JPS5864519A - Ｐｗｍ制御変換器の制御方法 - Google Patents
Ｐｗｍ制御変換器の制御方法Info
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- JPS5864519A JPS5864519A JP56162672A JP16267281A JPS5864519A JP S5864519 A JPS5864519 A JP S5864519A JP 56162672 A JP56162672 A JP 56162672A JP 16267281 A JP16267281 A JP 16267281A JP S5864519 A JPS5864519 A JP S5864519A
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/70—Regulating power factor; Regulating reactive current or power
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
不発明は，交流電源に接続でれるＰＷＭｆ換器の制御方
法に関し１特に，変換器が入力する有効及び無効電力を
変換器容量ミニマムにて制御するための制御方法に関す
る。
法に関し１特に，変換器が入力する有効及び無効電力を
変換器容量ミニマムにて制御するための制御方法に関す
る。
交流電源系統の無効電力を調節するため，従来は系統に
コンデンサあるいはリアクトルを接続し，それらに直列
接続でれたサイリスタにより，それらの電流を制御する
ことが行われていた。しかし，それらは負荷装置とは別
に設けるため，システムが高価になり，また設置スペー
スが増大する欠点が８った。
コンデンサあるいはリアクトルを接続し，それらに直列
接続でれたサイリスタにより，それらの電流を制御する
ことが行われていた。しかし，それらは負荷装置とは別
に設けるため，システムが高価になり，また設置スペー
スが増大する欠点が８った。
不発明の目的は，電源系統に接続される負荷装置（ Ｐ
ＷＭ實換器》自体に無効電力制御機能をもたせ．、また
，負荷装置（ ＰＷＭ変換器）が入力する有効及び無効
ｔ力を，Ｋ換器容量がミニマムとなる条件で制御するた
めの制御方法を提供するにある。
ＷＭ實換器》自体に無効電力制御機能をもたせ．、また
，負荷装置（ ＰＷＭ変換器）が入力する有効及び無効
ｔ力を，Ｋ換器容量がミニマムとなる条件で制御するた
めの制御方法を提供するにある。
不発明の特徴は，ＰＷＭ変換器の電流が所定値に達した
場合には．その無効電力及び有効電力全順序づけて制限
し，前記電流の増加を抑制することにろる。
場合には．その無効電力及び有効電力全順序づけて制限
し，前記電流の増加を抑制することにろる。
図に不発明の一実施例でろるＰＷＭ制御変換装置の回路
構成図金示す。１はＧＴＯ及びダイオードなどから構成
される変換器，２は変換器又流入力電流の脈勤分を低減
するためのりアクトル，３は変換器直流出力電流の脈動
分を平滑化するための平滑コンテンサ，４は変換器１の
直流出力電圧の指令信号を出力する電圧指令回路，５は
直流出力電圧を検出するための電圧検出器，６は電圧指
endpage:1 令信号と電圧検出信号の偏差を増巾する電圧偏差増中器
．７は父流電源系統の電圧を検出するための変圧器で１
各相電圧に同位相の信号及び９０度位相差の信号を出力
する，，８は父流寛源糸統のｔ流を検出するための電流
検出器，９は又流電源系統の無効ｔ力を検出するための
無効電力検出器，１０１’ｌＪ又流？ｔＬ源電圧に同位
相な信号と増巾器６の出力信号を川算し，変換器１の父
流入力電流の有効分（父ｔＭ．電源電圧に同位相な成分
）を指令する指令パターンイハ号（以下，有効電流指令
パターンと記−ｊ）’ｋ出力する川η器，１１は父流ｔ
源系統の無効電力を指令するための信号を出力する無効
電力指令回路．１２は無効電力指令と無効電力検出信号
の偏差を増巾する無効電力偏差増巾器，１３は交流電源
電圧に７ｊＬて９０度位相差の信号と増『１】器１２の
出力信号を掛算し，変換器１の父流入力ＴＬ流の無効分
（交流電源電圧に対し９０度位相差成分）を指令する指
令パターン信号（以下．無効電流指令パターンと記す）
を出力する相算器，１４Ｖｉ．変換器ｌの交流入力電流
を検出するための電流検出器，１５は前記有効及び無効
電流指令バター７の加算信号とＴＬ流検出信号を比較す
るヒステリンス特性付の比較器，１６は比較器ｌ５の出
力信号に応じてＧ Ｔ ＯのＰ １ｌ１１及びＮ側を交
互にター７オン，ターンオフさせるためのゲート信号金
出すゲートアンプ，１７は交流電源系統に接続された無
効電力発生源である別の負荷装置．２０は増巾器６の出
力信号に基づき，無効ＮＩＬの最大値を設定するための
信号を取り出す無効電流最大値設定回路である。なお．
１０，１３．１４〜１６に同様の回路は、他の■相及ひ
Ｗ相に対してもろるが，動作１・ま同様でろるので説明
を省略する。
構成図金示す。１はＧＴＯ及びダイオードなどから構成
される変換器，２は変換器又流入力電流の脈勤分を低減
するためのりアクトル，３は変換器直流出力電流の脈動
分を平滑化するための平滑コンテンサ，４は変換器１の
直流出力電圧の指令信号を出力する電圧指令回路，５は
直流出力電圧を検出するための電圧検出器，６は電圧指
endpage:1 令信号と電圧検出信号の偏差を増巾する電圧偏差増中器
．７は父流電源系統の電圧を検出するための変圧器で１
各相電圧に同位相の信号及び９０度位相差の信号を出力
する，，８は父流寛源糸統のｔ流を検出するための電流
検出器，９は又流電源系統の無効ｔ力を検出するための
無効電力検出器，１０１’ｌＪ又流？ｔＬ源電圧に同位
相な信号と増巾器６の出力信号を川算し，変換器１の父
流入力電流の有効分（父ｔＭ．電源電圧に同位相な成分
）を指令する指令パターンイハ号（以下，有効電流指令
パターンと記−ｊ）’ｋ出力する川η器，１１は父流ｔ
源系統の無効電力を指令するための信号を出力する無効
電力指令回路．１２は無効電力指令と無効電力検出信号
の偏差を増巾する無効電力偏差増巾器，１３は交流電源
電圧に７ｊＬて９０度位相差の信号と増『１】器１２の
出力信号を掛算し，変換器１の父流入力ＴＬ流の無効分
（交流電源電圧に対し９０度位相差成分）を指令する指
令パターン信号（以下．無効電流指令パターンと記す）
を出力する相算器，１４Ｖｉ．変換器ｌの交流入力電流
を検出するための電流検出器，１５は前記有効及び無効
電流指令バター７の加算信号とＴＬ流検出信号を比較す
るヒステリンス特性付の比較器，１６は比較器ｌ５の出
力信号に応じてＧ Ｔ ＯのＰ １ｌ１１及びＮ側を交
互にター７オン，ターンオフさせるためのゲート信号金
出すゲートアンプ，１７は交流電源系統に接続された無
効電力発生源である別の負荷装置．２０は増巾器６の出
力信号に基づき，無効ＮＩＬの最大値を設定するための
信号を取り出す無効電流最大値設定回路である。なお．
１０，１３．１４〜１６に同様の回路は、他の■相及ひ
Ｗ相に対してもろるが，動作１・ま同様でろるので説明
を省略する。
次に，回路の動作について説明する。まず，有効電力の
制御法について述べる。比較器１５などから成る電流制
御ループは川算器１０．１３の出力信号に比例して変換
器ｌの又流入力電流を制御できるものでちる。
制御法について述べる。比較器１５などから成る電流制
御ループは川算器１０．１３の出力信号に比例して変換
器ｌの又流入力電流を制御できるものでちる。
担３ｖ器１０から出力される有効電流指令パターンは．
前述したように，交流電源電圧に同位相な信号でろるた
め，この信号に比例して変換器交流入力電流の有効分Ｉ
’ｌｌ源電圧に同相な成分冫を制御することができる。
前述したように，交流電源電圧に同位相な信号でろるた
め，この信号に比例して変換器交流入力電流の有効分Ｉ
’ｌｌ源電圧に同相な成分冫を制御することができる。
有効電力については変換器１の交流側とｒｆｉｔＮ．側
でパワーバランスが成立することから，これにエリＦ（
ｔ流出力Ｘ流を制御すること〃：でき，コンテンサ３の
允ＴＬ電流の大きさを制御することができる。その結果
，［ｎ流出力電圧の大きさを制御可能でろる。『１流出
力電圧１１検出器５Ｋより検出芒れ，指令信号と突き合
わでね，その偏差１で応じて有効Ｉｔ流指令バターノの
揚巾すなわち．有力Ｊ％刀が１：Ｊ御される。このよう
にして『ｉ流出力電圧は指令値１て制憫１される．次｝
て，無効ｔ力の制御法について述べる。川η器１３から
出力される無勿ノＮ流指令パターンは，前述したように
交流寛曽、電圧に７１ Ｌて９０度位相差をもつ信号で
あるため．前述と同様にこの信号に比例して，変換器交
流入力電流の無効分（電源電圧に７ｊシて９０度位相差
成分）を制御することができる。５！流電源系統から負
荷装置１７並びに変換器１に供給される無効電力が検出
器９により検出され，それと無効電力指令が突き合わさ
れ，その偏差に応じて無効電流指令パターンの振巾，す
なわち，無効竃力が制御きれる。その結果、系統の無効
電力はＩ’ｈ定値（例えば零）に制御される。
でパワーバランスが成立することから，これにエリＦ（
ｔ流出力Ｘ流を制御すること〃：でき，コンテンサ３の
允ＴＬ電流の大きさを制御することができる。その結果
，［ｎ流出力電圧の大きさを制御可能でろる。『１流出
力電圧１１検出器５Ｋより検出芒れ，指令信号と突き合
わでね，その偏差１で応じて有効Ｉｔ流指令バターノの
揚巾すなわち．有力Ｊ％刀が１：Ｊ御される。このよう
にして『ｉ流出力電圧は指令値１て制憫１される．次｝
て，無効ｔ力の制御法について述べる。川η器１３から
出力される無勿ノＮ流指令パターンは，前述したように
交流寛曽、電圧に７１ Ｌて９０度位相差をもつ信号で
あるため．前述と同様にこの信号に比例して，変換器交
流入力電流の無効分（電源電圧に７ｊシて９０度位相差
成分）を制御することができる。５！流電源系統から負
荷装置１７並びに変換器１に供給される無効電力が検出
器９により検出され，それと無効電力指令が突き合わさ
れ，その偏差に応じて無効電流指令パターンの振巾，す
なわち，無効竃力が制御きれる。その結果、系統の無効
電力はＩ’ｈ定値（例えば零）に制御される。
なお，笈侠器１番グＰＷＭ制向１にエリ，その交流入力
電圧の太き芒と位相をｔ１１御するため，進み及び遅れ
力率負荷として動作し、負荷装置ｌ７が遅れ６ろるいは
進み刀率負荷のいすれでろっでも，系統の無効＄７Ｊ’
ｋハ『定値に制御することができる。
電圧の太き芒と位相をｔ１１御するため，進み及び遅れ
力率負荷として動作し、負荷装置ｌ７が遅れ６ろるいは
進み刀率負荷のいすれでろっでも，系統の無効＄７Ｊ’
ｋハ『定値に制御することができる。
ところで，ｆ換器のｔ流は，半導体素子の電流容′！ｉ
Ｌ等１てエリ上限が定まる。ＧＴＯの平均電流について
みれば，その大きさは父流入力電流に比例するだけでな
く，震換器が順変換ろるいは逆変換のいずれの動作を行
うか，１た震換器の父流側の力４″により変化する。こ
れらは，変換器が入力するイ１効寛力の向き及び有効電
力と無効電力の比率により笈化すること金示している。
Ｌ等１てエリ上限が定まる。ＧＴＯの平均電流について
みれば，その大きさは父流入力電流に比例するだけでな
く，震換器が順変換ろるいは逆変換のいずれの動作を行
うか，１た震換器の父流側の力４″により変化する。こ
れらは，変換器が入力するイ１効寛力の向き及び有効電
力と無効電力の比率により笈化すること金示している。
例えば順変換動作時は逆変換時に比べ父流入力電流は同
一であってもＧ Ｔ Ｏ ｆＬＫ．は小さ＜．ＴＬ流容
量に余裕があるのが普通である．そのため，順変換時は
．特に，ＧＴＯの？！Ｌ流容量を増加させることなく有
効及びendpage:2 無効電力を定格値捷で制御することができる。しかし，
逆変換時はＧＴＯｔ流に余裕がなく，順変換時と同様Ｖ
こ両電力を制御することができない。
一であってもＧ Ｔ Ｏ ｆＬＫ．は小さ＜．ＴＬ流容
量に余裕があるのが普通である．そのため，順変換時は
．特に，ＧＴＯの？！Ｌ流容量を増加させることなく有
効及びendpage:2 無効電力を定格値捷で制御することができる。しかし，
逆変換時はＧＴＯｔ流に余裕がなく，順変換時と同様Ｖ
こ両電力を制御することができない。
有効電力１−．ｉ変換器のｉ’ｆＪｆ側負荷の大きさに
比例するものでろり，それを制限することはでさないが
，無効電力についてはある程度の制ＶＢ．−ｉ加えるこ
とが可能なためである。なぜなら，逆変換時において有
効電力が大の場合（電動機制御では回生運転を最大回生
電力に近い条件で行う場自に相当ノが続く時間は短かい
のが普通であり，剪た又流系統に同様の変換器が複数台
接続されている場合は，無効電力の制御がｆ換器間で互
いに償い合うようにして行なわれるからでるる。このよ
うな理由から．有効電力の制御を主とし，無効電力の制
御を従として制御するようにしたことが本発明の基不原
理である。
比例するものでろり，それを制限することはでさないが
，無効電力についてはある程度の制ＶＢ．−ｉ加えるこ
とが可能なためである。なぜなら，逆変換時において有
効電力が大の場合（電動機制御では回生運転を最大回生
電力に近い条件で行う場自に相当ノが続く時間は短かい
のが普通であり，剪た又流系統に同様の変換器が複数台
接続されている場合は，無効電力の制御がｆ換器間で互
いに償い合うようにして行なわれるからでるる。このよ
うな理由から．有効電力の制御を主とし，無効電力の制
御を従として制御するようにしたことが本発明の基不原
理である。
上述した理由から，許容しうる無効電力の大きさを，有
効電流指令の大きさと極性（極性によシ順変換／逆変換
が切換る）に応じて定める。これを実施する部分が無効
電流最大値設定回路２０及び出力電圧制限回路付の増巾
器１２である。すなわち，設定回路２０において増巾器
６からの有効電流指令に基づき無効電流指令の最大値に
相当した信号を取り出し，その信号により増巾器１２の
出力電圧の最大を制限する。設定回路２０の入出力関係
は，電流制限目的に応じて種々定められる。
効電流指令の大きさと極性（極性によシ順変換／逆変換
が切換る）に応じて定める。これを実施する部分が無効
電流最大値設定回路２０及び出力電圧制限回路付の増巾
器１２である。すなわち，設定回路２０において増巾器
６からの有効電流指令に基づき無効電流指令の最大値に
相当した信号を取り出し，その信号により増巾器１２の
出力電圧の最大を制限する。設定回路２０の入出力関係
は，電流制限目的に応じて種々定められる。
例えば１前述したような半導体素子の電流容量のみに限
らす，リアクトル２の電流容量あるいは変換器の山流出
力電圧に応じて定まる可制御電流限界などから決定され
る。
らす，リアクトル２の電流容量あるいは変換器の山流出
力電圧に応じて定まる可制御電流限界などから決定され
る。
以上述べたように．本発明によれば，制御上最も重要な
有効電力の制御を主として制御し，有効電力が小さく変
換器に余裕がある場合に、無効電力を制御するようにし
たため，Ｋ換器を常に最大限に使い，有効及び無効電力
の制御を行わせることができる。
有効電力の制御を主として制御し，有効電力が小さく変
換器に余裕がある場合に、無効電力を制御するようにし
たため，Ｋ換器を常に最大限に使い，有効及び無効電力
の制御を行わせることができる。
本発明によれば、従来特別に設ける必要のろった無効電
力補償装置を省略でき，−！た変換器容量を特に増大さ
せることなしに４有効及び無効電力の制御が行えるよう
にしｆＣため，システム的にコスト低減が可能でおる。
力補償装置を省略でき，−！た変換器容量を特に増大さ
せることなしに４有効及び無効電力の制御が行えるよう
にしｆＣため，システム的にコスト低減が可能でおる。
前記実施例においては，変換器にＧＴＯを用いたものに
ついて示したが，これ＆−１０ＴＯに限らすトランジス
タろるいは強節）転流回路付のサイリスタを用いたもの
でろっても不発明を適用して同様の効果が得られること
は明らかでｂる。
ついて示したが，これ＆−１０ＴＯに限らすトランジス
タろるいは強節）転流回路付のサイリスタを用いたもの
でろっても不発明を適用して同様の効果が得られること
は明らかでｂる。
第１図は不発明の一夾施例奮示丁Ｐ Ｗ Ｍ ！＋３御
変換装置の回路図でおる。 １・・・ＰＷＭ制御ｉｐ器．２・・・リアクトル，３・
・・平滑コンテンサ、４・・電圧指令回路．５・・検出
器，６・・電圧偏差増巾器，７・・・変圧器，８．１４
・・電流検出器，９・・無効電力検出器、１０．１３・
・・掛η器，１１・・無効電力指令回路、１２・・無効
電力偏差増巾器，１５・・・比較器，１６・・−ゲート
アンプ．１７・・・負荷装置、２０・・無効電流最大値
設定回路。 代理人 弁理士 高橋明夫 endpage:3
変換装置の回路図でおる。 １・・・ＰＷＭ制御ｉｐ器．２・・・リアクトル，３・
・・平滑コンテンサ、４・・電圧指令回路．５・・検出
器，６・・電圧偏差増巾器，７・・・変圧器，８．１４
・・電流検出器，９・・無効電力検出器、１０．１３・
・・掛η器，１１・・無効電力指令回路、１２・・無効
電力偏差増巾器，１５・・・比較器，１６・・−ゲート
アンプ．１７・・・負荷装置、２０・・無効電流最大値
設定回路。 代理人 弁理士 高橋明夫 endpage:3
Claims (1)
- １．父流電源に接続されるＰＷＭｆ換器と，この変換器
が前記交流電源から受け取る有効電力及び無効ｔ力を制
御するだめの制御装置を備えたＰＷＮｉ変換装置におい
て．前記Ｐ Ｗ Ｍ ｆ換器の１ｉ流が所定値に達した
場合には，前記無効電力及び前記有効電力を順序づけて
制限し友ことを特徴とするＰＷＭ制御変換器の制御方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56162672A JPS5864519A (ja) | 1981-10-14 | 1981-10-14 | Ｐｗｍ制御変換器の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56162672A JPS5864519A (ja) | 1981-10-14 | 1981-10-14 | Ｐｗｍ制御変換器の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5864519A true JPS5864519A (ja) | 1983-04-16 |
Family
ID=15759088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56162672A Pending JPS5864519A (ja) | 1981-10-14 | 1981-10-14 | Ｐｗｍ制御変換器の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5864519A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4625272A (en) * | 1982-06-18 | 1986-11-25 | Hitachi, Ltd. | Converter control apparatus and method |
| US5057989A (en) * | 1987-12-09 | 1991-10-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Pwm controlled dc/ac power converter |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5353725A (en) * | 1976-10-26 | 1978-05-16 | Sumitomo Metal Ind | Operation control system for synchronous motor |
| JPS5594583A (en) * | 1979-01-10 | 1980-07-18 | Hitachi Ltd | Frequency converter and its controlling method |
-
1981
- 1981-10-14 JP JP56162672A patent/JPS5864519A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5353725A (en) * | 1976-10-26 | 1978-05-16 | Sumitomo Metal Ind | Operation control system for synchronous motor |
| JPS5594583A (en) * | 1979-01-10 | 1980-07-18 | Hitachi Ltd | Frequency converter and its controlling method |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4625272A (en) * | 1982-06-18 | 1986-11-25 | Hitachi, Ltd. | Converter control apparatus and method |
| US5057989A (en) * | 1987-12-09 | 1991-10-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Pwm controlled dc/ac power converter |
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