値と前記各相電流の検出
値との偏差の実効値または整流値を求め、該実効値また
は整流値を比例・積分演算した演算値に設定し、さらに
第３の発明は、前記各相の正弦波信号を生成するための
前記各相の基準正弦波信号の振幅の調整値を、前記負荷
への供給電力が零のときに前記電流指令値（直流量）を
比例・積分演算した演算値に設定，保持する。
【０００９】また、商用電源の交流電力を自励式整流器
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演算値に負
荷電流の検出値を加算した電流指令値（直流量）と前記
商用電源の位相に同期した各相の基準正弦波信号とによ
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をし
た出力と前記基準正弦波信号を所定の振幅に調整した各
相の正弦波信号とにより各相電圧指令値（交流量）を演
算し、この各相電圧指令値とキャリア信号とによりＰＷ
Ｍ制御された各相ゲート信号を発生し、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４の発明は、前記各相の正弦波信号を生成す
るための前記各相の基準正弦波信号の振幅の調整値を、
前記電圧の調節演算値を比例・積分演算した演算値に設
定する。
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演算値に負
荷電流の検出値を加算した電流指令値（直流量）と前記
商用電源の位相に同期した各相の基準正弦波信号とによ
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をし
た出力と前記基準正弦波信号を所定の振幅に調整した各
相の正弦波信号とにより各相電圧指令値（交流量）を演
算し、この各相電圧指令値とキャリア信号とによりＰＷ
Ｍ制御された各相ゲート信号を発生し、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４の発明は、前記各相の正弦波信号を生成す
るための前記各相の基準正弦波信号の振幅の調整値を、
前記電圧の調節演算値を比例・積分演算した演算値に設
定する。
【００１０】また第５の発明は前記第４の発明におい
て、前記電圧の調節演算値を比例・積分演算した演算値
が所定の判定値以下になったときに前記商用電源が停電
と判定する。この第１〜第４の発明によれば、前記各相
の正弦波信号の振幅は商用電源の電圧に対応した値に自
動的に個別に調整され、各相間の正弦波信号の振幅のア
ンバランスによる商用電源の不平衡電流も解消される。
て、前記電圧の調節演算値を比例・積分演算した演算値
が所定の判定値以下になったときに前記商用電源が停電
と判定する。この第１〜第４の発明によれば、前記各相
の正弦波信号の振幅は商用電源の電圧に対応した値に自
動的に個別に調整され、各相間の正弦波信号の振幅のア
ンバランスによる商用電源の不平衡電流も解消される。
【００１１】さらに第２，第４の発明では前記発明の作
用に加えて、商用電源の電圧の変動に対しても自動的に
追従した前記正弦波信号とすることができる。また第５
の発明は前記第４の発明の作用に加えて、商用電源の停
電が検出することが可能である。
用に加えて、商用電源の電圧の変動に対しても自動的に
追従した前記正弦波信号とすることができる。また第５
の発明は前記第４の発明の作用に加えて、商用電源の停
電が検出することが可能である。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、この発明の実施の形態を
示すＰＷＭ制御自励式整流装置のブロック構成図であ
り、図４に示した従来例と同一機能を有するものには同
一符号を付してその説明を省略する。すなわち図１にお
いて、ＰＷＭ制御自励式整流装置４０には電圧指令値演
算回路４１が、ＰＷＭ制御自励式整流装置５０には電圧
指令値演算回路５１がそれぞれ備えられている。
示すＰＷＭ制御自励式整流装置のブロック構成図であ
り、図４に示した従来例と同一機能を有するものには同
一符号を付してその説明を省略する。すなわち図１にお
いて、ＰＷＭ制御自励式整流装置４０には電圧指令値演
算回路４１が、ＰＷＭ制御自励式整流装置５０には電圧
指令値演算回路５１がそれぞれ備えられている。
【００１３】
【実施例】図２は、この発明の第１の実施例を示す図１
のＰＷＭ制御自励式整流装置４０の電圧指令値演算回路
４１の詳細回路構成図である。図２において、電圧指令
値演算回路４１には基準正弦波発生器１７の出力である
Ｒ相基準正弦波信号と基準正弦波発生器１８の出力であ
るＴ相基準正弦波信号とからＳ相基準正弦波信号を演算
する加算器４２と、このＲ相，Ｓ相，Ｔ相基準正弦波信
号それぞれを被乗数として入力しされる乗算器４３ｒ，
４３ｓ，４３ｔと、各相の電流指令値（ｉR * ，
ｉS * ，ｉT * ）と各相の電流検出値（ｉR ，ｉS ，ｉ
T ）とのそれぞれの偏差を入力し、これらの偏差それぞ
れの実効値を演算する実効値演算回路４４と、これらの
実効値それぞれを入力して比例・積分演算をするＰＩ演
算器４５ｒ，４５ｓ，４５ｔと、ＰＩ演算器４５ｒ，４
５ｓ，４５ｔそれぞれの出力値を外部より入力される保
持指令により保持して乗算器４３ｒ，４３ｓ，４３ｔの
乗数とする保持回路４６と、乗算器４３ｒ，４３ｓ，４
３ｔそれぞれの出力である正弦波信号と電流調節器２
５，２６，２７それぞれの出力とを加算して各相電圧指
令値（ｖR * ，ｖS * ，ｖT * ）を生成する加算器４７
ｒ，４７ｓ，４７ｔとを備えている。
のＰＷＭ制御自励式整流装置４０の電圧指令値演算回路
４１の詳細回路構成図である。図２において、電圧指令
値演算回路４１には基準正弦波発生器１７の出力である
Ｒ相基準正弦波信号と基準正弦波発生器１８の出力であ
るＴ相基準正弦波信号とからＳ相基準正弦波信号を演算
する加算器４２と、このＲ相，Ｓ相，Ｔ相基準正弦波信
号それぞれを被乗数として入力しされる乗算器４３ｒ，
４３ｓ，４３ｔと、各相の電流指令値（ｉR * ，
ｉS * ，ｉT * ）と各相の電流検出値（ｉR ，ｉS ，ｉ
T ）とのそれぞれの偏差を入力し、これらの偏差それぞ
れの実効値を演算する実効値演算回路４４と、これらの
実効値それぞれを入力して比例・積分演算をするＰＩ演
算器４５ｒ，４５ｓ，４５ｔと、ＰＩ演算器４５ｒ，４
５ｓ，４５ｔそれぞれの出力値を外部より入力される保
持指令により保持して乗算器４３ｒ，４３ｓ，４３ｔの
乗数とする保持回路４６と、乗算器４３ｒ，４３ｓ，４
３ｔそれぞれの出力である正弦波信号と電流調節器２
５，２６，２７それぞれの出力とを加算して各相電圧指
令値（ｖR * ，ｖS * ，ｖT * ）を生成する加算器４７
ｒ，４７ｓ，４７ｔとを備えている。
【００１４】図１，図２の電圧指令値演算回路４１の動
作を以下に説明する。例えばＰＷＭ制御自励式整流装置
４０の起動時に無負荷の動作状態を設け、該自励式整流
装置の図示しない運転制御回路により前記保持指令の解
除信号が入力され、例えば電圧調節器２１の出力が零に
保持されると、前記各相の電流指令値（ｉR * ，
ｉS * ，ｉT * ）それぞれも零に保持される。
作を以下に説明する。例えばＰＷＭ制御自励式整流装置
４０の起動時に無負荷の動作状態を設け、該自励式整流
装置の図示しない運転制御回路により前記保持指令の解
除信号が入力され、例えば電圧調節器２１の出力が零に
保持されると、前記各相の電流指令値（ｉR * ，
ｉS * ，ｉT * ）それぞれも零に保持される。
【００１５】このとき、実効値演算回路４４には各相の
電流検出値（ｉR ，ｉS ，ｉT ）のみが入力されること
になり、実効値演算回路４４のそれぞれの実効値による
ＰＩ演算器４５ｒ，４５ｓ，４５ｔそれぞれの出力値
は、保持回路４６には前記解除信号が入力されているの
で、乗算器４３ｒ，４３ｓ，４３ｔそれぞれの乗数とな
り、乗算器４３ｒ，４３ｓ，４３ｔそれぞれの出力であ
る正弦波信号の振幅は商用電源１の電圧に対応し、各相
の電流検出値（ｉR ，ｉS ，ｉT ）それぞれがほぼ零と
なる値に整定されるので、これらの値に前記保持指令に
より保持回路４６の出力を保持することで調整動作は完
了して、ＰＷＭ制御自励式整流装置４０は通常の運転状
態に入る。
電流検出値（ｉR ，ｉS ，ｉT ）のみが入力されること
になり、実効値演算回路４４のそれぞれの実効値による
ＰＩ演算器４５ｒ，４５ｓ，４５ｔそれぞれの出力値
は、保持回路４６には前記解除信号が入力されているの
で、乗算器４３ｒ，４３ｓ，４３ｔそれぞれの乗数とな
り、乗算器４３ｒ，４３ｓ，４３ｔそれぞれの出力であ
る正弦波信号の振幅は商用電源１の電圧に対応し、各相
の電流検出値（ｉR ，ｉS ，ｉT ）それぞれがほぼ零と
なる値に整定されるので、これらの値に前記保持指令に
より保持回路４６の出力を保持することで調整動作は完
了して、ＰＷＭ制御自励式整流装置４０は通常の運転状
態に入る。
【００１６】図３は、この発明の第２の実施例を示す図
１のＰＷＭ制御自励式整流装置５０の電圧指令値演算回
路５１の詳細回路構成図であり、図２に示した電圧指令
値演算回路４１と同一機能を有するものには同一符号を
付している。すなわち図３の電圧指令値演算回路５１に
は、図２に示した電圧指令値演算回路４１における保持
回路４６を削除して、乗算器４３ｒ，４３ｓ，４３ｔそ
れぞれの乗数はＰＩ演算器４５ｒ，４５ｓ，４５ｔそれ
ぞれの出力値となるように構成している。
１のＰＷＭ制御自励式整流装置５０の電圧指令値演算回
路５１の詳細回路構成図であり、図２に示した電圧指令
値演算回路４１と同一機能を有するものには同一符号を
付している。すなわち図３の電圧指令値演算回路５１に
は、図２に示した電圧指令値演算回路４１における保持
回路４６を削除して、乗算器４３ｒ，４３ｓ，４３ｔそ
れぞれの乗数はＰＩ演算器４５ｒ，４５ｓ，４５ｔそれ
ぞれの出力値となるように構成している。
【００１７】図１，図３の電圧指令値演算回路５１の動
作を以下に説明する。ＰＷＭ制御自励式整流装置５０が
通常の運転状態において、実効値演算回路４４には各相
の電流指令値（ｉR * ，ｉS * ，ｉT * ）と各相の電流
検出値（ｉR，ｉS ，ｉT ）とのそれぞれの偏差が入力
され、実効値演算回路４４のそれぞれの実効値によるＰ
Ｉ演算器４５ｒ，４５ｓ，４５ｔそれぞれの出力値は乗
算器４３ｒ，４３ｓ，４３ｔそれぞれの乗数となり、乗
算器４３ｒ，４３ｓ，４３ｔそれぞれの出力である正弦
波信号の振幅は商用電源１の電圧に対応し、前記偏差の
実効値それぞれがほぼ零となる値に整定される。
作を以下に説明する。ＰＷＭ制御自励式整流装置５０が
通常の運転状態において、実効値演算回路４４には各相
の電流指令値（ｉR * ，ｉS * ，ｉT * ）と各相の電流
検出値（ｉR，ｉS ，ｉT ）とのそれぞれの偏差が入力
され、実効値演算回路４４のそれぞれの実効値によるＰ
Ｉ演算器４５ｒ，４５ｓ，４５ｔそれぞれの出力値は乗
算器４３ｒ，４３ｓ，４３ｔそれぞれの乗数となり、乗
算器４３ｒ，４３ｓ，４３ｔそれぞれの出力である正弦
波信号の振幅は商用電源１の電圧に対応し、前記偏差の
実効値それぞれがほぼ零となる値に整定される。
【００１８】すなわちこの電圧指令値演算回路５１は、
常時上記整定動作を行っているので商用電源１の電圧の
変動にも対応した整定動作をしている。なお、図２，図
３に示した実効値演算回路４４に代えて、整流回路を設
けても目的とする前記整定動作を行うことができる。図
６は、この発明の第３の実施例を示すＰＷＭ制御自励式
整流装置のブロック構成図であり、図４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その説明
を省略する。
常時上記整定動作を行っているので商用電源１の電圧の
変動にも対応した整定動作をしている。なお、図２，図
３に示した実効値演算回路４４に代えて、整流回路を設
けても目的とする前記整定動作を行うことができる。図
６は、この発明の第３の実施例を示すＰＷＭ制御自励式
整流装置のブロック構成図であり、図４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その説明
を省略する。
【００１９】すなわち図６において、ＰＷＭ制御自励式
整流装置６０には電圧指令値演算回路６１が備えられ、
該演算回路６１の詳細回路構成図を図７に示す。図７に
おいて、電圧指令値演算回路６１には図２に示した電圧
指令値演算回路４１と同一機能を有する加算器４２、乗
算器４３ｒ，４３ｓ，４３ｔ、加算器４７ｒ，４７ｓ，
４７ｔの他に、加算器６２とＰＩ演算器６３と保持回路
６４とを備えている。
整流装置６０には電圧指令値演算回路６１が備えられ、
該演算回路６１の詳細回路構成図を図７に示す。図７に
おいて、電圧指令値演算回路６１には図２に示した電圧
指令値演算回路４１と同一機能を有する加算器４２、乗
算器４３ｒ，４３ｓ，４３ｔ、加算器４７ｒ，４７ｓ，
４７ｔの他に、加算器６２とＰＩ演算器６３と保持回路
６４とを備えている。
【００２０】図６，図７の電圧指令値演算回路６１の動
作を以下に説明する。例えばＰＷＭ制御自励式整流装置
６０の起動時に無負荷の動作状態を設け、該自励式整流
装置の図示しない運転制御回路により保持指令の解除信
号が入力され、この状態で電圧調節器２１の調節動作に
よりコンデンサ１３の両端の直流電圧が上昇し、このと
き電圧調節器２１の出力値と所定の基準値（零）との偏
差を加算器６２を求め、この偏差をＰＩ演算器６３で比
例・積分演算し、この演算値が前記解除信号が入力され
ている保持回路６４を介して乗算器４３ｒ，４３ｓ，４
３ｔそれぞれの乗数となり、乗算器４３ｒ，４３ｓ，４
３ｔそれぞれの出力である正弦波信号の振幅は商用電源
１の電圧に対応するように動作をし、その結果電圧調節
器２１の出力がほぼ零となる値に整定されるので、この
ときのＰＩ演算器６３の出力値に前記保持指令により保
持回路６４の出力を保持することで調整動作は完了し
て、ＰＷＭ制御自励式整流装置６０は通常の運転状態に
入る。
作を以下に説明する。例えばＰＷＭ制御自励式整流装置
６０の起動時に無負荷の動作状態を設け、該自励式整流
装置の図示しない運転制御回路により保持指令の解除信
号が入力され、この状態で電圧調節器２１の調節動作に
よりコンデンサ１３の両端の直流電圧が上昇し、このと
き電圧調節器２１の出力値と所定の基準値（零）との偏
差を加算器６２を求め、この偏差をＰＩ演算器６３で比
例・積分演算し、この演算値が前記解除信号が入力され
ている保持回路６４を介して乗算器４３ｒ，４３ｓ，４
３ｔそれぞれの乗数となり、乗算器４３ｒ，４３ｓ，４
３ｔそれぞれの出力である正弦波信号の振幅は商用電源
１の電圧に対応するように動作をし、その結果電圧調節
器２１の出力がほぼ零となる値に整定されるので、この
ときのＰＩ演算器６３の出力値に前記保持指令により保
持回路６４の出力を保持することで調整動作は完了し
て、ＰＷＭ制御自励式整流装置６０は通常の運転状態に
入る。
【００２１】図８は、この発明の第４の実施例を示すＰ
ＷＭ制御自励式整流装置のブロック構成図であり、図４
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
付してその説明を省略する。すなわち図８において、Ｐ
ＷＭ制御自励式整流装置７０には、従来のＰＷＭ制御自
励式整流装置１０に対して負荷２に流れる電流を検出す
る直流電流検出器３２と加算器３３とが付加され、電圧
調節器２１の出力値に直流電流検出器３２の検出値を加
算器３３で加算し、この加算値を新たな電流指令値（直
流量）としている。この新たな電流指令値（直流量）に
よって該装置を制御することで従来の制御方法に比して
出力電圧の制御性能が改善されることは周知である。
ＷＭ制御自励式整流装置のブロック構成図であり、図４
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
付してその説明を省略する。すなわち図８において、Ｐ
ＷＭ制御自励式整流装置７０には、従来のＰＷＭ制御自
励式整流装置１０に対して負荷２に流れる電流を検出す
る直流電流検出器３２と加算器３３とが付加され、電圧
調節器２１の出力値に直流電流検出器３２の検出値を加
算器３３で加算し、この加算値を新たな電流指令値（直
流量）としている。この新たな電流指令値（直流量）に
よって該装置を制御することで従来の制御方法に比して
出力電圧の制御性能が改善されることは周知である。
【００２２】また、このＰＷＭ制御自励式整流装置７０
には電圧指令値演算回路７１が備えられており、該演算
回路７１の詳細回路構成図を図９に示す。図９の電圧指
令値演算回路７１には、図７に示した電圧指令値演算回
路６１における保持回路６４を削除して、乗算器４３
ｒ，４３ｓ，４３ｔそれぞれの乗数はＰＩ演算器６３の
出力値となるように構成し、さらにＰＩ演算器６３の出
力値が所定の判定値以下になったか否かを判定する比較
器７２を備えている。
には電圧指令値演算回路７１が備えられており、該演算
回路７１の詳細回路構成図を図９に示す。図９の電圧指
令値演算回路７１には、図７に示した電圧指令値演算回
路６１における保持回路６４を削除して、乗算器４３
ｒ，４３ｓ，４３ｔそれぞれの乗数はＰＩ演算器６３の
出力値となるように構成し、さらにＰＩ演算器６３の出
力値が所定の判定値以下になったか否かを判定する比較
器７２を備えている。
【００２３】図８，図９の電圧指令値演算回路７１の動
作を以下に説明する。ＰＷＭ制御自励式整流装置７０が
通常の運転状態において、電圧調節器２１の出力値と所
定の基準値（零）との偏差を加算器６２で求め、この偏
差をＰＩ演算器６３で比例・積分演算をし、この比例・
積分演算値は乗算器４３ｒ，４３ｓ，４３ｔそれぞれの
乗数となり、乗算器４３ｒ，４３ｓ，４３ｔそれぞれの
出力である正弦波信号の振幅は商用電源１の電圧に対応
し、その結果電圧調節器の出力はほぼ零となる値に整定
される。
作を以下に説明する。ＰＷＭ制御自励式整流装置７０が
通常の運転状態において、電圧調節器２１の出力値と所
定の基準値（零）との偏差を加算器６２で求め、この偏
差をＰＩ演算器６３で比例・積分演算をし、この比例・
積分演算値は乗算器４３ｒ，４３ｓ，４３ｔそれぞれの
乗数となり、乗算器４３ｒ，４３ｓ，４３ｔそれぞれの
出力である正弦波信号の振幅は商用電源１の電圧に対応
し、その結果電圧調節器の出力はほぼ零となる値に整定
される。
【００２４】すなわちこの電圧指令値演算回路７１は、
常時上記整定動作を行っているので商用電源１の電圧の
変動にも対応した整定動作を行い、このときのＰＩ演算
器６３の出力は、商用電源１の電圧に相当する値となっ
ているので比較器７２の判定値以下の状態では商用電源
１が停電と見做すことができ、この比較器７２の出力を
図示しない前記運転制御回路に入力してこの装置を停止
させることがてきる。
常時上記整定動作を行っているので商用電源１の電圧の
変動にも対応した整定動作を行い、このときのＰＩ演算
器６３の出力は、商用電源１の電圧に相当する値となっ
ているので比較器７２の判定値以下の状態では商用電源
１が停電と見做すことができ、この比較器７２の出力を
図示しない前記運転制御回路に入力してこの装置を停止
させることがてきる。
【００２５】上述のこの発明の実施例では商用電源が３
相の例で説明したが商用電源が単相または多相でも可能
であり、前記ＰＩ演算器の比例・積分演算の制御定数は
前記電流調節器による電流制御系の制御応答に対して十
分遅くなるように設定することにより、このＰＷＭ制御
自励式整流装置の制御系全体の安定性を損なうことは無
い。
相の例で説明したが商用電源が単相または多相でも可能
であり、前記ＰＩ演算器の比例・積分演算の制御定数は
前記電流調節器による電流制御系の制御応答に対して十
分遅くなるように設定することにより、このＰＷＭ制御
自励式整流装置の制御系全体の安定性を損なうことは無
い。
【００２６】
【発明の効果】この発明によれば、従来のＰＷＭ制御自
励式整流装置の制御方法に対して、簡単な回路機能を付
加することにより、前記各相の正弦波信号の振幅は商用
電源の電圧に対応した値に自動的に個別に調整され、各
相間の正弦波信号の振幅のアンバランスによる商用電源
の不平衡電流も解消される。
励式整流装置の制御方法に対して、簡単な回路機能を付
加することにより、前記各相の正弦波信号の振幅は商用
電源の電圧に対応した値に自動的に個別に調整され、各
相間の正弦波信号の振幅のアンバランスによる商用電源
の不平衡電流も解消される。
【００２７】また第３〜第４の発明によれば、電流偏差
の情報を必要とせず、従って電流制御系は従来の制御方
法をそのまま使用できる。さらに第５の発明によれば、
上述の効果に加えて商用電源の停電が検出する機能も備
えている。
の情報を必要とせず、従って電流制御系は従来の制御方
法をそのまま使用できる。さらに第５の発明によれば、
上述の効果に加えて商用電源の停電が検出する機能も備
えている。
【図１】この発明の実施の形態を示すＰＷＭ制御自励式
整流装置のブロック構成図
整流装置のブロック構成図
【図２】この発明の第１の実施例を示す詳細回路構成図
【図３】この発明の第２の実施例を示す詳細回路構成図
【図４】従来例を示すＰＷＭ制御自励式整流装置のブロ
ック構成図
ック構成図
【図５】従来例を示す詳細回路構成図
【図６】この発明の第３の実施例を示すＰＷＭ制御自励
式整流装置のブロック構成図
式整流装置のブロック構成図
【図７】第３の実施例を示す詳細回路構成図
【図８】この発明の第４の実施例を示すＰＷＭ制御自励
式整流装置のブロック構成図
式整流装置のブロック構成図
【図９】第４の実施例を示す詳細回路構成図
１…商用電源、２…負荷、１０，４０，５０，６０，７
０…ＰＷＭ制御自励式整流装置、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、１
４…相電圧検出器、１５…絶縁変換器、１６…角度信号
発生手段、１７，１８…基準正弦波発生器、１９…電圧
設定器、２０…絶縁変換器、２１…電圧調節器、２２，
２３…乗算器、２４…電流検出器、２５〜２７…電流調
節器、２８…電圧指令値演算回路、２８ａ…加算器、２
８ｂ〜２８ｄ…増幅器、２８ｅ〜２８ｇ…加算器、２９
…キャリア信号発生器、３０…比較器、３１…ゲート駆
動回路、３２…直流電流検出器、３３…加算器、４１，
５１，６１，７１…電圧指令値演算回路、４２…加算
器、４３ｒ，４３ｓ，４３ｔ…乗算器、４４…実効値演
算回路、４５ｒ，４５ｓ，４５ｔ…ＰＩ演算器、４６…
保持回路、４７ｒ，４７ｓ，４７ｔ…加算器、６２…加
算器、６３…ＰＩ演算器、６４…保持回路、７２…比較
器。
０…ＰＷＭ制御自励式整流装置、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、１
４…相電圧検出器、１５…絶縁変換器、１６…角度信号
発生手段、１７，１８…基準正弦波発生器、１９…電圧
設定器、２０…絶縁変換器、２１…電圧調節器、２２，
２３…乗算器、２４…電流検出器、２５〜２７…電流調
節器、２８…電圧指令値演算回路、２８ａ…加算器、２
８ｂ〜２８ｄ…増幅器、２８ｅ〜２８ｇ…加算器、２９
…キャリア信号発生器、３０…比較器、３１…ゲート駆
動回路、３２…直流電流検出器、３３…加算器、４１，
５１，６１，７１…電圧指令値演算回路、４２…加算
器、４３ｒ，４３ｓ，４３ｔ…乗算器、４４…実効値演
算回路、４５ｒ，４５ｓ，４５ｔ…ＰＩ演算器、４６…
保持回路、４７ｒ，４７ｓ，４７ｔ…加算器、６２…加
算器、６３…ＰＩ演算器、６４…保持回路、７２…比較
器。
Claims (5)
- 【請求項１】商用電源の交流電力を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各相の基準正弦波信号と
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
をした出力と前記基準正弦波信号を所定の振幅に調整し
た各相の正弦波信号とにより各相電圧指令値（交流量）
を演算し、この各相電圧指令値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発生し、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、 前記各相の正弦波信号を生成するための前記各相の基準
正弦波信号の振幅の調整値を、前記各相電流指令値が零
のときの前記各相電流の検出値の実効値または整流値を
求め、該実効値または整流値を比例・積分演算した演算
値に設定，保持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各相の基準正弦波信号と
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
をした出力と前記基準正弦波信号を所定の振幅に調整し
た各相の正弦波信号とにより各相電圧指令値（交流量）
を演算し、この各相電圧指令値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発生し、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、 前記各相の正弦波信号を生成するための前記各相の基準
正弦波信号の振幅の調整値を、前記各相電流指令値と前
記各相電流の検出値との偏差の実効値を求め、該実効値
を比例・積分演算した演算値に設定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３】商用電源の交流電力を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各相の基準正弦波信号と
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
をした出力と前記基準正弦波信号を所定の振幅に調整し
た各相の正弦波信号とにより各相電圧指令値（交流量）
を演算し、この各相電圧指令値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発生し、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、 前記各相の正弦波信号を生成するための前記各相の基準
正弦波信号の振幅の調整値を、前記負荷への供給電力が
零のときに前記電流指令値（直流量）を比例・積分演算
した演算値に設定，保持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４】商用電源の交流電力を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演算値に負荷電流の検出
値を加算した電流指令値（直流量）と前記商用電源の位
相に同期した各相の基準正弦波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をした出力と前記
基準正弦波信号を所定の振幅に調整した各相の正弦波信
号とにより各相電圧指令値（交流量）を演算し、この各
相電圧指令値とキャリア信号とによりＰＷＭ制御された
各相ゲート信号を発生し、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ＰＷ
Ｍ制御自励式整流装置の制御方法において、 前記各相の正弦波信号を生成するための前記各相の基準
正弦波信号の振幅の調整値を、前記電圧の調節演算値を
比例・積分演算した演算値に設定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５】請求項４に記載のＰＷＭ制御自励式整流装
置の制御方法において、 前記電圧の調節演算値を比例・積分演算した演算値が所
定の判定値以下になったときに前記商用電源が停電と判
定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 |
|---|---|---|---|
| JP17880096A JP3367341B2 (ja) | 1996-04-12 | 1996-07-09 | Ｐｗｍ制御自励式整流装置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9076496 | 1996-04-12 | ||
| JP8-90764 | 1996-04-12 | ||
| JP17880096A JP3367341B2 (ja) | 1996-04-12 | 1996-07-09 | Ｐｗｍ制御自励式整流装置の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09331679A true JPH09331679A (ja) | 1997-12-22 |
| JP3367341B2 JP3367341B2 (ja) | 2003-01-14 |
Family
ID=26432198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17880096A Expired - Lifetime JP3367341B2 (ja) | 1996-04-12 | 1996-07-09 | Ｐｗｍ制御自励式整流装置の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3367341B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108418426A (zh) * | 2014-02-14 | 2018-08-17 | 英飞凌科技股份有限公司 | 具有相电流估计器的开关功率转换器电流感测 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06133553A (ja) * | 1992-10-14 | 1994-05-13 | Fuji Electric Co Ltd | Ｐｗｍコンバータの制御回路 |
| 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
- 1996-07-09 JP JP17880096A patent/JP3367341B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06133553A (ja) * | 1992-10-14 | 1994-05-13 | Fuji Electric Co Ltd | Ｐｗｍコンバータの制御回路 |
| 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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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108418426A (zh) * | 2014-02-14 | 2018-08-17 | 英飞凌科技股份有限公司 | 具有相电流估计器的开关功率转换器电流感测 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3367341B2 (ja) | 2003-01-14 |
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