JPS6013390B2 - 電力変換装置の制御装置 - Google Patents
電力変換装置の制御装置Info
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- JPS6013390B2 JPS6013390B2 JP53107610A JP10761078A JPS6013390B2 JP S6013390 B2 JPS6013390 B2 JP S6013390B2 JP 53107610 A JP53107610 A JP 53107610A JP 10761078 A JP10761078 A JP 10761078A JP S6013390 B2 JPS6013390 B2 JP S6013390B2
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- 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
- H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
- H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/145—Conversion of ac power input into dc power output without 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
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- H02M7/162—Conversion of ac power input into dc power output without 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 in a bridge configuration
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-
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- Power Engineering (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は点弧位相制御により負荷に供給する電力を可変
できる電力変換装置の制御装置の改良に関する。
できる電力変換装置の制御装置の改良に関する。
良く知られているように、点弧位相制御により負荷に供
聯合する電力を可変できる電力変換装置は各種の分野で
広く用いられている。
聯合する電力を可変できる電力変換装置は各種の分野で
広く用いられている。
例えば、サイリスタをグレーツ結線した電力変換装置で
直流電動機を駆動している。ところで、電力変換装置で
電動機等の誘導負荷を駆動する場合には負荷状態によっ
て電力変換装置を流れる電流が連続状態になったり断続
状態になったりする。
直流電動機を駆動している。ところで、電力変換装置で
電動機等の誘導負荷を駆動する場合には負荷状態によっ
て電力変換装置を流れる電流が連続状態になったり断続
状態になったりする。
周知のように、電流断続領域においては無電流期間の時
間幅が大きくなるに従って応答特性が劣化する。かかる
問題を解決するため、電流断続時にゲイン特性の非線形
性を補償する非線形補償方法が提案されている。
間幅が大きくなるに従って応答特性が劣化する。かかる
問題を解決するため、電流断続時にゲイン特性の非線形
性を補償する非線形補償方法が提案されている。
この非線形補償方法について簡単に説明する。第１図は
サィリスタＳ，〜Ｓ６をグレーッ結線した電力変換菱贋
で交流電源ＡＣの交流を直流に変換し直流鍵動機ＤＣＭ
を駆動するものである。第１図の如き電力変換装置にお
いてはサィリスタＳ，〜Ｓ６の点弧位相Ｑと直流電流（
平均値）ｌｄおよび出力電圧（平均値）Ｅｄの間には第
２図のような関係がある。第２図から明らかなように、
サィリスタの点弧位相Ｑが同じでも、電流連続時と電流
断続時とでは胆ｄ／ｄｉｄが大きく異なっている。この
細ｄ／ｄｉｄの非線形性を補償するには電流ｌｄが断続
した以後の点弧位相を第２図の破線Ｂのように電流連続
時の直線上の延長になるように電流ｌｄに応じて点弧位
相Ｑを△Ｑだけ補正することにより行える。この関係を
示したのが第３図である。このようにすると、通ｄ／ｄ
ｉｄが電流蓮銃、断続によらず一定となり、応答特性を
同一にできる。このような考えに基き構成した電力変換
装置の制御装置の一例を第４図に示す。
サィリスタＳ，〜Ｓ６をグレーッ結線した電力変換菱贋
で交流電源ＡＣの交流を直流に変換し直流鍵動機ＤＣＭ
を駆動するものである。第１図の如き電力変換装置にお
いてはサィリスタＳ，〜Ｓ６の点弧位相Ｑと直流電流（
平均値）ｌｄおよび出力電圧（平均値）Ｅｄの間には第
２図のような関係がある。第２図から明らかなように、
サィリスタの点弧位相Ｑが同じでも、電流連続時と電流
断続時とでは胆ｄ／ｄｉｄが大きく異なっている。この
細ｄ／ｄｉｄの非線形性を補償するには電流ｌｄが断続
した以後の点弧位相を第２図の破線Ｂのように電流連続
時の直線上の延長になるように電流ｌｄに応じて点弧位
相Ｑを△Ｑだけ補正することにより行える。この関係を
示したのが第３図である。このようにすると、通ｄ／ｄ
ｉｄが電流蓮銃、断続によらず一定となり、応答特性を
同一にできる。このような考えに基き構成した電力変換
装置の制御装置の一例を第４図に示す。
第４図において電流指令値ｌｃと電流帰還値ｌｄとの偏
差によりサィリスタの点弧位相Ｑを電流制御回路１で演
算する。
差によりサィリスタの点弧位相Ｑを電流制御回路１で演
算する。
一方、電流帰還値ｌｄを第３図の如き特性の関数発生器
２に入力し補正角△Ｑを求める。このようにして得られ
たＱと△Ｑを加算して点弧パルス移相器３に入力する。
点弧パルス移相器３はＱ＋△のこ応じた位相でサイリス
タの点弧パルスを発生し、パルス増幅器４を介して、電
力変換装置５の各サイリスタにゲート信号を与える。こ
の結果、直流電動機ＤＣＭに印加される電圧が変化し所
定の電流が流れる。この電動機電流ｌｄは直流変流器６
により検出され、フィル夕７により平滑され電流帰還信
号ｌｄとなる。、このように、電流断続時の非線形性が
補償されたことにより電流制御系のゲインが大きくとれ
、応答性を良くできる。しかしながら、電流断続領域に
おいて常に非線形補償を行っているために次のような問
題点を有する。
２に入力し補正角△Ｑを求める。このようにして得られ
たＱと△Ｑを加算して点弧パルス移相器３に入力する。
点弧パルス移相器３はＱ＋△のこ応じた位相でサイリス
タの点弧パルスを発生し、パルス増幅器４を介して、電
力変換装置５の各サイリスタにゲート信号を与える。こ
の結果、直流電動機ＤＣＭに印加される電圧が変化し所
定の電流が流れる。この電動機電流ｌｄは直流変流器６
により検出され、フィル夕７により平滑され電流帰還信
号ｌｄとなる。、このように、電流断続時の非線形性が
補償されたことにより電流制御系のゲインが大きくとれ
、応答性を良くできる。しかしながら、電流断続領域に
おいて常に非線形補償を行っているために次のような問
題点を有する。
関数発生器２を介して点弧位相Ｑを補正する非線形補償
ループは電流制御系に対して正帰還ループとなっている
。
ループは電流制御系に対して正帰還ループとなっている
。
すなわち、電流帰還値ｌｄが第３図に示す断続限界点ｌ
ｄ。より小さい範囲では電流ｌｄが増加すると補正角△
Ｑが小さくなり、サィリスタの点弧位相を小さくするの
で電流を増加させるようになる。したがった、関数発生
器２による非線形補償ループは正帰還ループを構成して
いるので電流指令ｌｄに速やかに一致させ得る。しかし
、本質的に正帰還ループとなっているので、非線形補償
を行う電流断続領域における定常状態の安定性が損われ
ることになる。特に、応答性を高めるために、関数発生
器２による正帰還ループのゲインを電流制御回路１によ
る負帰還ループのゲインより大きくすると、正帰還ルー
プ系の効果が殴り、定常状態において一定値にならずリ
ミットサイクルを生じる。逆に、電流制御回路１による
負帰還ループのゲインを関数発生器２による正帰還ルー
プのゲインより大きくして安定性を確保しようとすると
、正帰還ループによる応答性向上の効果が消失し、関数
発生器２を用いた意味がなくなる。つまり、非線形補償
できなくなる。このように、非線形補償することにより
応答性を向上させることができる反面定常時の安定性を
悪くするという欠点がある。本発明は上証点‘こ対処し
て成されたもので、その目的とするところは電流断続領
域における定常時の安定性を向上できる電力変換装置の
制御装置を提供することにある。
ｄ。より小さい範囲では電流ｌｄが増加すると補正角△
Ｑが小さくなり、サィリスタの点弧位相を小さくするの
で電流を増加させるようになる。したがった、関数発生
器２による非線形補償ループは正帰還ループを構成して
いるので電流指令ｌｄに速やかに一致させ得る。しかし
、本質的に正帰還ループとなっているので、非線形補償
を行う電流断続領域における定常状態の安定性が損われ
ることになる。特に、応答性を高めるために、関数発生
器２による正帰還ループのゲインを電流制御回路１によ
る負帰還ループのゲインより大きくすると、正帰還ルー
プ系の効果が殴り、定常状態において一定値にならずリ
ミットサイクルを生じる。逆に、電流制御回路１による
負帰還ループのゲインを関数発生器２による正帰還ルー
プのゲインより大きくして安定性を確保しようとすると
、正帰還ループによる応答性向上の効果が消失し、関数
発生器２を用いた意味がなくなる。つまり、非線形補償
できなくなる。このように、非線形補償することにより
応答性を向上させることができる反面定常時の安定性を
悪くするという欠点がある。本発明は上証点‘こ対処し
て成されたもので、その目的とするところは電流断続領
域における定常時の安定性を向上できる電力変換装置の
制御装置を提供することにある。
本発明の特徴とするところは電流断続領域において電流
指令値と電流帰還値の電流偏差が設定値より大きいとき
のみ非線形補償を行うようにしたことにある。
指令値と電流帰還値の電流偏差が設定値より大きいとき
のみ非線形補償を行うようにしたことにある。
以下、本発明を第５図に示す実施例において詳細に説明
する。
する。
第５図において第４図と同一記号のものは相当物を示し
、８は電流断続検出回路、９は切替回賂、１０は電流偏
差△１と設定値△ｌｓを比較し、△１＞△ｌｓとき出力
を‘‘１”レベルとする比較器で、定常状態と過渡状態
を判別する。
、８は電流断続検出回路、９は切替回賂、１０は電流偏
差△１と設定値△ｌｓを比較し、△１＞△ｌｓとき出力
を‘‘１”レベルとする比較器で、定常状態と過渡状態
を判別する。
１１はアソド回路である。
第６図は電流断続検出回路８の詳細構成図で、１２は零
比較器、１３は単安定回路、１４はオア回路、１５は抵
抗、１６はコンデンサである。
比較器、１３は単安定回路、１４はオア回路、１５は抵
抗、１６はコンデンサである。
次にその動作を説明する。直流電動機ＤＣＭに第６図示
の如き断続した電流ｉｄが流れると、比較器１２は電流
ｉｄが流れると、比較器１２は電流ｉｄが０以上のとき
に“１”レベルとなる方形波信号を発生する。
の如き断続した電流ｉｄが流れると、比較器１２は電流
ｉｄが流れると、比較器１２は電流ｉｄが０以上のとき
に“１”レベルとなる方形波信号を発生する。
単安定回路１３はこの方形波信号の立ち下りに同期して
一定幅のパルスを発生する。この結果、単安定回路１３
は比較器１２の出力が“１”レベルから０レベルに下る
ことがなくなるまで断続して“１”レベルの出力を発生
する。一方、比較器１２の出力は抵抗１６とコンデンサ
１６からなるフィル夕を通してオア回路１４の入力とな
る。したがって、オア回路の出力は電流ｉｄが断続する
と直ちに“１”レベルとなり、電流が連続すると単安定
回路１３の遅れ時間経過してから”０”レベルとなる。
遅れ時間は極めて短時間であり実用上問題ないｏこのよ
うに、電流の断続が検出されると電流断続検出回路８の
出力は“１”レベルとなる。
一定幅のパルスを発生する。この結果、単安定回路１３
は比較器１２の出力が“１”レベルから０レベルに下る
ことがなくなるまで断続して“１”レベルの出力を発生
する。一方、比較器１２の出力は抵抗１６とコンデンサ
１６からなるフィル夕を通してオア回路１４の入力とな
る。したがって、オア回路の出力は電流ｉｄが断続する
と直ちに“１”レベルとなり、電流が連続すると単安定
回路１３の遅れ時間経過してから”０”レベルとなる。
遅れ時間は極めて短時間であり実用上問題ないｏこのよ
うに、電流の断続が検出されると電流断続検出回路８の
出力は“１”レベルとなる。
この回路８の出力と比較器８の出力はアンド回路１ １
で論理和がとちれ、両者とも“１”レベルとなつたとき
、すなわち電流偏差△１が設定値△ｌｓより大きく、か
つ電流が断続したときのみアンド回路１１の出力信号が
“１”レベルとなる。これにより切替回路９は関数発生
器２の補正角信号△Ｑを位相角指令Ｑに加算する。した
がって、電力変換装置５はＱ十△Ｑの点弧位相で点弧位
相制御される。一方、定常時には電流偏差△１が設定値
△ｌｓより４・さくなるので比較器１０の出力は“０”
レベルとなり、アンド回路１１の出力を“０”レベルと
なる。
で論理和がとちれ、両者とも“１”レベルとなつたとき
、すなわち電流偏差△１が設定値△ｌｓより大きく、か
つ電流が断続したときのみアンド回路１１の出力信号が
“１”レベルとなる。これにより切替回路９は関数発生
器２の補正角信号△Ｑを位相角指令Ｑに加算する。した
がって、電力変換装置５はＱ十△Ｑの点弧位相で点弧位
相制御される。一方、定常時には電流偏差△１が設定値
△ｌｓより４・さくなるので比較器１０の出力は“０”
レベルとなり、アンド回路１１の出力を“０”レベルと
なる。
この場合、切替回路９は“０”レベル側に開路するので
非線形補償しない。勿論、電流連続時には断続検出回路
８の出力が“０”レベルとなるため非線形補償は行われ
ない。
非線形補償しない。勿論、電流連続時には断続検出回路
８の出力が“０”レベルとなるため非線形補償は行われ
ない。
このように制御するのであるが、電流断続領域で電流偏
差が大きい過渡時のみ非線形補償を行うようにしている
ので定常状態の安定性を良くすることができる。
差が大きい過渡時のみ非線形補償を行うようにしている
ので定常状態の安定性を良くすることができる。
また、この実施例では電流断続状態を実際の電流で検出
しているので、電流連続領域において過補償となったり
、電流断続領域において補償しないということは皆無と
なる。
しているので、電流連続領域において過補償となったり
、電流断続領域において補償しないということは皆無と
なる。
以上説明したように、本発明によれば電流断続領域にお
ける過渡状態のときのみ非線形補償を行なうようにして
いるので定常状態のときの安定性を向上させることがで
き、結果として電力変換装置の制御を安定に行なえる。
ける過渡状態のときのみ非線形補償を行なうようにして
いるので定常状態のときの安定性を向上させることがで
き、結果として電力変換装置の制御を安定に行なえる。
なお、上述の説明は負荷が直流電動機について述べたが
、他の電動機及び誘導性負荷などのように動作状態によ
って電力変換装置に流れる電流が連続したり、断続した
りする場合にも非線形補償の関数特性は異なるが同様に
行えるのは明らかである。また、サイリスタプリツジ回
路でなくチョッパ回路のような電力変換装置でも同様に
行えるのは勿論である。
、他の電動機及び誘導性負荷などのように動作状態によ
って電力変換装置に流れる電流が連続したり、断続した
りする場合にも非線形補償の関数特性は異なるが同様に
行えるのは明らかである。また、サイリスタプリツジ回
路でなくチョッパ回路のような電力変換装置でも同様に
行えるのは勿論である。
第１図は電力変換装置の一例を示す回路図、第２図は第
１図の出力特性図、第３図は補償関数の特性図、第４図
は従釆の一例を示す構成図、第５図は本発明の一実施例
を示す構成図、第６図は電流断続検出回路の一例を示す
詳細構成図である。 １・・・電流制御回路、２・・・関数発生器、３・・・
点弧パルス移相器、５・・・電力変換装置、８・・・電
流断続検出回路、９・・・切替回路、１０・・・比較器
、１１・・・アンド回路。 多′図 第２図 第３図 努６図 豹４図 群タ図
１図の出力特性図、第３図は補償関数の特性図、第４図
は従釆の一例を示す構成図、第５図は本発明の一実施例
を示す構成図、第６図は電流断続検出回路の一例を示す
詳細構成図である。 １・・・電流制御回路、２・・・関数発生器、３・・・
点弧パルス移相器、５・・・電力変換装置、８・・・電
流断続検出回路、９・・・切替回路、１０・・・比較器
、１１・・・アンド回路。 多′図 第２図 第３図 努６図 豹４図 群タ図
Claims (1)
- １ 点弧位相制御により負荷に供給する電力を可変でき
る電力変換装置と、電流指令値と電流帰還値の電流偏差
に応じ点弧角指令を出力する電流制御手段と、前記点弧
角指令に応じて前記電力変換装置の点弧位相を制御する
点弧制御手段と、前記負荷に流れる電流の電流断続領域
において前記負荷電流の大きさに応じて定めた補正角指
令を出力する非線形補償手段と、前記電流偏差の大きさ
に応じて定常状態と過渡状態を判別する状態判別手段と
、前記負荷電流が断続状態になつたことを検出する電流
断続検出手段とを備え、前記電流断続検出手段が断続状
態を検出すると共に前記状態判別手段が過渡状態と判別
したときに前記補正角指令を前記点弧角指令に加算する
ようにしたことを特徴とする電力変換装置の制御装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53107610A JPS6013390B2 (ja) | 1978-09-04 | 1978-09-04 | 電力変換装置の制御装置 |
| DE2935322A DE2935322C2 (de) | 1978-09-04 | 1979-08-31 | Regeleinrichtung für einen Umformer |
| US06/072,317 US4249236A (en) | 1978-09-04 | 1979-09-04 | Controller for power converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53107610A JPS6013390B2 (ja) | 1978-09-04 | 1978-09-04 | 電力変換装置の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5534853A JPS5534853A (en) | 1980-03-11 |
| JPS6013390B2 true JPS6013390B2 (ja) | 1985-04-06 |
Family
ID=14463530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53107610A Expired JPS6013390B2 (ja) | 1978-09-04 | 1978-09-04 | 電力変換装置の制御装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4249236A (ja) |
| JP (1) | JPS6013390B2 (ja) |
| DE (1) | DE2935322C2 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4468724A (en) * | 1981-04-08 | 1984-08-28 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for controlling load current |
| JPS5893476A (ja) * | 1981-11-26 | 1983-06-03 | Fuji Electric Co Ltd | 電力変換装置の制御方式 |
| JPS58119772A (ja) * | 1982-01-08 | 1983-07-16 | Shinko Electric Co Ltd | 誘導性負荷の負荷電流制御方法 |
| JPS58123372A (ja) * | 1982-01-12 | 1983-07-22 | Shinko Electric Co Ltd | 順変換器の出力電圧補償方法 |
| US4697126A (en) * | 1982-03-19 | 1987-09-29 | General Electric Company | Control method for direct current motor |
| US4507723A (en) * | 1983-01-14 | 1985-03-26 | General Electric Company | Method for adaptive control in a power converter operating in a discontinuous current mode |
| JPH0813050A (ja) * | 1994-07-05 | 1996-01-16 | Nippon Chuzo Kk | アルミニウム空缶の再生方法及び再生装置 |
| JP4337032B2 (ja) * | 2003-07-30 | 2009-09-30 | 株式会社安川電機 | サイリスタコンバータ装置のコンデンサ充電制御方法 |
| US7468215B2 (en) * | 2004-07-02 | 2008-12-23 | American Power Conversion Corporation | Self-starting fuel cell assembly |
| US20080280167A1 (en) * | 2007-05-08 | 2008-11-13 | American Power Conversion Corporation | Fuel cell stack performance monitoring |
| US20080292936A1 (en) * | 2007-05-23 | 2008-11-27 | American Power Conversion Corporation | Manifold for fuel cells |
| US20090087695A1 (en) * | 2007-10-02 | 2009-04-02 | American Power Conversion Corporation | Bipolar plate for use in fuel cell stacks and fuel cell assemblies |
| US7881079B2 (en) * | 2008-03-24 | 2011-02-01 | American Power Conversion Corporation | UPS frequency converter and line conditioner |
| JP6065808B2 (ja) * | 2013-10-24 | 2017-01-25 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置及び半導体モジュール |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2338630C3 (de) * | 1973-07-30 | 1984-05-24 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Regeleinrichtung mit lückstromaddaptierter Regelkreisparameteränderung zur Stromregelung einer Stromrichteranordnung |
| JPS5814158B2 (ja) * | 1976-11-19 | 1983-03-17 | 株式会社日立製作所 | ディジタル式非線形補償方式 |
| DE2657762C2 (de) * | 1976-12-20 | 1985-09-19 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Regelschaltung für einen steuerbaren Stromrichter |
| DE2657712C2 (de) * | 1976-12-20 | 1985-02-07 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Regelschaltung für einen steuerbaren Stromrichter |
-
1978
- 1978-09-04 JP JP53107610A patent/JPS6013390B2/ja not_active Expired
-
1979
- 1979-08-31 DE DE2935322A patent/DE2935322C2/de not_active Expired
- 1979-09-04 US US06/072,317 patent/US4249236A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4249236A (en) | 1981-02-03 |
| DE2935322A1 (de) | 1980-03-20 |
| DE2935322C2 (de) | 1985-01-17 |
| JPS5534853A (en) | 1980-03-11 |
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