JPH0937554A - Pwmコンバータの制御装置およびその制御装置を用いた無停電電源装置 - Google Patents

Pwmコンバータの制御装置およびその制御装置を用いた無停電電源装置

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JPH0937554A
JPH0937554A JP7185110A JP18511095A JPH0937554A JP H0937554 A JPH0937554 A JP H0937554A JP 7185110 A JP7185110 A JP 7185110A JP 18511095 A JP18511095 A JP 18511095A JP H0937554 A JPH0937554 A JP H0937554A
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JP
Japan
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phase
signal
voltage signal
voltage
power conversion
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JP7185110A
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Inventor
Kazuhiko Igarashi
和彦 五十嵐
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高調波電流を有効に抑制できるPWMコンバ
ータの制御装置を提供する。 【解決手段】 コンバータ出力部の直流電圧検出値VDC
(det)とその直流電圧電圧設定値VDC(set)を
比較器(突き合わせ回路)1で突き合わせて偏差電圧信
号VDIを得る。この偏差電圧信号VDIを電圧増幅器2で
増幅する。この増幅された信号と交流入力電圧検出値U
相分(VU),W相分(VW)とをそれぞれ掛算器3a,
3bで掛け合わせたものを、それぞれ電流増幅器4a,
4bで増幅してU相及びW相の信号(SU,SW)を得
る。またこのSVとSWの和を反転回路5で反転したもの
をV相の信号SVとする。これらのSU,SV,SW信号
に、交流入力U相検出値(VU)又はW相検出値(VW
からPLL同期回路8を通して交流入力U相又はW相に
同期するようにした三角波信号(Stra)を、比較器
7a〜7cによって加減算,掛算又は比較して出力した
信号をコンバータのゲート信号とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、PWMコンバータ
の制御装置およびその制御装置を用いた無停電電源装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】交流3相3線入力のUPS(無停電電源
装置)に使用するPWMコンバータで、UPSを複数台
並列運転するようなシステムにおいて、交流入力とバッ
テリーを共通とした場合PWMコンバータを制御する。
【0003】交流入力から取り込む電流波形を正弦波化
でき、力率も1.0近くに制御することができるため、
交流を直流に変換する方法として、高周波PWMコンバ
ータが採用されている。
【0004】このPWMコンバータの制御方法、つまり
PWM制御回路のブロック図を図3に示す。図3におい
て1は比較器、2は電圧増幅器(アンプ)、3a,3b
は掛算器、4a,4bは電流増幅器(アンプ)、5は反
転回路、6は発振回路、7a〜7cは比較器である。
【0005】まず、コンバータ出力部の直流電圧検出値
DC(det)とその直流電圧設定値VDC(set)を
突き合わせたものをアンプ1により増幅する。この信号
と、交流入力電圧検出値U相分VU,W相分VWとをそれ
ぞれ掛け合わせたものを、アンプ4a,4bを通しU相
及びW相の信号(SU,SW)とする。
【0006】そして、このSU,SWの和を反転したもの
がV相の信号(SV)となる。これらの信号に、任意の
タイミングで作った三角波信号(Stra)とを、それ
ぞれ比較して出力したものをゲート信号としている。
【0007】また、PWMコンバータは、高い周波数で
スイッチングを行っているため電流波形を正弦波に近づ
けることができるが、電圧波形には、高調波成分が多く
含まれる。この電圧波形については、(1)入力の線間
電圧波形と(2)入力と対地間電圧波形の2つがある。
【0008】いずれもフィルタを設けることにより、正
弦波に近づけている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】PWMコンバータによ
り、交流入力の対地間電圧に発生する高調波電圧成分を
取り除くために、接地フィルタを設けている。図5,6
に接地フィルタがない場合,ある場合の対地間電圧波形
(1相分)を示す。
【0010】しかしながら、交流入力とバッテリーを共
通とするようなUPSシステムに、PWMコンバータを
使用し、また上記接地フィルタも各UPSに設けている
場合において、PWMコンバータの制御が独立している
システムでは、各々のPWMコンバータのスイッチング
動作のタイミングがずれていて、これらのスイッチング
により異なった高調波電圧が発生し、各交流入力と大地
間の電圧が異なってしまう。
【0011】これにより、接地フィルタの接地線を通し
て、各々のPWMコンバータと直流間で高調波電圧成分
による高調波電流が流れる。場合によっては、接地フィ
ルタや接地線に、過大な電流が流れてしまうことにな
る。
【0012】本発明は上述の問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は高調波電流を有効に抑制できるPWM
コンバータの制御装置を提供することである。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、パルス幅変調コンバータからなる順電力
変換部の出力部の直流電圧検出値と直流電圧設定値にも
とづく偏差電圧信号と、前記順電力変換部の交流入力部
の少なくとも2相のうちの一方の相の交流電圧信号を掛
算する第1の掛算手段と、前記偏差電圧信号と、前記交
流入力部の他方の相の交流電圧信号とを掛算する第2の
掛算手段と、前記一方の相の交流電圧信号を入力として
同期発振信号を得る同期発振回路手段、および前記同期
発振回路手段の同期発振信号と前記交流入力部の各相の
交流電圧信号を、それぞれ比較する比較手段によって構
成したことを特徴とする。
【0014】交流電力を直流電力に変換する順電力変換
部と該順電力変換部の直流出力部の直流電力を交流電力
に変換する逆電力変換部からなる電力変換装置を複数個
備え、各電力変換装置の順電力変換部の交流入力側を共
通の交流電源としかつ直流出力部を共通の直流電源に接
続してなる無停電電源装置において、前記各電力変換装
置の順電力変換部を共通する1個の制御部で制御する。
【0015】前記制御部を、前記順電力変換部の出力部
の直流電圧検出値と直流電圧設定値にもとづく偏差電圧
信号と、前記順電力変換部の交流入力部の少なくとも2
相のうちの一方の相の交流電圧信号を掛算する第1の掛
算手段と、前記偏差電圧信号と、前記交流入力部の他方
の相の交流電圧信号とを掛算する第2の掛算手段と、前
記一方の相の交流電圧信号を入力として同期発振信号を
得る同期発振回路手段、および前記同期発振回路手段の
同期発振信号と前記交流入力部の各相の交流電圧信号
を、それぞれ比較する比較手段によって構成したことを
特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図1
〜図2を参照しながら説明する。
【0017】図1は本発明のPWMコンバータの制御装
置の1例を示すもので、1は比較手段である比較器で、
直流検出電圧VDC(det)と直流設定電圧VDC(se
t)を入力とする。2は電圧増幅手段である電圧増幅
器、3a,3bは演算手段である掛算器、4a,4bは
電流増幅手段である電流増幅器、5は反転手段である反
転回路、7a〜7cは比較手段である比較器、8は同期
発振手段であるPLL同期発振回路である。
【0018】図1のPWMコンバータの制御装置におい
て、コンバータ出力部の直流電圧検出値VDC(det)
とその直流電圧電圧設定値VDC(set)を比較器(突
き合わせ回路)1で突き合わせて偏差電圧信号VDIを得
る。この偏差電圧信号VDIを電圧増幅器2で増幅する。
この増幅された信号と交流入力電圧検出値U相分
(VU),W相分(VW)とをそれぞれ掛算器3a,3b
で掛け合わせたものを、それぞれ電流増幅器4a,4b
で増幅してU相及びW相の信号(SU,SW)を得る。ま
たこのSVとSWの和を反転回路5で反転したものをV相
の信号SVとする。これらのSU,SV,SW信号に、交流
入力U相検出値(VU)又はW相検出値(VW)からPL
L同期回路8を通して交流入力U相又はW相に同期する
ようにした三角波信号(Stra)を、比較器7a〜7
cによって加減算,掛算又は比較して出力した信号をコ
ンバータのゲート信号とする。
【0019】直流電圧検出値VDC(det),設定値V
DC(set),及び交流入力検出電圧値VU,VWよりS
U,SV,SWを出力するまでは従来型と同じである。こ
のSU,SV,SWと比較する三角波信号(Stra)を
交流入力U相検出値(VU)からPLL同期回路8を通
して作る方法にして、Straが交流入力U相に同期す
るようにしている。
【0020】このため、各々のPWMコンバータのスイ
ッチング動作のタイミングのずれをθに近づけることが
できる。
【0021】図2は図1のPWMコンバータの制御装置
を用いた無停電電源装置を示すもので、10Aは第1の
電力変換装置、10Bは第2の電力変換装置であって、
これらの第1,第2の電力変換装置は交流メカと直流電
源であるバッテリを共用している。
【0022】第1,第2の電力変換装置は、それぞれ、
コイル11a,11b,コンデンサ12a,12b,コ
ンバータ13,インバータ14,変圧器15およびコン
デンサ16を含み、図示のように接続されている。すな
わち、各コンバータ13の交流入力側はコイル11a,
11bを介して共通に交流入力に接続され、各コンバー
タ13の直流出力側は共通にバッテリ20に接続されて
いる。
【0023】図2の無停電電源装置において、第1,第
2の電力変換装置10A,10Bにおける各コンバータ
13の制御は、図1に示すPWMコンバータの制御装置
のゲート信号を共用として制御される。コンバータ13
の制御された直流電力はインバータ14によって制御さ
れ、交流出力が得られる。
【0024】図2の無停電電源装置によれば、各々のP
WMコンバータ13の制御を、従来の独立したものか
ら、統一したものにしたから、各々のPWMコンバータ
のスイッチング動作のタイミングがずれることなく、高
調波電圧の発生を防止できる。従って、接地フィルタの
接地線を通しての高調波成分による高調波電流が流れな
くなる。
【0025】
【発明の効果】本発明は、以上の如くであって、各々の
交流入力と対地間電圧波形に重畳する高調波成分がほぼ
等しくなるので、接地フィルタを通して流れる高調波電
流を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示すPWMコンバータの
制御装置のブロック図。
【図2】図1のPWMコンバータの制御装置を用いた無
停電電源装置のブロック図。
【図3】従来のPWMコンバータの制御装置のブロック
図。
【図4】図3のPWMコンバータの制御装置の信号波形
図。
【図5】図3のPWMコンバータの制御装置を用いた無
停電電源装置の電圧波形図。
【図6】図3のPWMコンバータの制御装置を用いた無
停電電源装置の電圧波形図。
【符号の説明】
1…比較器 2…電圧増幅器 3a,3b…掛算器 4a,4b…電流増幅器 5…反転回路 7a,7b,7c…比較器 8…PLL同期発振回路 10A,10B…電力変換装置 13…コンバータ 14…インバータ 20…バッテリー

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パルス幅変調コンバータからなる順電力
    変換部の出力部の直流電圧検出値と直流電圧設定値にも
    とづく偏差電圧信号と、前記順電力変換部の交流入力部
    の少なくとも2相のうちの一方の相の交流電圧信号を掛
    算する第1の掛算手段と、 前記偏差電圧信号と、前記交流入力部の他方の相の交流
    電圧信号とを掛算する第2の掛算手段と、 前記一方の相の交流電圧信号を入力として同期発振信号
    を得る同期発振回路手段、および前記同期発振回路手段
    の同期発振信号と前記交流入力部の各相の交流電圧信号
    を、それぞれ比較する比較手段、 によって構成したことを特徴とする、PWMコンバータ
    の制御装置。
  2. 【請求項2】 交流電力を直流電力に変換する順電力変
    換部と該順電力変換部の直流出力部の直流電力を交流電
    力に変換する逆電力変換部からなる電力変換装置を複数
    個備え、各電力変換装置の順電力変換部の交流入力側を
    共通の交流電源としかつ直流出力部を共通の直流電源に
    接続してなる無停電電源装置において、 前記各電力変換装置の順電力変換部を共通する1個の制
    御部で制御する、ことを特徴とする無停電電源装置。
  3. 【請求項3】 請求項2の無停電電源装置において、前
    記制御部を、 前記順電力変換部の出力部の直流電圧検出値と直流電圧
    設定値にもとづく偏差電圧信号と、前記順電力変換部の
    交流入力部の少なくとも2相のうちの一方の相の交流電
    圧信号を掛算する第1の掛算手段と、 前記偏差電圧信号と、前記交流入力部の他方の相の交流
    電圧信号とを掛算する第2の掛算手段と、 前記一方の相の交流電圧信号を入力として同期発振信号
    を得る同期発振回路手段、および前記同期発振回路手段
    の同期発振信号と前記交流入力部の各相の交流電圧信号
    を、それぞれ比較する比較手段、 によって構成したことを特徴とする無停電電源装置。
JP7185110A 1995-07-21 1995-07-21 Pwmコンバータの制御装置およびその制御装置を用いた無停電電源装置 Pending JPH0937554A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005124988A1 (ja) * 2004-06-21 2005-12-29 Toshiba Carrier Corporation 空気調和機
KR100625482B1 (ko) * 2004-12-15 2006-09-20 이화전기공업 주식회사 3상 무정전 전원장치의 병렬 동작에 있어서 pwm 동기화방법 및 그 장치
KR100832945B1 (ko) * 2004-06-21 2008-05-27 도시바 캐리어 가부시키 가이샤 공기 조화기

Cited By (3)

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WO2005124988A1 (ja) * 2004-06-21 2005-12-29 Toshiba Carrier Corporation 空気調和機
KR100832945B1 (ko) * 2004-06-21 2008-05-27 도시바 캐리어 가부시키 가이샤 공기 조화기
KR100625482B1 (ko) * 2004-12-15 2006-09-20 이화전기공업 주식회사 3상 무정전 전원장치의 병렬 동작에 있어서 pwm 동기화방법 및 그 장치

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