JPS5899270A - 直流電源装置の制御方式 - Google Patents
直流電源装置の制御方式Info
- Publication number
- JPS5899270A JPS5899270A JP56196838A JP19683881A JPS5899270A JP S5899270 A JPS5899270 A JP S5899270A JP 56196838 A JP56196838 A JP 56196838A JP 19683881 A JP19683881 A JP 19683881A JP S5899270 A JPS5899270 A JP S5899270A
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- Japan
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- phase
- circuit
- control circuit
- voltage control
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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
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】
本発明は直流電源装置の制御方法に関する。
ＰＷＭ方式の変換器を用い商用又流電源から直流電源ｔ
−祷る装置は、第１図に示すものが従来から知られてい
る。第１図において、１は交流電源。
−祷る装置は、第１図に示すものが従来から知られてい
る。第１図において、１は交流電源。
２は交流電流の高調波分音抑制するためのりアクトルー
３はＰＷＭ変換＃に、４は直流電圧の脈ｍ會抑制するた
めのコンデンサである。５はＰＷＭ変ＩＩ！６３の直流
電圧を指令する載置指令器、６は変換４１３の直流電圧
を検出する電圧検出器、７は域圧指令器５と電圧検出器
６の１差に応じて働く電圧ｌＩＩ制御回路で、その出力
は交流電源に流れる１１［の大きさを指令する信号にな
る。８ｒｉ交流電ｍｌの電圧位相に同期した一定振幅の
正弦波倶号を出力する発振４．９は電圧ｍ御回路７と発
振器８の出力信号ｔ−掛けめわせる掛算−で、その出力
信号は交流電源１の相電流瞬時１［ｔ−指令する旧号と
なる。１０は交流電源ＩＫ流れる交流ｔｔｌｔ、の瞬時
値を検出する電流検出（至）、１１は１１算器９と電訛
慎出器１０の１差に応じて働らく電流制御回路で、その
出力信号はＰＷＭ変換働３の交流側の相電圧に比内する
信号になる。１２はＰ ＷＭＩＩＩ）作によりＰＷＭ変
換器の素子をオン、オフさせる信号を作るゲート回路で
ある。
３はＰＷＭ変換＃に、４は直流電圧の脈ｍ會抑制するた
めのコンデンサである。５はＰＷＭ変ＩＩ！６３の直流
電圧を指令する載置指令器、６は変換４１３の直流電圧
を検出する電圧検出器、７は域圧指令器５と電圧検出器
６の１差に応じて働く電圧ｌＩＩ制御回路で、その出力
は交流電源に流れる１１［の大きさを指令する信号にな
る。８ｒｉ交流電ｍｌの電圧位相に同期した一定振幅の
正弦波倶号を出力する発振４．９は電圧ｍ御回路７と発
振器８の出力信号ｔ−掛けめわせる掛算−で、その出力
信号は交流電源１の相電流瞬時１［ｔ−指令する旧号と
なる。１０は交流電源ＩＫ流れる交流ｔｔｌｔ、の瞬時
値を検出する電流検出（至）、１１は１１算器９と電訛
慎出器１０の１差に応じて働らく電流制御回路で、その
出力信号はＰＷＭ変換働３の交流側の相電圧に比内する
信号になる。１２はＰ ＷＭＩＩＩ）作によりＰＷＭ変
換器の素子をオン、オフさせる信号を作るゲート回路で
ある。
１１１図の回路では電圧制御回路７で直流電ｒＯＥ。
指令直と検出器の１差に応じて交流電流の大きさを決め
、そして、この大会さに地内するような交流電流が流れ
るように電流制御回１８１１が慟らき。
、そして、この大会さに地内するような交流電流が流れ
るように電流制御回１８１１が慟らき。
ＰＷＭｆ換Ｓａが制御さ１れる。このようにＰＷＭ変換
−ａｔｍ御すると、直流電源にｉＩ！続される負荷で使
用する電力に応じ友鴫力が交流電源１から供給される。
−ａｔｍ御すると、直流電源にｉＩ！続される負荷で使
用する電力に応じ友鴫力が交流電源１から供給される。
本装置の特徴は電力を交流電源から直流電源負荷に供給
するだけでなく、逆に直流電源−から交流電源側に電力
を戻す工うな、いわゆる、回生運転が第１図の回路構成
で実現できる。
するだけでなく、逆に直流電源−から交流電源側に電力
を戻す工うな、いわゆる、回生運転が第１図の回路構成
で実現できる。
しかしながら１本装置には次のような欠点かめる。すな
わち、制御回路をマイクロ・プロセッサで構成し、その
処理を時系列で行なうものに対し用 てｔ４１図の構成そのものｔ−ｊｉｉ、、ｆるのは困−
である。
わち、制御回路をマイクロ・プロセッサで構成し、その
処理を時系列で行なうものに対し用 てｔ４１図の構成そのものｔ−ｊｉｉ、、ｆるのは困−
である。
なぜならば、第１図に示す制御回路の電流制御系では交
流信号管扱っているが、マイクロ・プロセッサにおける
電流制御回路１１の１回の計算時間の制限から、交流信
号−サイクルに対し数回から一回ｍ度しか、サンプリン
グ上行なうことが出来ないので、交流信号ｔＪｆＰ実に
扱うことがで亀ない。
流信号管扱っているが、マイクロ・プロセッサにおける
電流制御回路１１の１回の計算時間の制限から、交流信
号−サイクルに対し数回から一回ｍ度しか、サンプリン
グ上行なうことが出来ないので、交流信号ｔＪｆＰ実に
扱うことがで亀ない。
その九め、実際に電流制御回路１１で扱う信４ｄｌは。
正弦波状の信号からかな砂歪んだものＫなる。その結果
、交流電源ＩＫ流れる電流には低次１１１１＆が出たり
、高次１１１ｅ、が増加したりすることになる。
、交流電源ＩＫ流れる電流には低次１１１１＆が出たり
、高次１１１ｅ、が増加したりすることになる。
さらに、５ｅ流電ｍｌのｉｔ流が歪むために電流制御系
の応答を速くすることが出来なくなるという問題がめる
。
の応答を速くすることが出来なくなるという問題がめる
。
本発明の目的はマイクロ・プロセッサに適する制御回路
構成とすることにエリｔ＃電流の歪を少なくシ、シかも
直流電［ＥＩＫ制御系の応答を筒めることにるる。
構成とすることにエリｔ＃電流の歪を少なくシ、シかも
直流電［ＥＩＫ制御系の応答を筒めることにるる。
本発明の特徴は、直流電圧制御回路の出力１ｉ！！号に
基づいて、ＰＷＭ変換器の交流側の電圧の大きさと位相
をそれぞれ別１−に定めるようにし、ＰＷＭ変換１ｍを
制御するにある。
基づいて、ＰＷＭ変換器の交流側の電圧の大きさと位相
をそれぞれ別１−に定めるようにし、ＰＷＭ変換１ｍを
制御するにある。
第２図は本発明の実施列を示す。図の実Ｉｌａ列に制御
方式をブロック図化して示しているが、実際の制御回路
は図示のものｔそのままディスクリート回路で構成して
も、あるいは、マイクロ・プロセッサのよ−ラな演算回
路で構成してもふい。１３は絶対１回路、１４は電圧制
御回路７の出力信号によってＰＷＭ変換器３の交流ｌＩ
ｌ電圧位相を定める位相設定回路′、１５は発振器８の
出力全基準とし、絶対ｌｉＩ回路１３と位相設定回路１
４の出力に応じてＰＷＭ変換！３ｔ−動作させるゲート
回路でるる。
方式をブロック図化して示しているが、実際の制御回路
は図示のものｔそのままディスクリート回路で構成して
も、あるいは、マイクロ・プロセッサのよ−ラな演算回
路で構成してもふい。１３は絶対１回路、１４は電圧制
御回路７の出力信号によってＰＷＭ変換器３の交流ｌＩ
ｌ電圧位相を定める位相設定回路′、１５は発振器８の
出力全基準とし、絶対ｌｉＩ回路１３と位相設定回路１
４の出力に応じてＰＷＭ変換！３ｔ−動作させるゲート
回路でるる。
次に、この回路の動作ｔ−説明する。図ボの回路では電
圧制御回路７の出力の大きさはＰＷＭ変換器３の交流１
ＩＩＷＬ圧の大きさを定める１１Ｉ号となり、まえ、そ
の符号はＰＷＭ変換器３における電力の流れ（交流側か
らｔ［ｆｉｌｌｌ、 ６る込は直流側から交流側）ｔ−
示す。いま、電圧制御回路７によって定められるＰＷＭ
変換器３の変波側相電圧の大きさをＢＰｓ交流電源１の
相電圧ｔＥ・、電流ｔＩ、。
圧制御回路７の出力の大きさはＰＷＭ変換器３の交流１
ＩＩＷＬ圧の大きさを定める１１Ｉ号となり、まえ、そ
の符号はＰＷＭ変換器３における電力の流れ（交流側か
らｔ［ｆｉｌｌｌ、 ６る込は直流側から交流側）ｔ−
示す。いま、電圧制御回路７によって定められるＰＷＭ
変換器３の変波側相電圧の大きさをＢＰｓ交流電源１の
相電圧ｔＥ・、電流ｔＩ、。
ｔｉ交流リアクトル２のリアクタンスｔＸとすればｓ
ＥｐのＥｏに対する位相θは次のように定めることがで
参る。
ＥｐのＥｏに対する位相θは次のように定めることがで
参る。
第３図（１）はＥＰと工。が同位相（Ｐ９ＶＭ変換器３
の交流側から直流側に電力が流れると１）のときのベク
トル図、（ｂ）はＥ、と工。が１８０度位相（ＰＷＭ変
換ａａのｌ［流側から交流側に１力が流れるとき）のと
１のベクトル図を示す。
の交流側から直流側に電力が流れると１）のときのベク
トル図、（ｂ）はＥ、と工。が１８０度位相（ＰＷＭ変
換ａａのｌ［流側から交流側に１力が流れるとき）のと
１のベクトル図を示す。
Ｅｐは直流電圧指令と検出直の唾差に応じて定まり、一
方、Ｅ・はほぼ一定直である。第３図かられかるように
位相角０は で６るからｓ Ｅｙが定まれば一義的に０ｆ：定めるこ
とができる。
方、Ｅ・はほぼ一定直である。第３図かられかるように
位相角０は で６るからｓ Ｅｙが定まれば一義的に０ｆ：定めるこ
とができる。
第４図は電圧制御回路７の出力ｆ ｋ Ｅ ｐとしたと
１ｉｔ（ｋは定数）、位相設定回路１４の入出力特性を
示す＠ ”Ｅ（１からｋｇｏの１＠囲は成圧、ｖｌＪ
＃ループが事実上動作しないので、θ＝０としている。
１ｉｔ（ｋは定数）、位相設定回路１４の入出力特性を
示す＠ ”Ｅ（１からｋｇｏの１＠囲は成圧、ｖｌＪ
＃ループが事実上動作しないので、θ＝０としている。
すなわち、′電圧制御系が動作すると成田制御回路７の
出力信号は上記範囲外の１直となる。このようにして電
圧制御回路７の出力信号に応じて１、ＰＷＭ変換饅３の
交流′Ｉ４電圧の大龜さと位相を定め、ゲート回路１−
５を動作させると、ＰＷＭ変遺ａ３の交流側電圧の大き
さはＥｐになり、位相は−になる。
出力信号は上記範囲外の１直となる。このようにして電
圧制御回路７の出力信号に応じて１、ＰＷＭ変換饅３の
交流′Ｉ４電圧の大龜さと位相を定め、ゲート回路１−
５を動作させると、ＰＷＭ変遺ａ３の交流側電圧の大き
さはＥｐになり、位相は−になる。
このようＫＰＷＭ変換（至）３１：制御すれば、直流電
圧指令に兇合うようにｓｊＩ際のｇＩＬ波電圧は制御さ
れる。
圧指令に兇合うようにｓｊＩ際のｇＩＬ波電圧は制御さ
れる。
ｍｓ図は４２図の実施列のうち絶対１１回路１３と位相
差制御回４１４の別方式を示す。（１）ｄ絶対筐回路１
３の別方式で、絶対１直回路１３の出力は電圧制御回路
７の出力ｋＥｐによらず、常に。
差制御回４１４の別方式を示す。（１）ｄ絶対筐回路１
３の別方式で、絶対１直回路１３の出力は電圧制御回路
７の出力ｋＥｐによらず、常に。
ｋＥ、以上となるようにする。このようにすれば。
ＰＷＭ変換器３の交流側電圧は常にＥ０以上の大きさと
なる。したがって、電圧制御回路７の出力が小さな籠で
ろっても、追従性のよい制御ができる。まえ、これに対
応して、位相差制御回路１４の入出力特性も第５図（ｂ
）のように変わる。このように構成すれば追従性のよい
電圧制御系が構成できる。
なる。したがって、電圧制御回路７の出力が小さな籠で
ろっても、追従性のよい制御ができる。まえ、これに対
応して、位相差制御回路１４の入出力特性も第５図（ｂ
）のように変わる。このように構成すれば追従性のよい
電圧制御系が構成できる。
第６図は本発明の他の実施列を示す。図中、１６は絶対
１回路、１７は位相設定回路、１８は′電流検出器、１
９は［４器、 ２０ｒｉ’１ｌｉＥｆｉ制御回路である
。嬉６図の回路は゛電圧制御系のマイナループとして電
流制御系を追加し要点に特徴がある。
１回路、１７は位相設定回路、１８は′電流検出器、１
９は［４器、 ２０ｒｉ’１ｌｉＥｆｉ制御回路である
。嬉６図の回路は゛電圧制御系のマイナループとして電
流制御系を追加し要点に特徴がある。
第６図の回路のＴｏ作ｆ：ｉ！ｓ！明する。図示の１う
に回路ｔＳ成すると、電圧制御回路７の出力は交流電源
１の交流電流の大きさｔ！ＶＪ令する信号となる。
に回路ｔＳ成すると、電圧制御回路７の出力は交流電源
１の交流電流の大きさｔ！ＶＪ令する信号となる。
また、その符号はＰＷＭ変換器３におけ名電力の流れ會
示す。絶対直回路１６で交流電流の大きさが指令され、
′ｗＬａ検出ａ１８とｇ１流器１９で実際に流れる交流
電流の大きさが検出される。電流制御回路２０は、これ
らの（１＝の偏差に応じた信号を出力する二この信号は
ＰＷＭ変換器３の交流側電圧の大きさＥｙｔ−指令する
１６号となる。電圧制御回路７において、交流電流の大
きさが定められると、ＰＷＭ変換器３の交流側電圧の位
相θも定める仁とができる。第３図のベクトル図からで
るるから、電流の大きさが定まれば一義的に位相角ａｔ
定めることができる。位相設定回路は（２）式の演算を
行なう回路である。
示す。絶対直回路１６で交流電流の大きさが指令され、
′ｗＬａ検出ａ１８とｇ１流器１９で実際に流れる交流
電流の大きさが検出される。電流制御回路２０は、これ
らの（１＝の偏差に応じた信号を出力する二この信号は
ＰＷＭ変換器３の交流側電圧の大きさＥｙｔ−指令する
１６号となる。電圧制御回路７において、交流電流の大
きさが定められると、ＰＷＭ変換器３の交流側電圧の位
相θも定める仁とができる。第３図のベクトル図からで
るるから、電流の大きさが定まれば一義的に位相角ａｔ
定めることができる。位相設定回路は（２）式の演算を
行なう回路である。
第６図の構成によれば、マイナループにｔ訛制＃系が入
っているので、系全体の安定性をさらに＾めることがで
きる。なお％′Ｉｌｃ流制御系の応答時間が６るＳ＊か
かる場合その応答時定数に対応するような、１次遅れ要
素（＃！６図の破線で示す２’ｌ ） を追加し、０を
指令してもよい。
っているので、系全体の安定性をさらに＾めることがで
きる。なお％′Ｉｌｃ流制御系の応答時間が６るＳ＊か
かる場合その応答時定数に対応するような、１次遅れ要
素（＃！６図の破線で示す２’ｌ ） を追加し、０を
指令してもよい。
本発明によればＰＷＭ変換器の交流１１！１１鴫圧を大
きさと位相に分割して指令することができるので。
きさと位相に分割して指令することができるので。
マイクロプロセッサに通した構成にでき、しかも。
応答性を同上させることがで自る。なお、以上の説明で
は交流電源の＃ＬＩＩＥと電流の位相が等しくなるよう
に制御する場合について説明したが、所ボ位相になるよ
うに制（Ｉｌｌを行なうこともできる。
は交流電源の＃ＬＩＩＥと電流の位相が等しくなるよう
に制御する場合について説明したが、所ボ位相になるよ
うに制（Ｉｌｌを行なうこともできる。
第１図は従来の回路図、第２図は本発明の一実施列の回
路図、第３図は第２図の動作説明図、第４図、第５図は
第２図に示す部品の特性図、第６図は本発明の他の実施
列の回路図である。 ３・・・ＰＷＭ変換器、５・・・電圧指令器、６・・・
電圧検出器、７・・・電圧制御回路、１４．１７・・・
位相設定回路、２０・・・電圧制御回路。 め１０ め２０ ＄４目 θ 茅５ 目 ＜１＞
路図、第３図は第２図の動作説明図、第４図、第５図は
第２図に示す部品の特性図、第６図は本発明の他の実施
列の回路図である。 ３・・・ＰＷＭ変換器、５・・・電圧指令器、６・・・
電圧検出器、７・・・電圧制御回路、１４．１７・・・
位相設定回路、２０・・・電圧制御回路。 め１０ め２０ ＄４目 θ 茅５ 目 ＜１＞
Claims (1)
- １、 交流電圧と直流電圧の変換を行なうＰＷＭ変換器
と、前記ＰＷＭ質換置換量流電圧を所定１区に制御する
電圧制御回路とを備えた電源装置において、前記電圧制
御回路の出力信号に応じて前記ＰＷＭ変換（至）の交流
１１１１Ｅ圧の大きさと位相とを定めることｔ％黴とす
る直流電源ｉＩＩ置の制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56196838A JPS5899270A (ja) | 1981-12-09 | 1981-12-09 | 直流電源装置の制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56196838A JPS5899270A (ja) | 1981-12-09 | 1981-12-09 | 直流電源装置の制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5899270A true JPS5899270A (ja) | 1983-06-13 |
Family
ID=16364500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56196838A Pending JPS5899270A (ja) | 1981-12-09 | 1981-12-09 | 直流電源装置の制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5899270A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0224198A2 (en) * | 1985-11-21 | 1987-06-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Control device for power converter |
| EP0237012A2 (en) * | 1986-03-11 | 1987-09-16 | Hitachi, Ltd. | A control apparatus for PWM power converters |
-
1981
- 1981-12-09 JP JP56196838A patent/JPS5899270A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0224198A2 (en) * | 1985-11-21 | 1987-06-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Control device for power converter |
| US4729082A (en) * | 1985-11-21 | 1988-03-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Control device for power converter |
| EP0237012A2 (en) * | 1986-03-11 | 1987-09-16 | Hitachi, Ltd. | A control apparatus for PWM power converters |
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