JPH11289767A - 電力変換装置の停電検知装置 - Google Patents
電力変換装置の停電検知装置Info
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- JPH11289767A JPH11289767A JP8699298A JP8699298A JPH11289767A JP H11289767 A JPH11289767 A JP H11289767A JP 8699298 A JP8699298 A JP 8699298A JP 8699298 A JP8699298 A JP 8699298A JP H11289767 A JPH11289767 A JP H11289767A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】交流鉄道車両に搭載したＰＷＭコンバータ装置
の停電検知機能を向上させる。 【解決手段】停電検知装置２０を乗算器２１と絶対値回
路２２と比較器２３とで構成し、乗算器２１でＰＷＭコ
ンバータ６の入力電圧の瞬時値を演算し、この瞬時値の
絶対値を絶対値回路２２に求め、求めた絶対値がしきい
値Ｖ1 を超えたときに比較器２３を動作させて停電検知
信号として出力することにより、負荷１０からの電力を
交流電源１側に回生中に交流電源１に停電が発生して
も、これを確実に検知できる。
の停電検知機能を向上させる。 【解決手段】停電検知装置２０を乗算器２１と絶対値回
路２２と比較器２３とで構成し、乗算器２１でＰＷＭコ
ンバータ６の入力電圧の瞬時値を演算し、この瞬時値の
絶対値を絶対値回路２２に求め、求めた絶対値がしきい
値Ｖ1 を超えたときに比較器２３を動作させて停電検知
信号として出力することにより、負荷１０からの電力を
交流電源１側に回生中に交流電源１に停電が発生して
も、これを確実に検知できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は交流を直流に変換
する電力変換装置、特に、交流鉄道車両に搭載される電
力変換装置としてのＰＷＭコンバータ装置の停電検知装
置に関する。
する電力変換装置、特に、交流鉄道車両に搭載される電
力変換装置としてのＰＷＭコンバータ装置の停電検知装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】交流鉄道車両に搭載される電力変換装置
においては、地上変電設備の事故，地震，事故点への電
力の供給停止等によるき電系統の停電時におけるき電線
の過電圧防止および車両の安全停止のため、又は、セク
ション通過時におけるこの電力変換装置の過電圧，過電
流防止のために、これらの停電を検知して、この車両の
力行動作もしくは回生ブレーキ動作を停止する必要があ
る。
においては、地上変電設備の事故，地震，事故点への電
力の供給停止等によるき電系統の停電時におけるき電線
の過電圧防止および車両の安全停止のため、又は、セク
ション通過時におけるこの電力変換装置の過電圧，過電
流防止のために、これらの停電を検知して、この車両の
力行動作もしくは回生ブレーキ動作を停止する必要があ
る。
【０００３】従来のこの種の停電検知方法として、下記
のような方法が知られている。 架線電圧の値が所定の範囲を逸脱したことにより検
知する。 特開平６−１８９４１１号公報に開示されている如
く、架線電圧の周波数が所定の範囲を逸脱したこと、ま
たは該周波数の変化率が所定の値を越えたことにより検
知する。
のような方法が知られている。 架線電圧の値が所定の範囲を逸脱したことにより検
知する。 特開平６−１８９４１１号公報に開示されている如
く、架線電圧の周波数が所定の範囲を逸脱したこと、ま
たは該周波数の変化率が所定の値を越えたことにより検
知する。
【０００４】 電力変換装置の出力電圧値が所定の範
囲を逸脱したことにより検知する。 特開平４−１１７１０３号公報に開示されている如
く、架線電圧に含まれる特定の高調波成分が増大したこ
とにより検知する。
囲を逸脱したことにより検知する。 特開平４−１１７１０３号公報に開示されている如
く、架線電圧に含まれる特定の高調波成分が増大したこ
とにより検知する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の制御方法によると、同一き電系統内に力行動作の
車両と、回生ブレーキ動作の別の車両とがある場合に停
電が発生すると、この力行動作の車両の消費電力と、回
生ブレーキ動作の別の車両の回生電力とがバランスした
状態では、この停電を速やかに検知することが困難なと
きがあった。
従来の制御方法によると、同一き電系統内に力行動作の
車両と、回生ブレーキ動作の別の車両とがある場合に停
電が発生すると、この力行動作の車両の消費電力と、回
生ブレーキ動作の別の車両の回生電力とがバランスした
状態では、この停電を速やかに検知することが困難なと
きがあった。
【０００６】この発明は上記問題点を解決し、車両が回
生ブレーキ動作時に発生した停電を速やかに検知する電
力変換装置の停電検知装置を提供することにある。
生ブレーキ動作時に発生した停電を速やかに検知する電
力変換装置の停電検知装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この第１の発明は、交流
電源に一次側を接続された変圧器と、該変圧器の二次側
にリアクトルを介して接続され、交流を直流に変換する
電力変換回路と、直流電圧指令値に基づいて前記電力変
換回路の入力電圧の振幅および位相に係わる制御量を生
成する制御装置とを備えた電力変換装置において、前記
電力変換回路の出力である直流電圧と該電力変換回路の
入力電圧に係わる制御量とに基づいて、該電力変換回路
の入力電圧の瞬時値を演算し、演算された前記瞬時値が
所定の値を超えたときに、前記交流電源に停電が発生し
たとして、停電検知信号を外部に出力する停電検知装置
を備える。
電源に一次側を接続された変圧器と、該変圧器の二次側
にリアクトルを介して接続され、交流を直流に変換する
電力変換回路と、直流電圧指令値に基づいて前記電力変
換回路の入力電圧の振幅および位相に係わる制御量を生
成する制御装置とを備えた電力変換装置において、前記
電力変換回路の出力である直流電圧と該電力変換回路の
入力電圧に係わる制御量とに基づいて、該電力変換回路
の入力電圧の瞬時値を演算し、演算された前記瞬時値が
所定の値を超えたときに、前記交流電源に停電が発生し
たとして、停電検知信号を外部に出力する停電検知装置
を備える。
【０００８】また第２の発明は前記電力変換装置におい
て、前記電力変換回路の出力である直流電圧と該電力変
換回路の入力電圧に係わる制御量とに基づいて、前記変
圧器の二次側電圧の瞬時値を演算し、演算された前記瞬
時値が所定の値を超えたときに、前記交流電源に停電が
発生したとして、停電検知信号を外部に出力する停電検
知装置を備える。
て、前記電力変換回路の出力である直流電圧と該電力変
換回路の入力電圧に係わる制御量とに基づいて、前記変
圧器の二次側電圧の瞬時値を演算し、演算された前記瞬
時値が所定の値を超えたときに、前記交流電源に停電が
発生したとして、停電検知信号を外部に出力する停電検
知装置を備える。
【０００９】また第３の発明は前記電力変換装置におい
て、前記電力変換回路の出力である直流電圧と該電力変
換回路の入力電圧に係わる制御量とに基づいて、該電力
変換回路の入力電圧の実効値を演算し、演算された前記
実効値が所定の値を超えたときに、前記交流電源に停電
が発生したとして、停電検知信号を外部に出力する停電
検知装置を備える。
て、前記電力変換回路の出力である直流電圧と該電力変
換回路の入力電圧に係わる制御量とに基づいて、該電力
変換回路の入力電圧の実効値を演算し、演算された前記
実効値が所定の値を超えたときに、前記交流電源に停電
が発生したとして、停電検知信号を外部に出力する停電
検知装置を備える。
【００１０】また第４の発明は前記電力変換装置におい
て、前記電力変換回路の出力である直流電圧と該電力変
換回路の入力電圧に係わる制御量とに基づいて、前記変
圧器の二次側電圧の実効値を演算し、演算された前記実
効値が所定の値を超えたときに、前記交流電源に停電が
発生したとして、停電検知信号を外部に出力する停電検
知装置を備える。
て、前記電力変換回路の出力である直流電圧と該電力変
換回路の入力電圧に係わる制御量とに基づいて、前記変
圧器の二次側電圧の実効値を演算し、演算された前記実
効値が所定の値を超えたときに、前記交流電源に停電が
発生したとして、停電検知信号を外部に出力する停電検
知装置を備える。
【００１１】また第５の発明は前記電力変換装置におい
て、前記電力変換回路の出力である直流電圧と該電力変
換回路の入力電圧に係わる制御量とに基づいて、該電力
変換回路の入力電圧の瞬時値を演算し、演算された前記
瞬時値が所定の値を超え、且つ、これが所定の時間継続
したときに、前記交流電源に停電が発生したとして、停
電検知信号を外部に出力する停電検知装置を備える。
て、前記電力変換回路の出力である直流電圧と該電力変
換回路の入力電圧に係わる制御量とに基づいて、該電力
変換回路の入力電圧の瞬時値を演算し、演算された前記
瞬時値が所定の値を超え、且つ、これが所定の時間継続
したときに、前記交流電源に停電が発生したとして、停
電検知信号を外部に出力する停電検知装置を備える。
【００１２】また第６の発明は前記電力変換装置におい
て、前記電力変換回路の出力である直流電圧と該電力変
換回路の入力電圧に係わる制御量とに基づいて、前記変
圧器の二次側電圧の瞬時値を演算し、演算された前記瞬
時値が所定の値を超え、且つ、これが所定の時間継続し
たときに、前記交流電源に停電が発生したとして、停電
検知信号を外部に出力する停電検知装置を備える。
て、前記電力変換回路の出力である直流電圧と該電力変
換回路の入力電圧に係わる制御量とに基づいて、前記変
圧器の二次側電圧の瞬時値を演算し、演算された前記瞬
時値が所定の値を超え、且つ、これが所定の時間継続し
たときに、前記交流電源に停電が発生したとして、停電
検知信号を外部に出力する停電検知装置を備える。
【００１３】また第７の発明は前記電力変換装置におい
て、前記電力変換回路の出力である直流電圧と該電力変
換回路の入力電圧に係わる制御量とに基づいて、該電力
変換回路の入力電圧の実効値を演算し、演算された前記
実効値が所定の値を超え、且つ、これが所定の時間継続
したときに、前記交流電源に停電が発生したとして、停
電検知信号を外部に出力する停電検知装置を備える。
て、前記電力変換回路の出力である直流電圧と該電力変
換回路の入力電圧に係わる制御量とに基づいて、該電力
変換回路の入力電圧の実効値を演算し、演算された前記
実効値が所定の値を超え、且つ、これが所定の時間継続
したときに、前記交流電源に停電が発生したとして、停
電検知信号を外部に出力する停電検知装置を備える。
【００１４】また第８の発明は前記電力変換装置におい
て、前記電力変換回路の出力である直流電圧と該電力変
換回路の入力電圧に係わる制御量とに基づいて、前記変
圧器の二次側電圧の実効値を演算し、演算された前記実
効値が所定の値を超え、且つ、これが所定の時間継続し
たときに、前記交流電源に停電が発生したとして、停電
検知信号を外部に出力する停電検知装置を備える。
て、前記電力変換回路の出力である直流電圧と該電力変
換回路の入力電圧に係わる制御量とに基づいて、前記変
圧器の二次側電圧の実効値を演算し、演算された前記実
効値が所定の値を超え、且つ、これが所定の時間継続し
たときに、前記交流電源に停電が発生したとして、停電
検知信号を外部に出力する停電検知装置を備える。
【００１５】この発明によれば、後述の如く、前記電力
変換装置の停電検知装置のための特別な検出器を必要と
せず、該電力変換装置が備える検出器と、前記制御装置
が備える調節または演算回路の制御量とから演算した瞬
時値もしくは実効値に基づいて停電検知信号を生成する
ことができる。
変換装置の停電検知装置のための特別な検出器を必要と
せず、該電力変換装置が備える検出器と、前記制御装置
が備える調節または演算回路の制御量とから演算した瞬
時値もしくは実効値に基づいて停電検知信号を生成する
ことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１は、この発明の第１の実施例
を示す電力変換装置及び該装置の停電検知装置の回路構
成図である。図１に示した電力変換装置において、１は
図示の架線とレールとの間に給電される交流電源、２は
架線に接触するパンダグラフ、３はレール上の車輪、４
は一次側をパンダグラフ２と車輪３とに接続される変圧
器、５は一端を変圧器４の二次側に接続されるリアクト
ル、６はＩＧＢＴとダイオードとの逆並列回路をブリッ
ジ接続してなる電力変換回路としてのＰＷＭコンバー
タ、７はＰＷＭコンバータ６の出力を平滑するフィルタ
コンデンサ、８はフィルタコンデンサ７の両端電圧を検
出する直流電圧検出器、９はＰＷＭコンバータ６の入力
電流を検出する交流電流検出器、１０はフィルタコンデ
ンサ７の両端に接続され、車輪３に連結された図示しな
い電動機に電力を供給する例えば３レベルインバータな
どからなる負荷、１１はＰＷＭコンバータ６の出力、す
なわちフィルタコンデンサ７の両端電圧を所望の値に調
整する制御装置をそれぞれ示し、また、２０はこの電力
変換装置の停電検知装置を示している。
を示す電力変換装置及び該装置の停電検知装置の回路構
成図である。図１に示した電力変換装置において、１は
図示の架線とレールとの間に給電される交流電源、２は
架線に接触するパンダグラフ、３はレール上の車輪、４
は一次側をパンダグラフ２と車輪３とに接続される変圧
器、５は一端を変圧器４の二次側に接続されるリアクト
ル、６はＩＧＢＴとダイオードとの逆並列回路をブリッ
ジ接続してなる電力変換回路としてのＰＷＭコンバー
タ、７はＰＷＭコンバータ６の出力を平滑するフィルタ
コンデンサ、８はフィルタコンデンサ７の両端電圧を検
出する直流電圧検出器、９はＰＷＭコンバータ６の入力
電流を検出する交流電流検出器、１０はフィルタコンデ
ンサ７の両端に接続され、車輪３に連結された図示しな
い電動機に電力を供給する例えば３レベルインバータな
どからなる負荷、１１はＰＷＭコンバータ６の出力、す
なわちフィルタコンデンサ７の両端電圧を所望の値に調
整する制御装置をそれぞれ示し、また、２０はこの電力
変換装置の停電検知装置を示している。
【００１７】この制御装置１１は図示の直流電圧指令値
Ｖd * と直流電圧検出器８の検出値との偏差を求める加
算器１２と、この偏差を調節演算して交流電流の振幅指
令値として出力する電圧調整器（ＡＶＲ）１３と、図示
のＰＷＭコンバータ６の入力電圧の制御位相指令値θ*
に基づく基準正弦波を発生する正弦波発生器（ｓｉｎ）
１４と、この基準正弦波と前記振幅指令値とを乗算した
交流電流指令値を求める乗算器１５と、この交流電流指
令値と交流電流検出器９の検出値との偏差を求める加算
器１６と、この偏差を調節演算してＰＷＭコンバータ６
の変調信号として出力する電流調整器（ＡＣＲ）１７
と、この変調信号に基づいたＰＷＭ演算を行い、ＰＷＭ
コンバータ６を構成するそれぞれのＩＧＢＴのゲート信
号を生成するＰＷＭ回路１８とから構成されている。
Ｖd * と直流電圧検出器８の検出値との偏差を求める加
算器１２と、この偏差を調節演算して交流電流の振幅指
令値として出力する電圧調整器（ＡＶＲ）１３と、図示
のＰＷＭコンバータ６の入力電圧の制御位相指令値θ*
に基づく基準正弦波を発生する正弦波発生器（ｓｉｎ）
１４と、この基準正弦波と前記振幅指令値とを乗算した
交流電流指令値を求める乗算器１５と、この交流電流指
令値と交流電流検出器９の検出値との偏差を求める加算
器１６と、この偏差を調節演算してＰＷＭコンバータ６
の変調信号として出力する電流調整器（ＡＣＲ）１７
と、この変調信号に基づいたＰＷＭ演算を行い、ＰＷＭ
コンバータ６を構成するそれぞれのＩＧＢＴのゲート信
号を生成するＰＷＭ回路１８とから構成されている。
【００１８】図１に示した電力変換装置はＰＷＭコンバ
ータ装置と称され、周知の技術により、交流電源１側か
ら見た力率をほぼ１にできること、負荷１０からの電力
を交流電源１に回生できることなどの特徴を有し、近
年、制御装置１１の機能をマイクロコンピュータで具現
されたものが一般的になっている。さらに、図１に示し
た電力変換装置の停電検知装置２０には電流調整器１７
の出力の変調信号（λ）と直流電圧検出器８の検出値
（Ｖd ）とからＰＷＭコンバータ６の入力電圧の瞬時値
（ｖc ）を演算する乗算器２１と、この瞬時値の絶対値
（｜ｖc ｜）を演算する絶対値回路（ＡＢＳ）２２と、
この絶対値（｜ｖc ｜）が図示のしきい値（Ｖ1 ）を超
えたときに停電検知信号を出力し、例えばＰＷＭ回路１
８の演算動作を停止させる比較器２３とを備えている。
ータ装置と称され、周知の技術により、交流電源１側か
ら見た力率をほぼ１にできること、負荷１０からの電力
を交流電源１に回生できることなどの特徴を有し、近
年、制御装置１１の機能をマイクロコンピュータで具現
されたものが一般的になっている。さらに、図１に示し
た電力変換装置の停電検知装置２０には電流調整器１７
の出力の変調信号（λ）と直流電圧検出器８の検出値
（Ｖd ）とからＰＷＭコンバータ６の入力電圧の瞬時値
（ｖc ）を演算する乗算器２１と、この瞬時値の絶対値
（｜ｖc ｜）を演算する絶対値回路（ＡＢＳ）２２と、
この絶対値（｜ｖc ｜）が図示のしきい値（Ｖ1 ）を超
えたときに停電検知信号を出力し、例えばＰＷＭ回路１
８の演算動作を停止させる比較器２３とを備えている。
【００１９】この停電検知装置２０において、交流鉄道
車両が回生ブレーキ動作時に交流電源１に停電が発生す
ると、負荷１０としてのこの車両の回生電力を交流電源
１側に回生すべく、交流電源１の電圧が減少または零に
なっているにも係わらず、ＰＷＭコンバータ６の入力電
圧の対向電圧としての乗算器２１の出力電圧の振幅がよ
り増大する。すなわち、比較器２３が動作して停電検知
信号を出力する。
車両が回生ブレーキ動作時に交流電源１に停電が発生す
ると、負荷１０としてのこの車両の回生電力を交流電源
１側に回生すべく、交流電源１の電圧が減少または零に
なっているにも係わらず、ＰＷＭコンバータ６の入力電
圧の対向電圧としての乗算器２１の出力電圧の振幅がよ
り増大する。すなわち、比較器２３が動作して停電検知
信号を出力する。
【００２０】図２は、この発明の第２の実施例を示す電
力変換装置及び該装置の停電検知装置の回路構成図であ
り、図１に示した実施例回路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２に示した停電検知装置３０には乗算器２１，絶対値
回路２２，比較器２３の他に、リアクトル５のインダク
タンスをＬとしたときに、交流電流検出器９の検出値の
微分値（ｄｉ／ｄｔ）に前記Ｌを乗算して得られるリア
クトル５の両端電圧を求める電圧演算回路３１と、この
両端電圧と乗算器２１で得られたＰＷＭコンバータ６の
入力電圧の瞬時値（ｖc ）とを加算し、変圧器２の二次
側電圧の瞬時値（ｖs ）を得る加算器３２とを備えてい
る。
力変換装置及び該装置の停電検知装置の回路構成図であ
り、図１に示した実施例回路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２に示した停電検知装置３０には乗算器２１，絶対値
回路２２，比較器２３の他に、リアクトル５のインダク
タンスをＬとしたときに、交流電流検出器９の検出値の
微分値（ｄｉ／ｄｔ）に前記Ｌを乗算して得られるリア
クトル５の両端電圧を求める電圧演算回路３１と、この
両端電圧と乗算器２１で得られたＰＷＭコンバータ６の
入力電圧の瞬時値（ｖc ）とを加算し、変圧器２の二次
側電圧の瞬時値（ｖs ）を得る加算器３２とを備えてい
る。
【００２１】この停電検知装置３０において、交流鉄道
車両が回生ブレーキ動作時に交流電源１に停電が発生す
ると、負荷１０としてのこの車両の回生電力を交流電源
１側に回生すべく、交流電源１の電圧が減少または零に
なっているにも係わらず、ＰＷＭコンバータ６の入力電
圧の対向電圧としての乗算器２１の出力電圧の振幅がよ
り増大するのに伴って、変圧器２の二次側電圧の瞬時値
もより上昇し、その結果、図示のしきい値（Ｖ2 ）を超
え、比較器２３が動作して停電検知信号を出力する。
車両が回生ブレーキ動作時に交流電源１に停電が発生す
ると、負荷１０としてのこの車両の回生電力を交流電源
１側に回生すべく、交流電源１の電圧が減少または零に
なっているにも係わらず、ＰＷＭコンバータ６の入力電
圧の対向電圧としての乗算器２１の出力電圧の振幅がよ
り増大するのに伴って、変圧器２の二次側電圧の瞬時値
もより上昇し、その結果、図示のしきい値（Ｖ2 ）を超
え、比較器２３が動作して停電検知信号を出力する。
【００２２】図３は、この発明の第３の実施例を示す電
力変換装置及び該装置の停電検知装置の回路構成図であ
り、図１に示した実施例回路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３に示した停電検知装置４０には乗算器２１，比較器
２３の他に、乗算器２１の出力であるＰＷＭコンバータ
６の入力電圧の瞬時値（ｖc ）から実効値（ｖcRMS）を
得る実効値演算回路（ＲＭＳ）４１を備えている。
力変換装置及び該装置の停電検知装置の回路構成図であ
り、図１に示した実施例回路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３に示した停電検知装置４０には乗算器２１，比較器
２３の他に、乗算器２１の出力であるＰＷＭコンバータ
６の入力電圧の瞬時値（ｖc ）から実効値（ｖcRMS）を
得る実効値演算回路（ＲＭＳ）４１を備えている。
【００２３】なお、実効値演算回路４１の機能をマイク
ロコンピュータを用いて行う場合は、下記の演算式の演
算を行う。
ロコンピュータを用いて行う場合は、下記の演算式の演
算を行う。
【００２４】
【数１】 ｖcRMS＝｛（１／Ｔ） ×（ｖc(1) 2 ＴS ＋ｖc(2) 2 ＴS ＋・・＋ｖc(N) 2 ＴS ）｝1/2 …（１） ここで、ｖcRMS：実効値、ＴS ：サンプリング周期、ｖ
c(K)：Ｋ（Ｋ＝１・２・・・Ｎ）回目のサンプル時の乗
算器２１の出力である。従って、計測期間としての交流
電源１の半周期または１周期のＴはＴ＝ＴS ・Ｎの関係
から、式（１）は式（２）に変形される。
c(K)：Ｋ（Ｋ＝１・２・・・Ｎ）回目のサンプル時の乗
算器２１の出力である。従って、計測期間としての交流
電源１の半周期または１周期のＴはＴ＝ＴS ・Ｎの関係
から、式（１）は式（２）に変形される。
【００２５】
【数２】 ｖcRMS＝｛（１／Ｔ）（ｖc(1) 2 ＋ｖc(2) 2 ＋・・＋ｖc(N) 2 ）｝1/2 …（２） すなわち、式（２）で演算された実効値を保持しつ
つ、、計測期間（Ｔ）が終了する毎に新たな実効値とし
て比較器２３へ出力する。この停電検知装置４０におい
て、交流鉄道車両が回生ブレーキ動作時に交流電源１に
停電が発生すると、負荷１０としてのこの車両の回生電
力を交流電源１側に回生すべく、交流電源１の電圧が減
少または零になっているにも係わらず、ＰＷＭコンバー
タ６の入力電圧の対向電圧としての乗算器２１の出力電
圧の振幅がより増大し、実効値演算回路４１の演算値も
より増大する。すなわち、比較器２３では、前記実効値
（ｖcRMS）が図示のしきい値（Ｖ3 ）を超えたときに停
電検知信号を出力する。
つ、、計測期間（Ｔ）が終了する毎に新たな実効値とし
て比較器２３へ出力する。この停電検知装置４０におい
て、交流鉄道車両が回生ブレーキ動作時に交流電源１に
停電が発生すると、負荷１０としてのこの車両の回生電
力を交流電源１側に回生すべく、交流電源１の電圧が減
少または零になっているにも係わらず、ＰＷＭコンバー
タ６の入力電圧の対向電圧としての乗算器２１の出力電
圧の振幅がより増大し、実効値演算回路４１の演算値も
より増大する。すなわち、比較器２３では、前記実効値
（ｖcRMS）が図示のしきい値（Ｖ3 ）を超えたときに停
電検知信号を出力する。
【００２６】図４は、この発明の第４の実施例を示す電
力変換装置及び該装置の停電検知装置の回路構成図であ
り、図１〜図３に示した実施例回路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
わちこの停電検知装置５０においては、実効値演算回路
４１では加算器３２で得られた変圧器２の二次側電圧の
瞬時値（ｖs ）を式（２）と同様の演算式で変圧器２の
二次側電圧の実効値（ｖsRMS）を求め、計測期間（Ｔ）
が終了する毎に新たな実効値として比較器２３へ出力す
る。
力変換装置及び該装置の停電検知装置の回路構成図であ
り、図１〜図３に示した実施例回路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
わちこの停電検知装置５０においては、実効値演算回路
４１では加算器３２で得られた変圧器２の二次側電圧の
瞬時値（ｖs ）を式（２）と同様の演算式で変圧器２の
二次側電圧の実効値（ｖsRMS）を求め、計測期間（Ｔ）
が終了する毎に新たな実効値として比較器２３へ出力す
る。
【００２７】この停電検知装置５０において、交流鉄道
車両が回生ブレーキ動作時に交流電源１に停電が発生す
ると、負荷１０としてのこの車両の回生電力を交流電源
１側に回生すべく、交流電源１の電圧が減少または零に
なっているにも係わらず、ＰＷＭコンバータ６の入力電
圧の対向電圧としての乗算器２１の出力電圧の振幅がよ
り増大するのに伴って、変圧器２の二次側電圧の実効値
もより上昇し、その結果、図示のしきい値（Ｖ4 ）を超
え、比較器２３が動作して停電検知信号を出力する。
車両が回生ブレーキ動作時に交流電源１に停電が発生す
ると、負荷１０としてのこの車両の回生電力を交流電源
１側に回生すべく、交流電源１の電圧が減少または零に
なっているにも係わらず、ＰＷＭコンバータ６の入力電
圧の対向電圧としての乗算器２１の出力電圧の振幅がよ
り増大するのに伴って、変圧器２の二次側電圧の実効値
もより上昇し、その結果、図示のしきい値（Ｖ4 ）を超
え、比較器２３が動作して停電検知信号を出力する。
【００２８】図５は、この発明の第５の実施例を示す電
力変換装置及び該装置の停電検知装置の回路構成図であ
り、図１に示した実施例回路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
５に示した停電検知装置６０においては、乗算器２１，
絶対値回路２２，比較器２３の他にタイマ６１を備えて
いる。
力変換装置及び該装置の停電検知装置の回路構成図であ
り、図１に示した実施例回路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
５に示した停電検知装置６０においては、乗算器２１，
絶対値回路２２，比較器２３の他にタイマ６１を備えて
いる。
【００２９】この停電検知装置６０では、絶対値回路２
２で得られた｜ｖc ｜がＶ1 を超え、且つ、これがタイ
マ６１の時限Ｔ1 時間継続したときに、交流電源１に停
電が発生したとして、停電検知信号を出力し、該時限Ｔ
1 を設けることにより、ノイズなどによる誤検知を防止
できる。図６は、この発明の第６の実施例を示す電力変
換装置及び該装置の停電検知装置の回路構成図であり、
図２に示した実施例回路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。
２で得られた｜ｖc ｜がＶ1 を超え、且つ、これがタイ
マ６１の時限Ｔ1 時間継続したときに、交流電源１に停
電が発生したとして、停電検知信号を出力し、該時限Ｔ
1 を設けることにより、ノイズなどによる誤検知を防止
できる。図６は、この発明の第６の実施例を示す電力変
換装置及び該装置の停電検知装置の回路構成図であり、
図２に示した実施例回路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。
【００３０】すなわち図６に示した停電検知装置７０に
おいては、乗算器２１，絶対値回路２２，比較器２３，
電圧演算回路３１，加算器３２の他にタイマ７１を備え
ている。この停電検知装置７０では、絶対値回路２２で
得られた｜ｖS ｜がＶ2 を超え、且つ、これがタイマ７
１の時限Ｔ2 時間継続したときに、交流電源１に停電が
発生したとして、停電検知信号を出力し、該時限Ｔ2 を
設けることにより、ノイズなどによる誤検知を防止でき
る。
おいては、乗算器２１，絶対値回路２２，比較器２３，
電圧演算回路３１，加算器３２の他にタイマ７１を備え
ている。この停電検知装置７０では、絶対値回路２２で
得られた｜ｖS ｜がＶ2 を超え、且つ、これがタイマ７
１の時限Ｔ2 時間継続したときに、交流電源１に停電が
発生したとして、停電検知信号を出力し、該時限Ｔ2 を
設けることにより、ノイズなどによる誤検知を防止でき
る。
【００３１】図７は、この発明の第７の実施例を示す電
力変換装置及び該装置の停電検知装置の回路構成図であ
り、図３に示した実施例回路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
７に示した停電検知装置８０においては、乗算器２１，
比較器２３，実効値演算回路４１の他にタイマ８１を備
えている。
力変換装置及び該装置の停電検知装置の回路構成図であ
り、図３に示した実施例回路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
７に示した停電検知装置８０においては、乗算器２１，
比較器２３，実効値演算回路４１の他にタイマ８１を備
えている。
【００３２】この停電検知装置６０では、実効値演算回
路４１で得られたｖcRMSがＶ3 を超え、且つ、これがタ
イマ８１の時限Ｔ3 時間継続したときに、交流電源１に
停電が発生したとして、停電検知信号を出力し、該時限
Ｔ3 を設けることにより、ノイズなどによる誤検知を防
止できる。図８は、この発明の第８の実施例を示す電力
変換装置及び該装置の停電検知装置の回路構成図であ
り、図４に示した実施例回路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。
路４１で得られたｖcRMSがＶ3 を超え、且つ、これがタ
イマ８１の時限Ｔ3 時間継続したときに、交流電源１に
停電が発生したとして、停電検知信号を出力し、該時限
Ｔ3 を設けることにより、ノイズなどによる誤検知を防
止できる。図８は、この発明の第８の実施例を示す電力
変換装置及び該装置の停電検知装置の回路構成図であ
り、図４に示した実施例回路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。
【００３３】すなわち図８に示した停電検知装置９０に
おいては、乗算器２１，比較器２３，電圧演算回路３
１，加算器３２，実効値演算回路４１の他にタイマ９１
を備えている。この停電検知装置９０では、実効値演算
回路４１で得られたｖsRMSがＶ4 を超え、且つ、これが
タイマ９１の時限Ｔ4 時間継続したときに、交流電源１
に停電が発生したとして、停電検知信号を出力し、該時
限Ｔ4 を設けることにより、ノイズなどによる誤検知を
防止できる。
おいては、乗算器２１，比較器２３，電圧演算回路３
１，加算器３２，実効値演算回路４１の他にタイマ９１
を備えている。この停電検知装置９０では、実効値演算
回路４１で得られたｖsRMSがＶ4 を超え、且つ、これが
タイマ９１の時限Ｔ4 時間継続したときに、交流電源１
に停電が発生したとして、停電検知信号を出力し、該時
限Ｔ4 を設けることにより、ノイズなどによる誤検知を
防止できる。
【００３４】なお、図３，図４，図７，図８に示した実
施例回路の実効値演算回路４１においては、ＰＷＭコン
バータ６の入力側電圧または変圧器２の二次側電圧の瞬
時値より実効値を演算しているが、ＰＷＭ回路１８の変
調周波数が比較的低いときには、該瞬時値のうち基本波
成分をフィルタなどで抽出し、この抽出値の実効値によ
る方法を用いてもよい。
施例回路の実効値演算回路４１においては、ＰＷＭコン
バータ６の入力側電圧または変圧器２の二次側電圧の瞬
時値より実効値を演算しているが、ＰＷＭ回路１８の変
調周波数が比較的低いときには、該瞬時値のうち基本波
成分をフィルタなどで抽出し、この抽出値の実効値によ
る方法を用いてもよい。
【００３５】
【発明の効果】この発明によれば、電力変換装置として
のＰＷＭコンバータ装置の停電検知装置のための特別な
検出器を必要とせず、該電力変換装置が備える検出器
と、前記制御装置が備える調節または演算回路の制御量
とから演算した瞬時値もしくは実効値に基づいて停電検
知信号を生成することができる。
のＰＷＭコンバータ装置の停電検知装置のための特別な
検出器を必要とせず、該電力変換装置が備える検出器
と、前記制御装置が備える調節または演算回路の制御量
とから演算した瞬時値もしくは実効値に基づいて停電検
知信号を生成することができる。
【００３６】特に、回生ブレーキ動作が頻繁に行われる
交流鉄道車両に搭載されるＰＷＭコンバータ装置の停電
検知装置に好適である。
交流鉄道車両に搭載されるＰＷＭコンバータ装置の停電
検知装置に好適である。
【図１】この発明の第１の実施例を示す電力変換装置の
停電検知装置の回路構成図
停電検知装置の回路構成図
【図２】この発明の第２の実施例を示す電力変換装置の
停電検知装置の回路構成図
停電検知装置の回路構成図
【図３】この発明の第３の実施例を示す電力変換装置の
停電検知装置の回路構成図
停電検知装置の回路構成図
【図４】この発明の第４の実施例を示す電力変換装置の
停電検知装置の回路構成図
停電検知装置の回路構成図
【図５】この発明の第５の実施例を示す電力変換装置の
停電検知装置の回路構成図
停電検知装置の回路構成図
【図６】この発明の第６の実施例を示す電力変換装置の
停電検知装置の回路構成図
停電検知装置の回路構成図
【図７】この発明の第７の実施例を示す電力変換装置の
停電検知装置の回路構成図
停電検知装置の回路構成図
【図８】この発明の第８の実施例を示す電力変換装置の
停電検知装置の回路構成図
停電検知装置の回路構成図
１…交流電源、２…パンダグラフ、３…車輪、４…変圧
器、５…リアクトル、６…ＰＷＭコンバータ、７…フィ
ルタコンデンサ、８…直流電圧検出器、９…交流電流検
出器、１０…負荷、１１…制御装置、２０…停電検知装
置、２１…乗算器２１、２２…絶対値回路、２３…比較
器、３０…停電検知装置、３１…電圧演算回路、３２…
加算器３２、４０…停電検知装置、４１…実効値演算回
路、５０，６０，７０，８０，９０…停電検知装置、６
１，７１，８１，９１…タイマ。
器、５…リアクトル、６…ＰＷＭコンバータ、７…フィ
ルタコンデンサ、８…直流電圧検出器、９…交流電流検
出器、１０…負荷、１１…制御装置、２０…停電検知装
置、２１…乗算器２１、２２…絶対値回路、２３…比較
器、３０…停電検知装置、３１…電圧演算回路、３２…
加算器３２、４０…停電検知装置、４１…実効値演算回
路、５０，６０，７０，８０，９０…停電検知装置、６
１，７１，８１，９１…タイマ。
Claims (8)
- 【請求項１】交流電源に一次側を接続された変圧器と、
該変圧器の二次側にリアクトルを介して接続され、交流
を直流に変換する電力変換回路と、直流電圧指令値に基
づいて前記電力変換回路の入力電圧の振幅および位相に
係わる制御量を生成する制御装置とを備えた電力変換装
置において、 前記電力変換回路の出力である直流電圧と該電力変換回
路の入力電圧に係わる制御量とに基づいて、該電力変換
回路の入力電圧の瞬時値を演算し、 演算された前記瞬時値が所定の値を超えたときに、前記
交流電源に停電が発生したとして、停電検知信号を外部
に出力する機能を備えたことを特徴とする電力変換装置
の停電検知装置。 - 【請求項２】交流電源に一次側を接続された変圧器と、
該変圧器の二次側にリアクトルを介して接続され、交流
を直流に変換する電力変換回路と、直流電圧指令値に基
づいて前記電力変換回路の入力電圧の振幅および位相に
係わる制御量を生成する制御装置とを備えた電力変換装
置において、 前記電力変換回路の出力である直流電圧と該電力変換回
路の入力電圧に係わる制御量とに基づいて、前記変圧器
の二次側電圧の瞬時値を演算し、 演算された前記瞬時値が所定の値を超えたときに、前記
交流電源に停電が発生したとして、停電検知信号を外部
に出力する機能を備えたことを特徴とする電力変換装置
の停電検知装置。 - 【請求項３】交流電源に一次側を接続された変圧器と、
該変圧器の二次側にリアクトルを介して接続され、交流
を直流に変換する電力変換回路と、直流電圧指令値に基
づいて前記電力変換回路の入力電圧の振幅および位相に
係わる制御量を生成する制御装置とを備えた電力変換装
置において、 前記電力変換回路の出力である直流電圧と該電力変換回
路の入力電圧に係わる制御量とに基づいて、該電力変換
回路の入力電圧の実効値を演算し、 演算された前記実効値が所定の値を超えたときに、前記
交流電源に停電が発生したとして、停電検知信号を外部
に出力する機能を備えたことを特徴とする電力変換装置
の停電検知装置。 - 【請求項４】交流電源に一次側を接続された変圧器と、
該変圧器の二次側にリアクトルを介して接続され、交流
を直流に変換する電力変換回路と、直流電圧指令値に基
づいて前記電力変換回路の入力電圧の振幅および位相に
係わる制御量を生成する制御装置とを備えた電力変換装
置において、 前記電力変換回路の出力である直流電圧と該電力変換回
路の入力電圧に係わる制御量とに基づいて、前記変圧器
の二次側電圧の実効値を演算し、 演算された前記実効値が所定の値を超えたときに、前記
交流電源に停電が発生したとして、停電検知信号を外部
に出力する機能を備えたことを特徴とする電力変換装置
の停電検知装置。 - 【請求項５】交流電源に一次側を接続された変圧器と、
該変圧器の二次側にリアクトルを介して接続され、交流
を直流に変換する電力変換回路と、直流電圧指令値に基
づいて前記電力変換回路の入力電圧の振幅および位相に
係わる制御量を生成する制御装置とを備えた電力変換装
置において、 前記電力変換回路の出力である直流電圧と該電力変換回
路の入力電圧に係わる制御量とに基づいて、該電力変換
回路の入力電圧の瞬時値を演算し、 演算された前記瞬時値が所定の値を超え、且つ、これが
所定の時間継続したときに、前記交流電源に停電が発生
したとして、停電検知信号を外部に出力する機能を備え
たことを特徴とする電力変換装置の停電検知装置。 - 【請求項６】交流電源に一次側を接続された変圧器と、
該変圧器の二次側にリアクトルを介して接続され、交流
を直流に変換する電力変換回路と、直流電圧指令値に基
づいて前記電力変換回路の入力電圧の振幅および位相に
係わる制御量を生成する制御装置とを備えた電力変換装
置において、 前記電力変換回路の出力である直流電圧と該電力変換回
路の入力電圧に係わる制御量とに基づいて、前記変圧器
の二次側電圧の瞬時値を演算し、 演算された前記瞬時値が所定の値を超え、且つ、これが
所定の時間継続したときに、前記交流電源に停電が発生
したとして、停電検知信号を外部に出力する機能を備え
たことを特徴とする電力変換装置の停電検知装置。 - 【請求項７】交流電源に一次側を接続された変圧器と、
該変圧器の二次側にリアクトルを介して接続され、交流
を直流に変換する電力変換回路と、直流電圧指令値に基
づいて前記電力変換回路の入力電圧の振幅および位相に
係わる制御量を生成する制御装置とを備えた電力変換装
置において、 前記電力変換回路の出力である直流電圧と該電力変換回
路の入力電圧に係わる制御量とに基づいて、該電力変換
回路の入力電圧の実効値を演算し、 演算された前記実効値が所定の値を超え、且つ、これが
所定の時間継続したときに、前記交流電源に停電が発生
したとして、停電検知信号を外部に出力する機能を備え
たことを特徴とする電力変換装置の停電検知装置。 - 【請求項８】交流電源に一次側を接続された変圧器と、
該変圧器の二次側にリアクトルを介して接続され、交流
を直流に変換する電力変換回路と、直流電圧指令値に基
づいて前記電力変換回路の入力電圧の振幅および位相に
係わる制御量を生成する制御装置とを備えた電力変換装
置において、 前記電力変換回路の出力である直流電圧と該電力変換回
路の入力電圧に係わる制御量とに基づいて、前記変圧器
の二次側電圧の実効値を演算し、 演算された前記実効値が所定の値を超え、且つ、これが
所定の時間継続したときに、前記交流電源に停電が発生
したとして、停電検知信号を外部に出力する機能を備え
たことを特徴とする電力変換装置の停電検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8699298A JP3687335B2 (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 電力変換装置の停電検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8699298A JP3687335B2 (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 電力変換装置の停電検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11289767A true JPH11289767A (ja) | 1999-10-19 |
| JP3687335B2 JP3687335B2 (ja) | 2005-08-24 |
Family
ID=13902378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8699298A Expired - Lifetime JP3687335B2 (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 電力変換装置の停電検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3687335B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009044781A (ja) * | 2007-08-06 | 2009-02-26 | Meidensha Corp | 電源回生インバータ装置の停電検出装置 |
| JP2012023921A (ja) * | 2010-07-16 | 2012-02-02 | Fuji Electric Co Ltd | 電力変換装置 |
| JP2013165543A (ja) * | 2012-02-09 | 2013-08-22 | Hitachi Computer Peripherals Co Ltd | デジタル制御電源装置およびデジタル制御電源装置における制御方法 |
| US20210135599A1 (en) * | 2019-11-05 | 2021-05-06 | Hamilton Sundstrand Corporation | Power device health monitoring utilising a bridge arrangement |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3442106A1 (de) * | 2017-08-08 | 2019-02-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Oberspannungssensorfreie antriebsvorrichtung |
-
1998
- 1998-03-31 JP JP8699298A patent/JP3687335B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009044781A (ja) * | 2007-08-06 | 2009-02-26 | Meidensha Corp | 電源回生インバータ装置の停電検出装置 |
| JP2012023921A (ja) * | 2010-07-16 | 2012-02-02 | Fuji Electric Co Ltd | 電力変換装置 |
| JP2013165543A (ja) * | 2012-02-09 | 2013-08-22 | Hitachi Computer Peripherals Co Ltd | デジタル制御電源装置およびデジタル制御電源装置における制御方法 |
| US20210135599A1 (en) * | 2019-11-05 | 2021-05-06 | Hamilton Sundstrand Corporation | Power device health monitoring utilising a bridge arrangement |
| EP3820031A1 (en) * | 2019-11-05 | 2021-05-12 | Hamilton Sundstrand Corporation | Power device health monitoring utilising a bridge arrangement |
| US11664742B2 (en) | 2019-11-05 | 2023-05-30 | Hamilton Sundstrand Corporation | Power device health monitoring utilising a bridge arrangement |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3687335B2 (ja) | 2005-08-24 |
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