JPH1111184A - き電線補償用自励式インバータの制御方法 - Google Patents
き電線補償用自励式インバータの制御方法Info
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- JPH1111184A JPH1111184A JP9163618A JP16361897A JPH1111184A JP H1111184 A JPH1111184 A JP H1111184A JP 9163618 A JP9163618 A JP 9163618A JP 16361897 A JP16361897 A JP 16361897A JP H1111184 A JPH1111184 A JP H1111184A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 負荷突入時のインバータ過電流耐量を少なく
する。 【解決手段】 交流き電線に接続され無効電力補償と有
効電力の融通を行う自励式インバータの、負荷突入によ
る過大電流とき電線電圧の低下と位相の進みによる影響
を抑制するインバータの制御方法であって、負荷電流Ａ
を全波整流し（１１）、ピーク値が所定の時定数で減衰
するように整流出力Ｂをピークホールドし（１２）、負
荷電流のＯ点（０°，１８０°）でサンプルホールドし
（１６）、コンパレータ（１７）でこの半サイクル前の
サンプルホールド値Ｃと現在の全波整流値Ｂと比較し、
その値が設定値Ｉｓｅｔ以上となった場合負荷突入検出
Ｅとし、予め定めた補正量のインバータ電圧下げ信号及
び位相進み信号によりインバータの電圧と位相を補正制
御する。
する。 【解決手段】 交流き電線に接続され無効電力補償と有
効電力の融通を行う自励式インバータの、負荷突入によ
る過大電流とき電線電圧の低下と位相の進みによる影響
を抑制するインバータの制御方法であって、負荷電流Ａ
を全波整流し（１１）、ピーク値が所定の時定数で減衰
するように整流出力Ｂをピークホールドし（１２）、負
荷電流のＯ点（０°，１８０°）でサンプルホールドし
（１６）、コンパレータ（１７）でこの半サイクル前の
サンプルホールド値Ｃと現在の全波整流値Ｂと比較し、
その値が設定値Ｉｓｅｔ以上となった場合負荷突入検出
Ｅとし、予め定めた補正量のインバータ電圧下げ信号及
び位相進み信号によりインバータの電圧と位相を補正制
御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、交流き電の鉄道の
き電線に接続され、無効電力及び有効電力の融通を行う
ことにより、受電している三相の電力系統に与える悪影
響を抑制する、き電線補償用自励式インバータの制御方
法に関する。
き電線に接続され、無効電力及び有効電力の融通を行う
ことにより、受電している三相の電力系統に与える悪影
響を抑制する、き電線補償用自励式インバータの制御方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、交流き電の鉄道においては、図１
に示すように、三相電力系統をスコット変圧器１（又は
ウッドブリッジ変圧器等）で受電し、単相２回線のＴ座
及びＭ座に変換してき電している。このＴ座及びＭ座き
電線２T，２Mに補償用のＴ座及びＭ座インバータ３T及
び３Mを接続し、インバータの直流側を共通としてイン
バータ３T，３Mを制御して負荷の無効電力補償、Ｔ座／
Ｍ座の有効電力の融通を行なう方式が考案されている。
に示すように、三相電力系統をスコット変圧器１（又は
ウッドブリッジ変圧器等）で受電し、単相２回線のＴ座
及びＭ座に変換してき電している。このＴ座及びＭ座き
電線２T，２Mに補償用のＴ座及びＭ座インバータ３T及
び３Mを接続し、インバータの直流側を共通としてイン
バータ３T，３Mを制御して負荷の無効電力補償、Ｔ座／
Ｍ座の有効電力の融通を行なう方式が考案されている。
【０００３】この方式は、変圧器１は両座とも力率１で
電力が平衡するように運転可能であり、受電側からみた
利用率がよくなるだけでなく、変圧器の利用も改善でき
る等の理想的な運用状態とすることができる。
電力が平衡するように運転可能であり、受電側からみた
利用率がよくなるだけでなく、変圧器の利用も改善でき
る等の理想的な運用状態とすることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、き電線側にイ
ンバータを接続するため、三相受電側にインバータを接
続する方式に比べ、負荷の影響を強く受ける。特に、車
両のセクション通過時の突入電流の影響を受ける。即
ち、定常負荷電流の数倍以上の突入電流が変圧器とイン
バータのインピーダンス比でインバータに分流するた
め、インバータの過電流耐量を大きくする必要があり、
インバータが大形化する。
ンバータを接続するため、三相受電側にインバータを接
続する方式に比べ、負荷の影響を強く受ける。特に、車
両のセクション通過時の突入電流の影響を受ける。即
ち、定常負荷電流の数倍以上の突入電流が変圧器とイン
バータのインピーダンス比でインバータに分流するた
め、インバータの過電流耐量を大きくする必要があり、
インバータが大形化する。
【０００５】また、突入電流によりインバータの受電点
の電圧が低下し、更に、突入電流、即ち遅れ電流により
等価的に電圧位相が進み、この影響をインバータが受
け、制御回路が振られてしまい不安定となる要因を増や
すことになってしまう。
の電圧が低下し、更に、突入電流、即ち遅れ電流により
等価的に電圧位相が進み、この影響をインバータが受
け、制御回路が振られてしまい不安定となる要因を増や
すことになってしまう。
【０００６】本発明は、従来のこのような問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、負荷
の突入時のインバータ電流耐量を少なくでき、制御の安
定な動作を確保できるき電線補償用自励式インバータの
制御方法を提供することにある。
てなされたものであり、その目的とするところは、負荷
の突入時のインバータ電流耐量を少なくでき、制御の安
定な動作を確保できるき電線補償用自励式インバータの
制御方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、交流き電線に
接続され、無効電力補償と有効電力の融通を行う自励式
インバータの、負荷突入による過電流とき電線電圧の低
下と位相の進みによる影響を抑制するインバータの制御
方法であって、負荷電流を全波整流し、この整流出力を
ピークホールドし、更にサンプルホールドした半周期前
のピーク値と前記整流出力の現在のピーク値とを比較
し、設定値以上の差のある場合、負荷突入と判定し、予
め定めた補正量のインバータ電圧下げ信号及び位相進み
信号によりインバータの電圧と位相を補正制御してイン
バータの過電流の抑制と制御回路の安定を図るものであ
る。
接続され、無効電力補償と有効電力の融通を行う自励式
インバータの、負荷突入による過電流とき電線電圧の低
下と位相の進みによる影響を抑制するインバータの制御
方法であって、負荷電流を全波整流し、この整流出力を
ピークホールドし、更にサンプルホールドした半周期前
のピーク値と前記整流出力の現在のピーク値とを比較
し、設定値以上の差のある場合、負荷突入と判定し、予
め定めた補正量のインバータ電圧下げ信号及び位相進み
信号によりインバータの電圧と位相を補正制御してイン
バータの過電流の抑制と制御回路の安定を図るものであ
る。
【０００８】なお、負荷電流の正と負のピーク値を比較
し、差の少ない場合、前記負荷突入検出を負荷増による
ものと見倣し、前記インバータの補正制御を停止させ負
荷急増による不要動作を抑制する。
し、差の少ない場合、前記負荷突入検出を負荷増による
ものと見倣し、前記インバータの補正制御を停止させ負
荷急増による不要動作を抑制する。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明を図面を参照して説明す
る。図２は負荷突入検出回路、図３はそのタイミング
図、図４は補正停止回路、図５はそのタイミング図、図
６は図１のインバータ３T，３Mに補償信号を出力する補
償信号発生回路、図７はそのタイミング図である。
る。図２は負荷突入検出回路、図３はそのタイミング
図、図４は補正停止回路、図５はそのタイミング図、図
６は図１のインバータ３T，３Mに補償信号を出力する補
償信号発生回路、図７はそのタイミング図である。
【００１０】図２，図３について、１１は負荷電流Ａを
整流する全波整流器、１２はその全波整流出力Ｂのピー
ク値を保持し所定の時定数で減衰するピークホールド値
Ｃを出力するピークホールド回路、１３は負荷電流のゼ
ロ点を検出するコンパレータ、１４及び１５はコンパレ
ータ１３からの０°及び１８０°の信号で動作するモノ
マルチバイブレータ。
整流する全波整流器、１２はその全波整流出力Ｂのピー
ク値を保持し所定の時定数で減衰するピークホールド値
Ｃを出力するピークホールド回路、１３は負荷電流のゼ
ロ点を検出するコンパレータ、１４及び１５はコンパレ
ータ１３からの０°及び１８０°の信号で動作するモノ
マルチバイブレータ。
【００１１】１６はサンプルホールド回路で、モノマル
チバイブレータ１４及び１５からの負荷電流の０点の立
ち上がり及び立ち下がり信号により駆動され、半波前の
ピークホールド値Ｃをホールドする。１７は整流出力Ｂ
とピークホールド値Ｃと設定電流値Ｉｓｅｔとを比較し
て負荷突入を判定するコンパレータである。
チバイブレータ１４及び１５からの負荷電流の０点の立
ち上がり及び立ち下がり信号により駆動され、半波前の
ピークホールド値Ｃをホールドする。１７は整流出力Ｂ
とピークホールド値Ｃと設定電流値Ｉｓｅｔとを比較し
て負荷突入を判定するコンパレータである。
【００１２】以上のように負荷突入検出回路は構成され
ているので、コンパレータ１７は、整流出力Ｂ＞（サン
プルホールド値Ｄ＋Ｉｓｅｔ）の場合に整流出力Ｂのピ
ーク部分だけ負荷突入検出信号Ｅを出力する。
ているので、コンパレータ１７は、整流出力Ｂ＞（サン
プルホールド値Ｄ＋Ｉｓｅｔ）の場合に整流出力Ｂのピ
ーク部分だけ負荷突入検出信号Ｅを出力する。
【００１３】図４，図５について、１０は上記図２の負
荷突入検出回路、２１及び２２は負荷電流Ａの＋側及び
一側のピーク電流値をホールドし、＋及び−のピークホ
ールド値Ｆ及びＧを出力するピークホールド回路、２３
は電流差設定値△Ｉｓｅｔとピークホールド値Ｆ及びＧ
を比較するウィンドコンパレータ。
荷突入検出回路、２１及び２２は負荷電流Ａの＋側及び
一側のピーク電流値をホールドし、＋及び−のピークホ
ールド値Ｆ及びＧを出力するピークホールド回路、２３
は電流差設定値△Ｉｓｅｔとピークホールド値Ｆ及びＧ
を比較するウィンドコンパレータ。
【００１４】２４は突入電流検出回路１０からの負荷突
入検出信号Ｅを半周期遅らせる半周期ディレイ回路、２
５はそのディレイ信号を整形する波形整形回路、２６は
ウィンドコンパレータ２３からの信号があることを条件
に波形整形された半周期ディレイ信号を補正停止指令信
号Ｈとして出力する論理積回路である。
入検出信号Ｅを半周期遅らせる半周期ディレイ回路、２
５はそのディレイ信号を整形する波形整形回路、２６は
ウィンドコンパレータ２３からの信号があることを条件
に波形整形された半周期ディレイ信号を補正停止指令信
号Ｈとして出力する論理積回路である。
【００１５】以上のように補正停止回路は構成されてい
るので、図５（Ａ）のように負荷電流Ａが負荷急増によ
る場合、ウィンドコンパレータ２３は＋，−のピークホ
ールド値Ｆ，Ｇの差が＋，−電流差設定値△Ｉｓｅｔ以
下となり出力するので、論理積回路２６から半周期ディ
レイ信号Ｈが補正停止指令として出力する。また、図５
（Ｂ）のように負荷電流Ａに突入電流が加わっている場
合、＋，−のピークホールド値Ｆ，Ｇの差が電流差設定
値△Ｉｓｅｔ以上となり、ウィンドコンパレータ２３が
出力しないので、論理積回路２６から補正停止指令Ｈは
出力しない。
るので、図５（Ａ）のように負荷電流Ａが負荷急増によ
る場合、ウィンドコンパレータ２３は＋，−のピークホ
ールド値Ｆ，Ｇの差が＋，−電流差設定値△Ｉｓｅｔ以
下となり出力するので、論理積回路２６から半周期ディ
レイ信号Ｈが補正停止指令として出力する。また、図５
（Ｂ）のように負荷電流Ａに突入電流が加わっている場
合、＋，−のピークホールド値Ｆ，Ｇの差が電流差設定
値△Ｉｓｅｔ以上となり、ウィンドコンパレータ２３が
出力しないので、論理積回路２６から補正停止指令Ｈは
出力しない。
【００１６】図６，図７について、３０Ａ及び３０Ｂは
インバータ電圧下げ補償回路及びインバータ位相進み補
償回路である。まず、インバータ電圧下げ補償回路３０
Ａについて図７を用いて説明する。３１Aは突入検出回
路（図２）から負荷突入検出信号Ｅが入力すると予め設
定された補正時間ＴW出力する単安定マルチバイブレー
タ、３２Aはこの出力信号Ｊを積分する積分回路、３３A
は単安定マルチバイブレータの出力信号Ｊと積分回路の
積分出力信号Ｋとの差を増幅するアンプ、３４Aはアン
プ３３のゲイン設定器、ＳAは図４からの補正停止指令
ＨがないときＯＮしていてアンプ３３の出力Ｌをインバ
ータ電圧下げ補償指令として出力するスイッチである。
補正停止指令ＨがあるとスイッチＳAがＯＦＦし、イン
バータ電圧下げ補正指令は停止する。
インバータ電圧下げ補償回路及びインバータ位相進み補
償回路である。まず、インバータ電圧下げ補償回路３０
Ａについて図７を用いて説明する。３１Aは突入検出回
路（図２）から負荷突入検出信号Ｅが入力すると予め設
定された補正時間ＴW出力する単安定マルチバイブレー
タ、３２Aはこの出力信号Ｊを積分する積分回路、３３A
は単安定マルチバイブレータの出力信号Ｊと積分回路の
積分出力信号Ｋとの差を増幅するアンプ、３４Aはアン
プ３３のゲイン設定器、ＳAは図４からの補正停止指令
ＨがないときＯＮしていてアンプ３３の出力Ｌをインバ
ータ電圧下げ補償指令として出力するスイッチである。
補正停止指令ＨがあるとスイッチＳAがＯＦＦし、イン
バータ電圧下げ補正指令は停止する。
【００１７】インバータ位相進み補償回路３０Ｂ（３１
B〜３４B，ＳB）は上記回路３０Ａ（３１A〜３４A，
ＳA）と同様に構成されている。しかして、負荷突入検
出信号Ｅが入力すると、３０Ａと同様に、補正停止指令
ＨがないときスイッチＳBからアンプ３３Bの出力ＬBを
インバータ位相進み補償指令として出力する。
B〜３４B，ＳB）は上記回路３０Ａ（３１A〜３４A，
ＳA）と同様に構成されている。しかして、負荷突入検
出信号Ｅが入力すると、３０Ａと同様に、補正停止指令
ＨがないときスイッチＳBからアンプ３３Bの出力ＬBを
インバータ位相進み補償指令として出力する。
【００１８】したがって、負荷突入検出信号Ｅが入力
し、かつ補正停止指令Ｈが入力しない限り、回路３０Ａ
及び３０Ｂから電圧下げ補償指令及び位相進み補償指令
が出力されるので、インバータの電圧が下がると共に位
相が進むので、インバータの過電流耐量が小さくて済む
ことになる。
し、かつ補正停止指令Ｈが入力しない限り、回路３０Ａ
及び３０Ｂから電圧下げ補償指令及び位相進み補償指令
が出力されるので、インバータの電圧が下がると共に位
相が進むので、インバータの過電流耐量が小さくて済む
ことになる。
【００１９】このインバータの電圧下げ補償及び位相進
み補償中に補正停止回路（図４）が負荷突入検出信号Ｅ
を負荷電流の急増によるものと判断して補正停止指令Ｈ
を出力すると、回路３０Ａ，３０Ｂの各スイッチＳがＯ
ＦＦとなり、各スイッチＳからのアンプ出力Ｌは図７の
ようにＬ′となり、電圧下げ補償及び位相進み補償は停
止するので、負荷突入検出が負荷急増による場合、余計
な補正を行わずにすむ。
み補償中に補正停止回路（図４）が負荷突入検出信号Ｅ
を負荷電流の急増によるものと判断して補正停止指令Ｈ
を出力すると、回路３０Ａ，３０Ｂの各スイッチＳがＯ
ＦＦとなり、各スイッチＳからのアンプ出力Ｌは図７の
ようにＬ′となり、電圧下げ補償及び位相進み補償は停
止するので、負荷突入検出が負荷急増による場合、余計
な補正を行わずにすむ。
【００２０】
【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、次に記載する効果を奏する。
ので、次に記載する効果を奏する。
【００２１】（１）負荷突入時のインバータの過電流耐
量を少なくできるので、インバータを小形化できる。
量を少なくできるので、インバータを小形化できる。
【００２２】（２）負荷突入時のインバータの制御の不
安定性を小さくでき安定な動作を確保できる。
安定性を小さくでき安定な動作を確保できる。
【００２３】（３）負荷突入と負荷急増を区別でき余計
な補正を行うことがない。
な補正を行うことがない。
【図１】自励式インバータによるき電線電力補償回路構
成図。
成図。
【図２】突入電流検出回路ブロック図。
【図３】同回路の動作を示すタイミング図。
【図４】補正停止指令回路ブロック図。
【図５】同回路の動作を説明するタイミング図。
【図６】補償信号発生回路ブロック図。
【図７】同回路の動作を説明するタイミング図。
１…スコット変圧器 ２T，２M…き電線 ３T，３M…自励式インバータ １０…突入電流検出回路 １１…全波整流器 １２…ピークホールド回路 １３…ゼロ点検出用コンパレータ １４，１５…モノマルチバイブレータ １６…サンプルホールド回路 １７…コンパレータ ２１，２２…ピークホールド回路 ２３…ウィンドコンパレータ ２４…半周期ディレイ回路 ２５…波形整形回路 ２６…論理積回路 ３１…モノマルチバイブレータ ３２…積分回路 ３３…アンプ ３４…アンプのゲイン設定器 Ｓ…スイッチ。
Claims (3)
- 【請求項１】 交流き電線に接続され無効電力補償と有
効電力の融通を行う自励式インバータの、負荷突入によ
る過大電流とき電線電圧の低下と位相の進みによる影響
を抑制するインバータの制御方法であって、 負荷突入を検出し、予め定めた補正量のインバータ電圧
下げ信号及び位相進み信号によりインバータの電圧と位
相を補正制御し、 インバータの過電流の抑制と制御回路の安定を図ること
を特徴とするき電線補償用自励式インバータの制御方
法。 - 【請求項２】 請求項１において、 負荷突入の検出は、負荷電流を全波整流し、この整流出
力をピークホールドし更にサンプルホールドした半周期
前のピーク値と前記整流出力の現在のピーク値とを比較
し、設定値以上の差のある場合負荷突入検出とすること
を特徴とするき電線補償用自励式インバータの制御方
法。 - 【請求項３】 請求項１又は２において、 負荷電流の正と負のピーク値を比較し、差の少ない場
合、前記負荷突入検出を負荷急増によるものと見倣し
て、前記インバータの補正制御を停止させることを特徴
とするき電線補償用自励式インバータの制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16361897A JP3678543B2 (ja) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | き電線補償用自励式インバータの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16361897A JP3678543B2 (ja) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | き電線補償用自励式インバータの制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1111184A true JPH1111184A (ja) | 1999-01-19 |
| JP3678543B2 JP3678543B2 (ja) | 2005-08-03 |
Family
ID=15777360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16361897A Expired - Fee Related JP3678543B2 (ja) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | き電線補償用自励式インバータの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3678543B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008120240A (ja) * | 2006-11-13 | 2008-05-29 | Meidensha Corp | き電線電圧補償装置 |
| JP2011024367A (ja) * | 2009-07-17 | 2011-02-03 | Meidensha Corp | き電電圧補償装置 |
| JPWO2022201471A1 (ja) * | 2021-03-25 | 2022-09-29 |
-
1997
- 1997-06-20 JP JP16361897A patent/JP3678543B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008120240A (ja) * | 2006-11-13 | 2008-05-29 | Meidensha Corp | き電線電圧補償装置 |
| JP2011024367A (ja) * | 2009-07-17 | 2011-02-03 | Meidensha Corp | き電電圧補償装置 |
| JPWO2022201471A1 (ja) * | 2021-03-25 | 2022-09-29 | ||
| WO2022201471A1 (ja) * | 2021-03-25 | 2022-09-29 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 電力変換装置及び制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3678543B2 (ja) | 2005-08-03 |
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