JPH1118486A - 電力変換器の制御装置 - Google Patents
電力変換器の制御装置Info
- Publication number
- JPH1118486A JPH1118486A JP9166875A JP16687597A JPH1118486A JP H1118486 A JPH1118486 A JP H1118486A JP 9166875 A JP9166875 A JP 9166875A JP 16687597 A JP16687597 A JP 16687597A JP H1118486 A JPH1118486 A JP H1118486A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- power converter
- converter
- voltage
- chopper
- 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.)
- Pending
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】電力変換器を介して直流側に流入する瞬時流入
電力を検出し、この検出値に応じてオンする電力処理手
段の並列数を変更することにより直流部の過電圧を抑制
する。 【解決手段】電動機に接続した電力変換器の交流側に流
れる電流と電圧から電力変換器を介して直流側に流入す
る瞬時流入電力を検出する。この検出値に応じて直流部
に複数台並列接続したチョッパを動作させることによっ
て過電圧を抑制する。
電力を検出し、この検出値に応じてオンする電力処理手
段の並列数を変更することにより直流部の過電圧を抑制
する。 【解決手段】電動機に接続した電力変換器の交流側に流
れる電流と電圧から電力変換器を介して直流側に流入す
る瞬時流入電力を検出する。この検出値に応じて直流部
に複数台並列接続したチョッパを動作させることによっ
て過電圧を抑制する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電力変換器の制御装
置に関し、特に二つの電力変換器の直流側を接続した装
置において、接続点である直流部の過電圧を抑制し運転
継続性を向上するようにした電力変換器の制御装置に関
するものである。
置に関し、特に二つの電力変換器の直流側を接続した装
置において、接続点である直流部の過電圧を抑制し運転
継続性を向上するようにした電力変換器の制御装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術では特開平8−322269 号公報
に記載のように、電力変換器を介して直流側に流れ込む
瞬時流入電力を検出し、回生用電力変換器の処理可能電
力を越える分の電力を一台の電力処理手段により過電圧
を抑制しようとするものであった。
に記載のように、電力変換器を介して直流側に流れ込む
瞬時流入電力を検出し、回生用電力変換器の処理可能電
力を越える分の電力を一台の電力処理手段により過電圧
を抑制しようとするものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の技術では、
交流側の不平衡電流や不平衡電流の大きさが系統事故の
モードにより大きく変わるために、最大瞬時流入電力を
考えて電力処理手段の設計を行うと、瞬時流入電力が小
さい場合パルス幅が極めて狭くなり過電圧の抑制が十分
に行われない問題がある。
交流側の不平衡電流や不平衡電流の大きさが系統事故の
モードにより大きく変わるために、最大瞬時流入電力を
考えて電力処理手段の設計を行うと、瞬時流入電力が小
さい場合パルス幅が極めて狭くなり過電圧の抑制が十分
に行われない問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、電動機に接続した電力変換器の交流側電圧
及び電流から変換器を介して直流側に流れ込む瞬時流入
電力を検出し、この検出値に応じて動作させるための複
数台並列構成した電力処理手段を備えている。即ち、本
発明によれば、電力変換器を介して流入する瞬時流入電
力量に応じてオンする電力処理手段の並列数を変更する
ことにより、直流部の過電圧を抑制することができる。
するために、電動機に接続した電力変換器の交流側電圧
及び電流から変換器を介して直流側に流れ込む瞬時流入
電力を検出し、この検出値に応じて動作させるための複
数台並列構成した電力処理手段を備えている。即ち、本
発明によれば、電力変換器を介して流入する瞬時流入電
力量に応じてオンする電力処理手段の並列数を変更する
ことにより、直流部の過電圧を抑制することができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を図１から図３を
用いて説明する。図１は本発明の第一の実施例における
電力変換器構成図である。本実施では、三相ブリッジ接
続したスイッチング素子からなる電力変換器１と同一の
構成の電力変換器２の直流部を平滑コンデンサＣを介し
て接続し、さらに電力変換器１側では巻線型誘導電動機
を介して交流４０に、また電力変換器２では変圧器３を
介して交流４０に同様に接続されている。
用いて説明する。図１は本発明の第一の実施例における
電力変換器構成図である。本実施では、三相ブリッジ接
続したスイッチング素子からなる電力変換器１と同一の
構成の電力変換器２の直流部を平滑コンデンサＣを介し
て接続し、さらに電力変換器１側では巻線型誘導電動機
を介して交流４０に、また電力変換器２では変圧器３を
介して交流４０に同様に接続されている。
【０００６】本実施例では、電力変換器１は電流検出器
５により検出した電流をもとに変換器制御装置７により
ゲートドライブ信号１２を作成し、三相の電流Iu1，Iv
1，Ｉｗ１が正弦波電流となるようにパルス幅変調制御
を行う。電力変換器２も同様に電流検出器６，変換器制
御装置８によりゲートドライブ信号１３を作成し、三相
の電流Ｉｕ２，Ｉｖ２、及びＩｗ２が正弦波電流となる
ようにパルス幅変調制御を行う。
５により検出した電流をもとに変換器制御装置７により
ゲートドライブ信号１２を作成し、三相の電流Iu1，Iv
1，Ｉｗ１が正弦波電流となるようにパルス幅変調制御
を行う。電力変換器２も同様に電流検出器６，変換器制
御装置８によりゲートドライブ信号１３を作成し、三相
の電流Ｉｕ２，Ｉｖ２、及びＩｗ２が正弦波電流となる
ようにパルス幅変調制御を行う。
【０００７】変換器制御装置７及び８としては検出した
三相電流と三相の交流電流指令の誤差を用いた比例積分
制御によりパルス幅変調信号を作成する交流制御や、検
出した三相電流を三相二相変換により座標変換し、直流
量に変換し、直流電流指令との誤差を用いた比例積分制
御によりパルス幅変調信号を作成する直流制御などを用
いることができる。また、直流平滑コンデンサＣの両端
電圧すなわち直流電圧を検出してこの電圧が一定になる
ように直流電圧制御装置１１が動作し変換器制御装置８
の指令を作成する構成となっている。
三相電流と三相の交流電流指令の誤差を用いた比例積分
制御によりパルス幅変調信号を作成する交流制御や、検
出した三相電流を三相二相変換により座標変換し、直流
量に変換し、直流電流指令との誤差を用いた比例積分制
御によりパルス幅変調信号を作成する直流制御などを用
いることができる。また、直流平滑コンデンサＣの両端
電圧すなわち直流電圧を検出してこの電圧が一定になる
ように直流電圧制御装置１１が動作し変換器制御装置８
の指令を作成する構成となっている。
【０００８】本実施例において、巻線型誘導電動機４１
は変換器１の出力周波数ｆｓ，交流４０の周波数ｆ１と
するとその差に対応する周波数ｆｒで回転する。ここ
で、周波数ｆ１を可変とすると巻線型誘導電動機４１の
回転速度が可変されるものである。
は変換器１の出力周波数ｆｓ，交流４０の周波数ｆ１と
するとその差に対応する周波数ｆｒで回転する。ここ
で、周波数ｆ１を可変とすると巻線型誘導電動機４１の
回転速度が可変されるものである。
【０００９】一方、電力変換器１では、電圧検出器９に
より電力変換器１が出力する出力電圧Ｖｕ１，Ｖｖ１及
びＶｗ１を検出し、これと前記の三相の電流Ｉｕ１，Ｉ
ｖ１及びＩｗ１を用いて電力検出器１０により電力変換
器１を通過する瞬時流入電力を検出し、これをリプル分
を除去するためにフイルタ回路２１を介して出力し、過
電圧抑制制御装置２２の指令Ｅｃに加えている。過電圧
抑制制御装置２２ではフイルタ回路２１からの出力指令
Ｅｃに応じてスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷｎ
及び抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒｎからなる第一のチョッパ２
３，第二のチョッパ２４，第ｎのチョッパ２５のゲート
Ｇ１，Ｇ２，Ｇｎにそれぞれオンまたはオフのゲート信
号を与える。
より電力変換器１が出力する出力電圧Ｖｕ１，Ｖｖ１及
びＶｗ１を検出し、これと前記の三相の電流Ｉｕ１，Ｉ
ｖ１及びＩｗ１を用いて電力検出器１０により電力変換
器１を通過する瞬時流入電力を検出し、これをリプル分
を除去するためにフイルタ回路２１を介して出力し、過
電圧抑制制御装置２２の指令Ｅｃに加えている。過電圧
抑制制御装置２２ではフイルタ回路２１からの出力指令
Ｅｃに応じてスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷｎ
及び抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒｎからなる第一のチョッパ２
３，第二のチョッパ２４，第ｎのチョッパ２５のゲート
Ｇ１，Ｇ２，Ｇｎにそれぞれオンまたはオフのゲート信
号を与える。
【００１０】次に、図２，図３及び図４を用いて直流電
圧の過電圧を抑制するための動作を説明する。図２は過
電圧抑制制御装置２２の回路構成図、図３はゲート信号
とチョッパの動作を説明するための動作説明図、図４は
チョッパ容量の選定図である。図２に示すように過電圧
抑制制御装置２２は第一の電圧比較器ＣＰ１，第二の電
圧比較器ＣＰ２及び第ｎの電圧比較器ＣＰｎから構成さ
れており、瞬時流入電力Ｅｃに対応してそれぞれ設定レ
ベルがＥｃ１，Ｅｃ２及びＥｃｎで動作し、ゲート信号
Ｇ１，Ｇ２及びＧｎを出力する。このゲート信号Ｇ１，
Ｇ２及びＧｎに対しチョッパ容量は次式の関係で決ま
る。
圧の過電圧を抑制するための動作を説明する。図２は過
電圧抑制制御装置２２の回路構成図、図３はゲート信号
とチョッパの動作を説明するための動作説明図、図４は
チョッパ容量の選定図である。図２に示すように過電圧
抑制制御装置２２は第一の電圧比較器ＣＰ１，第二の電
圧比較器ＣＰ２及び第ｎの電圧比較器ＣＰｎから構成さ
れており、瞬時流入電力Ｅｃに対応してそれぞれ設定レ
ベルがＥｃ１，Ｅｃ２及びＥｃｎで動作し、ゲート信号
Ｇ１，Ｇ２及びＧｎを出力する。このゲート信号Ｇ１，
Ｇ２及びＧｎに対しチョッパ容量は次式の関係で決ま
る。
【００１１】
【数１】 （Ｖｃ2／Ｒ１)×ＳＷ１＋(Ｖｃ2／Ｒ２)×ＳＷ２…＋(Ｖｃ2／Ｒｎ)×ＳＷｎ …（数１） ここで、ＳＷ１〜ＳＷｎ＝０：オフ，１：オン 従って、瞬時流入電力Ｅｃに対応するチョッパ容量とな
るようにオン数を制御すればよいことになる。図３によ
り、チョッパの動作を説明する。瞬時流入電力Ｅｃが変
換器２の処理能力（１ｐｕ）以上に増加し、時間ｔ＝ｔ
１に達すると電圧比較器ＣＰ１（設定レベルＥｃ）が動
作しゲート信号Ｇ１が出力されて第一のチョッパ２３が
動作する。さらに瞬時流入電力Ｅｃが増加しｔ＝ｔ２及
びｔ＝ｔｎに達すると電圧比較器ＣＰ２（設定レベルＥ
ｃ２）および電圧比較器ＣＰｎ（設定レベルＥｃｎ）が
動作し、ゲート信号Ｇ１，Ｇｎが出力され第二及び第ｎ
のチョッパ２４，２５が動作する。これにより、瞬時流
入電力Ｅｃは抵抗Ｒ１，Ｒ２及びＲｎで速やかに処理さ
れ直流部の過電圧を抑制することができる。また、チョ
ッパ容量は図４に示すように、同一容量だけでなく、チ
ョッパ毎に容量を変化させることができる。
るようにオン数を制御すればよいことになる。図３によ
り、チョッパの動作を説明する。瞬時流入電力Ｅｃが変
換器２の処理能力（１ｐｕ）以上に増加し、時間ｔ＝ｔ
１に達すると電圧比較器ＣＰ１（設定レベルＥｃ）が動
作しゲート信号Ｇ１が出力されて第一のチョッパ２３が
動作する。さらに瞬時流入電力Ｅｃが増加しｔ＝ｔ２及
びｔ＝ｔｎに達すると電圧比較器ＣＰ２（設定レベルＥ
ｃ２）および電圧比較器ＣＰｎ（設定レベルＥｃｎ）が
動作し、ゲート信号Ｇ１，Ｇｎが出力され第二及び第ｎ
のチョッパ２４，２５が動作する。これにより、瞬時流
入電力Ｅｃは抵抗Ｒ１，Ｒ２及びＲｎで速やかに処理さ
れ直流部の過電圧を抑制することができる。また、チョ
ッパ容量は図４に示すように、同一容量だけでなく、チ
ョッパ毎に容量を変化させることができる。
【００１２】以上のようにして、電力変換器１を介して
流入する瞬時流入電力を検出し、この検出値に応じて複
数台並列構成したチョッパを動作させることにより直流
部の過電圧を抑制でき、しかもチョッパオン時の電圧低
下の速さを制御できるため平滑コンデンサ容量にこの分
余裕をとる必要がなく小型化できる。さらに電力処理の
容量をかせぐために並列化するチョッパを効率的に利用
でき、かつ直流電圧低下を防止できるので運転継続性が
向上する。このため、本発明は可変速揚水発電システム
あるいは可変速フライホイール（ＦＷＧ）システムなど
に適用することにより大きな効果が得られる。
流入する瞬時流入電力を検出し、この検出値に応じて複
数台並列構成したチョッパを動作させることにより直流
部の過電圧を抑制でき、しかもチョッパオン時の電圧低
下の速さを制御できるため平滑コンデンサ容量にこの分
余裕をとる必要がなく小型化できる。さらに電力処理の
容量をかせぐために並列化するチョッパを効率的に利用
でき、かつ直流電圧低下を防止できるので運転継続性が
向上する。このため、本発明は可変速揚水発電システム
あるいは可変速フライホイール（ＦＷＧ）システムなど
に適用することにより大きな効果が得られる。
【００１３】図４は本発明の他の実施例である。図１と
同一物には同じ番号を付しているので説明を省略する。
図１と異なる点はフイルタ回路２２の入力として電力検
出器２０の代わりに直流電圧検出信号Ｖｃを適用したと
ころにある。瞬時流入電力Ｅｃに比例して直流電圧Ｖｃ
も増大する。このため、瞬時流入電力Ｅｃの代わりに直
流電圧Ｖｃを用いてオンするチョッパのゲート数を増や
せば、瞬時流入電力Ｅｃに対して最適なオン数となり、
前述と同様の効果を得ることができる。
同一物には同じ番号を付しているので説明を省略する。
図１と異なる点はフイルタ回路２２の入力として電力検
出器２０の代わりに直流電圧検出信号Ｖｃを適用したと
ころにある。瞬時流入電力Ｅｃに比例して直流電圧Ｖｃ
も増大する。このため、瞬時流入電力Ｅｃの代わりに直
流電圧Ｖｃを用いてオンするチョッパのゲート数を増や
せば、瞬時流入電力Ｅｃに対して最適なオン数となり、
前述と同様の効果を得ることができる。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、電力変換器の交流側の
電圧と交流側の電流から変換器を介して直流側に流れ込
む瞬時流入電力を検出し、この検出値に応じて複数台並
列構成したチョッパを動作させることにより直流部の過
電圧を効果的に抑制することができる。
電圧と交流側の電流から変換器を介して直流側に流れ込
む瞬時流入電力を検出し、この検出値に応じて複数台並
列構成したチョッパを動作させることにより直流部の過
電圧を効果的に抑制することができる。
【００１５】さらに本発明によれば、チョッパオン時の
電圧低下速さを制御できるため、コンデンサ容量にこの
分余裕をとる必要がなく小型化できる。
電圧低下速さを制御できるため、コンデンサ容量にこの
分余裕をとる必要がなく小型化できる。
【００１６】さらに本発明によれば、処理電力容量をか
せぐためにチョッパを効率的に利用でき、運転継続性が
向上する。
せぐためにチョッパを効率的に利用でき、運転継続性が
向上する。
【図１】本発明の一実施例を示す電力変換器構成図。
【図２】過電圧抑制制御装置の構成図。
【図３】本発明の一実施例に係わるチョッパの動作説明
図。
図。
【図４】本発明の一実施例に係わるチョッパ容量の選定
図。
図。
【図５】本発明の他の実施例における電力変換器構成
図。
図。
１，２…電力変換器、３…変圧器、５，６…電流検出
器、７，８…変換器制御装置、１１…直流電圧制御装
置、２０…電力検出器、２１…フイルタ回路、２２…過
電圧抑制制御装置、２３，２４，２５…チョッパ、３０
…電圧検出器、４１…巻線型誘導電動機。
器、７，８…変換器制御装置、１１…直流電圧制御装
置、２０…電力検出器、２１…フイルタ回路、２２…過
電圧抑制制御装置、２３，２４，２５…チョッパ、３０
…電圧検出器、４１…巻線型誘導電動機。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 一瀬 雅哉 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所電力・電機開発本部内 (72)発明者 樋口 幹祐 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内
Claims (5)
- 【請求項１】変換器−直流−変換器の直流部に並列に複
数の電力消費手段を設けそれぞれの動作／非動作を独立
に決定する手段を備えたことを特徴とする電力変換器の
制御装置。 - 【請求項２】直流と交流の間を接続した電力変換器の直
流側と、電動機の回転子または固定子の巻線を交流に接
続するとともに他の一方の巻線に接続した電力変換器の
直流側を接続し、この二つの変換器を接続した直流部に
容量性の要素と、電動機に接続された電力変換器の交流
側の電流を検出する手段と、交流側の電圧を検出する手
段と、前記検出手段により検出した電流と電圧よりこの
変換器を介して流れる瞬時流入電力を検出する電力検出
手段を備えたものにおいて、直流部に瞬時流入電力を処
理するための複数台並列接続したチョッパ手段を備え、
前記検出した瞬時流入電力に応じて瞬時流入電力を処理
するチョッパの並列数を変更するようにした手段を備え
たことを特徴とする電力変換器の制御装置。 - 【請求項３】請求項２のチョッパ手段において、瞬時流
入電力を処理する手段が自己消弧型半導体素子であり、
この半導体素子のオンオフで処理する瞬時流入電力をそ
れぞれチョッパ容量毎に変化できるようにしたことを特
徴とする電力変換器の制御装置。 - 【請求項４】請求項２の電力検出手段において、検出し
た瞬時流入電力のリプル分を除去するためにフイルタ手
段を備えたことを特徴とする電力変換器の制御装置。 - 【請求項５】直流と交流の間を接続した電力変換器の直
流側と、電動機の回転子または固定子の巻線を交流に接
続するとともに他の一方の巻線に接続した電力変換器の
直流側を接続し、この二つの変換器を接続した直流部に
容量性の要素と、直流電圧を検出する手段を備えたもの
において、直流部に直流電力を処理するための複数台並
列接続したチョッパ手段を備え、前記検出した直流電圧
に応じて直流電力を処理するチョッパの並列数を変更す
るようにした手段を備えたことを特徴とする電力変換器
の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9166875A JPH1118486A (ja) | 1997-06-24 | 1997-06-24 | 電力変換器の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9166875A JPH1118486A (ja) | 1997-06-24 | 1997-06-24 | 電力変換器の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1118486A true JPH1118486A (ja) | 1999-01-22 |
Family
ID=15839254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9166875A Pending JPH1118486A (ja) | 1997-06-24 | 1997-06-24 | 電力変換器の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1118486A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7485980B2 (en) | 2006-03-10 | 2009-02-03 | Hitachi, Ltd. | Power converter for doubly-fed power generator system |
| US7952214B2 (en) | 2007-05-30 | 2011-05-31 | Hitachi, Ltd. | Wind power generation system and method of controlling power converter |
-
1997
- 1997-06-24 JP JP9166875A patent/JPH1118486A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7485980B2 (en) | 2006-03-10 | 2009-02-03 | Hitachi, Ltd. | Power converter for doubly-fed power generator system |
| US7952214B2 (en) | 2007-05-30 | 2011-05-31 | Hitachi, Ltd. | Wind power generation system and method of controlling power converter |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2495863B1 (en) | CMV reduction under BUS transient condition | |
| US5350988A (en) | Digital motor controller | |
| JP3864327B2 (ja) | Ｐｗｍサイクロコンバータ | |
| JPH09266695A (ja) | 周波数変換装置 | |
| EP1411624B1 (en) | Power inverter | |
| JP2000245168A (ja) | 電力変換器システム | |
| JPH1118486A (ja) | 電力変換器の制御装置 | |
| JP4487155B2 (ja) | Ｐｗｍサイクロコンバータの保護装置 | |
| JP3466784B2 (ja) | 発電装置 | |
| JP4276097B2 (ja) | インバータの駆動方法及びインバータ装置 | |
| JP3531506B2 (ja) | 過電圧防止装置を設けた電力変換器 | |
| WO2022149214A1 (ja) | 電力変換装置、空気調和機、及び冷凍サイクル適用機器 | |
| JP2888170B2 (ja) | 誘導電動機の制御方法及び装置 | |
| JP2005184985A (ja) | Ｐｗｍサイクロコンバータの入力電圧検出方法 | |
| JP3752804B2 (ja) | 交流機の制御装置 | |
| JPS58151879A (ja) | 交直変換回路の制御回路 | |
| JPH10239360A (ja) | 過電流検出回路 | |
| JP2816020B2 (ja) | セルビウス装置の制御方法 | |
| JP2006254624A (ja) | 交流交流変換器の制御装置 | |
| JP4235910B2 (ja) | 巻線形誘導電動機の制御装置 | |
| JPH10191640A (ja) | コンバータの制御装置 | |
| JP2619069B2 (ja) | 複数台のサイクロコンバータの制御方法 | |
| JP2000341984A (ja) | インバータ装置 | |
| JP2000152685A (ja) | 電動機制御装置 | |
| JP2005033958A (ja) | 直流電動機の速度制御装置 |