JPS618679A - Direct current value detecting circuit - Google Patents

Direct current value detecting circuit

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Publication number
JPS618679A
JPS618679A JP12866184A JP12866184A JPS618679A JP S618679 A JPS618679 A JP S618679A JP 12866184 A JP12866184 A JP 12866184A JP 12866184 A JP12866184 A JP 12866184A JP S618679 A JPS618679 A JP S618679A
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JP
Japan
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voltage
ripple
frequency
period
controller
Prior art date
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Pending
Application number
JP12866184A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Michihiro Furuta
古田 通博
Masamichi Mihashi
三橋 正道
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS618679A publication Critical patent/JPS618679A/en
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Abstract

PURPOSE:To improve the detection precision of a DC voltage value by converting the DC voltage level in each ripple section into a frequency signal in synchronism with the period of a ripple in a DC output and counting the frequency signal. CONSTITUTION:A controller 4 determines the turn-on phase of each thyristor of a thyristor converter to control a voltage and a current. A gate pulse generating circuit 5 generates a turn-on pulse to be supplied to the gate of each thyristor according to six turn-on phase references calculated by the controller 4. Further, a voltage-frequency converter 7 converts a DC value containing a ripple component into a rectangular wave pulse signal 8 and a counter 9 counts pulses of the voltage-frequency converted signal 8 in every period of the ripple. Then, the mean frequency calculated by the controller 4 is converted into a voltage to calculate digitally a mean voltage signal corresponding to the ripple period.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、電力変換装置の直流電圧値検出装置に関す
るものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a DC voltage value detection device for a power conversion device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のこの種電力変換装置における直流値検出装置とし
ては次の方法が提案されている。すなわち、サイリスタ
で構成されたコンバータの該サイリスタをスイッチング
して直流変換した後、そのリップルを含んだ前記出力電
圧を極力低リップル化するため平滑化手段として電圧・
周波数変換(以後、’/F変換と略称する)する方法、
及びアナログ・ディジタル変換(以後、A/D変換と略
称する)する方法で、夫々ディジタル化された上記直流
信号をサンプリングして最終的に直流値を検出するもの
である。
The following method has been proposed as a DC value detection device for a conventional power converter of this type. That is, after switching the thyristor of a converter configured with a thyristor to convert it into DC, the output voltage containing the ripple is converted to a voltage as a smoothing means in order to reduce the ripple as much as possible.
A method of frequency conversion (hereinafter abbreviated as '/F conversion),
and analog-to-digital conversion (hereinafter abbreviated as A/D conversion), in which the digitized DC signals are sampled to finally detect the DC value.

しかし、上述の如き検出方法では’/F変換、あるいは
’/D変換にしろディジタル変換されたサンプリングデ
ータはサイリスタのゲートパルスによって決まるリップ
ル周期とは無関係にある一定周期毎にサンプリング値の
平均化を行う必要がある。
However, in the detection method described above, the digitally converted sampling data is averaged at a certain period, regardless of the ripple period determined by the gate pulse of the thyristor, whether it is '/F conversion or '/D conversion. There is a need to do.

そのため、サンプリング周期を固定して平均化計算を行
ったのでは原理的にどうしてもリップル周期が変動し、
そ、のリップル周期がサンプリング周期と同期しなくな
ると直流値の検出精度が極端に低下する等の欠点がちっ
た。
Therefore, if the sampling period is fixed and the averaging calculation is performed, the ripple period will inevitably fluctuate in principle.
However, when the ripple period becomes out of synchronization with the sampling period, there are many drawbacks such as an extremely low detection accuracy of DC values.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

この発明は、上記のような従来のものの欠点を除去する
ためになされたもので、直流出力に含まれるリップルの
周期に同期して、各リップル区間の直流電圧レベルを周
波数信号に変換し、その変換された周波数信号をカウン
トすることによって直流電圧値の検出精度を大幅に向上
出来る直流電圧検出装置を提供することを目的としてい
る。
This invention was made to eliminate the drawbacks of the conventional ones as described above, and converts the DC voltage level of each ripple section into a frequency signal in synchronization with the ripple period included in the DC output, and converts the DC voltage level into a frequency signal. It is an object of the present invention to provide a DC voltage detection device that can significantly improve the detection accuracy of DC voltage values by counting converted frequency signals.

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

以下、この発明の一実施例を図について説明する。まず
第1図はサイリスクコンバータ装置の回路構成図を示す
もので、図において、1はサイリスタコンバータ、2は
サイリスタコンバータ1の三相交流電源、3はサイリス
タコンバータ1の直流出力側に接続された負荷、20は
直流電流工を交流入力側で検出する交流電流検出器、2
1は整流回路で負荷抵抗RLにより電流源を電圧源に変
換している。また、30は直流出力電圧Vを検出する直
流電圧検出器である。この様にして構成されたサイリス
タコンバータ1の負荷3の電圧V及び電流工の出力波形
は夫々第2図(、)及び(b)に示すようにサイリスタ
のゲートパルスによって決まるリップル周期を含む波形
となる。さらに、第2図は位相制御角αをα−30°か
らα=60°に制御した時の電圧V、電流Iの波形及び
ゲートパルスの遷移を表わしている。また、第3図は本
発明の1実施例を示すブロック図で、図において、4は
サイリスタコンバータ1の各サイリスタの点弧位相を決
定し、電圧V、電流工を制御するコントローラで、マイ
クロプロセッサなどの演算装置を備えている。5は前記
のコントローラ4によシ演算された6点弧位相基準よシ
、各サイリスタのゲートに与える点弧パルスを発生させ
るだめのゲートパルス発生回路、第2図(c)の信号は
上記のゲートパルスをシリアルに取り出し、カウンタ9
に入力するゲートパルス同期信号、7は電圧V又は電流
工の電圧信号を入力して周波数変換する”/F変換器で
入力信号レベルに比例した周波数を持つ矩形波信号8を
発生する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, Figure 1 shows the circuit configuration diagram of the thyristor converter device. In the figure, 1 is the thyristor converter, 2 is the three-phase AC power supply of the thyristor converter 1, and 3 is connected to the DC output side of the thyristor converter 1. Load, 20 is an AC current detector that detects DC current on the AC input side, 2
1 is a rectifier circuit that converts a current source into a voltage source using a load resistor RL. Further, 30 is a DC voltage detector that detects the DC output voltage V. The voltage V of the load 3 of the thyristor converter 1 configured in this manner and the output waveform of the current generator are waveforms including a ripple period determined by the gate pulse of the thyristor, as shown in FIGS. 2(,) and (b), respectively. Become. Further, FIG. 2 shows the waveforms of the voltage V, the current I, and the transition of the gate pulse when the phase control angle α is controlled from α-30° to α=60°. FIG. 3 is a block diagram showing one embodiment of the present invention. In the figure, 4 is a controller that determines the firing phase of each thyristor of the thyristor converter 1 and controls the voltage V and current, and is a controller that is processed by a microprocessor. It is equipped with computing devices such as 5 is a gate pulse generation circuit for generating firing pulses to be applied to the gates of each thyristor based on the 6 firing phase standards calculated by the controller 4, and the signals in FIG. 2(c) are as described above. Take out the gate pulse serially and write it to counter 9.
A gate pulse synchronization signal 7 is inputted to a voltage V or a voltage signal of a current generator, and a frequency converter is used to convert the frequency.A rectangular wave signal 8 having a frequency proportional to the input signal level is generated.

9はその矩形波信号8f、カウントするカウンタで、第
2図(e)のゲートパルスの同期信号ごとに矩形波をカ
ウントし、ゲートパルス周期ごとの周波数をコントロー
ラ4に供給する。又9はゲートパルス周期もカウントし
パルス周期を計測しコントローラ4に供給している。
9 is a counter for counting the rectangular wave signal 8f, which counts the rectangular wave for each gate pulse synchronization signal shown in FIG. 2(e), and supplies the frequency for each gate pulse period to the controller 4. Further, 9 also counts the gate pulse period, measures the pulse period, and supplies the pulse period to the controller 4.

次にこの発明の動作を以下に説明する。まず第2図に示
すように位相制御角αが、α=30、又はα=60に安
定している領域はサイリスタコンバータ1で決まる電気
角で60°のリップル周期を有するが第2図(、)の如
くα=30°からα−60°に遷移している状態、つi
υ、各個別のサイリスクゲートへ与える位相制御角信号
が安定していない時には、リップル周期は60から外れ
ることがおる(第2図(c)の00〜θ7に示す)。従
って、常に高精度の電圧検出を行なおうとするためには
、第2図(c)のゲートパルスに同期して% ”/F変
換器1の出力矩形波信号8をカウントする必要がある。
Next, the operation of this invention will be explained below. First, as shown in Fig. 2, the region where the phase control angle α is stable at α = 30 or α = 60 has a ripple period of 60° in electrical angle determined by the thyristor converter 1; ), the state of transition from α = 30° to α - 60°,
υ, when the phase control angle signal given to each individual sirisk gate is not stable, the ripple period may deviate from 60 (shown from 00 to θ7 in FIG. 2(c)). Therefore, in order to always perform highly accurate voltage detection, it is necessary to count the output rectangular wave signal 8 of the %''/F converter 1 in synchronization with the gate pulse shown in FIG. 2(c).

次に本発明の動作の詳細手順を以下に示す。すなわちカ
ウンタ9は第2図(C)の1番目ゲートパルスで矩形波
信号8のカウントを開始すると共に1番目と1+1番目
のゲートパルス周期をカウントするカラ/り9をスター
トさせる。モしてi+1番目のゲートパルスで両カウン
タのカウント値を同時にラッチしコントローラ4のメモ
リに一時退避させ、かつ前記のメモリが完了すると両カ
ウンタをリセットし、矩形波のカウントとゲートパルス
の周期カウントとを同時に再度スタートさせる。
Next, the detailed procedure of the operation of the present invention will be shown below. That is, the counter 9 starts counting the rectangular wave signal 8 at the first gate pulse shown in FIG. At the i+1th gate pulse, the count values of both counters are simultaneously latched and temporarily saved in the memory of the controller 4. When the memory is completed, both counters are reset, and the square wave count and the period of the gate pulse are counted. and restart at the same time.

従ってコントローラ4は通常はサイリスタコンバータ1
の直流出力制御演算を行っているが、第2図(c)のゲ
ートパルスが到来すると、あらかじめプログラムされた
第4図のフローチャート図に示す  ゛手順に順じて動
作し、その終了後もとの制御演算動作に復帰する。
Therefore, the controller 4 is normally the thyristor converter 1
When the gate pulse shown in Fig. 2 (c) arrives, the DC output control calculation is performed according to the pre-programmed procedure shown in the flowchart of Fig. 4, and after the Returns to control calculation operation.

すなわちコントローラ4は、第4図の如く2進数のディ
ジタル化された電圧のvh変換矩形波カウント値(NV
F) kサンプリングしてメモリに記憶31する。
That is, the controller 4 calculates the vh conversion rectangular wave count value (NV
F) Sample k and store 31 in memory.

すると、コントローラ4は、2進デイジタル数値化され
たゲートパルス周期カウント値(Nc)をサンプリング
しメモリへ記憶32し前記”/F変換矩形波カウント値
(NVF) 31を前記32のゲートパルス周期カウン
ト値(Nc)で割って平均値33を計算し、メモリに記
憶する。
Then, the controller 4 samples the binary digitalized gate pulse period count value (Nc), stores it in the memory 32, and converts the ``/F-converted rectangular wave count value (NVF) 31 into the 32 gate pulse period counts. The average value 33 is calculated by dividing by the value (Nc) and stored in memory.

コントローラ4の動作は第4図のフローチャート図に示
す。すなわち、矩形波信号8のサンプル値及び前記平均
値を第2図(C)のゲートパルスが到来するたびに実行
しその平均値をサイリスタコンバータ1の制御のための
データとして使用する。
The operation of the controller 4 is shown in the flowchart of FIG. That is, the sample value and the average value of the rectangular wave signal 8 are processed every time the gate pulse shown in FIG. 2(C) arrives, and the average value is used as data for controlling the thyristor converter 1.

なお、前記のサンプリングおよび平均化の機能は、サイ
リスタコンバータ1を制御するコントローラ4とは別に
専用演算装置を設け、これによって実行させてよい。
Note that the sampling and averaging functions described above may be performed by a dedicated arithmetic unit provided separately from the controller 4 that controls the thyristor converter 1.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、この発明によればサイリスタ・コンバー
タの直流出力側のリップル周期に同期して前記リップル
の’/F変換を行ない変換された周波数をカウントし平
均値を算出するようにしたので、リップルを含む直流値
検出装置とし、て極めて高精度の直流電圧値が得られる
効果がちる。
As described above, according to the present invention, the ripple is subjected to '/F conversion in synchronization with the ripple cycle on the DC output side of the thyristor converter, and the converted frequency is counted and the average value is calculated. As a DC value detection device that includes ripples, it has the advantage of being able to obtain extremely highly accurate DC voltage values.

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

第1図はサイリスタコンバータ装置の回路構成図、第2
図はサイリスタのゲートパルスとコンバータの電圧及び
電流のリップル波形図、第3図は本発明の一実施例を示
す検出回路の回路構成図、第4図はこの発明の検出方法
によるフローチャート図である。 1・・・サイリスタコンバータ、2・・・三相交流電源
、3・・・負(Fr、4・・・コントローラ、5・・・
ケートパルス発生装置、γ・・・電圧周波数(”/F 
)変換器、9・・・カウンタ。
Figure 1 is a circuit diagram of the thyristor converter device, Figure 2
The figure is a ripple waveform diagram of the gate pulse of the thyristor and the voltage and current of the converter, Figure 3 is a circuit configuration diagram of a detection circuit showing an embodiment of the present invention, and Figure 4 is a flowchart diagram of the detection method of the present invention. . 1... Thyristor converter, 2... Three-phase AC power supply, 3... Negative (Fr, 4... Controller, 5...
Kate pulse generator, γ...voltage frequency (''/F
) converter, 9... counter.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 交流電源整流後のリツプル成分を含有するサイリスタ変
換装置の直流出力側の直流値を検出する直流電圧値検出
装置において、ゲートパルス発生回路から出力されるゲ
ートパルス同期信号によつてリツプル周期に同期したゲ
ートパルスをトリガし、前記リツプルを含む直流値を電
圧・周波数変換器によつて変換し、前記のリツプル1周
期間ごとに電圧・周波数変換した矩形波パルス数をカウ
ンタによつて計数し、前記コントローラによつて平均周
波数を算出した平均周波数値を電圧換算することによつ
てリツプル周期に対応した平均電圧信号をデイジタル的
に算出するようにしたことを特徴とする直流電圧値検出
装置。
In a DC voltage value detection device that detects a DC value on the DC output side of a thyristor converter that contains a ripple component after rectifying an AC power source, the ripple period is synchronized by a gate pulse synchronization signal output from a gate pulse generation circuit. Trigger the gate pulse, convert the DC value including the ripple by a voltage/frequency converter, count the number of voltage/frequency converted rectangular wave pulses for each ripple period by a counter, A DC voltage value detection device, characterized in that an average voltage signal corresponding to a ripple period is digitally calculated by converting an average frequency value obtained by calculating an average frequency by a controller into a voltage.
JP12866184A 1984-06-22 1984-06-22 Direct current value detecting circuit Pending JPS618679A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62254069A (en) * 1986-03-12 1987-11-05 Fuji Electric Co Ltd Voltage and current detection system for power converter
JPS6347672A (en) * 1986-08-14 1988-02-29 Sansha Electric Mfg Co Ltd Average value detector
JPH04124572U (en) * 1991-04-30 1992-11-13 株式会社大井製作所 Parking brake operating device

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