JPS6248255A - サイリスタ変換器のゲ−トパルス発生方式 - Google Patents
サイリスタ変換器のゲ−トパルス発生方式Info
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- JPS6248255A JPS6248255A JP18515685A JP18515685A JPS6248255A JP S6248255 A JPS6248255 A JP S6248255A JP 18515685 A JP18515685 A JP 18515685A JP 18515685 A JP18515685 A JP 18515685A JP S6248255 A JPS6248255 A JP S6248255A
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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。
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〕
本発明はサイリスタ変換器のゲートパルス発生方式に係
り、特に同期電源の制御遅れ角αの零点検出し、これを
基に電源周期の不平衝を補正するに好適なサイリスタ変
換器のゲートパルス発生方式に関する。
り、特に同期電源の制御遅れ角αの零点検出し、これを
基に電源周期の不平衝を補正するに好適なサイリスタ変
換器のゲートパルス発生方式に関する。
従来のゲートパルス発生方式は、特開昭54−9395
5号に記載されているように、電源同期信号を電源から
検出し、その電源同期信号を基にゲートパルス発生する
ものである。しかしながら、かかる方式において、単に
電源から(又は電源からフィルターを介して)電源同期
信号を得る方法では、電源零点の検出が経年変化、調整
のばらつきにより変動し、点弧角の不平衝となって、変
換器出力電圧にリップルを生ずるという問題があった。
5号に記載されているように、電源同期信号を電源から
検出し、その電源同期信号を基にゲートパルス発生する
ものである。しかしながら、かかる方式において、単に
電源から(又は電源からフィルターを介して)電源同期
信号を得る方法では、電源零点の検出が経年変化、調整
のばらつきにより変動し、点弧角の不平衝となって、変
換器出力電圧にリップルを生ずるという問題があった。
本発明の目的は、前述した同期電源の制御遅れ角αの零
点検出の変動分を吸収し、常に変換器量カリツプルの無
いサイリスタ変換器のゲートパルス発生方式を提供する
ことにある。
点検出の変動分を吸収し、常に変換器量カリツプルの無
いサイリスタ変換器のゲートパルス発生方式を提供する
ことにある。
本発明の概要は、同期電源のαに0の検出の真の値から
のズレが一定の制御遅れ角指令でサイリスタ変換器を点
弧させると、サイリスタ変換器の電流のリップル値に不
ぞろいを生じせしめるということに着目し、電流リップ
ル値が平衝するように、その平衡分をゲートパルス発生
器の各相ごとの入力にバイアスを加えてやるようにした
ものである。
のズレが一定の制御遅れ角指令でサイリスタ変換器を点
弧させると、サイリスタ変換器の電流のリップル値に不
ぞろいを生じせしめるということに着目し、電流リップ
ル値が平衝するように、その平衡分をゲートパルス発生
器の各相ごとの入力にバイアスを加えてやるようにした
ものである。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は、本発明の一実施例を示す回路図である0本図
は全デジタルサイリスタレオナード制御装置を示したも
のである0図において、1はサイリスタ変換器、2は三
相交流電源、3は負荷、4はシャント、10はゲートパ
ルス発生器、11はアナログ/デジタル変換器、12は
同期検出フィルター、13は比較器、60はマイクロプ
ロセッサ、61はメモリー、62は割込コントローラ、
63はデータバスである。負荷3としては、単にモータ
ーばかりでなく、抵抗負荷、電解槽等各種の負荷であっ
てもよい。サイリスタ変換器1は、ffi源2に同期し
て、ゲート点弧を行い、出力電圧Vsを調整するもので
ある。Wi電源同期検出、同期検出フィルター12と割
込コントローラ(INTCTL)62で行われ、同期電
源が制御遅れ角αが零のとき、割込み信号72が発生し
、マイクロプロセッサ(BPU)60は1割込コントロ
ーラ62の内容を読み出し、零点タイミングとどの相の
零点かを検出する。
は全デジタルサイリスタレオナード制御装置を示したも
のである0図において、1はサイリスタ変換器、2は三
相交流電源、3は負荷、4はシャント、10はゲートパ
ルス発生器、11はアナログ/デジタル変換器、12は
同期検出フィルター、13は比較器、60はマイクロプ
ロセッサ、61はメモリー、62は割込コントローラ、
63はデータバスである。負荷3としては、単にモータ
ーばかりでなく、抵抗負荷、電解槽等各種の負荷であっ
てもよい。サイリスタ変換器1は、ffi源2に同期し
て、ゲート点弧を行い、出力電圧Vsを調整するもので
ある。Wi電源同期検出、同期検出フィルター12と割
込コントローラ(INTCTL)62で行われ、同期電
源が制御遅れ角αが零のとき、割込み信号72が発生し
、マイクロプロセッサ(BPU)60は1割込コントロ
ーラ62の内容を読み出し、零点タイミングとどの相の
零点かを検出する。
この場合、同期検出フィルター(SYN’ FLY)
12はノイズ除去のために必要であり、第2図の構成と
なっている。
12はノイズ除去のために必要であり、第2図の構成と
なっている。
即ち、第2図に示すフィルター12は、RCフィルター
でノイズを除去するもので、この遅れ時間が正確に各相
とも真のα=0を検出していないと、マイクロプロセッ
サ−60が各相とも電流等の制御指令に基づく同一α(
指令値)にゲートパルス発生器10をセットしても、出
力電流工しにバラツキを生ずる。この様子を、第3図と
第4図に示す。第3図は、各相のリップルが零となって
いる、即ち各相が平衝しているので、第1図の各アーム
電流が等しいときを示している。第4図はW相が不平衝
のときであり、第1図のWN相アーム電流IWNが小さ
目、IWPが太き目となっている様子を示している。本
図は、第1図の負荷3が軽い、電流断続の状態であるが
、電流が連続となっても、同様の傾向となる。要するに
、第3図と第4図は、GPGに一定に制御遅れ角αを指
令したときの、電源同期検出のズレから生ずる電流リッ
プルである。
でノイズを除去するもので、この遅れ時間が正確に各相
とも真のα=0を検出していないと、マイクロプロセッ
サ−60が各相とも電流等の制御指令に基づく同一α(
指令値)にゲートパルス発生器10をセットしても、出
力電流工しにバラツキを生ずる。この様子を、第3図と
第4図に示す。第3図は、各相のリップルが零となって
いる、即ち各相が平衝しているので、第1図の各アーム
電流が等しいときを示している。第4図はW相が不平衝
のときであり、第1図のWN相アーム電流IWNが小さ
目、IWPが太き目となっている様子を示している。本
図は、第1図の負荷3が軽い、電流断続の状態であるが
、電流が連続となっても、同様の傾向となる。要するに
、第3図と第4図は、GPGに一定に制御遅れ角αを指
令したときの、電源同期検出のズレから生ずる電流リッ
プルである。
前述したような電流不平衝を生じさせないようにするた
め、第2図のRCフィルターのVR(可変抵抗器)を微
調して行われているが、これは調整者がシンクロスコー
プ等を用いて調整するため。
め、第2図のRCフィルターのVR(可変抵抗器)を微
調して行われているが、これは調整者がシンクロスコー
プ等を用いて調整するため。
多少の調整誤差が伴い、また抵抗やコンデンサーは、経
年変化もあるため、不平衝が必然的に生じてしまう、し
たがって、不平衝が生じないように、再度調整する必要
がある、本発明は、その不平衝を自動的に補正しようと
するものである。
年変化もあるため、不平衝が必然的に生じてしまう、し
たがって、不平衝が生じないように、再度調整する必要
がある、本発明は、その不平衝を自動的に補正しようと
するものである。
本発明では、そこで前記各アームの検出電流リップルの
バラツキが、不平衡度に一致することに着目し、各相の
ピーク電流を検出し、全アーム電流の加算平均を基準と
し、その値からの偏差に比例した値をゲートパルス発生
器1oにバイアス的に、前記不平衝に従った、制御遅れ
角の差分Δαを加える方式と以下に述べる方式とを提供
しようとするものである。
バラツキが、不平衡度に一致することに着目し、各相の
ピーク電流を検出し、全アーム電流の加算平均を基準と
し、その値からの偏差に比例した値をゲートパルス発生
器1oにバイアス的に、前記不平衝に従った、制御遅れ
角の差分Δαを加える方式と以下に述べる方式とを提供
しようとするものである。
第4図において、不平衡度は、電流断続時は他相の影響
がないことから、 ΔI W = Iwps IWNM =
(L)ここでIwpMはImpの最大値(ピーク値)
、IWNMはIWNの最大値(ピーク値)、である。
がないことから、 ΔI W = Iwps IWNM =
(L)ここでIwpMはImpの最大値(ピーク値)
、IWNMはIWNの最大値(ピーク値)、である。
このピーク値を得る動作を第5図と第6図を用いて説明
する。
する。
第5図は、第1図のシャント4に流れる電流工しを、A
/D変換器11で、次々と変換していく状態であり、そ
のためのフローチャートを第6図に示す。これらのプロ
グラムは、第1図のメモリー61に記憶されている。第
5図を説明すると、wpの点弧パルスが発生すると、第
1図の割込み71を発生せしめ、順次A/D変換器11
によりIwpの電流値をマイクロプロセッサ−60を径
由してメモリー61へ取込む。その取込んだ値から最大
値をマイクロプロセッサ−60により演算し、求める。
/D変換器11で、次々と変換していく状態であり、そ
のためのフローチャートを第6図に示す。これらのプロ
グラムは、第1図のメモリー61に記憶されている。第
5図を説明すると、wpの点弧パルスが発生すると、第
1図の割込み71を発生せしめ、順次A/D変換器11
によりIwpの電流値をマイクロプロセッサ−60を径
由してメモリー61へ取込む。その取込んだ値から最大
値をマイクロプロセッサ−60により演算し、求める。
これが、第1式のIwpである。第6図は、そのフロー
チャートであり、ステップ100で工χ=Oとおく、次
いでi = 1とする。ステップ102において、ステ
ップ前の電流値IXI=1とと現在の電流値工χ五とを
比較し、Ix+がIx+−1より大きければ、ステップ
103に移り、その逆ならばステップ104に移る。ス
テップ103では、Ix+ !x+−1の変りにおく
。ステップ104では、iに+1.とし、これをiとす
る。そして。
チャートであり、ステップ100で工χ=Oとおく、次
いでi = 1とする。ステップ102において、ステ
ップ前の電流値IXI=1とと現在の電流値工χ五とを
比較し、Ix+がIx+−1より大きければ、ステップ
103に移り、その逆ならばステップ104に移る。ス
テップ103では、Ix+ !x+−1の変りにおく
。ステップ104では、iに+1.とし、これをiとす
る。そして。
ステップ105で、iとNを比較する。このNはΔす
れる。
このようにして、Ixlの最大値が求まることになる。
ここで、第6図において、NはWPとVN間の時間から
演算余裕時間を差引いた時間(Tcyc)を、A、 /
D変換に要する時間ΔLで除した値である。すなわち
、A/D変換の取込み回数となる。
演算余裕時間を差引いた時間(Tcyc)を、A、 /
D変換に要する時間ΔLで除した値である。すなわち
、A/D変換の取込み回数となる。
前記の方法をもって、第1式のΔIwを求め、次に、ゲ
ートパルス発生−装置入力の制御遅れ角に各相ごとにバ
イアス分を加える。すなわち、Δαw == RXΔ工
豐 ・・・(2)ただし、Rは、を源電
圧、電源%インピーダンス、負荷インピーダンス、ライ
ンインピーダンス等によって決まる定数である。第7図
は、本実施例のうち、Δα賽の補正角を加えた例を説明
するために示す図である。制御角(αI)82は、第1
図においてシャント4の電流検出値と、メジャーループ
の速度制御系から決定される電流指令の差から決定され
る制御遅れ角αあり(一般にこれは電流制御系と呼ばれ
ている)、このα■は、サイリスタ変換器の出力電圧を
線形化するC08−1演算をほどこし位相制御遅れ角α
とし、このαにバイアスとしてΔαU、ΔαV、Δα豐
を第1式と第2式とから求めた値で加える。もちろん。
ートパルス発生−装置入力の制御遅れ角に各相ごとにバ
イアス分を加える。すなわち、Δαw == RXΔ工
豐 ・・・(2)ただし、Rは、を源電
圧、電源%インピーダンス、負荷インピーダンス、ライ
ンインピーダンス等によって決まる定数である。第7図
は、本実施例のうち、Δα賽の補正角を加えた例を説明
するために示す図である。制御角(αI)82は、第1
図においてシャント4の電流検出値と、メジャーループ
の速度制御系から決定される電流指令の差から決定され
る制御遅れ角αあり(一般にこれは電流制御系と呼ばれ
ている)、このα■は、サイリスタ変換器の出力電圧を
線形化するC08−1演算をほどこし位相制御遅れ角α
とし、このαにバイアスとしてΔαU、ΔαV、Δα豐
を第1式と第2式とから求めた値で加える。もちろん。
Δαυ〜冑はプラス、マイナスに変わる値である。
各アームごとに補正する方式もあり、上記との差は、各
アームごとに加えるので、補正量印加が容易である長所
がある。この第7図のU相αからUPパルス発生の詳細
フローを第8図に示す。
アームごとに加えるので、補正量印加が容易である長所
がある。この第7図のU相αからUPパルス発生の詳細
フローを第8図に示す。
第8図について説明する。
第8図の演算は、全て第1図のマイクロプロセッサ−の
アキュムレーターACCを用いて、演算される。
アキュムレーターACCを用いて、演算される。
第7図の電流制御系にて演算した、制御遅れ角αが、第
1図のメモリー61のMα番地に格納されており、その
αをACCに移送する(ステップ200)。次に同様に
ΔαUを八〇〇に加算(符号術)する(ステップ201
)、この値α+ΔαUをゲートパルス発生器GPGUに
セットしくステップ202)、起動する(ステップ20
3)。これらの動作は、U相の電源同期割込み信号(第
18図の72)により、起動する(割込禁止、解除処理
は省略しである)。ハードウェアは、この時点からスタ
ートし、カウンタの値がゼロとなって、Up相パルスを
出力する。この一連の動作は、同期電源割込み信号で常
に起動されている。U Pとt、J Nは同期電源の極
性で、第7図のアンドケート75で振り分けられる。即
ちU相がプラスのU十位相ではUPへ、マイナスのU−
ではU Nへとなる。
1図のメモリー61のMα番地に格納されており、その
αをACCに移送する(ステップ200)。次に同様に
ΔαUを八〇〇に加算(符号術)する(ステップ201
)、この値α+ΔαUをゲートパルス発生器GPGUに
セットしくステップ202)、起動する(ステップ20
3)。これらの動作は、U相の電源同期割込み信号(第
18図の72)により、起動する(割込禁止、解除処理
は省略しである)。ハードウェアは、この時点からスタ
ートし、カウンタの値がゼロとなって、Up相パルスを
出力する。この一連の動作は、同期電源割込み信号で常
に起動されている。U Pとt、J Nは同期電源の極
性で、第7図のアンドケート75で振り分けられる。即
ちU相がプラスのU十位相ではUPへ、マイナスのU−
ではU Nへとなる。
で、最大値を検出する方式を説明するために示す図であ
る。
る。
第9図において、ピークホルダー40は、増幅器UPダ
イオードD、コンデンサー〇からなる。
イオードD、コンデンサー〇からなる。
第9図において、シャント4にアーム電流IUP〜IN
Nが順次流れる。ピークホルダー40は、この?l!流
のピーク値をコンデンサーCにダイオードDを介してホ
ールドする。A/D変換器111よ、このピーク値をA
/D L、、マイクロプロセッサ−60へ渡す。デジタ
ルアウト(DO)Jiλは、リセットするスイッチ(S
W)15を寸ノし、コンデンサー〇の電荷を放電する。
Nが順次流れる。ピークホルダー40は、この?l!流
のピーク値をコンデンサーCにダイオードDを介してホ
ールドする。A/D変換器111よ、このピーク値をA
/D L、、マイクロプロセッサ−60へ渡す。デジタ
ルアウト(DO)Jiλは、リセットするスイッチ(S
W)15を寸ノし、コンデンサー〇の電荷を放電する。
このような方式で第5図〜第6図と同等の効果が得られ
、ハードウエアは増加するが、ソフトウェアの負担が軽
くなる。
、ハードウエアは増加するが、ソフトウェアの負担が軽
くなる。
以上で特に述べなかったが、第2式のΔαu ” wを
求める操作は、通常な運転(負荷の電流を制御している
とき)時には、行わない。この操作は、電流を投入した
ときや、試運転のときなど、オフライン時に前もって求
めておくのが制御に負担をかけないために望ましい。さ
らに、この操作をくり返せば経年変化にも対応できる。
求める操作は、通常な運転(負荷の電流を制御している
とき)時には、行わない。この操作は、電流を投入した
ときや、試運転のときなど、オフライン時に前もって求
めておくのが制御に負担をかけないために望ましい。さ
らに、この操作をくり返せば経年変化にも対応できる。
また、制御角αの絶対値を正しく求めることは、必ずし
も必要ではない。何故ならば、一般に電流御御系を構成
するので、全相αの誤差は、そのループの中で、オフセ
ットエラとして、吸収されるからである。
も必要ではない。何故ならば、一般に電流御御系を構成
するので、全相αの誤差は、そのループの中で、オフセ
ットエラとして、吸収されるからである。
本発明の他の例としては、第2式のRをあらかじめ与え
るのではなく、第2式において、ΔIwが零となるよう
に、逆にΔαWを山登り法的に求める方式が、有効であ
る。この場合、(2)式は、δ (ΔαW)=(ΣR8
)×ΔIw ・・・(3)R<<R1、R〜ΣR1
・・・(4) ただし、δ (Δαw) 1回の操作で与えるへα豐
の量、R1は第2式のRと同じ性質の値であるがRより
小さく与えておき、段々とRに近づくことになる。
るのではなく、第2式において、ΔIwが零となるよう
に、逆にΔαWを山登り法的に求める方式が、有効であ
る。この場合、(2)式は、δ (ΔαW)=(ΣR8
)×ΔIw ・・・(3)R<<R1、R〜ΣR1
・・・(4) ただし、δ (Δαw) 1回の操作で与えるへα豐
の量、R1は第2式のRと同じ性質の値であるがRより
小さく与えておき、段々とRに近づくことになる。
この場合ΔIsはある微小値で打ち切られる。
本実施例によれば、自動的に電源同期のバランスが得ら
れるので1人手による調整と経年変化のない安定した電
流制御系が得られる。
れるので1人手による調整と経年変化のない安定した電
流制御系が得られる。
又(1)〜(4)式では各アームのピーク電流(t)’
d t)、実効値等を用いても同等の効果が得られるか
、ピーク値で行う方式が最もメモリー容量が少ない。
d t)、実効値等を用いても同等の効果が得られるか
、ピーク値で行う方式が最もメモリー容量が少ない。
電流検出は、直流側の例で説明したが、CTを用い、交
流側で行っても全く同じ効果が得られる。
流側で行っても全く同じ効果が得られる。
本発明の他の実施例は、3相のサイリスタ変換器を用い
て説明したが、単相でも同様の方式で可能であり、また
3相以上の、例えば6相、12相であっても、各アーム
のピーク値を取り込み、比較しゲートパルス発生器にバ
イアスを加えることにより、同様の効果がある。また、
上記実施例では、ΔIwをI WPN −I wpsで
求めたが、6ケ分の平均からのズレで求めても良い。
て説明したが、単相でも同様の方式で可能であり、また
3相以上の、例えば6相、12相であっても、各アーム
のピーク値を取り込み、比較しゲートパルス発生器にバ
イアスを加えることにより、同様の効果がある。また、
上記実施例では、ΔIwをI WPN −I wpsで
求めたが、6ケ分の平均からのズレで求めても良い。
すなわち。
X=UP、UN、VP、VN、WP、WNから求めても
よい。
よい。
以上述べたように、本発明によれば、自動的に同期検出
の平衝が得られるので、調整が不要となリコスト低減が
図れかつ、電源投入時に毎回行うようにすれば、部品の
経年変化にも影響されない安定した制御系が構成できる
。
の平衝が得られるので、調整が不要となリコスト低減が
図れかつ、電源投入時に毎回行うようにすれば、部品の
経年変化にも影響されない安定した制御系が構成できる
。
第1図は本発明の実施例の回路を示すブロック図、第2
図は可変抵抗器付RCフィルターの例を示す回路図、第
3図及び第4図は電源の平衡、不平衝の状態を示す波形
図、第5図及び第6図はピーク電流取込み方法を説明す
るために示す波形図及びフローチャート、第7図は本発
明の実施例における制御角αの補正方法を説明するため
に示すブロック図、第8図は実施例における各アームゴ
とのαの補正方式を示すフローチャート、第9図及び第
10図はピーク電流取込みを説明するために示すブロッ
ク図及び波形図である。 1・・・サイリスタ変換器、3・・・負荷、11・・・
アナログ/デジタル変換器、12・・・周期検出フィル
ター、13・・・比較器、60・・・マイクロプロセッ
サ、61・・・メモリー、62・・・割込コントローラ
。
図は可変抵抗器付RCフィルターの例を示す回路図、第
3図及び第4図は電源の平衡、不平衝の状態を示す波形
図、第5図及び第6図はピーク電流取込み方法を説明す
るために示す波形図及びフローチャート、第7図は本発
明の実施例における制御角αの補正方法を説明するため
に示すブロック図、第8図は実施例における各アームゴ
とのαの補正方式を示すフローチャート、第9図及び第
10図はピーク電流取込みを説明するために示すブロッ
ク図及び波形図である。 1・・・サイリスタ変換器、3・・・負荷、11・・・
アナログ/デジタル変換器、12・・・周期検出フィル
ター、13・・・比較器、60・・・マイクロプロセッ
サ、61・・・メモリー、62・・・割込コントローラ
。
Claims (1)
- 1、電源からの電力を電力変換して負荷に与えるサイリ
スタ変換器と、該サイリスタ変換器からの出力電流を計
測する電流検出器と、電流検出器からの検出信号を取り
込み、これを電流指令とに基づいてゲートパルスを出力
するパルス発生器とを具備したものにおいて、前記電流
検出器からの検出信号から前記サイリスタ変換器の出力
電流のピーク値を求め、このピーク値のバラツキに基づ
いて得た補正制御遅れ角を、前記ゲートパルス発生器の
各アーム及び相のいずれか毎に制御遅れ角αにバイアス
的に加算し、前記ゲートパルス発生器の電源同期の不平
衝を補償したことを特徴とするサイリスタ変換器のゲー
トパルス発生方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18515685A JPS6248255A (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | サイリスタ変換器のゲ−トパルス発生方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18515685A JPS6248255A (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | サイリスタ変換器のゲ−トパルス発生方式 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6248255A true JPS6248255A (ja) | 1987-03-02 |
Family
ID=16165820
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18515685A Pending JPS6248255A (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | サイリスタ変換器のゲ−トパルス発生方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6248255A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04372568A (ja) * | 1991-06-21 | 1992-12-25 | Mitsubishi Electric Corp | 点弧パルス位相の調整方法 |
DE19620444B4 (de) * | 1995-06-09 | 2019-07-25 | Mitsubishi Denki K.K. | Gleichrichtersteuersystem |
-
1985
- 1985-08-23 JP JP18515685A patent/JPS6248255A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04372568A (ja) * | 1991-06-21 | 1992-12-25 | Mitsubishi Electric Corp | 点弧パルス位相の調整方法 |
DE19620444B4 (de) * | 1995-06-09 | 2019-07-25 | Mitsubishi Denki K.K. | Gleichrichtersteuersystem |
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