JPS631369A - 直流コモンコンバ−タの切換え制御回路 - 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】 〔発明の属する技術分野〕 この発明は、電力回生負荷が接続されている直流コモン
コンバータの切換え制御回路に関する。

〔従来技術とその問題点〕

第２図は電力を回生ずる負荷が接続されている直流コモ
ンコンバータの従来例を示す回路図であって、半導体ス
イッチ素子たとえばサイリスタなどで構成された順変換
器３と，同じくサイリスタで構成された逆変換器４との
交流側には交流電源２からの交流電力を供給し、これら
頭変換器３と逆変換器４との直流側を相互に並列接続す
ることで直流コモンコンバータが形成されており、この
直流コモンコンバータには，直流リアクトル５と平滑コ
ンデンサ６とで形成されたフィルタ回路を介して回生負
荷７が接続される。この回生負荷７はたとえば直流電動
機，あるいはインバータとこのインバータにより駆動さ
れる交流電動機などであって、このような回生負荷７は
その運転状態に対応して直流コモンコンバータから電力
の供給を受けたり、あるいは直流コモンコンバータへ電
力を回生じたりする。

フィルタ回路と回生負荷７との間には抵抗器１１と電圧
検出器１２とが設けられていて直流コモンコンバータ直
流側の電圧実際値を絶縁して検出している。電圧設定器
１３で設定される電圧指令値と、上述の電圧検出器１２
からフィードバックされてくる電圧実際値との偏差を電
圧調節器１４に入力させることで、電圧制御ループが形
成されるのであるが，さらに交流電源２に設けられた変
流器１５と整流器１６とで検出される電流実際値と前述
の電圧調節器ｌ４の出力信号との偏差を電流調節器１７
へ入力させることで電圧制御ループの内側に電流制御ル
ープを形成させ，この電流調節器１７の出力信号を点弧
バルス発生器１８または１９へ送出して直流回路の電圧
を制御すると同時に順変換器３または逆変換器４の電流
を制御している。

回生負荷７がカ行運転すなわち電力の供給を受けるとき
の電力方向は，交流電源２→順変換器３→フィルタ回路
→回生負荷７であり、この回生負荷７が電力を回虫して
いるときの電力方向は，回生負荷７→フィルタ回路→逆
変換器４→交流ＷＬ源２であって、電力方向に対応して
順変換器３または逆変換器４のいずれかが動作するので
あって、両変換器３と４が同時に運転することはない。

第２図に示す従来例回路においては，直流回路電圧が定
格電圧よりも高くなったことを電圧検出器１２が検出す
ると，回生負荷７が電力を回生じているものとみなして
この電圧検出信号が順逆切換え指令演算器２０に送られ
ると点弧パルス発生器１９が選択されて逆変換器４が動
作し，直流回路から交流電源２へ電力を回生させる。そ
の結果直流回路電圧が定格値へ復帰すると、順逆切換え
指令演算器２０は点弧バルス発生器１８を選択するので
、逆変換器４は停止し、順変換器３が動作を開始して交
流電源２からの交流電力を直流に変換して回生負荷７へ
の供給を始める。

すなわち順変換器３と逆変換器４との運転の切換えは、
電圧検出器１２が検出する１圧値ｉこよってなされるの
で、負荷変動や電源変動に起因した直流回路の僅かな電
圧変動に対しても頻繁に切換え動作が行われることにな
り、実用的でない。そこで切換え動作電圧にヒステリシ
スを設けるなどの対策を講じているが、このようにする
と負荷が実際にカ行運転と回生運転を繰返すときの切矢
え応答速度が遅くなり、変換器の電圧利用率が低下する
などの欠点を有する。

〔発明の目的〕

この発明は、電圧変動に左右されることなく、カ行時に
は順変換器が、回生時には逆変換器が素早く確実に選択
されて電圧利用率を高めることができる直流コモンコン
バータの切換え制御回路を提供することを目的とする。

〔発明の要点〕

この発明は，電力方向を検出すれば負荷がカ行運転であ
るか回生運転であるかを判別できることに着目したもの
であって、直流コモンコンバータの直流側を流れる電流
の極性を検出することにより，負荷方向に電流が流れる
ときは順変換器を、これとは逆方向に電流が流れるとき
は逆変換器を選択するようにして順逆の切換えを素早く
行うことで変換器の電圧利用率を扁めようとするもので
ある。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明の実施例を示す回路図である。

この第１図において、交流ｉｔ源２からの交流電力を共
通に入力する順変換器３と逆変換器４のそれぞれの直流
側を並列に接続することにより、直流コモンコンバータ
が形成されている。この直流コモンコンバータの直流側
には、直流リアクトル５と平滑コンデンサ６とで形成さ
れているフィルタ回路を経て回生負荷７が接続されてい
るのであるが、この回生負荷７がカ行運転しているとき
は順変換器３が動作して交流電源２からの交流電力を直
流電力に変換して回生負荷７へ供給し、また回生負荷７
が回生運転しているときは逆変換器４が選択されて交流
電源２へ電力が回生されるのは、第２図に示す従来例回
路の場合と同じである。さらに、抵抗１ｌと電圧検出器
ｌ２とで検出される電圧実際値と、電圧設定器１３から
の電圧指令値との偏差を電圧調節器１４に入力させて電
圧制御ループを形成させ、交流電＃２に設けられた変流
器１５と整流器１６とで得られる電流実際値と、前述の
電圧調整器１４の出力信号との偏差を電流調節器１７へ
入力させることで電圧制御ループの内側に電流制御ルー
プを形成させているのも、前述の第２図に示す従来例回
路の場合と同じである。

本発明においては，分流器３１と電流検出器３２とによ
り，フィルタ回路と回生負荷７との間を流れる直流電流
を絶縁して検出し，その検出信号を順逆切換え指令演算
器３０へ送出している。この順逆切換え指令演算器３０
は電流検出器３２から直流寛流が回生負荷７の方向へ流
れていることを検出する信号を受取るとき、点弧バルス
発生器１８を選択して順変換器３を動作させるのである
が，このときの直流出力は前述した電圧制御ループと電
流制御ループにより制御される。

次いで回生負荷７が回生状態になれば、電流検出器３２
が検出している電流方向が上述とは逆転するので、順逆
切換え指令演算器３０は点弧バルス発生器１８から点弧
バルス発生器１９へその選択を切換える。これに従って
順変換器３は停止して逆変換器４が動作を開始するので
、回生負荷７に生じた電力は逆変換器４を経て交流電源
２へ回生することとなる。

〔発明の効果〕

この発明によれば、直流コモンコンバータを構成してい
る順変換器と逆変換器のいずれを動作させるかの選択は
、直流回路を流れる電流方向に対応するようにしている
ので、負荷がカ行運転時には順変換器を，回生運転時に
は逆変換器を素早くかつ確実に選択することができるの
で、従来の直流回路電圧検出方式のように負荷変動や電
源変動でこの直流回路電圧が変化した場合でも順逆の切
換えが選択されるおそれがない。韮だ従来はこのような
電圧変動に対応して順逆の無用な切換えが頻繁に行われ
るような弊害を防止するために，切換え動作電圧（こヒ
ステリシスを備えたために生じる電圧利用率低下という
不都合も回避でき，良質な直流電力を供給できる効果を
発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す回路図であり、第２図は
シカを回生ずる負荷が接絖されている直流コモンコンバ
ータの従来例を示す回路図である。 ２・・・又流電源、３・・順変換器、４・・・逆変換器
，５・・直流リアクトル、６・・・平滑コンデンサ、７
・・・回生負荷、１１・・・抵抗、１２・・電圧検出器
、１３・・・電圧設定器、１４・・・電圧調節器、ｌ５
・・・変流器、１６・・・整流器、１７・・・電流調節
器、１８．１９・・点弧バルス発生器、２０　．３０・
・・頭逆切換え指令演算器、３１・・・分流器、３２・
・・電流検出器。 ＪＲ人弁＞ｌｋ　　Ｊｔ　　口　　　ｙ１２電圧様土總

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）直流負荷に対して互いに逆並列接続された一対の電
   力変換器と、この電力変換器と直流負荷との間にコンデ
   ンサを含んで設けられた平滑回路と、この平滑回路の負
   荷側に流れる電流を検出する電流検出手段と、この検出
   電流の極性に対応して前記一対の電力変換器のいずれか
   一方を作動させる手段とを備えていることを特徴とする
   直流コモンコンバータの切換え制御回路。