JPS5893476A - 電力変換装置の制御方式 - Google Patents
電力変換装置の制御方式Info
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- JPS5893476A JPS5893476A JP56188417A JP18841781A JPS5893476A JP S5893476 A JPS5893476 A JP S5893476A JP 56188417 A JP56188417 A JP 56188417A JP 18841781 A JP18841781 A JP 18841781A JP S5893476 A JPS5893476 A JP S5893476A
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/66—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal
- H02M7/68—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters
- H02M7/72—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/75—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
- H02M7/757—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
- H02M7/7575—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only for high voltage direct transmission link
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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】
この発明は電動機等の逆起電力を有する負荷に給電する
電力変換装置の負荷（出力）電流断続時にお妙る電流制
御方式に関する。
電力変換装置の負荷（出力）電流断続時にお妙る電流制
御方式に関する。
かかる電力変換装置においては、一般に負荷電流が小さ
くなると電流が断続する、いわゆる電流断続現象が生じ
ることが知られている。この場合、電流が連続している
かまえは断続しているかによって、電力変換装置の電流
調節器を含む電流制御系のゲインｉ九は伝達関数が変わ
〕、し九がって電流調節器の各定数が一定ならば制御特
性が蜜化し、これによって電流制御系をマイナーループ
として有する速度制御系が不安定となることがある・こ
の発明は上記に鑑みなされ友ものて、負荷電流が小さく
、電流が断続するような電＃ｌ断続時にも電流制御特性
が変化しないようにして、良好な運転を行ないうるよう
にすることを目的とする。
くなると電流が断続する、いわゆる電流断続現象が生じ
ることが知られている。この場合、電流が連続している
かまえは断続しているかによって、電力変換装置の電流
調節器を含む電流制御系のゲインｉ九は伝達関数が変わ
〕、し九がって電流調節器の各定数が一定ならば制御特
性が蜜化し、これによって電流制御系をマイナーループ
として有する速度制御系が不安定となることがある・こ
の発明は上記に鑑みなされ友ものて、負荷電流が小さく
、電流が断続するような電＃ｌ断続時にも電流制御特性
が変化しないようにして、良好な運転を行ないうるよう
にすることを目的とする。
すなわち、逆起電力を有する負荷に給電する電力変換装
置において、電流断続時には電流指令値と所定の関係を
有する補正信号によって位相制御角を補正することによ
〕、連続時と同一の電流制御特性を得るようにした点に
特徴を有するものである。
置において、電流断続時には電流指令値と所定の関係を
有する補正信号によって位相制御角を補正することによ
〕、連続時と同一の電流制御特性を得るようにした点に
特徴を有するものである。
この発Ｔ＠Ｏ実施例を説明する前に、上述の如自電流断
続時および連続時における電流、制御遅れ角の関係等に
ついて図面を参照して説明すゐ。
続時および連続時における電流、制御遅れ角の関係等に
ついて図面を参照して説明すゐ。
１１１−は電力変換装置として３相ナイリスタ変換装置
を示す構成−１第２図は電流断続時における電圧、電流
波形を示す波形図、第３図は電流断５続時における制御
角（αｌ′）と通電期間（θ０）との関係を示す特性図
、第４図は平均電流（Ｉｄ）と通電期間（θ０）との関
係を示す特性図、第５図は平均電Ｉｔ （Ｉｄ）と制御
角（α１′）との関係を示す特性図である。
を示す構成−１第２図は電流断続時における電圧、電流
波形を示す波形図、第３図は電流断５続時における制御
角（αｌ′）と通電期間（θ０）との関係を示す特性図
、第４図は平均電流（Ｉｄ）と通電期間（θ０）との関
係を示す特性図、第５図は平均電Ｉｔ （Ｉｄ）と制御
角（α１′）との関係を示す特性図である。
第１図にシいて、ＭＴはサイリスタ変換装置の主回路で
めシ、該回路ＭＴを介して負荷に電力が供給される。Ｅ
Δ紘糸系統線間電圧実効値、Ｌは負荷のインダクタンス
、Ｅ、は負荷の逆起電力、ｌｄ は負荷電流の瞬時値を
示す・ 同図において、電流が連続状態ならば変換装置の出力電
圧平均値と、負荷の逆起電力ＥΔとは相等しいので、次
の関係が成立する。
めシ、該回路ＭＴを介して負荷に電力が供給される。Ｅ
Δ紘糸系統線間電圧実効値、Ｌは負荷のインダクタンス
、Ｅ、は負荷の逆起電力、ｌｄ は負荷電流の瞬時値を
示す・ 同図において、電流が連続状態ならば変換装置の出力電
圧平均値と、負荷の逆起電力ＥΔとは相等しいので、次
の関係が成立する。
こ＼に、Ｃ１は変換装置の制御遅れ角である。
なお、電動機負荷等においては、一般に抵抗による電圧
降下は非常に小さいので、ここでは無視して考え九〇ま
た、電力変換装置の出力電圧波形は、第２図ピ）の実線
の如く示される・同図において、α１′は電流断続時に
おける電力変換装置の制御遅れ角であ〕、Ｃ２はその消
弧角である。したがって、変換装置の出力電流または負
荷電流は、第２図←）の実線で示される如く断続する・
次に、電流断続時の負荷電流平均値！ｄと、制御遅れ角
αｌ′との関係について考える。
降下は非常に小さいので、ここでは無視して考え九〇ま
た、電力変換装置の出力電圧波形は、第２図ピ）の実線
の如く示される・同図において、α１′は電流断続時に
おける電力変換装置の制御遅れ角であ〕、Ｃ２はその消
弧角である。したがって、変換装置の出力電流または負
荷電流は、第２図←）の実線で示される如く断続する・
次に、電流断続時の負荷電流平均値！ｄと、制御遅れ角
αｌ′との関係について考える。
第１図からも明らかなように、電圧・電流方程式は次の
様に表わされる。
様に表わされる。
ここに、ωは系統電源の角周波数である。電流瞬時値！
ｄは上記０式の両辺を積分することにより求められ、次
のように表わされる。
ｄは上記０式の両辺を積分することにより求められ、次
のように表わされる。
ｉ ｄ−−−（４ＫΔｅｏｓ （ωｔ＋Ｔ）＋Ｋｅωｔ
）＋ｃωＬ こζＣ１第２図からも明らかなように、制御遅れ角α−
α１′にシいてはｔ、１−ｏであるから、上記の定数Ｃ
は Ｃ−Ｚ閏Ｅ７朔（αｌ′十丁）十Ｅ、αｌ′〕となシ、
したがって電流瞬時値ｉｄは ＋ａ（α１′−ω１）］ ■′とな
る・ここに、ａ −ｍ ｚ、ＡＥΔ である。
）＋ｃωＬ こζＣ１第２図からも明らかなように、制御遅れ角α−
α１′にシいてはｔ、１−ｏであるから、上記の定数Ｃ
は Ｃ−Ｚ閏Ｅ７朔（αｌ′十丁）十Ｅ、αｌ′〕となシ、
したがって電流瞬時値ｉｄは ＋ａ（α１′−ω１）］ ■′とな
る・ここに、ａ −ｍ ｚ、ＡＥΔ である。
また、α−α２においても１ｄ−０でるるから、上記０
１式よシ ロ０＠（α１’ ＋ ） −ａｓｓ （Ｃ２＋ ａ
） ＋ ａ （α１′−Ｃ２）−〇とな）、これを変形
すると、 となる。ここで、Ｃ２−αｌ′−００とおくと、上記の
関係式から が得られる・これよルミ流断続時の制御遅れ角α１′は として求められる・ 次に、電流断続時の負荷電流平均値１ｄを求める。上記
０１式から、 ＋ａ（α１′−ωｔ）〕ｄ（ωｔ） 以上よシ、ａと ００を仮定すると０式よシαｌ′が、
また、■式よｊｌ） Ｉｄがそれぞれ求められる・次に
、同一逆起電力で同一電流を流す場合の電流連続時と断
続時の制御遅れ角を比較する。すなわち、電流連続時は
０式の関係があるから、電流連続時の制御遅れ角をα１
とすると、０式およびａ−−／々Ｅノの関係から π ｌ となる＠この関係と０．０式よシα１をパラメータとし
た場合のαｌ′と＃０との関係は第３図の如く、Ｉｄと
＃０との関係は第４図の如く、また、Ｉｄとα１′との
関係は第５図の如くそれぞれ表わ畜れる＠この場合、α
１′が電流断続時の制御遅れ角となり、α１との差をΔ
α（第５図参照）とすると、 ノα瑠αｌｌ−α１ とな夛、電流断続によってΔαだけ偏差を生じるという
こと費きる。そこで、電流が断続し次ら電流連続の場合
の制御角α１にΔαだけ補正を加えることによ）所望す
る制御角αｌ′が得られ、これによって電流連続時と同
じ電流制御特性が得られる。
１式よシ ロ０＠（α１’ ＋ ） −ａｓｓ （Ｃ２＋ ａ
） ＋ ａ （α１′−Ｃ２）−〇とな）、これを変形
すると、 となる。ここで、Ｃ２−αｌ′−００とおくと、上記の
関係式から が得られる・これよルミ流断続時の制御遅れ角α１′は として求められる・ 次に、電流断続時の負荷電流平均値１ｄを求める。上記
０１式から、 ＋ａ（α１′−ωｔ）〕ｄ（ωｔ） 以上よシ、ａと ００を仮定すると０式よシαｌ′が、
また、■式よｊｌ） Ｉｄがそれぞれ求められる・次に
、同一逆起電力で同一電流を流す場合の電流連続時と断
続時の制御遅れ角を比較する。すなわち、電流連続時は
０式の関係があるから、電流連続時の制御遅れ角をα１
とすると、０式およびａ−−／々Ｅノの関係から π ｌ となる＠この関係と０．０式よシα１をパラメータとし
た場合のαｌ′と＃０との関係は第３図の如く、Ｉｄと
＃０との関係は第４図の如く、また、Ｉｄとα１′との
関係は第５図の如くそれぞれ表わ畜れる＠この場合、α
１′が電流断続時の制御遅れ角となり、α１との差をΔ
α（第５図参照）とすると、 ノα瑠αｌｌ−α１ とな夛、電流断続によってΔαだけ偏差を生じるという
こと費きる。そこで、電流が断続し次ら電流連続の場合
の制御角α１にΔαだけ補正を加えることによ）所望す
る制御角αｌ′が得られ、これによって電流連続時と同
じ電流制御特性が得られる。
第６図は電流平均値！ｄと補正信号ノαとの関係を示す
特性図である。同図からも明らかなようＫｍ流値（平均
値）が小さいと會はど補正が必要である仁とが判る。
特性図である。同図からも明らかなようＫｍ流値（平均
値）が小さいと會はど補正が必要である仁とが判る。
第７図はこの発明の実施例を示すブロック構成図である
。
。
同図において、ｌは電流調節器、２は上述の如き補正信
号・（Δα）発生器で、電流指令値Ｉｄ＊と電流実際値
１ｄとの偏差は電流調節器ｌへ導かれ、その出力は電流
連続時の制御遅れ角α１となる。
号・（Δα）発生器で、電流指令値Ｉｄ＊と電流実際値
１ｄとの偏差は電流調節器ｌへ導かれ、その出力は電流
連続時の制御遅れ角α１となる。
−万、電流指令値Ｉｄ＊は補正信号発生器２へ導かれ、
該信号発生器２は電流断続時の補正信号ノαを出力する
。この補正信号ノαはαＩＫ加算され、断続時の制御角
α１′が作られる。補正信号発生器２の特性は、第６図
に示される如く、電流平均値と補正信号との関係を満九
す所定の特性とする。
該信号発生器２は電流断続時の補正信号ノαを出力する
。この補正信号ノαはαＩＫ加算され、断続時の制御角
α１′が作られる。補正信号発生器２の特性は、第６図
に示される如く、電流平均値と補正信号との関係を満九
す所定の特性とする。
なお、この特性は制御角α１によって変わるが、その変
化中拡大きくないので、この発明では第８図に示される
如き代表的な一本の非線形カーブで近似することＫして
いる。このような補正信号発生Ｗｓ２は、会知の非線形
関数発生回路等で適宜構成することができる・ 以上のように、この発明によれば、電流断続時には電流
指令値から一義的に求まる補正信号Δαで通常の電流マ
イナールーズの制御角α１を補正することくよシ、電流
制御ループから電流断続による影響を取シ除くことが出
来るの゛で、電流断続領域においても連続時と同様の制
御特性が得られる。また、補正信号の誤差による電流偏
差は電流調節器ですみやかに補償される。
化中拡大きくないので、この発明では第８図に示される
如き代表的な一本の非線形カーブで近似することＫして
いる。このような補正信号発生Ｗｓ２は、会知の非線形
関数発生回路等で適宜構成することができる・ 以上のように、この発明によれば、電流断続時には電流
指令値から一義的に求まる補正信号Δαで通常の電流マ
イナールーズの制御角α１を補正することくよシ、電流
制御ループから電流断続による影響を取シ除くことが出
来るの゛で、電流断続領域においても連続時と同様の制
御特性が得られる。また、補正信号の誤差による電流偏
差は電流調節器ですみやかに補償される。
なお、電流実際値から補正信号発生める方法も考えられ
るが、この場合には、電流実際値に含まれるリップル分
を取シ除く必要があるのに対し、指令値によるものでは
その必要がないこと、また、実際値方式では流れた後の
電流値で次に流すべき電流０ＩＩＩＩ御角を決めている
ので、願、逆質換器の切多換えがある場合には、切シ換
え後最初の電流を流す制御角が必ずしも適正値とはなら
ないという欠点があるのに対して、指令値方式ではこの
ような欠点がないこと等の点でよシ一層有効である。
るが、この場合には、電流実際値に含まれるリップル分
を取シ除く必要があるのに対し、指令値によるものでは
その必要がないこと、また、実際値方式では流れた後の
電流値で次に流すべき電流０ＩＩＩＩ御角を決めている
ので、願、逆質換器の切多換えがある場合には、切シ換
え後最初の電流を流す制御角が必ずしも適正値とはなら
ないという欠点があるのに対して、指令値方式ではこの
ような欠点がないこと等の点でよシ一層有効である。
なお、この発明はレオナード装置、サイクロコンバータ
等の制御方式としても好適である。
等の制御方式としても好適である。
第１図は３相サイリスタ費換装置を示す構成図、第２図
は出力電流断続時の電圧、電流波形を示す波形図、第３
図は電流断続時における制御角と通電期間との関係を示
す特性図、第４図は平均電流と通電期間との関係を示す
特性図、第５図鉱制御角と平均電流との関係を示す特性
図、ＪＩＩＩ＆６図は補正信号と平均電流との関係を示
す特性図、ＩＩ７図はこの発明の実施例を示すブロック
構成図、第８図は補正信号発生器の特性を示す特性図で
ある。 符号説明 ｌ・・・電流調節器、２・−補正信号発生器、Ｌ−・負
荷インダクタンス、ＥΔ−・系統の線間電圧実効値、Ｅ
、・・・負荷逆起電力、 αｌ ”・電流連続時の制御
遅れ角、α１′・・・電流断続時の制御遅れ角、Ｉｄ・
・・出力電流平均値、θ０・・・通電期間、Δα・−制
御角補正信号 第１図 第２図 第４図 第５図 ［ｄｅｇ） 第６図 ｒ′：Ｊ
は出力電流断続時の電圧、電流波形を示す波形図、第３
図は電流断続時における制御角と通電期間との関係を示
す特性図、第４図は平均電流と通電期間との関係を示す
特性図、第５図鉱制御角と平均電流との関係を示す特性
図、ＪＩＩＩ＆６図は補正信号と平均電流との関係を示
す特性図、ＩＩ７図はこの発明の実施例を示すブロック
構成図、第８図は補正信号発生器の特性を示す特性図で
ある。 符号説明 ｌ・・・電流調節器、２・−補正信号発生器、Ｌ−・負
荷インダクタンス、ＥΔ−・系統の線間電圧実効値、Ｅ
、・・・負荷逆起電力、 αｌ ”・電流連続時の制御
遅れ角、α１′・・・電流断続時の制御遅れ角、Ｉｄ・
・・出力電流平均値、θ０・・・通電期間、Δα・−制
御角補正信号 第１図 第２図 第４図 第５図 ［ｄｅｇ） 第６図 ｒ′：Ｊ
Claims (1)
- 逆起電力を有する負荷に給電する電力変換装置と、該変
換装置の出力電流値を所望の電流指令値と一欽させるべ
く調節する電流調節手段とを備え、該電流調節出力にも
とづく所定の制御角をもって鍍変換装置の位相制御を行
なうようにした電力変換装置の制御方式において、前記
制御角を電流指令値に応じて補正する補正手段を設け、
前記変換装置の出力電流断続時には該手段たよって前記
制御角を補正することによシ、電流の断続時と連続時と
で同一の電流制御特性が得られるようにしたことを特徴
とする電力変換装置の制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56188417A JPS5893476A (ja) | 1981-11-26 | 1981-11-26 | 電力変換装置の制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56188417A JPS5893476A (ja) | 1981-11-26 | 1981-11-26 | 電力変換装置の制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5893476A true JPS5893476A (ja) | 1983-06-03 |
Family
ID=16223292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56188417A Pending JPS5893476A (ja) | 1981-11-26 | 1981-11-26 | 電力変換装置の制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5893476A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH037686U (ja) * | 1989-06-08 | 1991-01-24 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5534853A (en) * | 1978-09-04 | 1980-03-11 | Hitachi Ltd | Controller of electric power converter |
-
1981
- 1981-11-26 JP JP56188417A patent/JPS5893476A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5534853A (en) * | 1978-09-04 | 1980-03-11 | Hitachi Ltd | Controller of electric power converter |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH037686U (ja) * | 1989-06-08 | 1991-01-24 |
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