JPS61142958A - Phase detecting apparatus - Google Patents
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- JPS61142958A JPS61142958A JP59264410A JP26441084A JPS61142958A JP S61142958 A JPS61142958 A JP S61142958A JP 59264410 A JP59264410 A JP 59264410A JP 26441084 A JP26441084 A JP 26441084A JP S61142958 A JPS61142958 A JP S61142958A
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- H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の技術分野]
本発明は直流送電や周波数変換等の電力変換装置の位相
制御に用いる位相検出装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a phase detection device used for phase control of power conversion devices such as DC power transmission and frequency conversion.
[発明の技術的背景およびその問題点]第3図は3相サ
イリスタブリツジで、三相交流電圧R,S、Tを入力す
ると共に、サイリスタU。[Technical background of the invention and its problems] Fig. 3 shows a three-phase thyristor bridge, in which three-phase AC voltages R, S, and T are input, and a thyristor U is input.
V、W、X、Y、Zの点弧位相を制御することにより、
直流端子P、N間に発生する直流電圧を制御するもので
、直流送電や周波数変換等の電力変換装置として使用さ
れている。By controlling the firing phase of V, W, X, Y, and Z,
It controls the DC voltage generated between DC terminals P and N, and is used as a power conversion device for DC power transmission, frequency conversion, etc.
この3相サイリスクブリツジを位相制御するとき、3相
交流電圧の位相をディジタル的に正確に検出する必要が
あり、最近では位相ロックループ回路(Phase L
ock Loop以下PLLとも言う)を用いた位相検
出装置が多く用いられている。When controlling the phase of this three-phase silica bridge, it is necessary to digitally accurately detect the phase of the three-phase AC voltage.
Phase detection devices using an ock loop (hereinafter also referred to as a PLL) are often used.
第4図f′i特開昭55−34851号公報に開示され
次従来の位相検出装置の構成を示すブロック図で、主に
、入力電圧に応じて発振周波数が変化する可。FIG. 4 f'i is a block diagram showing the configuration of a conventional phase detection device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-34851, in which the oscillation frequency mainly changes depending on the input voltage.
変周波数発振器1と、この可変周波数発振器1の出力ハ
ルスを計数するカウンタ2と、カウンタ2のディジタル
計数信号θおよび3相交流電圧R1S、Tを入力して、
アナログ位相差信号Δθを可変周波数発振器lに加える
位相比較器3と、この位相比較器3の高調波成分を除去
する低域フィルタ4とで構成されている。A variable frequency oscillator 1, a counter 2 that counts the output Hals of the variable frequency oscillator 1, a digital count signal θ of the counter 2, and a three-phase AC voltage R1S, T are input,
It consists of a phase comparator 3 that applies an analog phase difference signal Δθ to a variable frequency oscillator l, and a low-pass filter 4 that removes harmonic components of this phase comparator 3.
この場合1位相比較器3は3相交流電圧R,S。In this case, the 1st phase comparator 3 receives 3-phase AC voltages R, S.
Tをこれに同期した2相交流電圧vld、vlqに変換
する3相/2相変換器31と、カウンタ2のデジタル計
数信号θに基いて2相交流電圧Mi11およびvl、に
それぞれ対応した2相交流電圧■Fd r vFqを作
るためのROM32およびデジタル、アナログ変換器(
以下D/A変換器と言う) 33a 、 33bと、2
相交流電圧vld、vlqとこれに対応する2相交流電
圧vFd、vFqとの位相差を演算して位相差信号Δθ
を出力する演算回路あとで構成されている。A three-phase/two-phase converter 31 converts T into two-phase AC voltages vld and vlq synchronized with this, and two-phase converters corresponding to two-phase AC voltages Mi11 and vl, respectively, based on the digital count signal θ of the counter 2. ROM32 and digital/analog converter (
(hereinafter referred to as D/A converter) 33a, 33b, and 2
A phase difference signal Δθ is obtained by calculating the phase difference between the phase AC voltages vld, vlq and the corresponding two-phase AC voltages vFd, vFq.
The arithmetic circuit that outputs the .
なお、ROM32にFi90°位相のずれた正弦波デー
タが書き込まれている。Note that sine wave data with a phase shift of 90 degrees Fi is written in the ROM 32.
第4図において、3相/2相変換器31は3相交流電圧
R,S、Tを入力して次式で示される2相交流電圧Vl
d、vlqを出力する〇
但し、■l:振幅
θl:位相
である。In FIG. 4, a three-phase/two-phase converter 31 inputs three-phase AC voltages R, S, and T, and generates a two-phase AC voltage Vl expressed by the following equation.
d, vlq are output. However, ■l: amplitude θl: phase.
一方、カウンタ2のデジタル計数信号θに基づいて、次
式に示される2相交流電圧、すなわち、 ゛アナログ位
相検出信号■F(11■PQかD/A変換器33a 、
33bよりそれぞれ出力される。On the other hand, based on the digital count signal θ of the counter 2, the two-phase AC voltage shown in the following equation, that is, the analog phase detection signal F (11 PQ or D/A converter 33a,
33b, respectively.
但し、θ11=検出位相である。However, θ11=detection phase.
また、演算回路34#′i次式の演算を行って、二相交
流電圧vld、vlqとアナログ位相検出信号vFd。Further, the arithmetic circuit 34#'i calculates the following equation to obtain the two-phase AC voltages vld, vlq and the analog phase detection signal vFd.
Vy、との位相差信号Δθ(θl−02)を出力する0
この位相差信号Δθは低域フィルタ4を介して可変周波
数発振器1に加えられ1位相差信号Δθが零となるよう
なフィードバックループが構成されており、これによっ
て、被検出信号としての三相交流電圧R,8,Tに同期
し友デジタル位相検出信号θがカウンタより出力され、
これが81図に示す3相サイリスタブリツジの位相制御
に利用される。0 that outputs a phase difference signal Δθ (θl−02) with Vy.
This phase difference signal Δθ is applied to the variable frequency oscillator 1 via the low-pass filter 4, and a feedback loop is configured such that the 1 phase difference signal Δθ becomes zero. A companion digital phase detection signal θ is output from the counter in synchronization with the voltages R, 8, and T.
This is used for phase control of the three-phase thyristor bridge shown in FIG.
なお、位相検出の応答の速さすなわち位相検出応答速度
は、主に、低域フィルタ4の時定数によって定まり、電
力変換装置の用途に応じて適切な時定数の低域フィルタ
が選定される。Note that the phase detection response speed, that is, the phase detection response speed, is mainly determined by the time constant of the low-pass filter 4, and a low-pass filter with an appropriate time constant is selected depending on the use of the power conversion device.
斯かる従来の位相検出装置は非常に高性能で位相制御装
置のデジタル化に大きく寄与するものであるが、直流送
電等の電力変換装置に用いるときには次に述べる不具合
がある。Although such conventional phase detection devices have very high performance and greatly contribute to the digitalization of phase control devices, they have the following drawbacks when used in power conversion devices such as DC power transmission.
■ 交流電圧が定格電圧付近まで確立している場合に交
流電圧の振巾の微少動揺に影響を受けずに安定な位相検
出を行うため低域フィルタによって決定される位相検出
の応答を遅くしておくと交流系統に故障が発生し交流電
圧の位相が急変した場合、これに追従できないのみなら
ず、交流系統の故障が除去さね、交流電圧が定格電圧付
近ま、で確立しても直ちに適正な位相検出が行えない。■ When the AC voltage is established close to the rated voltage, the response of the phase detection determined by the low-pass filter is slowed down in order to perform stable phase detection without being affected by minute fluctuations in the amplitude of the AC voltage. If a fault occurs in the AC system and the phase of the AC voltage suddenly changes, not only will it be impossible to follow this, but the fault in the AC system will not be removed, and even if the AC voltage is established near the rated voltage, it will immediately become appropriate. phase detection cannot be performed.
■ 又、■とけ逆に交流系統故障時あるいは交流系統の
故障が除去さ・れた時点で急速に適正な位相検出を行う
ために低域フィルタによって決定される位相検出の応答
を速くしておくと、交流電圧が定格電圧付近まで確立し
ている時に安定な位相検出が行いにくい。■ Also, conversely, the response of the phase detection determined by the low-pass filter should be made faster in order to quickly perform appropriate phase detection at the time of an AC system failure or when the AC system failure is removed. Therefore, it is difficult to perform stable phase detection when the AC voltage is established to be close to the rated voltage.
[発明の目的コ
本発明は上記従来のものの欠点を除去するためになされ
たもので、交流系統故障例えば地絡事故等で交流電圧の
各相電圧が所定値以下となった場合にも適正に交流電圧
位相を検出し得、且つ、交流電圧が一旦、喪失して再び
回復した場合でも直ちに適正な位相検出が可能なのみな
らず、交流電圧の各相電圧が定格電圧付近にある場合に
交流電圧の微少優乱に影響されずに基本波の位相を安定
に検出し得る位相検出回路を提供することを目的とする
。[Purpose of the Invention] The present invention has been made in order to eliminate the drawbacks of the above-mentioned conventional products, and can be used appropriately even when the voltage of each phase of the AC voltage falls below a predetermined value due to an AC system failure, such as a ground fault. It is possible to detect the AC voltage phase, and even if the AC voltage is once lost and then restored, it is not only possible to immediately detect the appropriate phase. It is an object of the present invention to provide a phase detection circuit that can stably detect the phase of a fundamental wave without being affected by minute disturbances in voltage.
[発明の概要コ
この目的を達成するために本発明の位相検出装置は、可
変周波数発振器の前段に低域フィルタを挿設した位相ロ
ックループ回路を含み、被検出信号としての二相交流電
圧または被検出信号とし、ての多相交流電圧を変換した
二相交流電圧を前記位相ロックループ回路に加えること
によって、被検出信号に対応した交流電圧を出力する第
1の回路と。[Summary of the Invention] To achieve this object, the phase detection device of the present invention includes a phase-locked loop circuit in which a low-pass filter is inserted before a variable frequency oscillator, and detects a two-phase AC voltage or a signal to be detected. A first circuit that outputs an AC voltage corresponding to the detected signal by applying, as the detected signal, a two-phase AC voltage obtained by converting the multiphase AC voltage to the phase-locked loop circuit.
可変周波数発振器の前段に、前記第1の回路の低域フィ
ルタよりも通過周波数帯域が広く時定数の小さい低域フ
ィルタを挿設した位相ロックループ回路を含み入力信号
としての二相交流電圧または入力信号としての多相交流
電圧を変換した二相交流電圧をこの位相ロックループ回
路に加えることによって入力信号のデジタル位相検出信
号を出力する第2の回路と
被検出信号と第1の回路の出力交流電圧との一方を信号
切換信号により選択して前記第2の回路に入力する信号
選択回路と
前記第1の回路の低域フィルタの出力信号と前記第2の
回路の低域フィルタの出力信号を比較し、第1の回路の
低域フィルタの出力信号が第2の回路の低域フィルタの
出力信号に所定範囲内で一致しないことにより、不一致
信号を出力する不一致検出回路と
被検出信号としての二相交流電圧または被検出信号とし
ての多相交流電圧の各相が所定値以下となったことを検
出し、を圧低下信号を出力する電圧検出回路と
前記不一致検出回路から出力される不一致信号と、前記
電圧検出回路からの電圧低下信号とにより、前記信号選
択回路で用いる信号切換信号を出力する切換信号発生回
路と
により被検出信号としての二相交流電圧ま友ニ被検出信
号としての多相交流信号の各相が所定値以下ではなく、
かつ第1の回路の低域フィルタの出力信号とW、2の回
路の低域フィルタの出力信号が所定範囲内で一致してい
る場合には、第2の回路の入力信号として第1の回路の
出力交流気圧を用い、被検出信号としての二相交流電圧
または被検出信号としての多相交流信号の各相が所定値
以下であるか、ま友は第2の回路の低域フィルタの出力
信号と第2の回路の低域フィルタの出力信号が所定範囲
内で一致してない場合には、第2の回路の入力信号とし
て被検出信号を用いるよう構成したことを特徴とするも
のである。A phase-locked loop circuit in which a low-pass filter with a wider pass frequency band and a smaller time constant than the low-pass filter of the first circuit is inserted in the front stage of the variable frequency oscillator, and a two-phase AC voltage or input as an input signal is included. A second circuit that outputs a digital phase detection signal of an input signal by applying a two-phase AC voltage obtained by converting a multiphase AC voltage as a signal to this phase-locked loop circuit, a detected signal, and an output AC of the first circuit. a signal selection circuit that selects one of the voltages by a signal switching signal and inputs the selected signal to the second circuit; an output signal of the low-pass filter of the first circuit; and an output signal of the low-pass filter of the second circuit; When the output signal of the low-pass filter of the first circuit does not match the output signal of the low-pass filter of the second circuit within a predetermined range, a mismatch detection circuit outputs a mismatch signal and a signal to be detected is detected. A voltage detection circuit that detects that each phase of a two-phase AC voltage or a multiphase AC voltage as a detected signal is below a predetermined value and outputs a voltage drop signal, and a mismatch signal that is output from the mismatch detection circuit. and a switching signal generation circuit which outputs a signal switching signal used in the signal selection circuit based on the voltage drop signal from the voltage detection circuit, and converts the two-phase AC voltage as the detected signal to the multi-phase AC voltage as the detected signal. Each phase of the phase AC signal is not less than a predetermined value,
And if the output signal of the low-pass filter of the first circuit and the output signal of the low-pass filter of the second circuit match within a predetermined range, the input signal of the first circuit is used as the input signal of the second circuit. Using the output AC pressure of If the signal and the output signal of the low-pass filter of the second circuit do not match within a predetermined range, the detected signal is used as the input signal of the second circuit. .
[発明の実施例コ
以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明す
る。[Embodiment of the Invention] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は本発明に係る位相検出装置の構成例で、第4図
と同一の符号を付したものは同一の要素を示し、王に、
被検出信号としての3相交流電圧R9S、Tを入力して
、この被、検出信号に対応する3相交流電圧ell+
es+ eTを出力する第1の位相検出回路100と、
3相交流箋;圧R,8,Tまたはこれに対応する3相父
流電圧eR+ e5+ eTを入力してデジタル位相検
出信号θ200を出力する第2の位相検出回路200と
、この第2の位相検出回路200に対して、3相交流電
圧R,8,Tおよびこれ(二対応する3相交流電圧の何
れを加えるかを信号切換信号C)(Gにより選択する信
号選択回路50と第1の位相検出回路100の低域フィ
ルタ41の出力する角速度信号ω1と第2の位相検出回
路200の低域フィルタ42の出力する角速度信号ω2
を比較して角速度信号ω1と角速度信号ω2が所定範囲
内で一致しない場合に不一致信号NBQUを出力する不
一致検出回路と、
被検出信号としての3相交流電圧R,8,Tのそれぞれ
が、定格電圧以下の所定値となったことを検出して電圧
低下信号UVを出力する電圧検出回路70と。FIG. 1 shows an example of the configuration of a phase detection device according to the present invention, and the same reference numerals as in FIG. 4 indicate the same elements.
Input the three-phase AC voltages R9S and T as detected signals, and generate the three-phase AC voltage ell+ corresponding to the detected signals.
a first phase detection circuit 100 that outputs es+eT;
A second phase detection circuit 200 which inputs the three-phase current voltage R, 8, T or the corresponding three-phase current voltage eR+e5+eT and outputs a digital phase detection signal θ200, and this second phase The detection circuit 200 receives three-phase AC voltages R, 8, and T, and a signal selection circuit 50 that selects which of the two corresponding three-phase AC voltages to be applied using the signal switching signal C (G) and the first The angular velocity signal ω1 output from the low-pass filter 41 of the phase detection circuit 100 and the angular velocity signal ω2 output from the low-pass filter 42 of the second phase detection circuit 200.
a discrepancy detection circuit that compares the angular velocity signals ω1 and angular velocity signals ω2 and outputs a discrepancy signal NBQU if they do not match within a predetermined range; and a voltage detection circuit 70 that detects that the voltage has reached a predetermined value and outputs a voltage drop signal UV.
電圧低下検出信号UVが電圧低下検出回路70から出力
されるかあるいは不一致信号NEQUが不一致検出回路
60から出力されている場合に信号切換回路50に信号
切換信号CHGを出力する切換信号発生回路80とで構
成されている。a switching signal generation circuit 80 that outputs a signal switching signal CHG to the signal switching circuit 50 when the voltage drop detection signal UV is output from the voltage drop detection circuit 70 or when the mismatch signal NEQU is output from the mismatch detection circuit 60; It consists of
このうち、位相検出回路100ハ第2図に示し之要素に
、ROM lla 〜llcおよびD/A変換器128
〜12Cを付加したものでなり、また、$2の位相検出
回路200 #i上記第2図と全く同一の構成になって
いるC
なお、第1の位相検出回路100を構成する低域フィル
タ41と、第2の位相検出回路200を構成する低域フ
ィルタ42とは時定数が互いに異り、前者がIQQ (
msec) −1(see)位の位相検出応答速度にな
るように時定数の大きいものが用いられ、これに対して
後者Fi20〜3Q l:m5ec )位の位相検出速
度となるように時定数の比較的小さいものが用いられて
いる。Among these, the elements of the phase detection circuit 100 shown in FIG. 2 include ROMs lla to llc and a D/A converter 128.
~12C, and the $2 phase detection circuit 200 #iC has exactly the same configuration as in FIG. and the low-pass filter 42 constituting the second phase detection circuit 200 have different time constants, and the former has IQQ (
A time constant with a large time constant is used so that the phase detection response speed is on the order of −1 (see) msec). A relatively small one is used.
また、信号選択回路50け、切換信号発生回路80から
、信号切換信号CHGが出力されているときけ、第2の
位相検出回路200の入力信号として、被検出信号であ
る3相交流電圧R,8,Tを選択し、信号切換信号CH
Gが出力されてないときは、第1の位相検出回路100
が出力する3相交流電圧信号eH,eB、 eTを選択
するように蛎作する。Further, when the signal selection circuit 50 outputs the signal switching signal CHG from the switching signal generation circuit 80, the three-phase AC voltage R, which is the signal to be detected, is input as an input signal to the second phase detection circuit 200. 8. Select T, signal switching signal CH
When G is not output, the first phase detection circuit 100
The 3-phase AC voltage signals eH, eB, and eT output by the controller are selected.
上記の如く構成された位相検出装置の作用を以下に説明
する。The operation of the phase detection device configured as described above will be explained below.
先ず、第3図に示した3相サイリスタブリツジに供給さ
れる3相交流亀圧R,8,Tが定格電圧近傍にあるとき
電圧検出回路51ハ電圧低下を検出しないため電圧低下
検出信号U■を出力しない。First, when the three-phase AC tortoise pressures R, 8, and T supplied to the three-phase thyristor bridge shown in FIG. ■Do not output.
またこのとき、信号選択回路50は第2の位相検出回路
200の入力信号として、第1の位相検出回路100か
ら出力される3相交流電圧信号eH,eB、 eTを選
択しているとすると、第1の位相検出回路100の低域
フィルタ41の出力する角周波数信号ω1と第2の位相
検出回路200の低域フィルタ42の出力する角周波数
信号ωzn等しくなっており、不一致検出回路60は不
一致信号NEQUを出力しない。Further, at this time, assuming that the signal selection circuit 50 selects the three-phase AC voltage signals eH, eB, and eT output from the first phase detection circuit 100 as the input signals of the second phase detection circuit 200, The angular frequency signal ω1 output from the low-pass filter 41 of the first phase detection circuit 100 and the angular frequency signal ωzn output from the low-pass filter 42 of the second phase detection circuit 200 are equal, and the mismatch detection circuit 60 detects a mismatch. Does not output signal NEQU.
この状態から交流系統に故障が起き、3相交流電圧R,
8,Tが定格電圧に対する所定値以下に低下すると電圧
検出回路70ハ電圧低下を検出し、電圧低下検出信号U
vを切換信号発生回路80に出力し、切換信号発生回路
80は信号切換信号CHGを選択回路50に出力する。In this state, a failure occurs in the AC system, and the three-phase AC voltage R,
8. When T drops below a predetermined value for the rated voltage, the voltage detection circuit 70 detects the voltage drop and outputs the voltage drop detection signal U.
v to the switching signal generation circuit 80, and the switching signal generation circuit 80 outputs the signal switching signal CHG to the selection circuit 50.
選択回路50では信号切換信号CHGを受けて、これま
で第2の位相検出回路200の入力信号として第1の位
相検出回路から出力される3相交流電圧信号eR,83
,eTを選択していたのをやめ、被検出信号とし、て3
相交流電圧R,8,Tを選択する。これにより、第2の
位相検出回路から出力されるデジタル位相検出信号θZ
OOは、交流系統故障による被検出信号としての3相交
流電圧R,S、Tの急激な位相変化に急速に追従して適
正な位相を検出することになる。さらに、交流系統故障
が除去され、3相交流電圧R9S、Tが定格電圧に対す
る所定値以上となると。The selection circuit 50 receives the signal switching signal CHG and selects the three-phase AC voltage signal eR, 83 which has been output from the first phase detection circuit as an input signal to the second phase detection circuit 200.
, eT was selected, and the signal to be detected was changed to 3.
Select phase AC voltages R, 8, and T. As a result, the digital phase detection signal θZ output from the second phase detection circuit
OO rapidly follows sudden phase changes in three-phase AC voltages R, S, and T as signals to be detected due to an AC system failure, and detects an appropriate phase. Furthermore, when the AC system fault is removed and the three-phase AC voltage R9S, T becomes equal to or higher than the predetermined value for the rated voltage.
電圧検出回路70ケ″W、圧低下検出4tg号UVの出
力をやめる。し、かじ、この時第1の位相検出回路10
0では低域フィルタ41の応答が遅いため、被検出信号
としての3相交流電圧R,8,Tの位相に追従した出力
3相交流電圧eB+ e3+ eTが得られない状態に
ある。3相交流電1圧R,S、Tの位相に追従した3相
交流電圧帥+ eB+ 67が得らねるのは、第1の位
相検出回路100の低域フィルタ41の出力する角周波
数信号ωlと第2の位相検出回路200の低域フィルタ
42の出力する角周波数信号ω2が等しくなったときで
あり、この状態となるまで不一致検出回路60ハネ一致
信号NEQUを出力しつづけ、不一致信号NBQUを入
力する切換信号発生回路80も信号切換信号CHGを発
生しつづけ、信号選択回路50は第2の位相検出回路2
00の入力信号として被検出信号としての3相交流電圧
R,8,Tを選択しつづける。信号選択回路50が第2
の位相検出回路200の入力信号として第1の位相検出
回路100からの3相聞流電圧el+ 65+ eTを
選択するのは、3相交流電圧R,8,Tが定格電圧に対
する所定値以上となり、かつ第1の位相検出回路100
の低域フィルタ41からの角周波数信号ωlと第2の位
相検出回路200の低域フィルタ42からの角周波数信
号ω3が等しくなり、電圧低下信号UVと不一致信号N
EQUがなくなることにより、切換信号発生回路80か
らの信号切換信号・CHGがなくなった時点である。The voltage detection circuit 70"W stops outputting the voltage drop detection No. 4tg UV. At this time, the first phase detection circuit 10
At 0, the response of the low-pass filter 41 is slow, so that the output three-phase AC voltage eB+ e3+ eT that follows the phases of the three-phase AC voltages R, 8, and T as detected signals cannot be obtained. The reason why the three-phase AC voltage +eB+ 67 that follows the phases of the three-phase AC voltage 1 voltage R, S, and T cannot be obtained is because the angular frequency signal ωl output from the low-pass filter 41 of the first phase detection circuit 100 This is when the angular frequency signals ω2 output from the low-pass filter 42 of the second phase detection circuit 200 become equal.Until this state is reached, the mismatch detection circuit 60 continues to output the match signal NEQU and input the mismatch signal NBQU. The switching signal generation circuit 80 continues to generate the signal switching signal CHG, and the signal selection circuit 50 continues to generate the signal switching signal CHG.
As the input signal 00, the three-phase AC voltages R, 8, and T as the signals to be detected continue to be selected. The signal selection circuit 50
The reason why the three-phase sound voltage el+65+eT from the first phase detection circuit 100 is selected as the input signal of the phase detection circuit 200 is that the three-phase AC voltages R, 8, and T are equal to or higher than a predetermined value for the rated voltage, and First phase detection circuit 100
The angular frequency signal ωl from the low-pass filter 41 of the second phase detection circuit 200 becomes equal to the angular frequency signal ω3 from the low-pass filter 42 of the second phase detection circuit 200, and the voltage drop signal UV and the mismatch signal N
This is the point in time when the signal switching signal CHG from the switching signal generation circuit 80 disappears due to the disappearance of EQU.
かくして、電力変換装fillに入力さねる3相交流電
圧R,8,Tが線路事故等で一時的に不平衡となり、位
相の急激な変化が起った場合でも、第2の位相検出回路
200により3相父流電圧R,8゜Tに同期した位相が
検出されるのみならず% 3相交流電圧が喪失した状態
から定格電圧に立上がる場合にも直ちに位相を検出する
とともに、3相交流電圧R,8,Tが定格電圧に対する
所定値以上にある場合には第1の位相検出回路100に
より3相交流電圧R,8,Tの基本波に対し、て追従し
、基本波以外の外乱に対して応答しない3相交流電圧e
ll+ eB+ eTV得て、これを第2の位相検出回
路200の出力信号としてデジタル位相検出信号θ20
0を得るため、交流系統の微少外乱に対して安定な位相
検出が行えるため電力変換装f1の安定な運転ができる
ことになる。In this way, even if the three-phase AC voltages R, 8, and T input to the power converter fill become temporarily unbalanced due to a line accident or the like and a sudden change in phase occurs, the second phase detection circuit 200 Not only can the phase synchronized with the 3-phase current voltage R, 8°T be detected, but also the phase can be detected immediately when the rated voltage rises from a state where the 3-phase AC voltage has been lost. When the voltages R, 8, and T are above a predetermined value for the rated voltage, the first phase detection circuit 100 follows the fundamental wave of the three-phase AC voltage R, 8, and T, and detects disturbances other than the fundamental wave. Three-phase AC voltage e that does not respond to
ll+ eB+ eTV is obtained, and this is used as the output signal of the second phase detection circuit 200 as a digital phase detection signal θ20.
In order to obtain 0, stable phase detection can be performed against minute disturbances in the AC system, and thus the power converter f1 can be operated stably.
第2図は本発明に係る他の実施例の構成を示すブロック
図で、第1図と同一の符号を付したものにそnぞれ同一
の要素を示しているCそして、第1図の位相検出回路1
00からROM 10a −10CおよびD/A変換器
118〜IIcを除去して第1の位相検出回路110を
構成したこと、第3図の位相検出回路200から3相/
2相変換器31(第3図)を除去して第2の位相検出回
路210を講成し、たこと。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of another embodiment of the present invention, in which the same reference numerals as in FIG. 1 indicate the same elements. Phase detection circuit 1
The first phase detection circuit 110 is constructed by removing the ROMs 10a-10C and the D/A converters 118-IIc from the phase detection circuit 200 of FIG.
The second phase detection circuit 210 was constructed by removing the two-phase converter 31 (FIG. 3).
および、第2の位相検出回路210の入力信号として第
1の位相検出回路110の3相/2相変換器の出力およ
びD/A変換器33a 、 33bの何れかを選択し、
て加えるぺ〈、3極双投形の信号選択回路50の代わり
に2極双投形の信号選択回路50aを用いたことが第1
図と異っている。and selecting either the output of the three-phase/two-phase converter of the first phase detection circuit 110 and the D/A converter 33a or 33b as the input signal of the second phase detection circuit 210,
In addition, the first advantage is to use a two-pole, double-throw signal selection circuit 50a instead of a three-pole, double-throw signal selection circuit 50.
It is different from the illustration.
第2図において、3相交流電圧R,8,Tが第1の位相
検出回路110に加えられると、上述した演算回路34
には、この3相交流篭圧R,8,Tに対して時間遅れの
ない2相交流電圧■lli ! ■IQと、低域フィル
タ41の作用によって約100100(〜1〔S〕だけ
遅れた2相交流電圧■Fd + vFqとが加えられて
いる〇
この実施例は、3相交流電圧R,S、Tとこれに対応す
る3相交流電圧e1166+ 67との何れかを選択す
る代わりに、上記2相交流電圧■1d、vlqと、2相
交流電圧vF(1+ v、、との何れかを選択して第2
の位相検出回路210の演算回路34に加えている。In FIG. 2, when three-phase AC voltages R, 8, and T are applied to the first phase detection circuit 110, the arithmetic circuit 34 described above
For this three-phase AC cage pressure R, 8, T, there is a two-phase AC voltage without time delay ■lli! ■IQ and a two-phase AC voltage delayed by about 100100 (~1 [S]) ■Fd + vFq are added by the action of the low-pass filter 41. In this embodiment, three-phase AC voltages R, S, Instead of selecting either T and the corresponding three-phase AC voltage e1166+67, select one of the two-phase AC voltage 1d, vlq and the two-phase AC voltage vF(1+v, . second
It is added to the arithmetic circuit 34 of the phase detection circuit 210.
この結果、第2の位相検出回路210のカウンタ2より
%3相交流電圧)<、S、Tの一時的な電圧低下、およ
び、零電圧からの立ち上がり時に、速やかな位相検出が
可能になる。As a result, the counter 2 of the second phase detection circuit 210 can quickly detect the phase when the voltage (%3-phase AC voltage)<, S, T temporarily drops and rises from zero voltage.
この第2図に示した実施5例は、第1図の実施例と比較
すれば、構成が簡易化されるという点で優れている。The fifth embodiment shown in FIG. 2 is superior to the embodiment shown in FIG. 1 in that the configuration is simplified.
なお、上記実施例では何れも、3相父流電圧を入力して
直流金得る電力変換装fItを対象とする位相検出装置
について説明したが1例えば、第4図の3相/2相変換
器31を除去することによって二相交流電圧の位相検出
も可能であり、また、特殊な場合として、三相交流以外
の多相交流電圧を直流に変換する装置に対しては、第2
図に示した3相/2相変換器31の代わりに多相/2相
変換器を用いることによって上述したと同様な位相検出
が可能である。In each of the above embodiments, the phase detection device was described for a power converter fIt that inputs three-phase current voltage to obtain DC power. By removing 31, it is also possible to detect the phase of a two-phase AC voltage, and as a special case, for a device that converts a multi-phase AC voltage other than three-phase AC into DC, the second
Phase detection similar to that described above is possible by using a polyphase/two-phase converter instead of the three-phase/two-phase converter 31 shown in the figure.
[発明の効果]
以上の説明によって明らかな如く、本発明の位相検出装
置によれば、交流系統の故障で交流電圧の各相電圧が定
格電圧に対して所定値以下となった場合にも適正な交流
電圧位相が検出でき、且つ、交流電圧が一旦、表失して
再び回復した場合でも直ちに適正な位相検出が可能のみ
ならず、交流電圧の各相電圧が共に定格電圧付近におる
場合に。[Effects of the Invention] As is clear from the above explanation, the phase detection device of the present invention can operate properly even when the voltage of each phase of the AC voltage falls below a predetermined value with respect to the rated voltage due to a failure in the AC system. Not only can the phase of the AC voltage be detected, and even if the AC voltage temporarily disappears and then recovers, it is possible to immediately detect the appropriate phase. .
交流電圧の微少優乱に影響されずに交流電圧の位相を安
定に検出することができるという効果があるCC has the effect of being able to stably detect the phase of AC voltage without being affected by minute disturbances in AC voltage.
第1図は本発明に係る位相検出装置の一実施例の構成を
示すブロック図、第2図は本発明の他の実施例の構成を
示すブロック図、第3図は一般的な電力変換装置に用い
られる3相サイリスクブリツジの結線図、第4図はこの
電力変換装置の位相制御に好適な従来の位相検出装置の
構成を示すブロック図である。
1・・・可変周波数発振器 2・・・カウンタ3・・
・位相比較器 4.41.42・・・低域フィルタ11
a 〜11C,32・ROM
12a 〜12C、33a 、 33b ・・・ディジ
タル、アナログ変換器
50.50m・・・信号選択回路
60・・・不一致検出回路 70・・・電圧検出回路8
0・・・切換信号発生回路
100 、110・・・第1の位相検出回路200 、
210・・・第2の位相検出回路U+V+W+X+Y+
Z−vイvスp
代理人 弁理士 則 近 憲 佑(ほか1名)第1図
第2図FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of one embodiment of a phase detection device according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of another embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a general power converter device. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a conventional phase detection device suitable for phase control of this power conversion device. 1...Variable frequency oscillator 2...Counter 3...
・Phase comparator 4.41.42...Low pass filter 11
a ~ 11C, 32・ROM 12a ~ 12C, 33a, 33b...Digital, analog converter 50.50m...Signal selection circuit 60...Discrepancy detection circuit 70...Voltage detection circuit 8
0...Switching signal generation circuit 100, 110...First phase detection circuit 200,
210...Second phase detection circuit U+V+W+X+Y+
Z-v vsp Agent Patent Attorney Noriyuki Chika (and 1 other person) Figure 1 Figure 2
Claims (1)
、可変周波数発振器の前段に低域フィルタを挿設した位
相ロックループ回路を含み、被検出信号としての二相交
流電圧または被検出信号としての多相交流電圧を変換し
た二相交流電圧を前記位相ロックループ回路に加えるこ
とによって、被検出信号に対応した交流電圧を出力する
第1の回路と、可変周波数発振器の前段に、前記第1の
回路の低域フィルタよりも通過周波数帯域が広く時定数
の小さい低域フィルタを挿設した位相ロックループ回路
を含み入力信号としての二相交流電圧または入力信号と
しての多相交流電圧を変換した二相交流電圧をこの位相
ロックループ回路に加えることによって入力信号のデジ
タル位相検出信号を出力する第2の回路と、 被検出信号と第1の回路の出力交流電圧との一方を信号
切換信号により選択して前記第2の回路に入力する信号
選択回路と 前記第1の回路の低域フィルタの出力信号と前記第2の
回路の低域フィルタの出力信号を比較し、第1の回路の
低域フィルタの出力信号が第2の回路の低域フィルタの
出力信号に所定範囲内で一致しないことにより、不一致
信号を出力する不一致検出回路と 被検出信号としての二相交流電圧または被検出信号とし
ての多相交流電圧の各相が所定値以下となったことを検
出し、電圧低下信号を出力する電圧検出回路と 前記不一致検出回路から出力される不一致信号と、前記
電圧検出回路からの電圧低下信号とにより、前記信号選
択回路で用いる信号切換信号を出力する切換信号発生回
路と により被検出信号としての二相交流電圧または被検出信
号としての多相交流信号の各相が所定値以下ではなく、
かつ第1の回路の低域フィルタの出力信号と第2の回路
の低域フィルタの出力信号が所定範囲内で一致している
場合には、第2の回路の入力信号として第1の回路の出
力交流電圧を用い、被検出信号としての二相交流電圧ま
たは被検出信号としての多相交流信号の各相が所定値以
下であるか、または第2の回路の低域フィルタの出力信
号と第2の回路の低域フィルタの出力信号が所定範囲内
で一致してない場合には、第2の回路の入力信号として
被検出信号を用いるよう構成したことを特徴とする位相
検出装置。[Claims] A phase detection device used for phase control of a power conversion device includes a phase-locked loop circuit in which a low-pass filter is inserted before a variable frequency oscillator, and detects a two-phase AC voltage or a detected signal as a detected signal. a first circuit that outputs an AC voltage corresponding to the detected signal by applying a two-phase AC voltage obtained by converting a multiphase AC voltage as a detection signal to the phase-locked loop circuit; and a stage before the variable frequency oscillator; A phase-locked loop circuit including a low-pass filter with a wider pass frequency band and a smaller time constant than the low-pass filter of the first circuit, and a two-phase AC voltage as an input signal or a multi-phase AC voltage as an input signal. a second circuit that outputs a digital phase detection signal of the input signal by applying a converted two-phase AC voltage to the phase-locked loop circuit, and a second circuit that outputs a digital phase detection signal of the input signal; Compare the output signal of the low-pass filter of the first circuit with the signal selection circuit selected by the switching signal and input to the second circuit, and compare the output signal of the low-pass filter of the second circuit. When the output signal of the low-pass filter of the circuit does not match the output signal of the low-pass filter of the second circuit within a predetermined range, the mismatch detection circuit outputs the mismatch signal and the two-phase AC voltage or the detected signal is detected. A voltage detection circuit that detects that each phase of a polyphase AC voltage as a detection signal is below a predetermined value and outputs a voltage drop signal; a mismatch signal output from the mismatch detection circuit; and a mismatch signal output from the voltage detection circuit. A switching signal generation circuit that outputs a signal switching signal used in the signal selection circuit changes each phase of the two-phase AC voltage as the detected signal or the multiphase AC signal as the detected signal to a predetermined value. Not less than
And if the output signal of the low-pass filter of the first circuit and the output signal of the low-pass filter of the second circuit match within a predetermined range, the input signal of the first circuit is used as the input signal of the second circuit. Using the output AC voltage, each phase of the two-phase AC voltage as the signal to be detected or the multi-phase AC signal as the signal to be detected is equal to or less than a predetermined value, or the output signal of the low-pass filter of the second circuit and the 1. A phase detection device characterized in that, when the output signals of the low-pass filters of the two circuits do not match within a predetermined range, the detected signal is used as the input signal of the second circuit.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP59264410A JP2538550B2 (en) | 1984-12-17 | 1984-12-17 | Phase detector |
Applications Claiming Priority (1)
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JPS61142958A true JPS61142958A (en) | 1986-06-30 |
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