JPH1056739A - 電力変換装置 - Google Patents

電力変換装置

Info

Publication number
JPH1056739A
JPH1056739A JP8210016A JP21001696A JPH1056739A JP H1056739 A JPH1056739 A JP H1056739A JP 8210016 A JP8210016 A JP 8210016A JP 21001696 A JP21001696 A JP 21001696A JP H1056739 A JPH1056739 A JP H1056739A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic flux
transformer
flux density
output
component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP8210016A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3167936B2 (ja
Inventor
Fuminori Nakamura
文則 中村
Shinzo Tamai
伸三 玉井
Masao Funabashi
眞男 船橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP21001696A priority Critical patent/JP3167936B2/ja
Priority to CN97115321A priority patent/CN1060602C/zh
Priority to US08/908,308 priority patent/US5867376A/en
Publication of JPH1056739A publication Critical patent/JPH1056739A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3167936B2 publication Critical patent/JP3167936B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/4803Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode with means for reducing DC component from AC output voltage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 変圧器の磁束を直接検出しない限り、変圧器
の励磁電流と磁束密度との間の非線形な関係が補償され
ず、十分な直流偏磁抑制効果を得ることが困難であっ
た。 【解決手段】 電流検出器5A、5Bの出力から変圧器
3の励磁電流成分を演算し(15)、この励磁電流成分
から磁束密度直流成分を演算し(16,7)、更にこの
磁束密度直流成分と磁束密度直流成分指令値(17)と
から電圧指令補正値を演算する(18)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、変圧器を介して
交流電力系統や負荷と接続される電力変換器を備えた電
力変換装置に係り、特にその変圧器の直流偏磁を防止す
る技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図9は、例えば特開平7−28534号
公報に示された、変圧器を介して交流電力系統に接続さ
れる電力変圧器を備えた従来の電力変換装置で、その変
圧器の直流偏磁を防止する回路の構成を示す図である。
【0003】図9において、1は交流線路としての交流
電力系統、2はゲート駆動信号に基づいて交流電圧を発
生する自励式変換装置、3は交流電力系統1と自励式変
換装置2とを接続する変圧器、4は自励式変換装置2に
直流電圧を供給する直流電圧源、5A、5Bは変圧器3
の巻線に流れる電流を検出する電流検出器、6は電流検
出器5Aと5Bとの差分をとる減算器、7は減算器6の
出力から直流成分を検出する直流成分検出器、8は交流
電力系統1の電圧を検出する計器用変圧器、9は交流電
力系統1の設定電圧を与える電圧基準、10は電圧基準
9と計器用変圧器8との信号に応じて自励式変換装置2
の電圧指令を作成する電圧指令値作成回路、11は直流
成分検出器7の出力と電圧指令値作成回路10の出力と
を加算する加算器、12は加算器11の出力に従って自
励式変換装置2の自己消弧型素子の点弧タイミングを決
めゲートパルス信号を作成するパルス幅変調制御回路、
13はパルス幅変調制御回路12の出力を増幅して自励
式変換装置2にゲート駆動信号を与えるゲートパルス増
幅回路である。
【0004】次に図9に示した従来の電力変換装置の動
作について説明する。図9に示した電力変換装置におい
て、交流電力系統1の電圧もしくは自励式変換装置2の
出力電圧に直流成分が含まれていた場合、変圧器3に直
流成分を含んだ励磁電流が流れることとなり、この励磁
電流の直流成分が変圧器3を偏磁せしめ、変圧器3の鉄
心を飽和に至らせる。
【0005】変圧器3の巻線電流のうち、交流電力系統
1に接続された巻線に流れる電流を一次側巻線電流と
し、自励式変換器2に接続された巻線に流れる電流を二
次側巻線電流とすると、電流検出器5Aによって検出さ
れた変圧器3の一次側巻線電流と、電流検出器5Bによ
って検出された変圧器3の二次側巻線電流との2つの電
流を入力として、減算器6によって差分を得ることによ
り変圧器3の励磁電流が求まるので、変圧器3の鉄心を
偏磁せしめる励磁電流に含まれる直流成分は、減算器6
の出力から直流分を検出する直流成分検出器7から得ら
れる。
【0006】このようにして検出された変圧器3の励磁
電流の直流成分は、加算器11により、計器用変圧器8
の出力と電圧基準9とに応じて電圧指令値作成回路10
で作成した自励式変換装置2の電圧指令と加算され、自
励式変換装置2の電圧指令補正値として作用する。
【0007】パルス幅変調制御回路12は加算器11の
出力に従ってゲートパルス信号を作成し、更にゲートパ
ルス信号から、ゲートパルス増幅回路13によってゲー
ト駆動信号を作成し、このゲート駆動信号を自励式変換
装置2に与えることにより、自励式変換装置2は直流電
圧源4の電圧に従って自己消弧型素子をスイッチングし
て加算器11の出力に相当する電圧を発生する。
【0008】以上述べたように、図9に示した従来の電
力変換装置は、自励式変換装置2が加算器11の出力に
相当する電圧を出力するので、交流電力系統1の電圧も
しくは自励式変換装置2の出力電圧に直流成分が含まれ
た場合、変圧器3の励磁電流に含まれる直流成分を検出
しこれを加算器11に与えることにより、交流電力系統
1の電圧もしくは自励式変換装置2の出力電圧に含まれ
る直流成分を打ち消す電圧を自励式変換装置2が発生
し、変圧器3の直流偏磁を避けるように動作する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従来の電力変換装置は
以上のように構成されているので、変圧器3の励磁電流
の直流成分を検出し、それに比例した電圧を自励式変換
装置2で出力しており、検出した変圧器3の励磁電流の
直流成分と自励式変換装置2の出力する偏磁を抑制する
ための電圧指令補正値との間は比例関係にある。
【0010】一方、変圧器3の励磁電流と変圧器3の鉄
心の磁束密度との関係は、一般的に図10に示したよう
な非線形な相関関係を持っており、さらに、変圧器3に
印加される電圧と変圧器3の鉄心の磁束密度との関係は
式1に示すとおり一階の積分で示す線形な関係を持って
いるので、検出した励磁電流の直流成分に対して、自励
式変換装置2の出力すべき電圧も図10の変圧器3の励
磁電流と磁束密度との関係に対応した電圧でなければな
らない。 磁束密度= {∫(印加電圧)dt}/{(変圧器巻線巻回数)/(鉄心断面積)}・・・(1)
【0011】しかるに、従来の電力変換装置は、以上述
べた変圧器3の励磁電流と磁束密度との間の非線形な関
係を補償する要素を持たないため、自励式変換器2が出
力する電圧と、偏磁を抑制するのに必要な電圧との関係
を全ての領域で一致させることができず、特に偏磁量が
大きく変圧器が飽和に近い領域でずれが大きくなり、十
分な直流偏磁抑制効果を得ることが困難であるという問
題点があった。
【0012】この一解決策として、前掲公報には、変圧
器の鉄心の磁束をホール素子を使用して直接検出する方
法が紹介されているが、このためには、このホール素子
を装着した特別仕様の変圧器を新製するか、既設の変圧
器の場合には特別の改造が必要となり、実用上、適用で
きない場合もあり、可能としても高額の費用と長期間の
日程がかかる。変圧器が大形化するとこの適用が増々困
難となる。
【0013】本発明は上記のような問題点を解決するた
めになされたものであり、実現が比較的容易で、しか
も、変圧器の偏磁量にかかわらず、変圧器の直流偏磁を
抑制できる電力変換装置を得ることを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る電力変換
装置は、変圧器の各巻線電流を検出する電流検出器、こ
れら電流検出器の出力から上記変圧器の励磁電流成分を
演算する励磁電流演算回路、この励磁電流演算回路の出
力から上記変圧器の磁束密度を演算する磁束密度演算回
路、この磁束密度演算回路の出力からその直流成分を演
算する磁束密度直流成分演算回路、およびこの磁束密度
直流成分演算回路の出力と磁束密度直流成分指令値とか
ら電圧指令補正値を演算する電圧指令補正値演算回路を
備え、出力電圧指令値と上記電圧指令補正値とに基づい
て電圧を出力するようにしたものである。
【0015】また、請求項2に係る電力変換装置は、請
求項1において、その磁束密度演算回路は、励磁電流演
算回路の出力から変圧器の磁界を演算する磁界演算回路
およびこの磁界演算回路の出力から上記変圧器の磁束密
度を演算する磁界→磁束密度演算回路から構成されたも
のである。
【0016】また、請求項3に係る電力変換装置は、請
求項1において、その磁束密度演算回路は、励磁電流と
磁束密度との関係を予め保存するメモリテーブルおよび
励磁電流演算回路の出力に従い上記メモリテーブルを参
照して磁束密度を出力するメモリテーブル参照回路から
構成されたものである。
【0017】また、請求項4に係る電力変換装置は、変
圧器の各巻線電圧を検出する電圧検出器、これら電圧検
出器の出力差から上記変圧器の磁束密度直流成分を演算
する磁束密度直流成分演算回路、およびこの磁束密度直
流成分演算回路の出力と磁束密度直流成分指令値とから
電圧指令補正値を演算する電圧指令補正値演算回路を備
え、出力電圧指令値と上記電圧指令補正値とに基づいて
電圧を出力するようにしたものである。
【0018】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.以下、この発明の実施の形態1における
電力変換装置を図1の構成図を参照して説明する。図に
おいて、図9に示した従来の電力変換装置と同一の機能
を持つ要素については同一の符号を付すので、その説明
を省略する。
【0019】14は電流検出器5Aの出力を変圧器3の
一次側巻線巻回数と二次側巻線巻回数との比に応じた係
数を乗算する乗算器、15は減算器6Aならびに乗算器
14をブロック化した励磁電流演算回路、16は減算器
6Aの出力から変圧器3の磁束密度を演算する磁束密度
演算回路、17は磁束密度直流成分指令値を与える磁束
密度直流成分指令値設定回路、6Bは減算器、18は電
圧指令補正値を演算する電圧指令補正値演算回路であ
る。
【0020】また、図2、図3は励磁電流演算回路15
の他の構成例を示す構成図で、詳しくは後述する。図
4、図5は磁束密度演算回路16の構成例を示す構成図
である。図4において、19は励磁電流から磁界を演算
する磁界演算回路、20は磁界から磁束密度を演算する
磁界→磁束密度演算回路、図5において、21は励磁電
流と磁束密度との関係を保存するメモリテーブル、22
は入力に従いメモリテーブル22を参照して磁束密度を
出力するメモリテーブル参照回路である。
【0021】次に動作について説明する。変圧器3の一
次側巻線電流を電流検出器5Aにて検出し、変圧器3の
二次側巻線電流を電流検出器5Bにて検出する。電流検
出器5Aの出力は、式2に示された変圧器3の一次側巻
線と二次側巻線との巻回数の比に応じた係数1を乗算器
14で乗じる。 係数1=(一次巻線巻回数)/(二次巻線巻回数) ・・・
(2)
【0022】乗算器14の出力と電流検出器5Bの出力
とから減算器6Aで差分をとったものが変圧器3の励磁
電流となる。乗算器14、減算器6Aで構成される励磁
電流の検出手段が本発明の励磁電流演算回路15とな
る。
【0023】なお、変圧器3の一次側巻線と二次側巻線
との巻回数比が1の場合、式2に示した係数1の値は1
となるので、乗算器14は省略可能である。乗算器14
を省略した場合の励磁電流演算回路15を図2に示す。
【0024】また、図1では、乗算器14を電流検出器
5Aと減算器6Aとの間に配置しているが、図3に示し
たように電流検出器5Bの出力に式3に示した係数2を
乗算器14で乗算してもよい。 係数2=(二次巻線巻回数)/(一次巻線巻回数) ・・・
(3)
【0025】磁束密度演算回路16は減算器6Aの出力
である変圧器3の励磁電流から鉄心の磁束密度を演算す
る。磁束密度演算回路16の構成例を図4、図5に示
す。
【0026】図4においては、変圧器3の励磁電流であ
る減算器6Aの出力から式4に従って磁界演算回路19
において変圧器3の巻線が作る磁界を演算する。 磁界=(変圧器3の巻数)*(励磁電流)/(変圧器3の磁路長) ・・・(4)
【0027】磁界演算回路19で演算した変圧器3の巻
数が作る磁界から磁界→磁束密度演算回路20にて磁束
密度を演算するが、例えばこの演算方法の一例は、ジャ
ーナル オブ マクネティズム アンド マグネティック
マテリアルズ(Journal of Magnetism and Magnetic Ma
terials)61’86 48頁〜60頁に記されているセ
オリー オブ フェロマグネティック ヒステリシイズ(T
horiy of Ferromagnetic Hysterisis)にて公知である
ため、ここでは説明は省略する。
【0028】図5に示した磁束密度演算回路16の構成
例では、実験もしくは理論計算にてあらかじめ得られた
変圧器3の励磁電流と磁束密度との関係をコンピュータ
のメモリー等に記憶して随時取り出す方式である。図5
において、メモリテーブル21はあらかじめ励磁電流と
磁束密度との関係を記憶しておく。メモリテーブル参照
回路22は、減算器6Aの出力である変圧器3の励磁電
流に対応する磁束密度をメモリテーブル21を参照して
直流成分検出器7に出力する。
【0029】このようにして検出された変圧器3の鉄心
の磁束密度に含まれる直流成分は、直流成分検出器7に
よって検出される。直流成分検出器7は、直流成分を含
む交流信号から直流成分のみを抽出する検出器であり、
例えば、ローパスフィルタ、積分器、移動平均フィルタ
などで構成することができる。
【0030】直流成分検出器7の出力は、磁束密度直流
成分のフィードバック値となっているので、磁束密度直
流成分指令値設定回路17の出力からの差分を減算器6
Bでとり、電圧指令補正値演算回路18を介することに
よりフィードバック制御系を構成し、変圧器3の磁束密
度直流成分を磁束密度直流成分指令値に一致させること
ができ、磁束密度直流成分指令値として零の値を与えて
おけば、電圧指令補正値演算回路18は変圧器3の直流
偏磁を零に抑制するのに必要な電圧指令補正値を出力す
る。
【0031】変圧器3の励磁電流と磁束密度との間の非
線形な特性は、磁束密度演算回路16にて補正されてい
るので、変圧器3の磁束密度と変圧器3を励磁する電圧
との間の関係式が式5に示された線形な関係式で表現さ
れることより、例えば、比例、積分、微分を用いたPI
D制御器等の線形制御器から構成される電圧指令補正値
演算回路18を用いて線形フィードバック制御系を構成
することにより、変圧器3の非線形な励磁特性によって
制御特性を損なうことなく十分に偏磁の抑制効果を上げ
ることができる。 励磁電圧=(巻数)*(鉄心断面積)*d(磁束密度)/dt ・・・
(5)
【0032】このようにして電圧指令補正値演算回路1
8によって作成された電圧指令補正値は、電圧指令値作
成回路10で計器用変圧器8の出力と電圧基準9の出力
とから作成した自励式変換装置2の出力電圧指令値と加
算器11によって加算され、自励式変換装置2の電圧指
令補正値として作用する。
【0033】なお、電圧指令値作成回路10は、実施の
形態1では電圧基準9および計器用変圧器8の出力から
電圧指令値を作成しているが、電力基準および電力フィ
ードバック値や電流基準および電流フィードバック値か
ら作成してもよい。
【0034】パルス幅変調制御回路12は加算器11の
出力に従ってゲートパルス信号を作成し、更にゲートパ
ルス信号から、ゲートパルス増幅回路13によってゲー
ト駆動信号を作成し、このゲート駆動信号を自励式変換
装置2に与えることにより、自励式変換装置2は直流電
圧源4の電圧に従ってゲート・ターン・オフ・サイリス
タ、トランジスタ等の自己消弧型素子をスイッチングし
て加算器11の出力に相当する電圧を発生する。
【0035】なお、実施の形態1では加算器11の出力
に従って電圧を発生する電力変換器として自励式変換装
置2を用いて説明したが、サイリスタ変換器等の電圧指
令に従った電圧を発生する変換器であれば何れでもよ
い。
【0036】以上述べたように図9に示した従来の電力
変換装置は、変圧器3の励磁電流と磁束密度との間の非
線形な関係を補償する要素である磁束密度演算回路16
を持たないため、自励式変換器2が出力する電圧と、偏
磁を抑制するのに必要な電圧との関係を全ての領域で一
致させるということができず、特に偏磁量が大きく変圧
器が飽和に近い領域に達したときに両者のずれが大きく
なり、十分な直流偏磁抑制効果を得ることが困難であっ
たが、図1に示した実施の形態1の電力変換装置は、磁
束密度演算回路16を用いて変圧器3の励磁電流から磁
束密度を演算することにより、変圧器3の励磁電流と磁
束密度との間の非線形な関係を補償する効果が得られ、
交流電力系統1の電圧もしくは自励式変換装置2の出力
電圧に直流成分が含まれた場合、交流電力系統1の電圧
もしくは自励式変換装置2の出力電圧に含まれる直流成
分を打ち消すのに必要な電圧を自励式変換装置2が適切
に発生し、変圧器3の偏磁を避けるように動作する。
【0037】また、変圧器3の鉄心の磁束を直接検出す
る必要がないので、ハードウェアとしての変圧器3には
何ら手を加える必要がなく、偏磁抑制装置としての構成
が簡単で、実現が容易になされる。
【0038】実施の形態2.図6は本発明の実施の形態
2を示す構成図である。図6において、23は変圧器3
の磁束密度直流成分を演算する磁束密度直流成分演算回
路である。
【0039】次に動作について説明する。実施の形態1
と異なる点は、電流検出器5A、5Bの代わりに計器用
変圧器8A、8Bを用いて変圧器3の鉄心の磁束密度を
演算している点である。
【0040】計器用変圧器8Aにて交流電力系統1の電
圧を検出し、計器用検圧器8Bにて自励式変換装置2の
出力電圧を検出し、計器用変圧器8Aの出力は、式6に
示された変圧器3の一次側巻線と二次側巻線との巻回数
比に応じた係数3を乗算器14で乗じる。 係数3=(二次巻線巻回数)/(一次巻線巻回数) ・・・
(6)
【0041】乗算器14の出力と計器用変圧器8Bの出
力とを減算器6Aで差分をとったものが、変圧器3のい
わゆるインピーダンス電圧となる。このインピーダンス
電圧は、変圧器3の平常時は、完全な交流分でその平均
値をとると零となるが、変圧器3の鉄心に直流偏磁分が
あると、インピーダンス電圧に平均値が現れることにな
る。直流成分検出器7がこの平均値、即ち直流成分を検
出する。
【0042】磁束密度演算回路16は、変圧器3の巻線
巻回数、%インピーダンス、鉄心断面積等の既知の諸定
数を記憶しており、これら諸定数を用い、直流成分検出
器7からの出力を積分して変圧器3の磁束密度直流成分
を演算する。磁束密度演算回路16の演算結果は減算器
6Bに入力されるが、以降の動作は実施の形態1の場合
と全く同様であるので説明は省略する。
【0043】なお、変圧器3の一次側巻線と二次側巻線
との巻回数比が1の場合、係数3の値は1となるので、
乗算器14は省略可能である。乗算器14を省略した場
合を図7に示す。
【0044】なお、図6では、乗算器14を計器用変圧
器8Aと減算器6Aとの間に配置しているが、図8に示
したように、計器用変圧器8Bの計器用変圧器8Bの出
力に式7に示し係数4を乗算器14で乗算してもよい。 係数4=(一次巻線巻回数)/(二次巻線巻回数) ・・・(7)
【0045】また、図6では、減算器6Aからの出力に
対して、先に直流成分検出器7により直流成分を演算
し、しかる後、磁束密度演算回路16により積分演算し
て磁束密度直流成分を求めるようにしたが、この演算順
序を逆にしてもよい。即ち、減算器6Aからの出力を先
ず積分し、しかる後、その直流成分を演算することによ
り、磁束密度直流成分を求めるようにしてもよい。
【0046】実施の形態2では、変圧器3の励磁電流を
検出することなく、計器用変圧器8の検出出力から変圧
器3の磁束密度直流成分を演算し、変圧器3の励磁電流
と磁束密度との非線形の関係の影響を受けずに電圧指令
補正値を得ることができるため、変圧器3の直流偏磁を
適切に抑制することができる。勿論、変圧器3の鉄心の
磁束を直接検出する必要がないので、ハードウェアとし
ての変圧器3には何ら手を加える必要がなく、偏磁抑制
装置としての構成が簡単で、実現が容易になされる。
【0047】
【発明の効果】以上のように、請求項1に係る電力変換
装置においては、変圧器の各巻線電流を検出する電流検
出器、これら電流検出器の出力から上記変圧器の励磁電
流成分を演算する励磁電流演算回路、この励磁電流演算
回路の出力から上記変圧器の磁束密度を演算する磁束密
度演算回路、この磁束密度演算回路の出力からその直流
成分を演算する磁束密度直流成分演算回路、およびこの
磁束密度直流成分演算回路の出力と磁束密度直流成分指
令値とから電圧指令補正値を演算する電圧指令補正値演
算回路を備え、出力電圧指令値と上記電圧指令補正値と
に基づいて電圧を出力するようにしたので、変圧器の磁
束を直接検出することなく、その励磁電流と磁束密度と
の間の非線形な関係が補償され、変圧器の直流偏磁を確
実に抑制することができる。
【0048】また、請求項2に係る電力変換装置の磁束
密度演算回路は、励磁電流演算回路の出力から変圧器の
磁界を演算する磁界演算回路およびこの磁界演算回路の
出力から上記変圧器の磁束密度を演算する磁界→磁束密
度演算回路から構成されたので、励磁電流出力から磁束
密度を求める演算が容易確実に実現できる。
【0049】また、請求項3に係る電力変換装置の磁束
密度演算回路は、励磁電流と磁束密度との関係を予め保
存するメモリテーブルおよび励磁電流演算回路の出力に
従い上記メモリテーブルを参照して磁束密度を出力する
メモリテーブル参照回路から構成されたので、励磁電流
出力から磁束密度を求める演算が容易確実に実現でき
る。
【0050】また、請求項4に係る電力変換装置におい
ては、変圧器の各巻線電圧を検出する電圧検出器、これ
ら電圧検出器の出力差から上記変圧器の磁束密度直流成
分を演算する磁束密度直流成分演算回路、およびこの磁
束密度直流成分演算回路の出力と磁束密度直流成分指令
値とから電圧指令補正値を演算する電圧指令補正値演算
回路を備え、出力電圧指令値と上記電圧指令補正値とに
基づいて電圧を出力するようにしたので、変圧器の磁束
を直接検出することなく、その励磁電流と磁束密度との
間の非線形な関係が補償され、変圧器の直流偏磁を確実
に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1における電力変換装
置を示す構成図である。
【図2】 図1の励磁電流演算回路15の他の例を示す
構成図である。
【図3】 図1の励磁電流演算回路15の他の例を示す
構成図である。
【図4】 図1の磁束密度演算回路16の具体的内容を
示す構成図である。
【図5】 図1の磁束密度演算回路16の、図4とは異
なる他の例を示す構成図である。
【図6】 この発明の実施の形態2における電力変換装
置を示す構成図である。
【図7】 図6の電圧差検出部分の他の例を示す構成図
である。
【図8】 図6の電圧差検出部分の他の例を示す構成図
である。
【図9】 従来の電力変換装置を示す構成図である。
【図10】 変圧器鉄心の励磁電流と磁束密度との関係
を示す図である。
【符号の説明】
1 交流電力系統、2 自励式変換装置、3 変圧器、
4 直流電圧源、5A,5B 電流検出器、6,6A,
6B 減算器、7 直流成分検出器、8,8A,8B
計器用変圧器、9 電圧基準、10 電圧指令値作成回
路、11 加算器、14 乗算器、15 励磁電流演算
回路、16 磁束密度演算回路、17 磁束密度直流成
分指令値設定回路、18 電圧指令補正値演算回路、1
9 磁界演算回路、20 磁界→磁束密度演算回路、2
1 メモリテーブル、22 メモリテーブル参照回路、
23 磁束密度直流成分演算回路。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 変圧器を介して交流線路に接続された電
    力変換器を備え、出力電圧指令値に基づいて電圧を出力
    する電力変換装置において、 上記変圧器の各巻線電流を検出する電流検出器、これら
    電流検出器の出力から上記変圧器の励磁電流成分を演算
    する励磁電流演算回路、この励磁電流演算回路の出力か
    ら上記変圧器の磁束密度を演算する磁束密度演算回路、
    この磁束密度演算回路の出力からその直流成分を演算す
    る磁束密度直流成分演算回路、およびこの磁束密度直流
    成分演算回路の出力と磁束密度直流成分指令値とから電
    圧指令補正値を演算する電圧指令補正値演算回路を備
    え、上記出力電圧指令値と上記電圧指令補正値とに基づ
    いて電圧を出力するようにしたことを特徴とする電力変
    換装置。
  2. 【請求項2】 磁束密度演算回路は、励磁電流演算回路
    の出力から変圧器の磁界を演算する磁界演算回路および
    この磁界演算回路の出力から上記変圧器の磁束密度を演
    算する磁界→磁束密度演算回路から構成されたことを特
    徴とする請求項1記載の電力変換装置。
  3. 【請求項3】 磁束密度演算回路は、励磁電流と磁束密
    度との関係を予め保存するメモリテーブルおよび励磁電
    流演算回路の出力に従い上記メモリテーブルを参照して
    磁束密度を出力するメモリテーブル参照回路から構成さ
    れたことを特徴とする請求項1記載の電力変換装置。
  4. 【請求項4】 変圧器を介して交流線路に接続された電
    力変換器を備え、出力電圧指令値に基づいて電圧を出力
    する電力変換装置において、 上記変圧器の各巻線電圧を検出する電圧検出器、これら
    電圧検出器の出力差から上記変圧器の磁束密度直流成分
    を演算する磁束密度直流成分演算回路、およびこの磁束
    密度直流成分演算回路の出力と磁束密度直流成分指令値
    とから電圧指令補正値を演算する電圧指令補正値演算回
    路を備え、上記出力電圧指令値と上記電圧指令補正値と
    に基づいて電圧を出力するようにしたことを特徴とする
    電力変換装置。
JP21001696A 1996-08-08 1996-08-08 電力変換装置 Expired - Fee Related JP3167936B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21001696A JP3167936B2 (ja) 1996-08-08 1996-08-08 電力変換装置
CN97115321A CN1060602C (zh) 1996-08-08 1997-08-04 电力变换装置
US08/908,308 US5867376A (en) 1996-08-08 1997-08-07 DC magnetization suppression in power converter transformers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21001696A JP3167936B2 (ja) 1996-08-08 1996-08-08 電力変換装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1056739A true JPH1056739A (ja) 1998-02-24
JP3167936B2 JP3167936B2 (ja) 2001-05-21

Family

ID=16582435

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21001696A Expired - Fee Related JP3167936B2 (ja) 1996-08-08 1996-08-08 電力変換装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5867376A (ja)
JP (1) JP3167936B2 (ja)
CN (1) CN1060602C (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6154379A (en) * 1998-07-16 2000-11-28 Tdk Corporation Electric power conversion device

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1349263A1 (de) * 2002-03-18 2003-10-01 ABB Schweiz AG Verfahren zum Betrieb eines Transformators an einer ansteuerbaren Spannungsquelle sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
JP4449882B2 (ja) * 2005-10-14 2010-04-14 株式会社デンソー 車両用発電制御装置
JP2008171965A (ja) * 2007-01-11 2008-07-24 Fuji Electric Device Technology Co Ltd 超小型電力変換装置
TWI351177B (en) * 2007-03-14 2011-10-21 Nat Univ Tsing Hua Control system capable of dynamically adjusting output voltage of voltage converter
ATE507605T1 (de) * 2007-08-31 2011-05-15 Abb Technology Ag Verfahren und einrichtung zum kompensieren eines asymmetrischen gleichstrom-vorstroms in einem mit einem hochspannungsumrichter verbundenen leistungstransformator
US7800925B2 (en) * 2008-03-05 2010-09-21 Honeywell International Inc. Mitigation of unbalanced input DC for inverter applications
US11901810B2 (en) 2011-05-08 2024-02-13 Koolbridge Solar, Inc. Adaptive electrical power distribution panel
US11070139B2 (en) * 2017-04-17 2021-07-20 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods to estimate magnetic flux in a switched mode power supply
US10250162B2 (en) * 2017-08-14 2019-04-02 Koolbridge Solar, Inc. DC bias prevention in transformerless inverters
JP7251351B2 (ja) * 2019-06-24 2023-04-04 富士電機株式会社 ゲート駆動装置及び電力変換装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4439822A (en) * 1982-03-26 1984-03-27 California Institute Of Technology Method and apparatus for detecting and preventing impending magnetic saturation in magnetic materials
JPH0724463B2 (ja) * 1986-03-07 1995-03-15 株式会社東芝 電力変換装置
JPH0775471B2 (ja) * 1987-02-12 1995-08-09 三菱電機株式会社 インバータ装置
JP2783555B2 (ja) * 1988-09-26 1998-08-06 株式会社東芝 電力変換装置
JPH0777516B2 (ja) * 1989-04-27 1995-08-16 三菱電機株式会社 多相インバータの出力直流分防止装置
JPH02307374A (ja) * 1989-05-22 1990-12-20 Hitachi Ltd 電力変換装置
JPH03139175A (ja) * 1989-10-24 1991-06-13 Toshiba Corp Pwm制御電力変換装置
JPH0728538B2 (ja) * 1990-04-18 1995-03-29 株式会社東芝 Pwmインバータの制御装置
JP2774685B2 (ja) * 1990-09-12 1998-07-09 株式会社東芝 3相変圧器の直流偏磁抑制制御を備えたインバータ制御装置
JPH05236761A (ja) * 1992-02-20 1993-09-10 Toshiba Corp 変圧器の直流偏磁防止装置
JPH072534A (ja) * 1993-06-15 1995-01-06 Canon Inc 光学素子の成形用型
JPH0728534A (ja) * 1993-07-13 1995-01-31 Toshiba Corp 電力変換装置の制御装置
JP2829237B2 (ja) * 1994-04-21 1998-11-25 三菱電機株式会社 インバータ装置
JPH07298627A (ja) * 1994-04-27 1995-11-10 Toshiba Corp 電力変換器の制御装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6154379A (en) * 1998-07-16 2000-11-28 Tdk Corporation Electric power conversion device

Also Published As

Publication number Publication date
US5867376A (en) 1999-02-02
JP3167936B2 (ja) 2001-05-21
CN1173756A (zh) 1998-02-18
CN1060602C (zh) 2001-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20060256586A1 (en) Single-phase power conversion device and three-phase power conversion device
JP3167936B2 (ja) 電力変換装置
JP2607648B2 (ja) 電力変換装置
JP4261693B2 (ja) 電力変換装置
US5450310A (en) Control system for power converter with prevention of DC magnetization in the transformer
JP2008289267A (ja) 電力変換装置およびその制御方法
JPH07298627A (ja) 電力変換器の制御装置
JP2829237B2 (ja) インバータ装置
JP4607617B2 (ja) 電力変換装置の制御装置
JP3518997B2 (ja) 電力変換装置
JP2000060132A (ja) 電力変換装置
JPH02307374A (ja) 電力変換装置
WO2021161945A1 (ja) 電源安定化装置
JP2534035Y2 (ja) インバータ用変圧器の偏磁防止回路
JP2752182B2 (ja) Cvcf用変圧器の偏磁防止回路
JP2001107961A (ja) 電磁石駆動装置
JP2006136107A (ja) 半導体電力変換装置、およびその偏磁制御方法
JP3463164B2 (ja) 偏磁抑制制御装置を備えた電力変換装置
JP3256814B2 (ja) 多相電力変換器の制御装置
JP7492227B2 (ja) 電源安定化装置
JPH11289775A (ja) 電力変換装置
JP3501548B2 (ja) 高周波変圧器の偏磁防止回路
JPH0690569A (ja) 三相インバータの出力変圧器の偏磁防止回路
JP3415280B2 (ja) 電源装置
JPH08187575A (ja) 直流ア−ク溶接用電源装置

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080309

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090309

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100309

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100309

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110309

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110309

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees