JPS6149663A - 電力変換装置の制御装置 - Google Patents

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。

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の制御装置の改良に関する。 〔発明の背景〕 従来、「明室時報」通巻１６４号１９８２年３月号第１
６〜２１頁に記載のように主整流器などの非線形負荷を
交流電源に接続した場合の交流電源「１１１に発生する
高調波電流を除去するために、交流電源側と並列にゲー
トターンオフサイリスタ（ＧＴＯ）で構成される３相ブ
リツジのＰＷｈｉインパーク１２台を接続するものが知
られている。 この方式によれば、高調波の外、側波（３ｉｄｅＷａｖ
ｅ　　）も除去できるが、装置が大規模で経済的でない
うらみがあった１゜ 〔発明の目的〕 本発明の目的は経で斉的にしてｉｉＩ源周波周波数近傍
波を除去できる電力変換装置の制御装置を提供すること
にある。。 〔発明の櫃残〕 本発明の一実施態様によれば、電力変換装置と並列にコ
ンバータを設け、このコンバータ電流を、電力変換装置
の電流指令値から、電力変換装置直によって交流電源か
ら負荷へ供給する電流を差引いた値となるように制御す
る。これにより、電源周波数近傍の側波を簡単な装置に
よって除去することができる。 −〔発明の実施例〕 ａｌ′Ｓ１図は本発明の一実施例を示す単線結線図で、
ＳＳは３相交流電源、ＶＡ几は計器用変圧器Ｐ、Ｔと計
器用変流器Ｃ，Ｔのそれぞれの出力で演算される３相交
流電源ＳＳ側の無効検出回路、Ｉｃｐは無効電力指令値
Ｑｐと無効電力検出値Ｑｏを比較器１９で比較し、この
出力を増幅器２０で増幅して作成する循環電流指令値、
ＣＣＵは電源変圧器Ｔｒ＋を介して正側変換器ＳＳｐと
負側変換器ＳＳＮを逆並列接続してなるＵ相の電力変換
装置で第２図に示した３相電力変換装置の１相分を示す
回路、ＣＮはサイリスタ袈換器で構成されるコンバータ
、３は３相正弦波電流指令値１と直流指令２を掛算する
掛算器で、この出力が３相正弦波電流基準値Ｌｕｐ、１
１は３相正弦波電流基準値ＩＵＰとＵ和室力変換装置Ｃ
ＣＵの出力電流■υを検出する変流器ＣＴｔ＋の出力を
比較する比較器、４は直流指令２と循環電流指令値Ｉｃ
ｐを加算する加算器、７は交流入力電流工８を検出する
変流器ＣＴｓの出力を全波整流する回路、６は加算器４
の出力と増幅器８の出力を減算する減算器で、コンバー
タＣＮの電流指令値ＩＣＭＰを作成する回路、５は・電
流指令値ＩＣＮＰとコンバータＣＮの出力電流Ｉｃｓを
検出する変流器ＣＴｃの出力を比較する比較器、１８は
変流器ＣＴｕの出力を全波整流する回路、ＳＷは電力変
換装置ＣＣＵの起動停止指令に同期して開閉する３相ス
イツチ、ＱＣは進相コンデンサＣとリアクトルＬから構
成される無効電力補償装置である。 第２図は負荷に３相の交流電流を供給する３相電力変換
装置ＣＣＵ−ＣＣＷの結線図で、制御回路は第１図の回
路と同様な回路構成が３相分構成され、コンバータＣＮ
は１台で構成されて負荷に直流電流を流す、。 まず、出力電流ＩＵの制御方法について説明する。１ １ｔ〕、流指令２で大きさが変化する３相正弦波電流基
準値Ｉｐｕと変流器ＣＴＬの出力とを比較器１１で比較
し、この偏差を増幅器１２で増幅して正側変換器ＳＳｐ
及び負側変換器ＳＳＮのそれぞれのゲートを制御するゲ
ート制御回路１６．１７を介して電力変換装置ＣＣＵを
動作させて出力電流Ｉｕが３相正弦波

【１ｉ流基準値Ｉ
ｒ＋ｏに等しくなるようにゲート制御回路１６．１７を
制御する。次に、循環′１１工流Ｉｃｕの検出方法を説
明する。 正側変換器ＳＳｐから負荷に矢印方向に出力電流工υを
供給している場合は負側変換器ＳＳＮの出力電流ＩＵＮ
が循環ｗ、流ＩＣＵになり、正側変換器Ｓ　Ｓ　ｐの出
力電流Ｉｔ＋ｐは出力電流ＩＩＩと循環電流Ｉｃυが同
方向に流れるのモエυ＋Ｉｃｔ＋になる。 一方、負側変換器ＳＳＭから負荷に矢印とは反対方向の
出力電流Ｉｕを供給している場合は正側変換器ＳＳｐの
出力電流Ｉｕｐが循環電流Ｉｃｔｒになり、負側変換器
ＳＳＮの出力電流ＩＵＮは出力電流Ｉｕと循環電流ＩＣ
Ｕが同方向に流れるのでＩｕ＋Ｉｃυになる。 したがって、負荷に矢印方向あるいは矢印とは反対方向
の出力′直流１ｕを供給しようとも正側変換器ＳＳｐの
出力電流工υＰと負側変換器ＳＳｗの出力電流ＩＬＩＮ
を加算する加算器２１の出力はＩＵ＋２ＩＣＵになる。 この出力から全波整流回路１８の出力を減算器２２で減
算して２Ｉｃｏを作成し、増幅器２３の増幅度を１／２
にすると増幅器２３の出力が循環電流ＩＣＵになり、こ
れによって循環電流ＩＣＵが検出される。 次に、循Ｉ５電流Ｉｃｔｒの制御方法を説明する。 電力変換装置ＣＣＵの起動とともに３相スイツチＳＸ■
が投入され、増［開部・２０の出力で作成する（１＋″
ｇ環′屯流指令値Ｉ　ｃｕｐと循環電流Ｉｃｔ＋を比較
器２４で比較し、どの偏差を増幅器２５で増幅してゲー
ト開側１回路１６．１７を介して電力変換装置ＣＣＵを
動作させ、無効電力検出回路ＶＡ凡の出力Ｑｏが無効電
力指令値Ｑｐに等しくなるように循環電流Ｉｃｕを制御
する。 例えば、負荷に矢印方向の出力ＭＷ流Ｉｔ＋を供給して
いる場合は出力電流ＩＵを正側変換器ＳＳｐで制御し、
循環電流Ｉｃｕを負側変換器ＳＳｗで制呻する。 仄に、電力変換装置ＣＣＵの交流入力電流Ｉｇに含まれ
る電源周波数近傍の側波除去の動作について説明する。 電力変換装置’ｌ　ＣＣＵで負荷に可変周波数の交流４
℃流を供給する場合の電力変換装置ＣＣＵの交流入力電
流Ｉｓはυ１５環電流指令値Ｉｃｐと３相正弦波屈流基
準値Ｉｐｔ＋の和に概略比例するので比例定数をに′と
すると、Ｉｓ　＝に’　　（Ｉｐ　＋Ｉｃｐ　）になる
から増幅器８の増幅度を１／に′に設定する。 これより、循環電流指令値Ｉｃｐと直流指令２（３相正
弦波電流基準値１ｐｕの半波最大値に等しい）との和と
、増幅器８の出力の最大値が等しくなるので加算器４の
出力と増幅器８の出力を減算器６で減算し、この減算器
６の出力と変流器ＣＴｃの出力を比較器５で比較し、そ
の偏差を増幅器９で増幅してゲート制御回路１０を介し
てコンバータＣＮを動作させ、電力変換装置ＣＣＵの交
流入力電流Ｉｓを全波整流した回路７の出力を増幅した
増幅器８の出力が加算器４の出力に等しくなるようにコ
ンバータＣＮを制御する。 このようにコンバータＣＮを制御すると電力変換装置Ｃ
ＣＵの交流入力電流Ｉｓが直流に近づき、交流入力電流
工８に含まれる電源周波数近傍の側波を除去することが
できる。 すなわち、電源周波数近傍の側波は電力変換装置ＣＣＵ
−ＣＣＷが動作した場合のその出力周波数によって変化
する電力変換装置ＣＣＵの交流入力電流工８を３相全波
整流した出力のリップルの大きさに基因して発生するも
のであるからこのリップルを除去することにより電源周
波数近傍の側波を除去することができる。 以上詳細に説明したようＫｇ１図の実施例によれば３相
交流電源８８側の無効電力補償用循環電流制御と出力電
流側脚は電力変換装置で行い、電力変換装置の交流入力
電流に含まれる電源周波数近傍の１１ＩＩ波は別設した
コンバータで除去するようにｆ？９成したので、制商１
系の↑：′４成がｍ〕単で、かつ３相又流亀源の無効寛
力袖償と電源周波数近傍の側波を１１１Ｃ実に除去する
ことができるなどの効果がある。 第３図は本発明の他の一実施例を示す単線結線図で、記
号はｇ＋’；　１図の回路と同一記号で示したので７況
明は省略する。 また、１８１図は′低力変換装置ＣＣＵとコンバータＣ
Ｎがそれぞれ別の電源変圧器Ｔ、１．Ｔ、２に接、読を
れているのに対して第３図は電力変換装置ＣＣＤ用ＬＬ
！、　転変圧器Ｔ　、Ｉの３次巻線にコンバータＣＮを
接続したものであるから紀３図の動作は第１図の回路と
同様であるため、第３図の回路の動作説明は省略する。 第３図の実施例によれば第１図の回路よりも電源変圧器
の設置面積が小さくなるとともに安価になり、かつ第１
図の回路と同様な効果が得られるなどの効果がある。 第１図及び第３図の実施例は、電力変換装置の交流入力
電流を全波整流した出力のリップル分を除去する方式で
あるが、第４図は各相の電力変換装置の出力電流を全波
整流した出力の和のリップル分を除去する本発明の他の
一実施例を示す単巌結線図で、電源周波数ｆ、近傍の側
帯波電流の発生源を除去するもので、２６は加算器、２
７は増幅器、他の記号は第３図の回路と同一記号で示し
たので説明は省略する。 ３相交流電源ＳＳ側の無効電力補償用循環′ｉｊｉ流Ｉ
ｃｔ＋の制御方法及び出力電流Ｉｔ＋の制御方法は第１
図の回路と同一であるから説明は省略して電力変換装置
ＣＣＵの交流入力電流Ｉｓに含まれる電源周波数近傍の
側波除去の動作について第５図に示した波形図を用いて
説明する。 各相の出力電流工υの全波’ＩｉＦ、流回路１８の出力
の最大値の和と直流指令２は等しくなるからこの偏差で
コンバークＣＮのゲートを制御することにより各相の全
波整流回路１８の出力の和とコンバータＣＮ出力電流Ｉ
ｃｕ４灸出用変流器ＣＴｃの出力の和が直流指令２に等
しくなるので各相の全波整流回路１８の出力の和のリッ
プルを除去することができる。 これより、各相の電力変換装置の出力電流を全波整流し
た出力の和とコンバータＣＮの出力電流■ｃＮの和が等
価的に直流電流になるので電力変換装置の交流入力電流
Ｉ８を全波整流した出力のリップルを除去できるから電
源周波数近傍の側波を除去することができる。 以上詳細に説明したように第４図の実施例によれば各相
の電力変換装置ｆｆの出力電流を全波整流した出力の和
のリップルを除去するように別設したコンバータを制御
して電力変換装置の交流入力電流に含まれる電源周波数
近傍の側波を除去する方式であるから第１図及び第３図
の実施例よりも制御系の追従性がよくなるなどの効果が
ある。 第６図は本発明の他の一実施例を示す単線結線図で、２
８は３相正弦波電流基準値Ｉｔ＋ｐの全波整流回路、２
９は減算器、他の記号は第４図の回路と同一記号で示し
たので説明は省略する。 また、コンバータＣＮの出力電流ＩＣＮの制御方法とし
て第４図の回路では各相の全波、整流回路１８の出力の
和とコンバータＣＮの出力電流Ｉｃｓの和が直流指令２
に等しくなるようにコンバータＣＮを；ト１ｊ御するが
、第６図の回路では直流指令２と各相の全波整流回路２
８の出力の和の減算値にコンバータＣＮの出力電流Ｉｃ
ｙが等しくなるようにコンバータＣＮを制御するだけで
あり、３相交流屯源ＳＳ側の無効電力補償用循環飛流Ｉ
ｃｔ＋の制御方法、出力電流ＩＵの制御方法及び′ら力
変換装置ＣＣＵの交流入力電流１’＋＋に含塘れる電源
周波数近傍の側板除去は第４図の回路と同一であるから
説明は省略する。 本発明では図面を簡単にするために電力変換装置及びそ
の制御回路としてＵ相１相分示したが、これらを３相分
蓉成して負荷に３相父流電流を供給した」局舎について
説明したものである。 以上は電力変換器を逆並列接続した循環電流方式の電力
変換装置ａを３相分１組設けて負荷側に可変周波の父ｂ
’ｔｊ　’ｉ、４．流を供給する場合の電力変換装置の
父流入力゛屯流に言まれる′１；ｉ源周波数近傍の側波
を除去する実施例であるが、紀７図は１しカ変換装（Ｕ
に２ａ１設けたりニアモータの給電装置の本発明の能の
実施例を示す単線結Ｔ、・ｐ図で、４０岐循環電流１１
ｉｉＪ　ｒｔｕ回路、５０は１（１り波除去指令回路、
６０は側波除去用ｉ７鐸回路、Ｔ　ｒ　（〜′ｒ、３は
電源変圧器、ＣＣＡ、ＣＣＢは３相正弦諷電流を出力す
る循環電流方式の電力変換装置、ＩＰＡ　、　Ｉｐｅは
３相正弦波゛屯流基準値、ＩＡ、Ｉｎは３相出力′Ｐｔ
流、ＡＣ几−、ＡＣＣ８４出力１Ｂ流制御回路、ＡＰＳ
Ａ。 ＡＰＳ！ｌはｌｋカ斐換装置ＣＣＡ、ＣＣＢのそれぞれ
のゲート位相制御用移相器、ＣＴＡ、ＣＴＰｌは３相出
力電流ＩＡ、Ｉ＋＋を検出する変流器、ＳＣは走行体Ｔ
の敞１１１′検出信号、ＱＣはユ１ム相コンデンサＣと
直列リアクトルして１１＋７成される３相無効′：°Ｌ
力補償装置、ＳＷは電力変換装置ＯＣＡ、ＣＣＢのいず
れか一方あるいは双方が動作した場合に閉じ、電力変換
装置ＣＣＡ、ＣＣＢがともに停止した場合に開かれる３
相スイツチ、ＦＡ、ＦＢはフィーダ、ＳＷｔ〜ＳＷｓ・
・・は３相開閉器、ＬＭｒ〜ＬＭｓ・・・は地上側に設
置した３相電機子コイル単位（以下推進コイルと呼ぶ）
、４１．４２は比較器、４３．４４は加算器である。 ここで、リニアモータの給電方法について第８図に示し
たタイムチャートを用いて説明すると、地上側に設置さ
れた多数区分の推進コイルＬ　、Ｍ　１〜ＬＭ５・・・
にそれぞれ３相開閉器ＳＷｒ〜ＳＷｓ・・・を介して電
力変換装置ＣＣＡ、ＣＣＢから供給され、走行体Ｔが存
在する推進コイルのみ電力を供給するように位置検出信
号ＳＣからの指令で電力変換器ｍｃｃＡ、ＣＣＢのいず
れか一方が出力電流制御を行い、また走行体Ｔが２つの
推進コイルにまたがった場合は電力変換装置ＣＣＡ、　
ＣＣＢがともに出力電流制御を行って走行体Ｔを加速さ
せるもので、位置検出信号８Ｃからの指令により′「Ｌ
力変換装置ＣＣＡ、ＣＣＢのいずれか一方あるいは双方
を１１１ｂ作させるとともにいずれかの３相開閉器を介
していずれかの推進コイルに給電させるかを決定する方
法である。 また、ＧＡ、（）Ｂは位置検出信号ＳＣからの指令で出
力’ｃｌｊ流ｊｌｊＪ御回路ノ〜Ｃ几ａ　、　ＡＣｌｉ
ｎを動作させるかあるいは停止させる制御信号である。 一方、３相交流電源Ｓ　Ｓ　０Ｉ１１の無効電力補償は
次の方法で行う。すなわち、位置検出信号ＳＣからの指
令でレリえば制瞬信−号ＧＡだけが出力をだす第８図の
時点ｔｌ　＋　ｔ２の期間では電力変換装置ＣＣＡ、Ｃ
ＣＢの動作と同時に３相スイツチＳＷが投入されるから
出力電流制御回路ＡＣＴｈ＾により３相出力Ｔｉｌ；流
■いが３相正弦波電流基準値ＩＰ＆に一致するように電
力変換装置ＣＣＡのゲート位相７１＋ｌＪ　ｎ叩を行う
とともに画壇電流制御回路４０の出力により電力変換装
置＃　ＣＣＡ側は循環電流を流さず、電力変換装置ＣＣ
Ｂ側は進相コンデンサＣの容量Ｐ　ｑ　ｃの１／２に相
当する遅れ無効４Ｔ力ＰＱＯＢを発生するだめの循環電
流固定値と３相交流電源ＳＳして３相交流電源ＳＳ側の
力率が１になるように電力変換装置ＣＣＢのりｕ環電流
を制御する。 また、電力変換装置ＣＣＡ、ＣＣＢの交流入力側電流Ｉ
ｓに含まれる電源周波数近傍の１１１１］彼を除去する
方法は次の方法で行う。すなわち、例えば第８図の時点
ｔ１＋’２の期間では側波除去指令値Ｉｐｃｓとして３
相正弦波電流基準値ＩＰＡを発生する直流指令２と循環
電流指令値Ｉｏｐの和を与え、この側波除去指令値ＩＰ
ＣＮと電力′＆換装置ＣＣＡ。 ＣＣＢの交流入力側電流Ｉｓを全波歪流した出力の偏差
でコンバータＣＮのゲート位相制御を行って交流入力側
電流Ｉｓに含まれる電源周波数近傍の側波を除去する。 第９図は俯壌′亀流制御回路４ｏの具体日′シなブロッ
ク構成図で、Ｑｐは無効電力指令値、Ｑｏｉｊ：無効′
電力検出回路ＶＡ几の出力で無効電力１莢出値、ＩＣＡ
ｌ　、　Ｉｃａｔは進相コンデンサＣの谷ｆｉＰｑｃの
１／２に相当する遅れ無効電力を発生するための循環電
流固定値、Ｉｃ＾２．Ｉｃｐｒ２は無効電力指令値Ｑｐ
と無効電力検出値Ｑｏの偏差の遅れ無効電力を発生する
ための循環電流補償値、工０＾ｐ、Ｉｏｎｐは循環電流
指令値、ａｌは制御信号Ｇ、がＩｔ　１１７で閉じ、パ
０”で開くアナログスイッチ、ａ２は制御信号Ｇ８がＩ
ｔ　１１ｊで閉じ、°゛０“で開くアナログスイッチ、
ｂｌは制御信号ＧＡがパ１”で開き、０”で閉じるアナ
ログスイッチ、ｂ２は制御信号ＧｎがＩｔ　Ｉｌｌで開
き、′°０′″で閉じるアナログスイッチ、４５．４６
は加算器、４７．４８は比較器、ＩＯＡ　、　　Ｉｏｎ
は循環電流検出値、他の記号は６３７図の回路と同一記
号で示しだので説明は省１１ｒｈする１゜ ここで、循環電流固定値ＩＣＡｌ　、　　ＩＣＢＩ及び
循環電流補償値ＩＣＡ２　、　ｆｃｎ２　　のそれぞれ
の設定法について刑１０図に示しメヒ市力酌゛性を用い
て説明する１、 ４１番１０四の特性は電力変換装置σＣＣＡ単独運転時
の１１！、力特性であるが、′Ｉｆ７カ変換装置ＣＣＢ
単独】１１ム転時の市、力’Ｐ４″性も・Ａｌ２Ｏ図と
同じであるから括弧て示した。そのため、進相コンデン
サＣの容１ｔ：Ｐｑｃとしては第１０図に示した皮相電
力Ｐｓ＆の２倍に設定するものとした。 例えば電力変換装置ＯＣＡだけが出力電流制御を行う第
８図の時点ｔ”、、ｔ２の期間を述べると、とのノ９合
走行体Ｔの速度Ｖ変化に対して′ａ力変換装置ＣＣＡの
無効電力Ｐ　Ｑ　Ａは第１θ図のように変化するから進
相コンデンサＣの容Ｑ　Ｐ　Ｑ　Ｃの１／２（皮相電力
Ｐ　１１　Ａ　　と同一容量）よりも減少するのでこの
差を循環電流補償値ＩｃＡｚによる遅れ無効電力Ｐ　Ｑ
ＯＡで補償するように比較器１９の出力により循環電流
補償値ＩＣＡ２が設定きれる（これは電力変換装置ＣＣ
Ｂだけが出力電流制御を行う第８図の時点ｔ３１　　ｔ
４の期間における循環電流補イ１′１値ＩＣ１２の設定
も同じである）。 一方、第８図の時点・’１　＊　　１２の期間における
電力変換装置ＣＣＢは出力電流制御を行わないので３相
出力電流Ｉｓが流れないから無効電力Ｐｑａが零になる
ため、進相コンデンサＣの容Ｑ　Ｐ　ｑ　ｃの１／２（
皮相電力Ｐ　ｓ　ｎと同一容量）に相当する遅れ無効電
力ＰＱＯＢを発生するように循環電流固定値■ｃＩ１１
を設定する（これは電力変換装置ＣＣｌ３だけが出力電
流制御を行う第８図の時点”３＊　ｔ４の期間における
イＩ＋ｒ環電流固定値１ｃ＾ｌの設定も同じである）。 次に、゛重力変換装置ＣＣＡ、ＣＣＢがともに出力電流
制御を行う第８図の時点１２．１３の期間におけるイ１
ｌＪＨｊ電流補償値ＩＣＡ２　＋　Ｉｃａｚの設定法に
ついて述べる。 この場合、電力変換装置ＯＣＡ、ＣＣＢのそれぞれの無
効″電力ＰＱえ、　Ｐｑｓ　は第１θ図のようになるか
ら進相コンデンサＣの容量ＰＱＣの１／２よりも減少す
るので比較器１９からはＰｑｃ＋Ｐｑｓの差を補償する
連れ無効電力（ＰＱＯ’Ａ　＋　ＰＱＯ８）を発生する
ための指令が出力される。この比較器１９の出力が循環
電流補償値Ｉｃ＾２．Ｉｃｑ２の双方に与えられるから
１１吋３相交流電源Ｓ　Ｓ　ｆｌｌが遅れ無効電力にな
るが、ただちに比較器４９の出力が減少して３相交流電
源８８側の力率が１になるように電力変換装置ＯＣＡ、
ＣＣＨのそれぞれの循環電流工０い、　　Ｉｏｎが制御
されるから３相聞流電源ＳＳ側の力率が１になることを
満足するように循環電流補償値ＩＣＡ２　、　　ＩＣＢ
２が設定される。 電力変換装置ＣＣＡ、ＣＣＢがともに出力電流制御を行
う場谷の比較器４９の出力を２等分する方法として図示
しない演算増幅器で循環電流補償値Ｉｃ＾２　、　ＩＣ
１１２を発生する回路を構成することにより実現できる
。 次に、第９図のブロック図の動作をＨ＜１１図に示した
タイムチャートを用いて説明する。 まず、第１１図の記号を説明すると、ＩＣＣＡ　。 Ｉ　ｃａｎは電力変換装置ＯＣＡ、ＣＣＢのそれぞれの
交流入力電流、１Ｂは交流入力電流ＩｃｃＡ。 Ｉｃｅｓの和で交流入力全電流、他の記号は第９図のブ
ロック図と同一記号で示したので説明は省略する。 第１１図により電力変換装置ＯＣＡ、ＣＣＢがともに出
力電流制御を行っている時点ｔｌ　＋　　ｔ２の期間で
の第９図のブロック図の動作を説明すると、この期間で
は制御信号ＯＡ、Ｇ！１がともにｔｔ　１１１になって
いるのでアナログスイッチ”Ｉｏｎ２が閉じ、アナログ
スイッチｂｌ＋　ｂｌが開かれるから循環電流補償値Ｉ
　ｃａａ　、　Ｉｅ＋＋ｚは図示しないωＩ算垢「幅器
により比較器１９の出力を２等分つに設定される１゜ これは、電力変換装置ＯＣＡ、ＣＣＢが交互に出力電流
制御を行う時点’２＋　　ｔ３または時点足するように
循環１１流袖償値Ｉ　ＣＡ２１　ＩＣ１１２を設定した
値と同じになる。 この期間における電力変換装置ＣＣＡ、、ＣＣＢのそれ
ぞれの交流入力電流Ｉ　ｃｃＡ、　Ｉｃｃｎは３相出力
電流工い、Ｉｎがともに流れているとともに第１０図の
遅れ無効電力ＰＱＯＡ　、　Ｐｑｏａを発生するだめの
循環？Ｊｉ流補償値ＩＣＡ２　、　ＩＣ１１２が流れる
から第１１図に示しだ波形図になる。 ｒ、、Ｈｚ力裳換装置ＣＣＡ、ＣＣＢのそれぞれの出力
電流制御による無効電力変動のほかｅζ３相父流ｉＦｉ
源８　Ｓ　＠ｑの重圧変動などによる無効゛、ルカ変１
ｊｂが生じた場合には比較器１９の出力が増減するだけ
で３相交流電源ＳＳ側の力率が常に１になるように循環
電流Ｉ　ｏへ、Ｉｏｎがそれぞれ制御される。 次に、時点１２．１３の期間における第９図のブロック
図の動作を説明すると、この期間は制御信号ＧＡがパ１
＃で、制御信号Ｇａが０”であるからアナログスイッチ
ａ１　＋　ｂｌが閉じ、アナログスイッチａ３　、　ｂ
ｌが開かれるので電力変換の１／２に相当１−るｉｙＱ
れ無効電力ＰＱｏＢをグ白生す装置ＣＣＡ側には循環電
流ＩＯＡを流さず、電力変換装ＲＣＣＢ　Ｏ！Ｑには進
相コンデンサＣの容ｉ　Ｐ　ｑ　ｅる循環電流固定値Ｉ
ｃｎ＋と、３相交流′屯源ＳＳ側の無効電力、すなわち
電力変換装置ＣＣＡ側の遅れ無効電力ＰｑｏＡを発生す
る循環電流補償値ＩＣＡ２を流して３相交流′覗源ＳＳ
側の無効電力が零になるように鎖環電流Ｉｏｓを制御す
る。 時点ｔ３．ｔａの期間は時点１．．１２の期間と同様な
動作が行われ、また時点ｔ４．ｉｓの期間は制御信号Ｇ
１１だけが１”になり、時点ｔ２゜ｔ３の期間の電力変
換装置ＲｃｃＡ、ＣＣＢのそれぞれの動作が逆になるだ
けであるからこれらの期間の動作済、明は省Ｈζ１する
。 時点ｔ５以降は時点１．〜ｔ５のル」間の動作の株り返
しであるから動作説明は省略する。。 以上述べたように、躬９図のブロック図によれば２組の
１１１：力波］美装置がともに出力電流制御を行ってい
る場合には３相交流電源側の無効電力を２等分して２川
のｆｔｊ力変換装置のそれぞれの循環電流指令１ｖＸと
して与えて３相交流堀源側の力率が１になるように２組
の電力変換装置のそれぞれの循ＥＡｊに流を制御ｎ　Ｌ
、２組の′電力変換装置のいずれか一方が出力？ｌｊ流
制岬を行っている場合には出力′亀すに制御を行ってい
る電力変換装置ぽ側には循環′ｔｕ流を流さず、出力電
流制ｆ１を行っていない電力変換装ｊｒ′ｔ４ｉ１１ｉ
は進相コンデンサ容惜の１／２に相当する遅れ；無効Ｆ
（１，力全う６生するＹ）ａ復電流と、３相交泥電σ鼠
側の無効電力変動に相当する循環電流の和を循」Ｒ電流
指令値として与えて３相父流電源側の力率が１になるよ
うに出力Ｈｉ　ｆＡＣ制御を行っていない心力変換装置
側のｉＪＩｉＩＰＭ　’を流を制御するため、２組の電
力変換装置のそれぞれの電流制御系の擾乱を少なくする
ことができるから安定な制（至）が行われ、かつ３相交
流電倣側の無効電力変動を渉やかに抑制することができ
る。 第１２図は側波除去指令回路５０の具体的なブロック溝
成図で、３４は直流指令２、の出力を２倍する増幅器、
３２．３３は加算器、Ｔｈは３相全波サイリスタでコン
バータＣＮを構成、Ｌｃは直流リアクトル、ａは位置検
出信号ＳＣからの出力で制御信号ＧＡ、Ｇａがともにｕ
　１１７の場合に閉じ、それ以外は開くアナログスイッ
チ、ｂは位置検出信号ＳＣからの出力で制御信号ＧＡ、
Ｇｉがともに１”の場合に開き、それ以外は閉じるアナ
ログスイッチ、他の記号は第１図の回路と同一記号で示
したので説明は省略する。 次に、第１２図の回路の動作′ｆ！：甫１１図のタイム
チャートを用いて説明する。 第５図は第１図の回路での電力変換装＠ＣＣＵの交流入
力電流Ｉｓに含まれる電源周波数近傍Ｃ側波除去の動作
波形図であるが、第７図の回路ては２組の電力変換装置
ＯＣＡ、ＣＣＢが動作する／こめ、交ぬ；入力′［１１
，流Ｉｓが第１図の回路の２倍になるので　２１　Ｓ　
５図のそ１１．ぞれの！１ｂ作波形図が２倍されたとし
て１況明する。 まず、Ｍ１１因の時点１．．１２の期間における第１２
図の回路の動作を説明すると、この期間ではｆｌｉｌｌ
　１ｆｆｌ信号ＧＡ、Ｇｓがともに１”であるため、ｒ
ｌ’ｉ、力変換装置ＣＣＡ、ＣＣＢがともに出力電流：
ｉｉ！Ｉ　（ｊｌＪｉを行うとともに、位置検出信号Ｓ
Ｃによりアナログスイッチａが閉じ、アナログスイッチ
ｂが開くから力旧：１．器３２ずなわち、側帯波１ｃｋ
去指令回路５０の出力はＩＬｒ流指令２の２倍になるの
で第５図の鼓形図のＩｐｐか２倍になる。一方、電力変
ｊ？′！装置ＣＣＡ、ＣＣＢのそれぞれの循環電流指令
値ＩｏＡｐ　、　　ＩｏｎＰは循環電流補償値ＩＣＡ２
．　Ｉｃ５ｚになって加→９．器３２で加算されるから
加算器４の出力が！、ｂ１図の回路の２倍になる。 また、増幅器８の出力も５１３１図の回路図の２倍に；
・トるから比ｌ１ｌＸ器６の出力も第１図の回路図の２
倍になり、この比較器６の出力に一致するようにコンバ
ータＣＮを制御し、交流入力を流Ｉｓを全波整流した回
路７の出力のリップルを除去する。 すなわち、加算器４の出力と増幅器８の出力との偏差を
増幅器９で増幅してゲート制御回路１０を介してコンバ
ータＣＮを制御し、増幅器８の出　　　・力のリップル
が除去できるので交流入力電Ｋ　Ｉ　ｓに含まれる電源
周波数近傍の側波電流を除去することができる。 次に、第１１図の時点”２ｒ”３０期間にｉける第１２
図の回路の動作を説明すると、この期間では電力変換装
置ＯＣＡだけが出力電流？ｉｊ制御を行うとともに、位
置検出信号ＳＣによりアナログスイッチａが開かれ、ア
ナログスイッチｂが閉じるから加算器３２の出力は直流
指令２になり、第５図の波形図のＩｐｐになる。一方、
電力変換装置ＣＣＡ、ＣＣＢのそれぞれの循環電流指令
値ＩＧｉ！’。 ｒｏｍｐのうちＩｏａｐは零であり、Ｉｏｓｐはイ／ｉ
７［’を流固定値Ｉｃｍ１と３相交流電＃ＳＳ側の無効
電力、すなわち電力変換装置Ｃ’ＣＡ側の遅れ無効電力
　　　　”ＰＱＯ＾を発生する循環電流補償値ｌ０Ａ２
の和になるから第１図の回路図と同様にＩｐｐとＩｃｐ
の和になる。そのため、加算器４の出力は２ＩＰＰ＋Ｉ
ｃｐになり、電力変換装置ＯＣＡ、ＣＣＢがともに出力
電流制御を行う時点１１，１２の期間よりもＩｃｐだけ
ン威少する。。 また、増幅器８の出力も加算器４の出力と同様に電力変
換装置ＣＣＡの循環電流指令値ｌ０ＡＰが零の分だけ時
点ｔｌ、ｔ２の期間よりも減少し、減算器６の出力も同
様になるが、この減嘗、器６の出力に一致するようにコ
ンバータＣＮを制御して交流入力電流Ｉｓを全波整流し
た回路７の出力のリップルを除去するため、交流入力電
流ＩＳに含まれる電源周波数近傍の側波電流を除去する
ことができる。 時点ｔ３．ｔ４の期間は時点１．．１２の期間と同様な
動作が行われ、また時点’４＋’５の期間は電力変換装
置ＣＣＢだけが出力電流制御を行うので時点ｔ２　＋　
　ｔ３の期間の電力変換装置ｅｃｃＡ。 ＣＣＢのそれぞれの動作が逆になるだけであるからこれ
らの期間の動作説明は省略する。 繰り返しであるから動作説明は省略する。 以上述べたように、第１２図のブロック図によれば２組
の電力変換装置がともに出力電流制御を行っている場合
には直流指令を２倍にするとともに２組の電力変換装置
のそれぞれのり；’７３ｆｔ電流指令値のオロに直流指
令を加え、これと交流入力電流を全波整流した増幅器の
出力とを比較し、この偏差でコンバータを制御して交流
入力電流を全波整流した回路の出力のリップルを除去し
、これによって交流入力電流に含まわる電源周波数近傍
の側波電流を除去し、２組の電力変換装置のいずれか一
方が出力１！流制御を行っている場合には出力′電流制
御を行っている電力変換装置側には循環電流を流さず、
出力電流制御を行っていない電力変換装置側は進相コン
デンサ容量の１／２に相幽する遅れ無効電力を発生する
循環電流固定値と、３相交流電源側の無効電力変動に相
轟する佑壌電流補償値とのオロを１）１７環電流指令値
とし、この循環電流指令値に出力電流制御を行っている
電力変換装置側の直流指令を加え、これと交流入力電流
を全波整υＩＣシた増幅器の出力とを比較し、この偏差
でコンバータを制ｔｈｒ１１して交流入力直流を全波榮
流した回路の出力のリップルを除去し、これによって交
り’ｆｂ人力越淀に含まれる１１Ｃ源周波数近傍の側波
電流を除去するだめ、２組の電力変換装置のいずれか一
方あるいは双方が出力電流制御を行う運転状態に応じて
側波除去指令回路が変化するから２組の電力変換装置の
運転状態に関係なく、又流入力電流に含１れるＪｉ、　
Ｌｌ中周波数近傍の側波電ηしを除去することができる
とともに、３相交流１１Ｌ源側の無効電力；Ｑコ！功を
速やかに仰Ｉｕ１］することができる。 第１３図はリニアモータの給′峨装置の本発明の他の実
施例を示す単線結線図で、記号は第７図の回路と同一記
号で示したので説明は省略する。 −また、第７図は電力変換装置ＣＣ，Ａ、ＣＣＢとコン
バータＣＮがそれぞれ別の電源変圧器Ｔｒ１〜Ｔ　ｒ　
３に接続されているのに対して第１３図は電力変換装置
ＣＣＡ、ＣＣｌ３のそれぞれのｊ、ｒ、ｉ；源変圧器Ｔ
＋１ｌＴｒ２　の３次巻線にコンバータＣＮを接続した
ものであるから第１３図の動作は第７図の回路と同様で
あるため、第１３図の回路の動作説明は省略する。 第１３図の回路は第７図の回路よりも電源変圧器の設置
面積が小さくなるとともに安価になる１゜第１４図はコ
ンバータＣＮの詳細な構成図で、Ｔｈ＋　、　Ｔｈｚは
サイリスク変換器、他の記号は第１２図の回路と同一記
号で示しだので記号の説明は省略する。 第１２図の回路ではサイリスタ変換器Ｔｈ１組でコンバ
ータＣＮを（１稼成したが、“ｄＬ力変換装置ＯＣＡ、
ＣＣＢが１２相ならサイリスタ変換器Ｔｈは２組必要に
なるからサイリスタ変換器数は第１４図と同じになる。 第１４図の回路の〆ｂ作は第１２図の回路と同じである
から動作説明は省略する。 以上本発明の実施例について説明したが、本発明は上述
した実施例に限定されるものではなく、別設したコンバ
ータで交流電源側の電ηｔに含まれる′ｒｆｉ、源周波
数近傍の側波を除去する方式のすべてに本発明が適用で
きることは云うまでもない。 上記した本発明の実施１）ＩＩによれば、３相交流電匠
１１！ＩＩにノ；シ相コンデンザ、Ｉ、“１ｒ根電流方
式の逆３１１列接１ｉソＬ　’ｌｊ’：力変換装置＋ニ
ア、およびコンバータを接続した方式にＦいて、このコ
ンバータ了Ｃ指令値にそって′１シカ裳換装置の交流入
力′ＬＩＬ流を全波整流した出力のリップルを！微去す
るかあるいは′電力変換装置の出力電流を全波１４θｉ
シシた出力のリップルを除去するように制御し２て小容
量のコンバータで電力変換装置の交流入力”ｌ！Ｍ流に
含まれる電源周波数近傍の側波゛【電流を０１■実にｐ
；ｉ；去することができ、かつ３相交流尻（＋１λ側の
無効電力補償用循環′４流制御と出力電流＋１ｌｌＪ　
ＩＩｉｌｌを′電力変換装置で行い、電源周波数近傍の
側波電流除去はコンバータで行うために制御系の相互干
渉もなく安定なｆｉｉｌＪ釧ｊができるなどの効果があ
る。 また、循環７１．ｊ流方式の逆並列接続電力変換装置を
２組設けてリニアモータの給電装置を構成した場会、２
組の電力変換装置のそれぞれの循環底流４）１令値とし
て（；ｕ環電流固定値と循環電流補償値の２等分した循
環電流補償値とを２組の電力変換装ｆｆｆのそれぞれの
運転状態に応じて切換えて与え、３相交流７５％　％ｉ
側の力率が常に１になるように２組の電力変換装置のそ
れぞれの循環電流を制御するため、２組の電力変換装置
のそれぞれの容量が均一して小形化され、かつ２組の電
力変換装置と並列に接続したコンバータを２組の電力変
換装置のそれぞれの運転状態に応じて切換えられる指令
値にそって制御して小容量のコンバニタで２組の電力変
換装置の交流入力電流に含まれる電源周波数近傍の側波
電流を除去することができるとともに、制御系の相互干
渉がないなどの効果がある。 〔発明の効果〕 本発明によれば、経済的に電力変換装置で発生する側波
を除去することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す循環電流方式の逆並列
接続電力変換装置の単線結線図、第２図はその３相溝成
図、第３図、第４図は本発明のそれぞれ別の一実施ｆｌ
Ｊを示す単線結線図、第５図は第４図の単騨結線＋ｇ＋
を説明するための波形図、第６図は本発明の別の一実施
例を示す単線結線図、第７図は循環゛電流方式の逆並列
接続電力に換装置を２組設けてＩＪ　ニアモータの給電
装置道を構成した本発明の別の一実施例を示す単線結線
図、第８図はリニアモータの給電方法を説明するだめの
タイムチャート、第９図は１盾環電直制御回路の具体的
なブロック７１ノ）成図、・ｄ　１０図は電力変換装置
の請屯力特性、第１１図は第９図のブロック図の動作を
ｌｉ兄Ｉユ１４する／こめのクイムチヤード、第１２図
は１１川螢？反除去指令回路の具体的なブロック構成図
、第１３図は本発明の別の一実施しリを示す単線結線図
、第１４図は第１３図の単想結線図のコンバータの具体
的な１．゛４４図である。 ＳＳ・・・３相父ｖｉＥ　’Ｌｌｊ源、Ｖ　Ａ　Ｉ（、
・・・無効電力補償装置、Ｑ、・・・Ｈ％Ｉ！ξ効電力
指令値、Ｑｏ・・・無効′重力検出値、Ｃ・・・進相コ
ンデンサ、Ｓ〜Ｖ・・・３相スイツチ、Ｉｓ・・・交流
入力電流、′ｖ、１〜Ｔ、３・・・電源変圧器、ＣＮ・
・・コンバータ、ＣＣＵ、ＣＣ）に、ＣＣＢ・・パ、ト
カ変換装置、ＱＣ・・・無効電力補償装置、Ｉｐ、Ｉｐ
Ａ。 Ｉｐｉ−３相正弦波電流基準値、Ｉｃｕｐ、　ＩｏＡｐ
　。 Ｉｏｉｐ　・・・循環電流指令１直、Ｉｃυ、　ＩＯＡ
、　Ｉｏｌｌ・・・循環電流検出値、ＧＡ、Ｇｎ・・・
制御信号、Ｉ　ＣＡＩ　。 Ｉｃｍｔ・・・循環電流固定値、、　Ｉ　ＣＡ２　、　
Ｉ　ＣＢ２・・・循環電流補償値、ａ〜ｂ２・・・アナ
ログスイッチ、１・・・３相正弦波電流指令値、２・・
・直流指令、３・・・掛算　・器、４，１４，２１，３
２，３３．４３〜４６・・・加算器、５，１１，１９，
２４，４１，４２゜４７．４８・・・比較器、６，１５
．２２・・・減ｙン、器、８、　　９．　　１２．　　
２０．　　２３．　　２５　・・・増中晶召ｔｈ、　　
７　。 １８・・・全波整流回路、１０，１６．１７・・・ゲー
ト制御回路、１３・・・反転回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、交流電源に接続された少くとも１つのコンバータを
   備えた電力変換装置において、前記交流電源に接続され
   た第２のコンバータと、上記電力変換装置によつて発生
   する側波を表わす信号を電流指令として上記第２のコン
   バータを制御する手段を設けたことを特徴とする電力変
   換装置の制御装置。 ２、上記側波を表わす信号は、上記電力変換器の電流指
   令から、上記電力変換器によつて電源から負荷へ供給す
   るリップルを含む電流を差引いて得ることを特徴とする
   第１項記載の電力変換装置の制御装置。 ３、交流電源に接続され出力交流の各相毎に逆並列接続
   されたコンバータから成る電力変換装置と、この変換装
   置の交流入力側に接続された進相コンデンサと、力率調
   整を行うために上記逆並列コンバータ間に循環電流を流
   す制御装置とを備えたものにおいて、上記交流電源に接
   続され上記変換装置とは別設されたコンバータと、上記
   変換装置の電流指令から、上記変換装置によつて上記交
   流電源から負荷へ供給される多相交流電流の全波整流値
   を差引いて得られる電流指令に応じて上記別設コンバー
   タを制御する手段とを設けたことを特徴とする電力変換
   装置の制御装置。