JPS6223370A - サイクロコンバ−タ制御装置 - Google Patents

サイクロコンバ−タ制御装置

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JPS6223370A
JPS6223370A JP16119985A JP16119985A JPS6223370A JP S6223370 A JPS6223370 A JP S6223370A JP 16119985 A JP16119985 A JP 16119985A JP 16119985 A JP16119985 A JP 16119985A JP S6223370 A JPS6223370 A JP S6223370A
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電源の力率を改善するサイクロコンパ−夕制御
装置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来のこの種装置として第8図に示すものがあった。図
において、14はΔ/Δ結線の三相トランス、15はΔ
/Y結線の三相トランス、16及び17はブリッヂ接続
のコンバータ、18は負荷である。
次に動作について説明する。まず、三相トランス14.
15は、結線方法がΔ/ΔとΔ/Yになっているため、
夫々の出力電圧は互いに位相が300づつずれている。
その電圧波形を6パルスのコンバータ16,17で整流
すると全体として12パルスのコンバータとなる。その
出力電圧E++Et’f:負荷18に供給する。
通常、6パルスのコンバータ16.17はこのように制
御され、その制御入力とコンバータ出力電圧との関係は
第9図の如く示される。ここでコンバータの出力電圧が
一定になる点は、すなわちそのコンバータが負荷に出し
得る最大電圧である。
6パルスのコンバータ16の出力t 圧t Es、 ”
 ンバータ17の出力電圧kEzとすると、2組の6パ
ルスのコンバータ16,17は直列接続されているため
、負荷、にかかる電圧E。はElとE、の和になる。
次に三相誘導電動機の運転等に使用されるサイクロコン
バータの構成を第11図に示す。図において、8は三相
交流電源、9は第8図の6パルスのコンバータ16,1
7を逆並列に接続し、その間にリアクトルを接続したU
相のサイクロコンバータ主回路、10.11はU相のサ
イクロコンバータ主回路9と同じ構成をとる■相、W相
のサイクロコンバータ主回路である。また、12は三相
電動機、16は三相交流電圧指令を発生するゲートパル
ス発生器で各相のコンバータに与えるゲート信号を作る
。すなわち、交流の制御人力VU 。
Vv、Vwよシ、ゲートパルス発生器13によって各相
のゲートパルスを発生し、U、V、W相の各サイクロコ
ンバータ主回路9.10.11(7)スイッチング素子
を動作させることによって制御入力に比例した電圧を発
生し、三相電動機12を駆動する。
また、交流電圧を出力するサイクロコンバータは交流1
周期の間に、コンバータの制御角αが最大値から最小値
まで変化するため、電源力率が悪くなる。その対策とし
ては第10図が行われている。すなわち、ここで、制御
入力が正の場合を考えると、コンバータ16の出力電圧
を最大値に固定し、コンバータ17の出力電圧E、を負
の最大値から、正の最大値まで制御する。この様に制御
しても、両室圧の和はE。となるため、負荷側から見れ
ば、原理的には、第9図と同一である。しかし、コンバ
ータ16は、正の最大電圧に固定されているため、コン
バータ16自体の電源力率は常に最大である。上記、制
御法では、二つのコンバータが同時に力率が最小になる
時はなく、電源力率は向上する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来のサイクロコンバータ制御装置は以上のように構成
されていたので電源力率全改善することはできるが第1
0図の如く、直列に接続されたコンバータの制御角が異
なるため、出力電圧波形が12パルスコンバータである
にもかかわらず、約30°間隔の点弧が維持できず、波
形歪みが大きく負荷に悪影響を及ぼす。従って、12パ
ルスコンバータの利点である波形の改善を生かすことが
できず、また、コンバータが必ず二つ必要であり、装置
が複雑になるなどの問題点があった。
本発明は、上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、直列コンバータの数に関係せず、負荷に悪影
響1及ぼす様な高調波成分の増加を伴わないで電源力率
を改善できる。サイクロコンバータ制御装置を得ること
を目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明に係るサイクロコンバータ制御装置は。
三相負荷を運転する場合に、三相の相電圧指令に直流成
分を加え合わせ、各コンバータが出力電圧の1周期の間
に必ず最大電圧を出力できる様にしたものである。
〔作用〕
本発明における各相のサイクロコンバータ出力電圧は直
流成分のバイアス分だけよけいに電圧を発生するため、
電源力率が向上する。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。図中
、第8図と同一の部分は同一の符号をもって図示した第
1図において、1は減算器、2゜6゜4は加算器、5は
第2図に示した三相交流電圧指令6のピーク値Eaを演
算する波高値演算回路である。
次に動作について説明する。第1図において、軸は第9
図におけるコンバータが負荷に出し得る最大出力電圧指
令値と同一で、波高値演算回路5は、交流電圧指令のピ
ーク値eai演算し、減算器1によって(em−ea)
f得る。この電圧はコンバータが出し得る余裕の電圧と
もいうべきものである。
さて、三相交流負荷である三相電動機全駆動する場合、
第3次高調波等3相で位相が一致する電圧を各相に加え
ても負荷に影響を与えないことは良く知られている。よ
って、三相の相電圧に同一の直流電圧金加えても負荷に
は関係はないが、サイクロコンバータの制御角αは直流
を発生する分だけ小さくなシ、電源力率は改善される。
よって重畳される直流電圧の最大値edは、第3図に示
す様に、交流電圧指令7のピーク値eaがemになる様
に演算する。
e(1= em −ea      ・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・(1)従って第1図
の減算器1によって得られた直流電圧の最大値edを三
相交流指令Vu”、 Vv”、 Vw” K(wc1グ
ループの)加算器2 、3 、4t−介して加え、第4
図に示すサイクロコンバータのゲートパルス発生器13
に入力してサイクロコンバータを制御する。このように
することによシ、サイクロコンバータは1周期の間に必
ず最大電圧を出力することができることになり、電源力
率が向上する。
また、従来の制御装置の様に直列の2個のコンバータを
非対称に動作させないため、12パルスコンバ一タ本来
の良好な電圧波形が出力できる。
また、本制御装置は、直列接続コンバータの数には関係
ない。
なお、上記実施例では、変流電圧指令を正弦波として説
明したが、第5図に示す様に第3次高調波を基本波の1
76の振幅だけ加え合わせた電圧指令20としても良い
。この場合には、電圧指令20の波高値が、基本波の波
形19のJT/2になるため、交流出力電圧音大きくと
ることができるとともに直流電圧の最大値edを第3図
の値よりも大きくとることができ、電源力率もさらに向
上する。
また、第1図では三相交流電圧指令から波高値演算回路
5によって交流電圧のピーク値eaを求めたが、第6図
に示す電動機のベクトル制御装置等。
電気角速度に同期した座標変換器金持つ制御装置では、
座標交換前の電圧指令Vde *、 Vqc ”から波
s        S 高値演算器21によってピーク値eaヲ演算してもよい
。また、この装置で第3次高調波全加えてさらに特性向
上を図る場合には、第7図に示す様に、電圧指令Vde
“、Vqe*及び基本波の位相を入力とS      
   S する、第3次高調波発生器よシ基本波の振幅の偽の第3
次高調波を発生し、(第2グループの)加算器26,2
7.28で基本波指令値と加え合わ器1の出力の直流分
を減算器2,3.4で加えて、サイクロコンバータ26
の電圧指令とし、三相電動機24を駆動する。
また、第3図では、ピーク値edt正として説明したが
、負の数にし、交流電圧指令7が負の最大値−軸に一致
する様に制御しても全く同様の効果が得られる。
〔発明の効果〕
以上のように、本発明によれば、三相交流電圧に直流を
加えて、サイクロコンバータの制御角を平均的に小さく
したので、電源力率が向上し、また、交流出力には影響
を与えないサイクロコンバータの制御装置が得られる効
果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例によるサイクロコンバータ制
御装置を示すブロック図、第2図は又流電圧指令の波形
図、第3図は本発明による直流の重畳された電圧指令の
波形図、第4図は三相サイクロコンバータによる電動機
制御装置のブロック図、第5図は本発明の他の実施例を
示す波形図、第6図は三相電動機のベクトル制御装置に
おける本発明の他の適用図、第7図は電動機のベクトル
制御装置における本発明の他の適用図、$8図は従来の
サイクロコンバータ制御装置の動作を説明するサイクロ
コンバータの部分回路図、第9図はサイクロコンバータ
の出力電圧と制御入力との関係図、第10図は従来のサ
イクロコンバータ制御装置における出力電圧と制御入力
との関係図、第11図は三相サイクロコンバータによる
電動機制御装置のブロック図である。 図において、1は減算器、2,3.4は(第1グループ
)減算器、5は波高値演算回路、6,7は交流電圧指令
、9,10.11はサイクロコンバータ主回路、12は
三相電動機、16はゲートパルス発生器、20は電圧指
令、21は波高値演算器、22は座標変換器、25は第
3次高調波発生器、26〜28は(第2グループの)加
算器、29は定数掛算器である。 第1図 第2図 第3図 0□ 第4図 9^11ニブイア0コシ八゛−タ土回縛L12:三ネ日
慣ら令力徴゛ 13:ケ2トノ(ルス雀ら生テ1 第5図 、219 第6図 第7図 25: 33次A’Vl+”Jlv:’j−淋26〜2
8:(第211)シーブ/))刀ロ震1≠到29:定(
文才訃鴛呑 第8図 第9図 コ;バータ 第10図 第11図 手続補正M(自発) 1.事件の表示   特願昭60−161199号2、
発明の名称 サイクロコンバータ制御装置 3、補正をする者 5、補正の対象 (1)明細書の特許請求の範囲の欄 (4)図 面               ′   
・′6、補正の内容 (3)別紙の通り第11図全補正する。 7、添付書類の目録 (1)補正後の特許請求の範囲金 記載した書面          1通(2)補正後の
第11図を記載し た書面             1通以上 補正後の特許請求の範囲 (1)三相の交流電圧指令全取込み該交流電圧指令のピ
ーク値を演算する波高値演算回路と、前記ピーク値をサ
イクロコンバータの出力電圧の最大値から差引く演算を
実行する減算器と、前記減算器による減算結果を前記三
相交流電圧指令に夫々加える演算を実行する3組の加算
器と、前記加算器での演算結果全サイクロコンバータの
制御指令として出力するための制御全行うゲートパルス
発生器と全備えたサイクロコンバータ制御装置。 (2)前記、交流電圧指令金第3次高m1lk、基本波
の1/6の振幅だけ加え合せた電圧指令とし波高値演算
回路及び夫々の加算器に人力するようにしたことF脣徴
とする特許請求の範囲第1項記載のサイクロコンバータ
制御装置。 (3)前記、三相交流電圧指令をその交流角速度で回転
する座標上の電圧指令から変換する座標変換器によって
生成し、前記回転座標上の電圧指令から前記三相交流負
荷に印加する交流電圧のピーク値を波高値演算器によっ
て求めるようにしたこと全特徴とする特許請求の範囲第
1項記載のサイクロコンバータ制御装置。 (4)前記減算器の減算入力信号として電圧指令を波高
値演算器に与え、その波高値演算器の出力値を基本波の
、/T/2倍になる定数掛算器を介して入力するように
し、更に3相父流指令に対応する夫々の第1グループの
加算器への入力信号とじて電圧指令及び基本波の位相を
入力とする第3次高調波発生器の出力信号及び電気角速
度に周期した座標変換器の出力信号と全第2グループの
夫々の加算器に与え、その加算器の出力を前記夫々の第
1グループの加算器に入力するようにしたこと全特徴と
する特許請求の範囲第1項記載のサイクロコンバータ制
御装置。 第11図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)三相の交流電圧指令を取込み該交流電圧指令のピ
    ーク値を演算する波高値演算回路と、前記ピーク値を出
    力電圧から差引く演算を実行する減算器と、前記減算器
    による減算結果を前記三相交流電圧指令に夫々加える演
    算を実行する3組の加算器と、前記加算器での演算結果
    をサイクロコンバータの制御指令として出力するための
    制御を行うゲートパルス発生器とを備えたサイクロコン
    バータ制御装置。
  2. (2)前記、交流電圧指令を第3次高調波を基本波の1
    /6の振幅だけ加え合せた電圧指令とし波高値演算回路
    及び夫々の加算器に入力するようにしたことを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載のサイクロコンバータ制御
    装置。
  3. (3)前記、三相交流電圧指令をその交流角速度で回転
    する座標上の電圧指令から変換する座標変換器によつて
    生成し、前記回転座標上の電圧指令から前記三相交流負
    荷に印加する交流電圧のピーク値を波高値演算器によつ
    て求めるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載のサイクロコンバータ制御装置。
  4. (4)前記減算器の減算入力信号として電圧指令を波高
    値演算器に与え、その波高値演算器の出力値を基本波の
    [(√3)/2]倍になる定数掛算器を介して入力する
    ようにし、更に3相交流指令に対応する夫々の第1グル
    ープの加算器への入力信号として電圧指令及び基本波の
    位相を入力とする第3次高調波発生器の出力信号及び電
    気角速度に周期した座標変換器の出力信号とを第2グル
    ープの夫々の加算器に与え、その加算器の出力を前記夫
    々の第1グループの加算器に入力するようにしたことを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載のサイクロコンバ
    ータ制御装置。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5893473A (ja) * 1981-11-26 1983-06-03 Fuji Electric Co Ltd 多相サイクロコンバ−タの出力電圧制御方式
JPS58148668A (ja) * 1982-02-26 1983-09-03 Fuji Electric Co Ltd 多相サイクロコンバ−タの出力電圧制御方式

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5893473A (ja) * 1981-11-26 1983-06-03 Fuji Electric Co Ltd 多相サイクロコンバ−タの出力電圧制御方式
JPS58148668A (ja) * 1982-02-26 1983-09-03 Fuji Electric Co Ltd 多相サイクロコンバ−タの出力電圧制御方式

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