JPS59168522A - Gate controller for power converter - Google Patents

Gate controller for power converter

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Publication number
JPS59168522A
JPS59168522A JP58044806A JP4480683A JPS59168522A JP S59168522 A JPS59168522 A JP S59168522A JP 58044806 A JP58044806 A JP 58044806A JP 4480683 A JP4480683 A JP 4480683A JP S59168522 A JPS59168522 A JP S59168522A
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JP
Japan
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gate
input
gate pulse
power conversion
power
Prior art date
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Pending
Application number
JP58044806A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiromi Inaba
博美 稲葉
Akiteru Ueda
明照 植田
Takeyoshi Ando
武喜 安藤
Akio Kataoka
昭雄 片岡
Kazuto Kawakami
和人 川上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP58044806A priority Critical patent/JPS59168522A/en
Publication of JPS59168522A publication Critical patent/JPS59168522A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H02M1/084Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters using a control circuit common to several phases of a multi-phase system
    • H02M1/0845Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters using a control circuit common to several phases of a multi-phase system digitally controlled (or with digital control)

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Control Of Voltage And Current In General (AREA)

Abstract

PURPOSE:To apply automatically a prescribed pattern to a prescribed CTO at a prescribed time point by writing previously a gate pulse pattern to an ROM and applying a timing signal to the ROM. CONSTITUTION:The input and the output of an ROM210 are connected to an address terminal and a data terminal respectively to form a phase data table which the higher harmonic wave is minimized to the current deviation. A pulse generator 220 uses a synchronizing power supply as an input to supply clocks to counters 230 and 240 and at the same time delivers a flag to show the up-count or down-count. These counters 230 and 240 supply the information on the current deviation and the phase signal in addition to the clock counting direction and deliver material signals PL1, PL2, PA1 and PA2 to a constitution unit 250 for production of a gate pulse pattern. Thus the unit 250 produces a gate pulse pattern and delivers it to a distributor 260.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は電力変換装置に係う、特に高い基本波力率を提
供し得る電力変換装置用ゲート制御装置に関するもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a power conversion device, and particularly to a gate control device for a power conversion device that can provide a high fundamental wave power factor.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

3相交流鑞源から可変直流電圧を得て、それを直流電動
機の電機子に与えるようにしてなる制御装置を第1図に
示す。3相交流亀ME、からのU。
FIG. 1 shows a control device which obtains a variable DC voltage from a three-phase AC brazing source and applies it to the armature of a DC motor. 3-phase AC turtle ME, U from.

V、W(7)3相tZ)−i1! 圧を6[のlfリス
タUl、。
V, W(7) 3-phase tZ)-i1! Pressure is 6 [lf lister Ul,.

U2 、Vt 、V2 、Wt 、W2よりyる3相全
波サイリスタブリツジの交流端子に与えたときの3相全
波サイリスタブリツジの出力電圧Er、は、各サイリス
タのゲートパルスを発生する位相を制御することによっ
て制御され、直流電動機の電機子Mに印加される。
The output voltage Er of the three-phase full-wave thyristor bridge when applied to the AC terminal of the three-phase full-wave thyristor bridge from U2, Vt, V2, Wt, and W2 is the phase that generates the gate pulse of each thyristor. is applied to the armature M of the DC motor.

ゲートパルスを発生する位相(サイリスタUlについて
は、U、W相の電圧が正に切り替った時点からの電気角
の遅れで表わすことができ、以後これを制御遅れ角と称
する。)がαであるときの直流出力電圧Ex、は、 V1 EL=□ ・Ell・cO5α   ・・・・・・…川
(1)π で表わされるが、制御遅れ角αが零で、直流出力電圧E
Lが最大のときと、α=90°で直流出力電圧BLが零
のときの出力電圧波形、U相電圧波形、U相電流波形の
関係は、第2図(a)、 (b)に示すようになる。第
2図(a)は、直流電動機の電機子Mの時定数が電源の
周期よシ十分長いと仮定し、かつ、負荷の直流電圧EO
%つまフ、直流電動機の逆起電力が出力電圧ELよ)わ
ずかに低い値となっていると仮定した場合の波形であシ
、Uv。
The phase at which the gate pulse is generated (for the thyristor Ul, this can be expressed as an electrical angle delay from the point when the voltages of the U and W phases switch to positive; hereinafter this will be referred to as the control delay angle) is α. The DC output voltage Ex at a certain time is expressed as V1 EL=□ ・Ell・cO5α ...... River (1) π However, when the control delay angle α is zero, the DC output voltage E
The relationships among the output voltage waveform, U-phase voltage waveform, and U-phase current waveform when L is maximum and when α = 90° and DC output voltage BL is zero are shown in Figures 2 (a) and (b). It becomes like this. Figure 2(a) assumes that the time constant of the armature M of the DC motor is sufficiently longer than the period of the power supply, and that the DC voltage of the load EO
The waveform is Uv assuming that the back electromotive force of the DC motor is slightly lower than the output voltage EL.

V v 、 Wvは相電圧、ELは出力電圧、UrはU
相電流である。
V v , Wv is the phase voltage, EL is the output voltage, Ur is U
It is a phase current.

出力電圧ELが最大のときには、U相電流UXの中心値
がUa電圧Uvの中心値(最大値)に一致しており、u
摺電Rf、 U Xの基本波成分の位相は、U相電圧U
vと一致しておシ、力率はこのような制御方式としては
最高のものとなる。
When the output voltage EL is maximum, the center value of the U-phase current UX matches the center value (maximum value) of the Ua voltage Uv, and u
The phase of the fundamental wave component of the sliding electric current Rf, U
Consistent with v, the power factor is the highest for such a control system.

しかし、第2図(b)に示すように、出力電圧ELが零
である場合は、U相電流UIの中心がU相電圧Uvの零
の点に’v’)、U相電流Urの基本波成分は、U相電
圧Uvから90’遅れておシ、力率零であるといえる。
However, as shown in Fig. 2(b), when the output voltage EL is zero, the center of the U-phase current UI is at the zero point of the U-phase voltage Uv ('v'), and the basic point of the U-phase current Ur is It can be said that the wave component is delayed by 90' from the U-phase voltage Uv and has a power factor of zero.

このように、3相全波サイリスタブリツジの点弧角を制
御することによシ、出力′電圧ELを制御する方式は、
特に出力電圧Ei。
In this way, the method of controlling the output voltage EL by controlling the firing angle of the three-phase full-wave thyristor bridge is as follows:
Especially the output voltage Ei.

が低い範囲で力率が悪くなるという欠点を有する。It has the disadvantage that the power factor becomes poor in a low range.

この力率に関する問題を解決するために3相ブリツジの
制御棄子にGTO(ゲートターンオフサイリスタ)を用
いた第3図のような方式が提案されている。この方式で
はGTOを位相制御せず、チョッピング制御するので基
本波力率を1にできる効果がある。しかしサイリスタブ
リッジの場合とは異なシゲート制御が複雑になる欠点が
あった。
In order to solve this power factor problem, a system as shown in FIG. 3 has been proposed in which a GTO (gate turn-off thyristor) is used as a control element for a three-phase bridge. This method does not perform phase control on the GTO, but performs chopping control, so it has the effect of making the fundamental wave power factor 1. However, it has the disadvantage that siggate control is complicated, which is different from the case of a thyristor bridge.

複雑になる理由はGTOは点弧するばかシではなく強制
的に消弧したシする必要のあること、その順序が複雑で
あることさらに点弧、消弧の動作を高周波で行わなけれ
ばならないことなどによる。
The reason why it is complicated is that the GTO has to be forced to extinguish instead of firing, the order of doing so is complicated, and the firing and extinguishing operations have to be performed at high frequency. According to etc.

従ってゲート制御回路は同図に示すように直流電流、電
流指令、同期電源をマイコンμに取シ込み、必要な点弧
パルスを発生するよりなデータを計算しプログラマブル
タイマモジュールPTMI〜PTM6にデータをセット
して起動をかけることによってGTOを制御する方式が
採用されている。
Therefore, as shown in the figure, the gate control circuit receives the DC current, current command, and synchronous power supply into the microcontroller μ, calculates the necessary data to generate the necessary firing pulse, and sends the data to the programmable timer modules PTMI to PTM6. A method is adopted in which the GTO is controlled by setting and activating it.

この場合マイコンは電流偏差を演算し、この値と対応づ
けて連続的にROM内に記憶されている点弧、消弧デー
タを参照して選択し必要に応じて補間処理を行う一方同
期電源からの割込み信号に応じてどのGTOにどの点弧
あるいは消弧データを与えるかを判断し、対応するGT
OKg続されたカウンタにデータをセットしてカウンタ
を起動するなどの処理を非常に高速に行わなければなら
ないことになる。さらにGTOの点弧と消弧のタイミン
グのズレは電源ラインのtl+にょシ異常電圧の発生を
促し、GToの破損の原因となる。
In this case, the microcontroller calculates the current deviation, continuously refers to the firing and extinguishing data stored in the ROM in association with this value, selects it, and performs interpolation processing as necessary. It is determined which firing or extinguishing data is given to which GTO according to the interrupt signal of the corresponding GT.
Processing such as setting data in the connected counter and activating the counter must be performed at a very high speed. Furthermore, the lag in the timing of ignition and extinguishment of the GTO promotes the generation of an abnormal voltage of tl+n in the power supply line, causing damage to the GTO.

これらのことを考えると第3図のマイコンをゲート制御
に専念させる方式のゲート制御回路は信頼性に問題があ
ったと言える。
Considering these points, it can be said that the gate control circuit of the type in which the microcomputer shown in FIG. 3 is dedicated to gate control has a problem in reliability.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目的とする
ところは、高力率を実現し得る電力変換装置のゲート制
御装置を簡単な回路構成で提供することにおる。
The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a gate control device for a power conversion device that can realize a high power factor with a simple circuit configuration.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明の特徴は、指令に応じて変化し得る複数種類のゲ
ートパターンを発生するゲーしくルスノ(ターン作成装
置を設け、このゲートノ(ルスノくターンと与えるべき
素子の組合せ表をあらかじめROMに書込んでおき、同
期電源から得られるタイミング信号をこのROMに与え
ることによって自動的に所定の時点で所定のGTOに所
定のバルスノくターンを印加できるような簡単な回路構
成としたゲート制御装置にある。
A feature of the present invention is that it is equipped with a device for generating a plurality of gate patterns that can change according to commands, and that a table of combinations of gate turns and elements to be applied is written in advance in a ROM. The gate control device has a simple circuit configuration that can automatically apply a predetermined pulse turn to a predetermined GTO at a predetermined time by applying a timing signal obtained from a synchronous power supply to the ROM.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明を図示する一実施例を用いて説明する。 The present invention will be described below using an illustrative embodiment.

第4図に本発明の一実施例の概略構成を示す。FIG. 4 shows a schematic configuration of an embodiment of the present invention.

01〜G6はゲートターンオフサイリスタ(GTO)D
1〜D6は逆電圧阻止用ダイオードでGTO自身が逆阻
止能力が十分の場合は省略できる。Eσ。
01 to G6 are gate turn-off thyristors (GTO) D
1 to D6 are reverse voltage blocking diodes, which can be omitted if the GTO itself has sufficient reverse blocking ability. Eσ.

Ev、Ewは′電源、ts、rsはラインのインダクタ
ンスと抵抗、RL、Lは負荷抵抗とインダクタンス、l
は電流指令Icと帰還電流INFとの偏差λを求める比
較器、2は偏差λと同期電源fBの2情報から各GTO
に所定のゲート信号を与えるためのゲート信号発生装置
である。
Ev and Ew are the power supply, ts and rs are the line inductance and resistance, RL and L are the load resistance and inductance, l
2 is a comparator that calculates the deviation λ between the current command Ic and the feedback current INF, and 2 is a comparator that calculates the deviation λ between the current command Ic and the feedback current INF.
This is a gate signal generator for providing a predetermined gate signal to the

この回路構成でたとえば第5図に示すようなGTOO点
弧パターンを発生し電圧波形を実現させるのである。こ
の図は電源半周勘当シ6コのチョッピングされた電圧(
りまシ分割数N=6)が負荷に印加されている場合を示
した。又電圧波形のf+線部分が直流出力′電圧でめシ
、パターンの黒色の部分がG、TOの導通期間を示して
いる。又、アルファベットA、B、C・・・・・・、X
、Yは後述するゲートハルスパターンの対応を示してい
る。さらに図中でλは電流偏差信号であシ、αは位相信
号、Tcは搬送波周期を示している。
With this circuit configuration, for example, a GTOO firing pattern as shown in FIG. 5 is generated and a voltage waveform is realized. This diagram shows the chopped voltage (
The case where the number of divisions N=6) is applied to the load is shown. The f+ line portion of the voltage waveform is the DC output voltage, and the black portion of the pattern indicates the conduction period of G and TO. Also, alphabets A, B, C..., X
, Y indicate correspondence with gate Hals patterns, which will be described later. Furthermore, in the figure, λ is a current deviation signal, α is a phase signal, and Tc is a carrier wave period.

たとえば点弧、消弧の状態を時間を区切って説明する。For example, the states of ignition and extinction will be explained in terms of time.

1o−11の期間は第4図の03と06を点弧し、電源
からパワーを供給しないようにして負荷りのエネルギー
を環流させる環流モードとなって、いる。t1〜t2で
03を消弧して、G1を点弧して負荷に電源からエネル
ギーを供給する通流モードとなっている。t2〜t3は
G1を消弧してG2を点弧し、さきほどとは別のルート
で電源からエネルギーを供給する。パワーリングルート
を変更する際に出力電圧にαTcの大きさに応じて切フ
込みを入れるようにしているのは高調波低減のため負荷
電流の波形全正弦波に近づけるだめの不等パルス制御で
ある。t3〜t4ではふたたび環流モードとなっている
。このように通流モードと環流モードとを組み合せるこ
とによって等測的に印加電圧の実効値をかえ、電圧と電
流の位相を一致させて力率向上をはかシ、負荷電流を正
弦波化して高調波をも低減しているのである。
During the period 1o-11, 03 and 06 in FIG. 4 are turned on, and the power is not supplied from the power source and the load energy is circulated, which is the circulation mode. From t1 to t2, 03 is turned off, G1 is turned on, and energy is supplied from the power source to the load, which is a conduction mode. From t2 to t3, G1 is turned off and G2 is turned on, and energy is supplied from the power supply through a different route than before. The reason why the output voltage is cut according to the size of αTc when changing the power ring route is unequal pulse control to bring the load current waveform closer to a full sine wave in order to reduce harmonics. be. From t3 to t4, it is in the circulation mode again. By combining the conduction mode and the freewheeling mode in this way, the effective value of the applied voltage is changed isometrically, the phases of the voltage and current match, the power factor is improved, and the load current is made into a sine wave. This also reduces harmonics.

直流出力電圧を変えるにはλTcの値つまシλの値を変
化させ通流時間を変化させる。αTcはλTcの値に対
応して高調波が最小となるようにあらかじめ作成された
手順に従い変化している。
To change the DC output voltage, the value of λTc or λ is changed to change the conduction time. αTc is changed according to a pre-prepared procedure so that harmonics are minimized in accordance with the value of λTc.

それでは次に具体的にどのような回路でパルス発生制御
が実現するのかを第6゛図以後で説明する。
Next, what kind of circuit specifically implements pulse generation control will be explained with reference to FIG. 6 and subsequent figures.

第6図はゲート信号発生装置2の構成を詳細に示した図
である。210は電流偏差λを入力として、位相信号α
を出力とするλ−αデータテーブルであ夛、ここではλ
に対して高調波が最小になるようにαが決められている
。入出力関係は入力をアドレス端子に、出力をデータ端
子に接続してなるリードオンリーメモリである。220
は同期電源fBを入力としてカウンタ230,240に
クロック、UPカウントかDNカウントかを示すフラグ
を出力するクロック&タイミングノくルスジエネレータ
ーでらる。カウンタ230,240はクロック、カウン
ト方向以外にλとαという情報をそれぞれ入力し、第7
図のPLI r PL2+ PAL v Pム2のよう
な波形を発生させる。りまシ時点AOで4コのカウンタ
(230,240の中にそれぞれ2つのカウンタが入っ
ている)にデータとじて時間に相当するデータをセット
して起動すると、それぞれのカウンタはAI 、A4 
、A2 、A3でカウント終了して出力はOHから1″
に変化し搬送波周期間は値を保持し、時点A5で又同様
の動作をくシ返す、つまり第6図には2周期分の波形を
示した。このλとαの情報よシ作成されるPLI 、 
Px、z + PAL 、 PA2はゲートパルスノ(
ターンを作成するだめの材料となる信号でアバ構成器2
50に入力されている。
FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the gate signal generator 2 in detail. 210 inputs the current deviation λ and outputs the phase signal α
The output is a λ−α data table, where λ
α is determined so that the harmonics are minimized. The input/output relationship is a read-only memory in which the input is connected to the address terminal and the output is connected to the data terminal. 220
is a clock and timing generator which inputs the synchronous power supply fB and outputs a clock to the counters 230 and 240 and a flag indicating whether it is an UP count or a DN count. The counters 230 and 240 input information λ and α in addition to the clock and the counting direction, and input the information λ and α, respectively.
A waveform like PLI r PL2+ PAL v Pmu2 shown in the figure is generated. At time point AO, when data corresponding to time is set in 4 counters (2 counters are included in 230 and 240) and started, each counter is set to AI, A4.
, A2, A3, the count ends and the output changes from OH to 1''
, the carrier wave period maintains its value, and the same operation is repeated again at time point A5. That is, FIG. 6 shows the waveform for two periods. PLI created from this λ and α information,
Px, z + PAL, PA2 are gate pulse no.
Aba configurator 2 with a signal that is the material for creating a turn
50 is entered.

250はPLI r PL2 、 PAI 、 PA2
の4信号を入力として第7図のA、B、C,・・・・・
・、X、Yの11種類のゲートパルスパターンを作成す
る論理回路である。この11種類のゲートパルス・くタ
ーンがあれば、その中からある規則に従ってGTOにパ
ターンを与えるようにセレクタを動作1せればよいので
ある。この構成器250で作成したゲートパルスパター
ンをどのように与えるかの例を第5図にあわせて示した
。パターンを見るとGTO2はGTOIに対して、GT
O3はGTO2に対して120°遅れのゲートパルスパ
ターンがくり返され、GTO5はG’l’04に対して
、GTO6はGTO5に対して120°遅れのゲートパ
ルスノくターンがくシ返されていることがわかる。この
構成器250は第8図に示すようにλ、αによって作ら
れるPLI 、 Pすr PAI r PA2を入力と
してゲートパルスパターンを作成するからλとαが変化
した場合、A、E、C・・・・・・、X、Yの信号も変
化する。従って第7図はあるα、λに関するゲートパル
スパターンの例を示したことになる。このゲートパルス
パターンがたとえば第5図の下部に示すような順序で0
1〜G6に印加されればよいことになる。このゲートパ
ルスパターンの選択ヲ第9図に示した分離器260内の
セレクタ261〜266で行う。セレクタの出力は01
〜G6のゲートに接続され、入力は構成器250で作成
されタケートハルスパターンA、B、C・・・・・・、
 X、 Yを第10図(a)に示すiうにあらかじめ順
序づけて各セレクタ261〜266のデータインプット
端子Eo=、Et4に入力しておく。各セレクタ261
〜266の各インプット端子にあらかじめ順序づけてゲ
ートパルスパターンを接続するのはセレクト端子からの
パルスパターンの選択を容易にするためのくふうである
。各セレクタ261〜266のセレクト端子Ao−1s
には後述する指示器268のセレクトデータD o =
 D 7が接続されている。
250 is PLI r PL2, PAI, PA2
A, B, C, etc. in Fig. 7 using the 4 signals as input.
This is a logic circuit that creates 11 types of gate pulse patterns: ・, X, and Y. If there are these 11 types of gate pulse patterns, it is only necessary to operate the selector so as to give a pattern to the GTO according to a certain rule. An example of how to provide the gate pulse pattern created by this configurator 250 is shown in FIG. Looking at the pattern, GTO2 is GTOI, GT
O3 has a repeated gate pulse pattern delayed by 120 degrees with respect to GTO2, GTO5 has repeated gate pulse patterns with a delay of 120 degrees with respect to G'l'04, and GTO6 has repeated gate pulse patterns with a delay of 120 degrees with respect to GTO5. I understand that. As shown in FIG. 8, this constructor 250 creates a gate pulse pattern by inputting PLI, Psr, PAI, PA2 created by λ and α, so when λ and α change, A, E, C, ..., the X and Y signals also change. Therefore, FIG. 7 shows an example of a gate pulse pattern for certain α and λ. This gate pulse pattern is arranged in the order shown at the bottom of FIG.
It is sufficient if the voltage is applied to G1 to G6. Selection of this gate pulse pattern is performed by selectors 261 to 266 in separator 260 shown in FIG. Selector output is 01
It is connected to the gate of ~G6, and the input is created by the configurator 250 to form Taket-Hals patterns A, B, C...
X and Y are ordered in advance as shown in FIG. 10(a) and input to data input terminals Eo=, Et4 of each selector 261-266. Each selector 261
The purpose of connecting the gate pulse patterns to each of the input terminals 266 to 266 in advance in order is to facilitate the selection of pulse patterns from the select terminals. Select terminal Ao-1s of each selector 261 to 266
The selection data D o = of the indicator 268, which will be described later, is
D7 is connected.

次にセレクトデータD o = D tがどのように作
成されるかを示す。セレクトデータは同期電源からの時
間経過情報を作成する指示器268とこの時間経過情報
を入力として各時点で各セレクタ261〜266のどの
入力パルスパターン’W T Oのゲートに与えるかを
対応づけて記憶しである決定器267によって作られる
。同期電源からの時間経過情報を作成する指示器268
について説明しよう。指示器268は同期電源fBを入
力し、同期を源の1f@期を12の搬送波周期に分割し
、かつ12のうちどの搬送波周期内に現在の状態が入っ
ているのかをQム〜QDとf、で示す働きをしている。
Next, we will show how the selection data D o = D t is created. The selection data is associated with an indicator 268 that creates time elapsed information from a synchronous power supply and which input pulse pattern 'W TO' gate of each selector 261 to 266 is to be applied to the gate at each time point using this time elapsed information as input. It is created by the determiner 267 which is a memory. Indicator 268 for creating time elapsed information from the synchronous power source
Let's explain. The indicator 268 inputs the synchronization power supply fB, divides the 1f @ period of the synchronization source into 12 carrier wave periods, and indicates which of the 12 carrier wave periods the current state is in as Qm~QD. It has the function shown by f.

この指示器の出力波形Qム〜QDを示せば第11図のよ
うになる。
The output waveforms Qm to QD of this indicator are shown in FIG. 11.

次に決定器267について説明する。決定器は数lOバ
イトの11(、OMIコである。すなわち第12図に示
すようにROMのアドレス入力はQム〜Qt’+  f
gの5本であp1出力であるデータバスD o = D
 7の8本はセレクタ261〜266(7)セレクト端
子Ao−A3に接続する。この間の接続については第1
θ図(b)のような手順に従えばよい。セレクタのセレ
クト情報がこのように簡単化できた原因はデータ圭しク
タ261〜266のデータインプットE o −E 1
4  の端子に接続するゲートパルスパターンを261
〜266ですべて同一とするのでは7k(,120°ご
とのくシ返しf:あらかじめ考慮して接続している点に
ある。
Next, the determiner 267 will be explained. The determiner is 11 (, OMI) of several 10 bytes. That is, as shown in FIG.
Data bus D o = D with 5 g and p1 output
7 are connected to the select terminals Ao-A3 of selectors 261 to 266 (7). Regarding the connection between this time, please refer to the first
The procedure shown in θ diagram (b) may be followed. The reason why the selection information of the selector could be simplified in this way is because of the data input E o -E 1 of the data selectors 261 to 266.
The gate pulse pattern connected to the terminal of 4 is 261
. . . 266, all of them are the same. 7k (, repeating f every 120 degrees: The point is that they are connected in advance.

それでは第5図、第1O図〜第12図を用いて具体的に
ゲートパルスパターンが選択される順を示す。第11図
で同期′電源がOになった瞬間はfa =Qム=QB 
=QC=QD=0であるから第12図のROMアドレス
入力はすべて01従ってデータ出力はDo=Dyまです
べて01従りて第10図に示すようにセレクタ261〜
266のA o = A sはすべて0人力だから、セ
レクタのデータインプットE。−E14のうちEoの信
号がセレクタの出力となる。すなわちセレクタ261か
らはパルスパターンのF″が、262からは′B″が、
263からは“Q“、264からは’Y”、265から
i’l:”Y”、266からは”X”が出力される。こ
れは第5図のゲートノ(ルスノくターン弐の先頭の状態
を示している。次に電源半周期を6分割した第1の搬送
波期間が経過すると第11図よりQ、たけが1となpそ
の他は前と同じ状態となっている。するとROMデータ
出力はDo−D3” 1 、 D4〜D? = 1すな
わちDo=D4 =1. DI =D2 =Dll =
D5 =Da =D7=0となり、セレクタのインプッ
ト端子のErがそれぞれ選択されパルスパターンとして
は261についてはY#、262について′C”、26
3について”R”、264について“A’、265につ
いて’P”、266について′D”が出力される。これ
は第5図の2番目の搬送波周期期間のパルスパターン表
と一致している。次に6分割した第2の搬送波周期期間
が終了すると指示器出力は第11図よ’) Qn = 
1 、 QJL =QC=QD =fs ”Oとな)、
第12図よ、りDo−D3は3すなわちDo ”Dt 
=1 、D2 =Ds ”O,D4〜D7は2すなわち
Ds =l、D4 =D6 =D7 =0となシ、第1
0図(b)よシセレクタ261〜263についてはそれ
ぞれのインプット端子E2が、セレクタ264〜266
についてはそれぞれのインプット端子E3が選択される
。同図(a)よQセレクタ261の出力は6Y”、26
2は′″X”、263は′Y#、264 バー B ’
、265H”Q”、266は“F”とな9第5図の3番
目の搬送波周期期間のパルスパターン表と対応する。
Now, the order in which gate pulse patterns are selected will be specifically shown using FIG. 5 and FIGS. 1O to 12. In Figure 11, at the moment when the synchronous power supply turns O, fa = Q = QB
=QC=QD=0, so the ROM address inputs in FIG. 12 are all 01. Therefore, the data outputs are all 01 up to Do=Dy. Therefore, as shown in FIG.
266 A o = A s is all 0 human effort, so selector data input E. -E14, the signal Eo becomes the output of the selector. In other words, the selector 261 outputs the pulse pattern F'', and the pulse pattern 262 outputs the pulse pattern 'B''.
263 outputs "Q", 264 outputs 'Y', 265 outputs i'l:"Y", and 266 outputs "X". Next, when the first carrier wave period, which is obtained by dividing the half cycle of the power supply into 6, has elapsed, from FIG. is Do−D3” 1, D4~D?=1, that is, Do=D4=1. DI=D2=Dll=
D5 = Da = D7 = 0, Er of the selector input terminal is selected, and the pulse patterns are Y# for 261, 'C'' for 262, and 26
"R" is output for 3, "A" for 264, 'P' for 265, and 'D' for 266. This matches the pulse pattern table for the second carrier cycle period in FIG. Next, when the second carrier wave cycle period divided into 6 ends, the indicator output is as shown in Figure 11') Qn =
1, QJL = QC = QD = fs "O"),
From Figure 12, Do-D3 is 3, that is, Do "Dt
= 1, D2 = Ds ”O, D4 to D7 are 2, that is, Ds = l, D4 = D6 = D7 = 0, the first
As shown in FIG. 0(b), for the selectors 261 to 263, each input terminal E2 is connected to the selector 264 to 266.
For each input terminal E3 is selected. As shown in the figure (a), the output of the Q selector 261 is 6Y'', 26
2 is ``X'', 263 is ``Y#, 264 bar B'
, 265H"Q", 266 corresponds to "F" and corresponds to the pulse pattern table of the third carrier cycle period in FIG.

以上説明した通iらかじめ指令λ、αに応じてGTOの
パルス信号として使用する可能性のある複数のゲートパ
ルスパターンを発生する論理回路を設け、この出力であ
るパターン信号をどの時点でどのパターンをどのGTO
に与えるのかをROMにテーブル化しておくので、ゲー
ト回路に与える情報としてはλと同期電源だけの単純な
回路構成とすることができたので 1.7λ、に対してゲートパルスパターンをテーブル化
して持ち、これを選択しながら制御する方式と比較して
ROM容量と処理時間がすぐれていること。
As explained above, a logic circuit is provided that generates multiple gate pulse patterns that may be used as pulse signals of the GTO according to the pre-commands λ and Which GTO pattern
Since the information given to the gate circuit is made into a table in the ROM, the circuit configuration can be made simple with only λ and a synchronous power supply, so the gate pulse pattern for 1.7λ is made into a table The ROM capacity and processing time are superior compared to a method in which control is performed while selecting the ROM capacity and processing time.

2、ゲートパルスパターンの選択に関してセレクタへの
入力をあらかじめ順序化しであるのでノくターンの決定
ROMテーブルが単純であること。
2. The ROM table for determining the turn is simple because the inputs to the selector for selecting the gate pulse pattern are ordered in advance.

3、GTOの点弧順序の判定とモードパルスの選択を割
込み処理のたびにマイコンに行わせる方式と比較して負
荷率と信頼性の点ですぐれていること。
3. It is superior in terms of load factor and reliability compared to a method in which the microcomputer determines the firing order of the GTO and selects the mode pulse every time an interrupt is processed.

などの点で本発明の効果は太きい。The effects of the present invention are significant in these respects.

以上の説明ではカ行の場合についてのヘタが、回生を行
う必要のある場合については同期電源を反転させるため
−jC180°位相をずらす処理を行えばよい。
The above explanation is based on the case of row F, but when it is necessary to perform regeneration, processing to shift the phase by -jC180° may be performed in order to invert the synchronous power supply.

さらにここでは電源半周期を6分割した場合の制御例に
ついてのべたが、12分割して負荷に対する脈動率を低
減させることも容易に実現するととができる。この変更
に関しては指示器268の周期を上げることと決定器2
67のROM内容を追加することで対応でき、ゲートパ
ルスパターンを作成する構成器などを変更することなく
実現できる。なおROM内容は2倍となるかその絶対量
はたかだか24バイトになるだけで実際の問題とはなシ
得ない。第13図はパルスの分割数を6から12に上げ
た場合の実験結果である。
Further, although a control example in which the power supply half cycle is divided into 6 parts has been described here, it is also possible to easily reduce the pulsation rate with respect to the load by dividing the power supply half cycle into 12 parts. Regarding this change, increasing the period of the indicator 268 and determining unit 2
This can be achieved by adding the contents of the 67 ROM, and can be realized without changing the component that creates the gate pulse pattern. Note that the ROM content will be doubled or its absolute amount will be at most 24 bytes, which is no real problem. FIG. 13 shows the experimental results when the number of pulse divisions was increased from 6 to 12.

本実施例によればGTOなど制御可能な開閉装置のゲー
ト信号を作成するのに電流偏差λだけを入力として、所
定のモードパルスを発生する構成器を設け、このモード
パルス信号のうち所定のパルスを各GTOに印加するよ
うROM内に順序をあらかじめ記憶するような構成とし
たので複雑な点弧順序を要求されるGTOコンバータの
制御を単に電流偏差λと同期電源fsを与えるだけで容
易に実現できる効果がある。
According to this embodiment, in order to create a gate signal for a controllable switchgear such as a GTO, a configuration device is provided which takes only the current deviation λ as input and generates a predetermined mode pulse. Since the configuration is such that the order in which the GTO is applied to each GTO is stored in advance in the ROM, control of the GTO converter that requires a complicated firing order can be easily achieved by simply providing the current deviation λ and the synchronous power supply fs. There is an effect that can be done.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、電力変換装置のゲート制御装置を簡単
な回路構成とすることが出来、したがつて高力率化する
上で要求される高度なゲート制御をも容易に実現するこ
とができる。
According to the present invention, the gate control device of the power conversion device can have a simple circuit configuration, and therefore, the sophisticated gate control required for achieving a high power factor can be easily realized. .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図〜第3図は従来の電力変換装置とその動作説明図
、第4図〜第13図は本発明の一実施例を説明するだめ
の図であって、第4図は成力変換装置全体の構成を示す
ブロック図、第5図は第4図の動作説明図、第6図はゲ
ート信号発生装置の構成図、第7図は第6図の信号波形
図、第8図は構成器の回路図、第9図は分配器の回路図
、第10図〜第13図は動作説明図である。 G□〜G6・・・電素しゃ断機能を有する開閉素子、2
・・・ゲート信号発生装置、210・・・λ−αテーブ
ル、220・・・クロック&タイミングパルスジェネレ
ータ、230・・・λ用カウン%、240・・・α用カ
ウンタ、250・・・構成器、260・・・分配器、2
61〜266・・・セレクタ、267・・・決定器、2
68・・・\       l \〜−、/ ″′/D 活5I2Il もげ
1 to 3 are diagrams for explaining a conventional power conversion device and its operation, and FIGS. 4 to 13 are diagrams for explaining an embodiment of the present invention, and FIG. A block diagram showing the overall configuration of the device, FIG. 5 is an explanatory diagram of the operation of FIG. 4, FIG. 6 is a configuration diagram of the gate signal generator, FIG. 7 is a signal waveform diagram of FIG. 6, and FIG. 8 is the configuration. FIG. 9 is a circuit diagram of the distributor, and FIGS. 10 to 13 are operation explanatory diagrams. G□~G6...Switching element having an electric element cutoff function, 2
...Gate signal generator, 210...λ-α table, 220...Clock & timing pulse generator, 230...Counter % for λ, 240...Counter for α, 250...Configurator , 260... distributor, 2
61-266...Selector, 267...Determiner, 2
68...\l \〜-, / ″′/D Activation 5I2Il Moge

Claims (1)

【特許請求の範囲】 16交流電源と、この交流電源と直流間の電力変換を行
う複数の制御整流素子からなる電力変換装置とを備えだ
ものにおいて、。 指令に応じて変化する上記複数の制御整流素子に共通す
る複数のゲートパルスパターンを作成するパターン作成
装置、上記交流電源に同期した信号を入力し、上記複数
のゲートパルスパターンを上記制御整流素子に分配する
分配装置を備えたことを特徴とする電力変換装置用ゲー
ト制御装置。 2、上記パターン作成装置は、上記指令に応じて変調度
を求める第1のテーブル、上記指令と上記変調度筐を入
力として搬送波周期ごとに複数の構成信号を発生する2
つのカウンタ、上記カウンタの出力である構成信号を入
力として複数のパルスパターンを作成する作成器から構
成されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の電力変換装置用ゲート制御装置。 3、上記第1のテーブルは、少なくとも上記指令をアド
レス入力とし、最適変調度をデータ出力とするリードオ
ンリーメモリに書き込んだことを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の電力変換装置用ゲート制御装置。 4、上記分配装置は、上記複数のゲートパルスパターン
を入力とする複数のセレクタと、このセレクタに入力さ
れているゲートパルスパターンのうちどのゲートパルス
パターンを選択する小を決定する決定装置よシ構成され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の電
力変換装置用ゲート制御装置。 5、上記決定装置は、同期電源を入力とし、動作起点か
らの経過時間を示す指示器と、この指示器からの信号を
アドレス入力とし、上記セレクタのセレクト情報が書き
込まれた第2のリードオy IJ−メモリより構成され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第4項記載の電
力変換装置用ゲート制御装置。 6、上記制御整流素子は、自己消弧機能を有する制御整
流素子としたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の電力変換装置用ゲート制御装置。
[Scope of Claims] A power conversion device comprising a 16 AC power source and a plurality of controlled rectifying elements that convert power between the AC power source and the DC power. a pattern creation device that creates a plurality of gate pulse patterns common to the plurality of control rectifiers that change according to a command; a pattern creation device that inputs a signal synchronized with the AC power source and applies the plurality of gate pulse patterns to the control rectifier; A gate control device for a power conversion device, characterized by comprising a distribution device for distributing power. 2. The pattern creation device generates a plurality of constituent signals for each carrier wave period by inputting the first table for determining the modulation degree according to the command, the command and the modulation degree case.
2. The gate control device for a power conversion device according to claim 1, further comprising: a counter; and a creator that creates a plurality of pulse patterns by inputting a configuration signal that is an output of the counter. 3. The gate for a power conversion device according to claim 1, wherein the first table is written in a read-only memory that uses at least the command as an address input and the optimum modulation degree as a data output. Control device. 4. The distribution device includes a plurality of selectors that receive the plurality of gate pulse patterns as input, and a decision device that determines which gate pulse pattern to select from among the gate pulse patterns input to the selectors. A gate control device for a power conversion device according to claim 1, characterized in that: 5. The determining device has a synchronous power source as an input, an indicator indicating the elapsed time from the start of operation, a signal from this indicator as an address input, and a second lead option in which selection information of the selector is written. 5. A gate control device for a power conversion device according to claim 4, wherein the gate control device is comprised of an IJ-memory. 6. The gate control device for a power conversion device according to claim 1, wherein the controlled rectifying element is a controlled rectifying element having a self-extinguishing function.
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