KR20080050997A

KR20080050997A - 순시전압저하 보상회로, 전력변환장치, 순시전압저하보상방법 및 순시전압저하 보상프로그램

Info

Publication number: KR20080050997A
Application number: KR1020070087700A
Authority: KR
Inventors: 이쓰오 유즈리하라; 아쓰시 다카야나기; 류이치 다카무라
Original assignee: 가부시끼가이샤교산세이사꾸쇼
Priority date: 2006-12-04
Filing date: 2007-08-30
Publication date: 2008-06-10
Also published as: CN101197506B; KR101129072B1; US20080130335A1; JP5259077B2; JP2008141887A; CN101197506A; DE102007013227A1; US7751211B2; TW200826464A; TWI442690B

Abstract

교류입력전력 자체의 변환에 의해 순시전압 저하보상을 실시하는 것이다.

전력변환기(4)에 입력되는 3상 전압을 검출하여 3상 전압신호를 생성하는 전압검출수단(10)과, 3상 전압신호를 2상 전압신호로 변환하는 3상 2상 변환수단(12)과, 전력변환기(4)에 입력되는 3상 전류를 검출하여 3상 전압신호를 생성하는 전류검출수단(13)과, 3상 전류신호를 2상 전류신호로 변환하는 3상 2상 변환수단(14)과, 입력전류 지령신호 및 2상 전류신호의 제 1의 편차신호를 생성하는 감산수단 (27)과, 제 1의 편차신호에 기초하여 입력전류 제어신호를 생성하는 입력전류 제어수단(28)과, 2상 전압신호를 입력전류 제어신호에 가산하는 가산수단(29)과, 가산된 입력전류 제어신호를 3상 제어신호로 변환하는 2상 3상 변환수단(30)과, 3상 제어신호에 기초하여, 전력변환기(4)의 제어펄스신호를 생성하여 출력하는 제어펄스신호 생성수단(34)을 구비한다.

Description

순시전압저하 보상회로, 전력변환장치, 순시전압저하 보상방법 및 순시전압저하 보상프로그램{INSTANTANEOUS VOLTAGE-DROP COMPENSATION CIRCUIT, POWER CONVERSION APPARATUS, INSTANTANEOUS VOLTAGE-DROP COMPENSATION METHOD AND COMPUTER READABLE MEDIUM STORING INSTANTANEOUS VOLTAGE-DROP COMPENSATION PROGRAM}

본 발명은, 순시전압저하 보상회로, 전력변환장치, 순시전압저하 보상방법 및 순시전압저하 보상프로그램에 관한 것이다.

종래, 3상 교류전력을 직류전력으로 변환하는(교류-직류) 전력변환장치가 실시되고 있다. 또한, 이 전력변환장치에 있어서, 특히 3상 교류입력전압이 순간정지 또는 순시전압저하가 된 경우에, 부하에의 전력공급을 유지할 수 있는 순시전압저하 보상장치가 실시되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

도 9에, 종래의 전력변환 시스템(1ζ)의 구성을 나타낸다.

도 9에 나타내는 바와 같이, 전력변환 시스템(1ζ)은, 3상 교류전원(1)과, 전력변환장치(100B)와, 직류부하(9)를 구비하여 구성된다. 전력변환장치(100B)는, 3상 교류전원(1)으로부터의 3상 교류전력을 직류전력으로 변환하여 직류부하(9)에 공급하는 정류기(4A)와, 정류기(4A)와 직류부하(9)와의 사이에 접속되는 순시전압 저하 보상장치로서의 축전 디바이스인 콘덴서 유닛(8B)을 구비하여 구성된다. 축전 디바이스로서는, 2차전지를 이용하는 구성도 있었다.

전력변환장치(100B)에 있어서, 통상 동작시에, 정류기(4A)에 의해 3상교류가 직류전력으로 변환된다. 이 통상 동작시에, 콘덴서 유닛(8B)이 충전된다. 순간정지 또는 순시전압저하시에는, 콘덴서 유닛(8B)으로부터 방전되는 전력에 의해서, 일정한 출력전압이 유지되고, 직류부하(9)에의 전력공급이 계속된다.

3상교류는, 3상 균등부하뿐만 아니라, 여러 가지의 단상 부하가 접속되어 있지만, 이것들 부하의 투입 혹은 기상·사고현상 등 여러 가지 영향을 받고, 3상 평형 혹은 불평형한 형태로 전압저하가 수시로 생기고 있었다.

[특허문헌 1] 일본 특허공개공보 2004-222447호

그러나, 종래의 전력변환장치(100B)와 같이, 콘덴서나 2차전지의 축전 디바이스를 이용하는 구성에서는, 축전 디바이스가 큰 설비가 되어, 그 비용도 비쌌다. 게다가, 축전 디바이스에서는, 경년 열화 대책도 필요하고, 장치의 수명이 비교적 짧고, 메인터넌스 부담도 컸다.

이 때문에, 축전 디바이스를 사용하는 일 없이, 어디까지나 3상 교류입력전력을 변환하는 수단에 의해서 순시전압저하시에도 안정된 전력공급을 실시하는 요청이 있었다. 또한, 축전 디바이스를 사용하는 일 없이, 역률개선기능을 실현하는 요청이 있었다.

본 발명의 과제는, 교류입력전력 자체의 변환에 의해 순시전압저하 보상을 실시하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 1에 기재의 순시전압저하 보상회로는,

제어펄스신호에 기초하여 3상교류를 직류로 변환하는 전력변환기에 입력되는 3상전압을 검출하여 3상 전압신호를 출력하는 제 1의 전압검출수단과,

상기 검출된 3상 전압신호를 2상 전압신호로 변환하는 제 1의 3상 2상 변환수단과,

상기 전력변환기에 입력되는 3상 전류를 검출하여 3상 전류신호를 출력하는 제 1의 전류검출수단과,

상기 검출된 3상 전류신호를 2상 전류신호로 변환하는 제 2의 3상 2상 변환수단과,

입력전류 지령신호 및 상기 2상 전류신호의 제 1의 편차신호를 생성하는 제 1의 감산수단과,

상기 제 1의 편차신호에 기초하여 입력전류 제어신호를 생성하는 입력전류 제어수단과, 상기 2상 전압신호를 상기 입력전류 제어신호에 가산하는 제 1의 가산수단과,

상기 2상 전압신호가 가산된 입력전류 제어신호를 3상 제어신호로 변환하는 제 1의 2상 3상 변환수단과,

상기 3상 제어신호에 기초하여, 상기 전력변환기의 제어펄스신호를 생성하여 상기 전력변환기에 출력하는 제어펄스신호 생성수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

청구항 2에 기재의 발명은, 청구항 1에 기재의 순시전압저하 보상회로에 있어서,

상기 변환된 2상 전압신호를 정상분 및 역상분으로 분리하는 정상역상 분리수단과,

상기 분리된 2상 전압신호의 역상분을 3상 전압신호의 역상분으로 변환하는 제 2의 2상 3상 변환수단과,

상기 검출된 3상 전압신호로부터 영(零)상전압신호를 추출하는 영상전압 추출수단과,

상기 3상 전압신호의 역상분 및 상기 영상전압신호를 상기 3상 제어신호에 가산하는 제 2의 가산수단을 구비하고,

상기 제 1의 가산수단은, 상기 분리된 2상 전압신호의 정상분을 상기 입력전류 제어신호에 가산하고,

상기 제어펄스신호 생성수단은, 상기 3상 전압신호의 역상분 및 상기 영상전압신호가 가산된 3상 제어신호에 기초하여, 상기 제어펄스신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.

청구항 3에 기재의 발명은, 청구항 2에 기재의 순시전압저하 보상회로에 있어서,

상기 전력변환기로부터 출력되는 직류전압을 검출하여 직류전압신호를 출력 하는 제 2의 전압검출수단과,

전압지령치 신호 및 상기 직류전압신호의 제 2의 편차신호를 생성하는 제 2의 감산수단과, 상기 제 2의 편차신호에 기초하여 직류전압 제어신호를 생성하는 직류전압 제어수단과,

상기 직류전압 제어신호 및 상기 2상 전압신호의 정상분에 기초하여 상기 입력전류 지령신호를 생성하는 입력전류지령 변환수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

청구항 4에 기재의 발명은, 청구항 3에 기재의 순시전압저하 보상회로에 있어서,

상기 전력변환기로부터 출력되는 직류전류를 검출하여 직류전류신호를 출력하는 제 2의 전류검출수단과,

상기 직류전압신호 및 상기 직류전류신호를 곱셈하여 직류전력신호를 생성하는 곱셈수단과,

상기 직류전력신호를 상기 직류전압 제어신호에 가산하는 제 3의 가산수단을 구비하고,

상기 입력전류지령 변환수단은, 상기 직류전력신호가 가산된 직류전압 제어신호 및 상기 2상 전압신호의 정상분에 기초하여 상기 입력전류 지령신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.

청구항 5에 기재의 발명은, 청구항 2에 기재의 순시전압저하 보상회로에 있어서,

상기 3상 전압신호로부터 상전압신호를 추출하는 상전압 추출수단과,

상기 추출된 상전압신호로부터 동기신호를 생성하여 출력하는 동기신호 생성수단을 구비하고,

상기 제 1의 3상 2상 변환수단, 상기 제 2의 3상 2상 변환수단, 상기 제 1의 2상 3상 변환수단 및 상기 제 2의 2상 3상 변환수단은, 상기 동기신호에 동기하여 동작하는 것을 특징으로 한다.

청구항 6에 기재의 발명은, 청구항 1에 기재의 순시전압저하 보상회로에 있어서, 상기 제 1의 전압검출수단은,

상기 전력변환기에 입력되는 3상 선간전압을 검출하여 3상 선간전압신호를 출력하는 선간전압 검출수단과,

상기 검출된 3상 선간전압신호를 3상 전압신호로 변환하는 선간상전압 변환수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

청구항 7에 기재의 발명의 전력변환장치는,

상기 전력변환기와,

청구항 1내지 6 중의 어느 한 항에 기재의 순시전압저하 보상회로를 구비하는 것을 특징으로 한다.

청구항 8에 기재의 발명의 순시전압저하 보상방법은,

제어펄스신호에 기초하여 3상교류를 직류로 변환하는 전력변환기에 입력되는 3상전압을 검출하여 3상 전압신호를 출력하는 제 1의 전압검출공정과,

상기 검출된 3상 전압신호를 2상 전압신호로 변환하는 제 1의 3상 2상 변환 공정과,

상기 전력변환기에 입력되는 3상 전류를 검출하여 3상 전류신호를 출력하는 제 1의 전류검출공정과,

상기 검출된 3상 전류신호를 2상 전류신호로 변환하는 제 2의 3상 2상 변환공정과,

입력전류 지령신호 및 상기 2상 전류신호의 제 1의 편차신호를 생성하는 제 1의 감산공정과,

상기 제 1의 편차신호에 기초하여 입력전류 제어신호를 생성하는 입력전류 제어공정과,

상기 2상 전압신호를 상기 입력전류 제어신호에 가산하는 제 1의 가산공정과,

상기 2상 전압신호가 가산된 입력전류 제어신호를 3상 제어신호로 변환하는 제 1의 2상 3상 변환공정과,

상기 3상 제어신호에 기초하여, 상기 전력변환기의 제어펄스신호를 생성하여 상기 전력변환기에 출력하는 제어펄스신호 생성공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

청구항 9에 기재의 발명은, 청구항 8에 기재의 순시전압저하 보상방법에 있어서,

상기 변환된 2상 전압신호를 정상분 및 역상분으로 분리하는 정상역상 분리공정과,

상기 분리된 2상 전압신호의 역상분을 3상 전압신호의 역상분으로 변환하는 제 2의 2상 3상 변환공정과,

상기 검출된 3상 전압신호로부터 영상전압신호를 추출하는 영상전압 추출공정과,

상기 3상 전압신호의 역상분 및 상기 영상전압신호를 상기 3상 제어신호에 가산하는 제 2의 가산공정을 포함하고,

상기 제 1의 가산공정에 있어서, 상기 분리된 2상 전압신호의 정상분을 상기 입력전류 제어신호에 가산하고,

상기 제어펄스신호 생성공정에 있어서, 상기 3상 전압신호의 역상분 및 상기 영상전압신호가 가산된 3상 제어신호에 기초하여, 상기 제어펄스신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.

청구항 10에 기재의 발명은, 청구항 9에 기재의 순시전압저하 보상방법에 있어서,

상기 전력변환기로부터 출력되는 직류전압을 검출하여 직류전압신호를 출력하는 제 2의 전압검출공정과,

전압지령치 신호 및 상기 직류전압신호의 제 2의 편차신호를 생성하는 제 2의 감산공정과,

상기 제 2의 편차신호에 기초하여 직류전압 제어신호를 생성하는 직류전압 제어공정과,

상기 직류전압 제어신호 및 상기 2상 전압신호의 정상분에 기초하여 상기 입 력전류 지령신호를 생성하는 입력전류지령 변환공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

청구항 11에 기재의 발명은, 청구항 10에 기재의 순시전압저하 보상방법에 있어서,

상기 전력변환기로부터 출력되는 직류전류를 검출하여 직류전류신호를 출력하는 제 2의 전류검출공정과,

상기 직류전압신호 및 상기 직류전류신호를 곱셈하여 직류전력신호를 생성하는 곱셈공정과,

상기 직류전력신호를 상기 직류전압 제어신호에 가산하는 제 3의 가산공정을 포함하고,

상기 입력전류지령 변환공정에 있어서, 상기 직류전력신호가 가산된 직류전압 제어신호 및 상기 2상 전압신호의 정상분에 기초하여 상기 입력전류 지령신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.

청구항 12에 기재의 발명은, 청구항 9에 기재의 순시전압저하 보상방법에 있어서, 상기 3상 전압신호로부터 상전압신호를 추출하는 상전압 추출공정과,

상기 추출된 상전압신호로부터 동기신호를 생성하여 출력하는 동기신호 생성공정을 포함하고,

상기 제 1의 3상 2상 변환공정, 상기 제 2의 3상 2상 변환공정, 상기 제 1의 2상 3상 변환공정 및 상기 제 2의 2상 3상 변환공정에 있어서, 상기 동기신호에 동기하여 동작하는 것을 특징으로 한다.

청구항 13에 기재의 발명은, 청구항 8 내지 12 중의 어느 한 항에 기재의 순시전압저하 보상방법에 있어서,

상기 제 1의 전압검출공정은,

상기 전력변환기에 입력되는 3상 선간전압을 검출하여 3상 선간전압신호를 출력하는 선간전압검출공정과,

상기 검출된 3상 선간전압신호를 3상 전압신호로 변환하는 선간상전압 변환공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

청구항 14에 기재의 발명의 순시전압저하 보상프로그램은,

컴퓨터를,

제어펄스신호에 기초하여 3상교류를 직류로 변환하는 전력변환기에 입력되는 3상전압을 검출하여 3상 전압신호를 출력하는 제 1의 전압검출수단,

상기 검출된 3상 전압신호를 2상 전압신호로 변환하는 제 1의 3상 2상 변환수단,

상기 전력변환기에 입력되는 3상 전류를 검출하여 3상 전류신호를 출력하는 제 1의 전류검출수단,

상기 검출된 3상 전류신호를 2상 전류신호로 변환하는 제 2의 3상 2상 변환수단,

입력전류 지령신호 및 상기 2상 전류신호의 제 1의 편차신호를 생성하는 제 1의 감산수단,

상기 제 1의 편차신호에 기초하여 입력전류 제어신호를 생성하는 입력전류 제어수단,

상기 2상 전압신호를 상기 입력전류 제어신호에 가산하는 제 1의 가산수단,

상기 2상 전압신호가 가산된 입력전류 제어신호를 3상 제어신호로 변환하는 제 1의 2상 3상 변환수단,

상기 3상 제어신호에 기초하여, 상기 전력변환기의 제어펄스신호를 생성하여 상기 전력변환기에 출력하는 제어펄스신호 생성수단으로서 기능시키는 것을 특징으로 한다.

청구항 15에 기재의 발명은, 청구항 14에 기재의 순시전압저하 보상프로그램에 있어서,

상기 컴퓨터를,

상기 변환된 2상 전압신호를 정상분 및 역상분으로 분리하는 정상역상 분리수단,

상기 분리된 2상 전압신호의 역상분을 3상 전압신호의 역상분으로 변환하는 제 2의 2상 3상 변환수단,

상기 검출된 3상 전압신호로부터 영상전압신호를 추출하는 영상전압 추출수단,

상기 3상 전압신호의 역상분 및 상기 영상전압신호를 상기 3상 제어신호에 가산하는 제 2의 가산수단으로서 기능시키고,

청구항 16에 기재의 발명은, 청구항 15에 기재의 순시전압저하 보상프로그램에 있어서,

상기 전력변환기로부터 출력되는 직류전압을 검출하여 직류전압신호를 출력하는 제 2의 전압검출수단,

전압지령치 신호 및 상기 직류전압신호의 제 2의 편차신호를 생성하는 제 2의 감산수단,

상기 제 2의 편차신호에 기초하여 직류전압 제어신호를 생성하는 직류전압 제어수단,

상기 직류전압 제어신호 및 상기 2상 전압신호의 정상분에 기초하여 상기 입력전류 지령신호를 생성하는 입력전류지령 변환수단으로서 기능시키는 것을 특징으로 한다.

청구항 17에 기재의 발명은, 청구항 16에 기재의 순시전압저하 보상프로그램에 있어서,

상기 컴퓨터를,

상기 전력변환기로부터 출력되는 직류전류를 검출하여 직류전류신호를 출력하는 제 2의 전류검출수단,

상기 직류전압신호 및 상기 직류전류신호를 곱셈하여 직류전력신호를 생성하 는 곱셈수단,

상기 직류전력신호를 상기 직류전압 제어신호에 가산하는 제 3의 가산수단으로서 기능시키고,

청구항 18에 기재의 발명은, 청구항 15에 기재의 순시전압저하 보상프로그램에 있어서,

상기 컴퓨터를,

상기 3상 전압신호로부터 상전압신호를 추출하는 상전압 추출수단,

상기 추출된 상전압신호로부터 동기신호를 생성하여 출력하는 동기신호 생성수단으로서 기능시키고,

청구항 19에 기재의 발명은, 청구항 14 내지 18 중의 어느 한 항에 기재의 순시전압저하 보상프로그램에 있어서,

상기 제 1의 전압검출수단은,

상기 검출된 3상 선간전압신호를 3상 전압신호로 변환하는 선간 상전압 변환수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

청구항 1, 2, 7, 8, 9, 14, 15에 기재의 발명에 의하면, 교류입력전력 자체의 변환에 의해 순시전압저하 보상을 실시할 수 있다. 이 때문에, 순시전압저하 보상을 실시하는 구성을 소형화, 장기 수명화 및 저비용화할 수 있다. 또한, 순시전압저하 보상을 실시하는 구성의 메인터넌스를 용이하게 할 수 있다. 또한, 역률을 개선할 수 있고, 역률개선에 의해 고조파를 억제할 수 있다.

청구항 3, 10, 16에 기재의 발명에 의하면, 입력전류 지령신호의 교류입력전압의 변동에 대한 응답을 빠르게 할 수 있다. 이 때문에, 직류출력전압의 과도 변동을 억제할 수 있다.

청구항 4, 11, 17에 기재의 발명에 의하면, 직류출력전력을 출력하는 부하의 부하량 변동에 대한 응답을 빠르게 할 수 있다. 이 때문에, 직류출력전압의 과도변동을 억제할 수 있다.

청구항 5, 12, 18에 기재의 발명에 의하면, 3상-2상 변환 및 2상-3상 변환을 항상 교류입력전압의 위상과 동기하여 실시할 수 있다. 이 때문에, 순시전압저하의 발생에 관계없이 역률 1을 유지할 수 있다.

청구항 6, 13, 19에 기재의 발명에 의하면, 3상 교류전원의 교류 계통이 3상 3 선식이라도 3상 4선식이라도 순시전압저하 보상을 실시할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 제 1의 실시형태, 제1∼제 4의 변형예 및 제 2의 실시형태에 대해 설명한다. 다만, 발명의 범위는 도시예에 한정되지 않는다.

(제 1의 실시형태)

도 1∼도 3을 참조하여, 본 발명에 관한 제 1의 실시형태를 설명한다. 도 1에, 본 실시형태의 전력변환 시스템(1α)의 구성을 나타낸다.

먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 실시형태의 장치 구성을 설명한다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 전력변환 시스템(1α)은, 3상 교류전원(1)과 전력변환장치(100)와 직류부하(9)를 구비하여 구성된다.

3상 교류전원(1)은, 각(角)주파수 ω로 교번하는 3상 교류입력 전원이다. 직류부하(9)는, 직류용의 부하이다. 전력변환장치(100)는, 주회로부(2)와, 순시전압저하 보상회로(8)를 구비하여 구성된다. 주회로부(2)는, 3상 교류전원(1)으로부터 입력된 3상 교류전력을 직류전력으로 변환하는 회로이다. 주회로부(2)는, 교류입력부(3)와, 전력변환기(4)와 직류출력부(5)를 구비하여 구성된다.

교류입력부(3)는, 3상 교류전원(1)으로부터 3상 교류전력이 입력되어 전력변환기(4)에 출력한다. 전력변환기(4)는, 교류입력부(3)로부터 입력된 3상 교류전력을 직류전력으로 변환한다. 직류출력부(5)는, 전력변환기(4)에 의해 변환된 직류전력을 직류부하(9)에 출력한다. 순시전압저하 보상회로(8)는, 전력변환기(4)에 순시전압저하가 발생한 경우에, 전력변환기(4)의 직류전압 출력을 보상한다.

도 2에, 전력변환장치(100)의 상세 구성을 나타낸다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 3상 교류전원(1)은, 전압 V_R, V_S, V_T의 3상입력전력을 출력한다.전압 V_R, V_S, V_T는, 각각 R상, S상, T상의 상전압이다. 교류입력부(3)는, 접점(3a)과, 센서(3b)와, 교류 리액터(3c)를 구비하여 구성된다.

접점(3a)은, R상, S상, T상의 선과의 각각의 접점을 갖는다. 센서(3b)는, R상, T상의 선에 설치되어, 3상 교류전원(1)으로부터 입력되는 교류입력 전류를 검출하는 전류센서이다. 교류 리액터(3c)는, R상, S상, T상의 선상에 설치되어, 고주파 전류를 저지한다.

전력변환기(4)는, IGBT 등의 트랜지스터 4u, 4v, 4w, 4x, 4y, 4z를 갖는다. 트랜지스터 4u, 4v, 4w, 4x, 4y, 4z는, 각각 다이오드를 갖는다. 트랜지스터 4u, 4v, 4w, 4x, 4y, 4z의 각 게이트의 온 오프 제어에 의해, 입력되는 3상 교류전력이 직류전력으로 변환하여 출력된다.

직류출력부(5)는, 콘덴서(5a)와, 센서(5b)와, 접점(5c)을 구비하여 구성된다. 콘덴서(5a)는, 전력변환기(4)로부터 출력되는 직류전압을 평활화한다. 센서 (5b)는, 전력변환기(4)로부터 출력되는 직류출력전류를 검출하는 전류센서이다. 접점(5c)은, 전력변환기(4)의 직류출력의 선과의 접점이다.

순시전압저하 보상회로(8)는, 전압검출수단(10a)과, 3상 2상 변환수단(12)과, 전류검출수단(13)과, 3상 2상 변환수단(14)과, 영상전압 추출수단(15)과, 상전압 추출수단(16)과, 동기신호 생성수단(17)과, 정상역상 분리수단(18)과, 2상 3상 변환수단(19)과, 전류검출수단(20)과, 전압검출수단(21)과, 감산수단(22)과, 곱셈 수단(23)과, 직류전압 제어수단(24)과, 가산수단(25)과, 입력전류지령 변환수단 (26)과, 감산수단(27)과, 입력전류 제어수단(28)과, 가산수단(29)과, 2상 3상 변환수단(30)과, 가산수단(31,32)과, 캐리어 주파수 발생수단(33)과, 제어펄스신호 생성수단(34)을 구비하여 구성된다.

전압검출수단(10a)은, 선간전압 검출수단(10)과, 선간 상전압변환수단(11)을 구비하여 구성된다. 선간전압 검출수단(10)은, 접점(3a)에 있어서의 3상 교류입력전압의 선간전압을 검출하여 선간전압신호를 생성한다. 선간 상전압변환수단(11)은, 선간전압 검출수단(10)에서 검출된 선간전압신호를 상전압신호, v_R', v_S', v_T'로 변환하여, 영상전압신호 V_O 및 상전압신호 v_R, v_S, v_T를 생성한다. 3상 2상 변환수단(12)은, 선간상전압 변환수단(11)에 의해 변환된 상전압신호, v_R', v_S', v_T'를 d축, q축의(2상의) 전압신호 v_d,v_q로 변환한다.

전류검출수단(13)은, 센서(3b)에 의해 검출된 R상, T상의 교류입력 전류의 검출신호를 취득하여 3상교류입력 전류신호 i_R, i_S, i_T를 생성한다. 전류검출수단 (13)은, R상, S상, T상의 교류입력 전류의 총합이 0이 되는 것을 이용하여 3상 교류입력 전류신호를 생성한다. 이 때문에, R상, S상, T상중의 적어도 2개의 교류입력 전류를 검출하는 구성이면 3상의 입력 전류를 취득할 수 있다.

3상 2상 변환수단(14)은, 전류검출수단(13)에 의해 검출된 3상 교류입력 전류신호 i_R, i_S, i_T를 d축, q축의 전류신호 i_d, i_q로 변환한다. 영상전압 추출수단 (15)은, 선간상전압 변환수단(11)에 의해 변환된 신호로부터 영상전압신호 v_O를 추출한다.

상전압 추출수단(16)은, 선간 상전압변환수단(11)에 의해 변환된 상전압신호 v_R, v_S, v_T로부터 R상 전압신호 v_R을 추출한다. 동기신호 생성수단(17)은, 상전압 추출수단(16)에 의해 추출된 R상전압신호로부터 교류 전압의 동기신호 s를 생성하여, 3상 2상 변환수단(12,14) 및 2상 3상 변환수단(19,30)에 출력한다. 한편, 상전압 추출수단(16)이 S상전압신호 v_S 또는 T상전압신호 v_T를 추출하고, 동기신호 생성수단(17)이, 상전압 추출수단(16)에 의해 추출된 S상전압신호 v_S 또는 T상전압신호 v_T로부터 동기신호 s를 생성하는 구성으로 해도 좋다. 3상 2상 변환수단(12,14) 및 2상 3상 변환수단(19,30)은, 동기신호 생성수단(17)으로부터 입력되는 동기신호 s에 동기하여 각 신호변환처리를 실시한다.

정상역상 분리수단(18)은, 3상 2상 변환수단(12)에 의해 변환된 d축, q축의 전압신호 v_d, v_q를, 정상분 v_dp, v_qp 및 역상분 v_dn,v_qn으로 분리한다. 2상 3상 변환수단(19)은, 정상역상 분리수단(18)에 의해 분리된 d축, q축의 전압신호의 역상분 v_dn,v_qn을 3상의 전압신호의 역상분으로서의 상전압신호 v_Rn, v_Sn, v_Tn으로 변환한다.

전류검출수단(20)은, 센서(5b)에 의해 검출된 직류출력전류의 검출신호를 취득하여 직류출력전류신호 I_dc를 생성한다. 전압검출수단(21)은, 접점(5c)에 있어서 의 직류출력전압을 검출하여 직류출력전압신호 V_dc를 생성한다. 감산수단(22)은, 전압 지령치로서 설정된 어느 일정한 전압치를 나타내는 직류전압지령치 신호 V_dc*로부터, 전압검출수단(21)에 의해 검출된 직류출력전압신호 V_dc를 감산하여 그 편차신호를 출력한다. 곱셈수단(23)은, 전류검출수단(20)에 의해 검출된 직류출력전류신호 I_dc와 전압검출수단(21)에 의해 검출된 직류출력전압신호 V_dc를 걸어 합쳐서 순시전력신호 P_dc를 산출한다.

직류전압 제어수단(24)은, 감산수단(22)에 의해 산출된 편차신호로부터, 직류출력전압신호 V_dc를 일정 전압치로 제어하기 위한 PI(Proportional Integral) 제어결과로서의 직류전압 제어신호를 생성한다. 가산수단(25)은, 곱셈수단(23)에 의해 산출된 순시전력신호 P_dc와, 직류전압 제어수단(24)에 의해 생성된 직류전압 제어신호를 가산하여 유효전력신호 P_in을 생성한다. 입력전류지령 변환수단(26)은, 가산수단(25)에 의해 산출된 유효전력신호 P_in, 정상역상 분리수단(18)에 의해 분리된 d축, q축의 전압신호의 정상분에 기초하여 연산해 입력전류 지령신호를 생성한다.

감산수단(27)은, 입력전류지령 변환수단(26)에 의해 연산된 입력전류 지령신호로부터, 3상 2상 변환수단(14)에 의해 변환된 d축, q축의 전류신호를 감산하여 그 편차신호를 출력한다. 입력전류 제어수단(28)은, 감산수단(27)에 의해 산출된 편차신호에 기초하여, 입력전류를 일정 전류치에 제어하기 위한 PI 제어결과로서의 입력전류 제어신호를 생성한다.

가산수단(29)은, 입력전류 제어수단(28)에 의해 생성된 입력전류 제어신호와, 정상역상 분리수단(18)에 의해 분리된 d축, q축의 전압신호의 정상분 v_dp, v_qp를 가산하여 d축, q축의 제어신호로서 출력한다. 2상 3상 변환수단(30)은, 가산수단 (29)에 의해 산출된 d축, q축의 제어신호 C_d, C_q를 3상의 제어신호 C_u, C_v, C_w로 변환한다.

가산수단(31)은, 영상전압 추출수단(15)에 의해 추출된 상전압신호의 영상전압신호 v_O와, 2상 3상 변환수단(19)에 의해 변환된 3상의 전압신호의 역상분 v_Rn, v_Sn, v_Tn을 가산하여 가산신호를 출력한다. 가산수단(32)은, 2상 3상 변환수단(30)에 의해 변환된 3상의 제어신호 C_u, C_v, C_w와, 가산수단(31)에 의해 산출된 가산신호를 가산하여 게이트 제어신호 G_u', G_v', G_w'로서 출력한다.

캐리어 주파수 발생수단(33)은, 캐리어 주파수로서의 삼각파 신호를 발생하여 출력한다. 제어펄스신호 생성수단(34)은, 가산수단(32)에 의해 산출된 게이트 제어신호 G_u', G_v', G_w'를, 캐리어 주파수 발생수단(33)에 의해 발생된 삼각파 신호와 비교하여, PWM 신호로서의 게이트 펄스신호 Gu, Gv, Gw, Gx, Gy, Gz를 생성하여, 트랜지스터 4u, 4v, 4w, 4x, 4y, 4z의 각 게이트에 출력한다.

다음에, 전력변환장치(100)의 동작을 설명한다. 우선, 3상 교류전원(1)으로 부터 발생되는 상전압 v_R, v_S, v_T는, 다음식( 1 )에 나타내는 바와 같이, 대칭 좌표법에 따르는 정상전압신호 v_p, 역상 전압신호 v_n, 영상전압신호 v₀의 각 성분을 이용해 나타낼 수 있다.

[식 1]

여기서, θ : ωt ,ω : 각주파수, t : 시간, α_o: 영상전압 위상각, α_p : 정상전압위상각, α_n : 역상전압 위상각이다.

선간전압 검출수단(10)은, 접점(3a)으로부터 3상 교류전원(1)의 교류전압을 선간전압신호 v_RS, v_ST, v_TR로서 검출한다. 선간 상전압 변환수단(11)은, 선간전압신호 v_RS, v_ST, v_TR을, 다음식(2)에 나타내는 상전압신호, v_R', v_S', v_T'로 변환한다.

[식 2]

상전압신호, v_R', v_S', v_T'는, 다음식(3)과 같이 표현할 수 있고, 식(1)에 비해, 영상전압신호 v_o을 포함하지 않는 것을 알 수 있다.

[식 3]

즉, 영상전압신호 v_o을 알 수 있으면, 3상 교류전원(1)으로부터 발생되는 상전압 v_R, v_S, v_T를 구할 수 있다. 영상전압신호 v_o은, 선간 상전압변환수단(11)에 의해, 다음식(4)에 나타내는 계산식의 값으로서 생성된다. 이 때문에, 식(3)과 다음식(4)을 가산한 것이 식(1)이 된다.

[식 4]

다만, k1, k2, k3 : v_R', v_S', v_T'에 의해서 정해지는 계수이다.

보다 구체적으로는, 선간 상전압 변환수단(11)은, 상전압신호 v_R', v_S', v_T'의 피크치를 검출하여, 이들 3개의 피크치에 기초하여, 계수 k1, k2, k3을 산출한다. 선간 상전압 변환수단(11)은, 계수 k1, k2, k3에 기초하여, 영상전압신호 v_o을 생성한다. 또한, 선간 상전압 변환수단(11)은, 상전압신호 v_R', v_S', v_T' 및 영상전압신호 v_o으로부터 상전압신호 v_R, v_S, v_T를 생성한다. 영상전압 추출수단(15)은, 영상전압신호 v_o을 선간 상전압 변환수단(11)으로부터 추출한다.

식(1)의 R상전압신호 v_R은, 상전압 추출수단(16)에 의해, 선간 상전압 변환 수단(11)으로부터 추출된다. 추출된 R상전압신호 v_R은, 동기신호 생성수단(17)에 의해 동기신호 s로 변환된다. 동기신호 생성수단(17)에 의해 변환된 동기신호 s는, 3상 2상 변환수단(12,14)의 3상-2상 변환과, 2상 3상 변환수단(19,30)의 2상-3상 변환에 이용된다.

이어서, 선간 상전압변환수단(11)에 의해 변환된 식(1)의 상전압 v_R, v_S, v_T를, 3상-2상 변환을 실시하기 위해, 다음식(5)과 같이 sin 성분으로 표시한다.

[식 5]

식(5)에서 나타나는 상전압 v_R, v_S, v_T는, 3상 2상 변환수단(12)의 3상-2상 변환에 의해, 다음식(6)에서 나타나는 d축, q축의 전압신호 v_d, v_q로 변환된다.

[식 6]

식(6)의 우변 제 1항이 d축, q축의 전압신호 v_d, v_q의 정상분 v_dp, v_qp를 나타내고, 마찬가지로 제 2항은 d축, q축의 전압신호 v_d, v_q의 역상분 v_dn, v_qn을 나타낸 다. d축, q축의 전압신호 v_d, v_q는, 정상역상 분리수단(18)에 의해, d축, q축의 전압신호의 정상분 v_dp, v_qp과, 마찬가지로 역상분 v_dn, v_qn으로 분리된다. 정상역상 분리수단(18) 에 의해 분리된 d축, q축의 전압신호 v_d, v_q의 역상분 v_dn, v_qn은, 2상 3상 변환수단(19)에 의해, 다음식(7)에 나타내는 3상으로 역상분만의 상전압신호 v_Rn, v_Sn, v_Tn으로 변환된다.

[식 7]

역상분만의 상전압신호 v_Rn, v_Sn, v_Tn은, 다음식(8)에 나타내는 바와 같이, 가산수단(31)에 의해, 영상전압신호 v_o과 가산된다.

[식 8]

또한, 입력전력에 대해서, 유효전력신호 P_in 및 무효전력신호 Q는, d축, q축의 전압신호 v_d, v_q의 정상분 v_dp, v_qp와, 여기서 정의하는 입력지령 전류신호. i_dp*, i_qp*와의 관계식으로서 다음식(9)에서 나타낼 수 있다.

[식 9]

전류검출수단(20)은, 센서(5b)를 통하여 직류출력전류신호 I_dc를 검출한다. 전압검출수단(21)은, 접점(5c)을 통하여 직류출력전압신호 V_dc를 검출한다. 이 직류출력전류신호 I_dc 및 직류출력전압신호 V_dc는, 곱셈수단(23)에 의해 곱하여져 직류출력 전력신호 P_dc로서 출력된다. 직류출력전압신호 V_dc는, 감산수단(22)에 의해, 직류전압지령치신호 V_dc*로부터 감산되어 편차신호가 된다. 직류전압 제어수단(24)은, 직류전압지령치신호 V_dc*와 직류출력전압신호 V_dc와의 편차신호로부터, 직류출력전압신호 V_dc를 일정 전압치로 제어하기 위한 PI 제어 결과로서의 직류전압 제어신호를 생성한다.

그리고, 직류전압 제어수단(24)으로부터 출력되는 직류전압 제어신호는, 가산수단(25)에 의해, 직류출력 전력신호 P_dc와 가산되어 유효전력신호 P_in으로서 출력된다. 따라서, 식(9)에 나타내는 유효전력신호 P_in은, 다음식(10)에 나타내는 바와 같이, 직류전압지령치신호 V_dc*와 직류출력전압신호 V_dc와의 편차신호에 기초하는 직류전압 제어신호와 직류출력 전력신호 P_dc를 더한 것이 된다.

[식 10]

여기서, k_p : 비례정수, k_i : 적분정수이다.

식(9)의 무효전력 Q는, 입력역률이 1이 되도록 제어되기 때문에, 제로로 한다. 이상의 조건에 의해, 식(9)은, 다음식(11)에 나타내는 입력지령 전류신호 i_dp*, i_qp*의 식으로 변형된다.

[식 11]

입력전류지령 변환수단(26)은, 가산수단(25)에 의해 산출된 유효전력신호 P_in과, 정상역상 분리수단(18)에 의해 분리된 d축, q축의 전압신호의 정상분 v_dp, v_qp에 기초하여 입력지령 전류신호 i_dp*, i_qp*를 생성하여 출력한다. 즉, 식(11)에 나타내는 입력지령 전류신호 i_dp*, i_qp*는, 입력전류지령 변환수단(26)의 출력신호가 된다.

이어서, 입력전류에 대해서, 3상 교류전원(1)으로부터 출력되는 3상 교류전력의 3상 교류입력 전류신호 i_R, i_S. i_T는, 다음식(12)에 나타나고, 센서(3b)를 통하여 전류검출수단(13)에 의해 검출된다.

[식 12]

다만, α_o : 영상전류 위상각, α_p' : 정상전류 위상각, α_n' : 역상전류 위상각이다.

3상 교류입력 전류신호 i_R, i_S. i_T는, 3상 2상 변환수단(14)에 의해, 다음식 (13)에 나타내는 d축, q축의 전류신호 i_d. i_q로 변환된다.

[식 13]

d축, q축의 전류신호 i_d. i_q는, 입력전류의 피드백치가 되어, 감산수단(27)에 출력된다. 감산수단(27)은, 입력전류지령 변환수단(26)에 의해 연산된 입력지령전류신호 i_dp*, i_qp*로부터, 3상 2상 변환수단(14)에 의해 변환된 d축, q축의 전류신호 i_d. i_q를 감산하여 편차신호를 생성한다. 입력전류 제어수단(28)은, d축, q축의 전류신호 i_d. i_q 및 입력지령 전류신호 i_dp*, i_qp*의 편차신호에 기초하여, 소정의 연산에 의해 입력전류를 일정 전류치로 제어하기 위한 입력전류 제어신호를 생성한 다. 가산수단(29)은, 입력전류 제어수단(28)으로부터 출력된 입력전류 제어신호와, 정상역상 분리수단(18)에 의해 분리된 d축, q축의 전압신호의 정상분 v_dp, v_qp를 가산하여, 다음식(14)에 나타내는 제어신호 C_d, C_q를 생성한다.

[식 14]

여기서, k_p', k_p" : 비례정수, k_i', k_i" 적분 정수이다.

식(14)의 2상의 제어신호 C_d, C_q는, 다음식(15)에 나타내는 바와 같이, 2상 3상 변환수단(30)에 의해, 3상의 제어신호 C_u, C_v, C_w로 변환된다.

[식 15]

가산수단(32)은, 다음식(16)에 나타내는 바와 같이, 제어신호 C_u, C_v, C_w와, 가산수단(31)으로부터 출력되는 역상분만의 상전압신호 v_Rn, v_Sn, v_Tn 및 영상전압신호 v_o의 가산치를 가산하여, 게이트 제어신호 G_u', G_v', G_w'로서 출력한다.

[식 16]

제어펄스신호 생성수단(34)은, 게이트 제어신호 G_u', G_v', G_w'와, 캐리어주파수 발생수단(33)으로부터 발생된 삼각파 신호를 비교하여, PWM(Pulse Width Modula tion) 변환 결과로서의 게이트 펄스신호 Gu, Gv, Gw, Gx, Gy, Gz를 생성하여 트랜지스터 4u, 4v, 4w, 4x, 4y, 4z의 각 게이트에 출력해, 각 게이트의 온 오프 제어를 실시한다.

이어서, 전력변환장치(100)의 평형상태시 및 순시전압저하시의 동작을 설명한다. 직류부하(9)의 부하량은, 일정한 것이라 가정한다. 순시전압저하가 발생하기 이전은, 3상 교류전원(1)의 3상 교류입력전압은, 평형상태에 있다. 식(1)에 나타내는 상전압신호 v_R, v_S, v_T는, 정상전압 V_p만으로 이루어지고, 식(2)에 나타내는 상전압신호 v_R', v_S', v_T' = 상전압신호 v_R, v_S, v_T가 된다.이 때, 식(6)에 나타내는 d축, q축의 전압신호 v_d, v_q는, 다음식(17)이 되어, q축의 전압성분이 제로가 된다.

[식 17]

이때, 입력지령 전류신호 i_dp*, i_qp*는, 식(17)을 식(11)에 대입하여, 다음식(18)과 같이 표시된다.

[식 18]

식(18)으로부터, 입력지령 전류신호 i_qp*가 제로이기 때문에, 입력전류지령 변환수단(26)에 의해, 입력 역률이 1이 되도록 입력전류가 제어된다. 또한, 직류전압 제어수단(24)에 의해, 직류출력전압이 일정치에 제어되기 때문에, 직류부하 (9)측에는 항상 일정한 직류전력이 송출된다.

이어서, 3상 교류전원(1)의 3상 교류입력전압의 적어도 1상의 교류입력전압이 순시전압저하가 되어, 교류입력전압이 불평형하게 된 불평형상태의 경우를 생각한다. 교류입력전압이 순시전압저하가 되면, 정상역상 분리수단(18)의 출력에, 식 (6)에 나타내는 d축, q축의 전압신호의 정상분 v_dp, v_qp과, 마찬가지로 역상분 v_dn, v_qn이 발생하는 것과 함께, 영상전압 추출수단(15)의 출력에, 식(4)에 나타내는 영상전압신호 v_o가 발생한다.

d축, q축의 전압신호의 정상분 v_dp, v_qp는, 가산수단(29)에 의해 입력전류 제어신호와 가산된다. 또한, d축, q축의 전압신호의 역상분 v_dn, v_qn은, 가산수단(32)에 의해 제어신호 C_u, C_v, C_w와 가산된다. 이것에 의해, 3상 교류입력전압이 순시전압저하가 되었다고 해도, 직류출력 전력을 일정하게 제어하고 또한 입력 역률이 1이 되는 입력전류가 흐르도록 전력변환기(4)가 제어된다.

이어서, 도 3을 참조하여, 전력변환장치(100)에 있어서, 교류입력전압에 순시전압저하가 발생했을 때의 파형의 일례를 설명한다. 도 3(a)에, 순시전압저하 발생시의 3상의 입력전압과 출력전압을 나타낸다. 도 3(b)에, 순시전압저하 발생 시의 3상의 입력전류와 출력전압을 나타낸다.

여기에서는, 전력변환장치(100)에 있어서, 순시전압저하 조건으로서 3상 교류입력전압의 T상전압을 정격전압의 30%까지 순시전압저하시킨 경우를 생각한다. 또한, 교류입력 상전압의 정격전압치를 AC115[V]로 설정하고, 직류출력 전압치를 DC380[V]로 설정하였다.

도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 전력변환장치(100)에 있어서, 교류입력전압이 순시전압저하해도 직류출력전압은 정전압을 유지하고 있는 것을 알 수 있다. 또한, 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 순시전압저하시의 교류입력 R, S, T상 전류가, 교류입력전압의 평형시에 비해 증가하고 있다. 왜냐하면, 전력변환장치(100)가 순시전압저하시에도 직류부하(9)에 동일 전류를 계속 공급하기 위해, 교류입력전류가 증가하고 있기 때문이다.

이상, 본 실시형태의 전력변환장치(100)에 의하면, 교류입력전력 자체의 변환에 의해 순시전압저하 보상을 실시할 수 있어, 입력전압의 순시전압저하시에도, 직류부하(9)에 안정하게 전력 공급할 수 있다. 이 때문에, 콘덴서나 축전지 등의 축전 디바이스를 이용하는 순시전압저하 보상의 구성에 비해, 순시전압저하 보상을 실시하는 구성을 소형화, 장기 수명화 및 저비용화할 수 있다. 또한, 콘덴서나 축전지의 축전 디바이스를 이용하지 않기 때문에, 순시전압저하 보상을 실시하는 구성의 메인터넌스를 용이하게 할 수 있다. 또한, 역률을 개선할 수 있어 역률개선에 의해 고조파를 억제할 수 있다.

또한, 입력전류지령 변환수단(26)이, 교류입력전압에 기초하는 d축, q축의 전압신호의 정상분 v_dp, v_qp과, 직류출력전압에 기초하는 직류전압 제어신호로부터, 입력전류 지령신호 i_dp*, i_qp*를 생성한다. 이 때문에, 입력전류 지령신호의 교류입력전압의 변동에 대한 응답을 빠르게 할 수 있다. 따라서, 직류출력전압의 과도 변동을 억제할 수 있다.

또한, 전류검출수단(20), 전압검출수단(21) 및 곱셈수단(23)이, 직류출력 전력신호를 검출하고, 가산수단(25)이 직류출력 전력신호를 직류전압 제어신호에 가산한다. 이 때문에, 직류출력 전력을 출력하는 직류부하(9)의 부하량 변동에 대한 응답을 빠르게 할 수 있다. 따라서, 직류출력전압의 과도 변동을 억제할 수 있다.

또한, 동기신호 생성수단이 동기신호 s를 생성하여, 3상 2상 변환수단 (12,14) 및 2상 3상 변환수단(19,30)이 동기신호 s에 기초하여 3상-2상 변환 및 2상-3상 변환을 실시한다. 이 때문에, 교류입력전압의 평형, 불평형에 관계없이, 항상 역률을 1에 유지할 수 있다.

또한, 선간전압 검출수단(10) 및 선간 상전압변환수단(11)이, 교류입력전력의 선간전압신호 v_RS, v_ST, v_TR을 검출하여 상전압신호 v_R, v_S, v_T로 변환한다. 이 때문에, 3상 교류전원(1)의 교류 계통이 3상 3선식이라도 3상 4선식이라도 순시전압저하 보상을 실시할 수 있다.

(제 1의 변형예)

상기 제 1의 실시형태의 제 1의 변형예를 설명한다.

상기 제 1의 실시형태의 전력변환장치(100)는, 교류입력전압이 순시전압저하 하면, 입력 전류가 증가하기 때문에, 전력변환장치(100)의 전력변환소자의 발열량은 증가한다. 통상 정의되고 있는 순간정지시간(0.5∼5초) 정도에서는 전력변환장치(100)의 냉각기능을 강화할 필요가 없다. 그러나, 만약 입력전압이 현저하게 저하한 순시전압저하가 장시간 계속되어 버리면, 그만큼 전력변환소자의 발열량이 증가해 버린다.

따라서, 본 변형예에서는, 전력변환장치(100)에, 전력변환소자를 냉각하는 팬 등의 냉각수단을 설치하는 구성으로 한다. 이 냉각수단에 의해, 전력변환소자의 냉각 기능을 강화하는 것에 의해, 입력전압이 현저하게 저하한 장시간의 순시전압저하시에도, 직류부하(9)에 안정된 전력공급이 가능하고 또한 역률개선(PFC : Power Factor Correction) 기능을 갖는 전력변환장치를 구성할 수 있다.

이상, 본변형예에 의하면, 입력 전압이 현저하게 저하한 장시간의 순시전압저하시에도, 직류부하(9)에 안정된 전력 공급을 할 수 있는 것과 함께, 역률개선기능을 갖는 전력변환장치를 실현할 수 있다.

(제 2의 변형예)

도 4를 참조하여, 상기 제 1의 실시형태의 제 2의 변형예를 설명한다. 도 4에, 본 변형예의 전력변환 시스템(1β)을 나타낸다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 본 변형예의 전력변환 시스템(1β)은, 3상 교류전원(1)과, 전력변환장치(100)와, DC/AC변환회로(200)와, 3상 교류부하(9A)를 구비하여 구성된다. DC/AC변환회로(200)는, 인버터 등이며, 다이오드를 갖는 트랜지스터(201∼206)를 구비한다. 3상 교류부하(9A)는, 입력이 3상 교류용의 부하이다.

DC/AC변환회로(200)는 트랜지스터(201∼206)의 각 게이트의 온 오프 제어에 의해, 전력변환장치(100)로부터 출력되는 직류출력전력을 3상교류 출력전력으로 변환하여 3상 교류부하(9A)에 공급한다.

본 변형예에 의하면, 입력전압의 순시전압저하시에도, 3상 교류부하(9A)에 안정된 전력공급을 할 수 있는 것과 함께, 역률개선기능을 갖는 3상 교류전원을 실현할 수 있다.

(제 3의 변형예)

도 5를 참조하여, 상기 제 1의 실시형태의 제 3의 변형예를 설명한다. 도 5에, 본 변형예의 전력변환 시스템(1γ)을 나타낸다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 본 변형예의 전력변환 시스템(1γ)은, 3상 교류전원(1)과, 전력변환장치(100)와, DC/AC변환회로(300)와, 단상 교류부하(9B)를 구비하여 구성된다. DC/AC변환회로(300)는, 인버터 등이며, 다이오드를 갖는 트랜지스터(301∼304)를 구비한다. 단상 교류부하(9B)는, 입력이 단상교류용의 부하이다.

DC/AC변환회로(300)는, 트랜지스터(301∼304)의 각 게이트의 온 오프 제어에 의해, 전력변환장치(100)로부터 출력되는 직류출력 전력을 단상교류 출력전력으로 변환하여 단상 교류부하(9B)에 공급한다.

본 변형예에 의하면, 입력 전압의 순시전압저하시에도, 단상 교류부하(9B)에 안정된 전력공급을 할 수 있는 것과 함께, 역률개선기능을 갖는 단상 교류전원을 실현할 수 있다.

(제 4의 변형예)

도 6을 참조하여, 상기 제 1의 실시형태의 제 4의 변형예를 설명한다. 도 6에, 본 변형예의 전력변환 시스템(1δ)을 나타낸다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 본 변형예의 전력변환 시스템(1δ)은, 3상 교류전원(1)과 전력변환장치(100)와, DC/DC변환회로(400)와, 직류부하(9)를 구비하여 구성된다.

DC/DC변환회로(400)는, 전력변환장치(100)로부터 출력되는 직류출력전력의 전류치를 변환하여 직류부하(9)에 공급한다.

본 변형예에 의하면, 입력전압의 순시전압저하시에도, 직류부하(9)에 안정된 전력공급을 할 수 있는 것과 함께, 역률개선기능을 갖는 직류전원을 구성할 수 있다.

(제 2의 실시형태)

도 7 및 도 8을 참조하여, 본 발명에 관한 제 2의 실시형태를 설명한다. 본 실시형태는, 상기 제 1의 실시형태와 같은 구성을 갖는 부분이 있으므로, 제 1의 실시형태와 다른 부분을 주로 설명한다.

우선, 도 7을 참조하여, 본 실시형태의 전력변환 시스템의 장치구성을 설명한다. 도 7에, 본 실시형태의 전력변환 시스템(1ε)의 구성을 나타낸다.

상기 제 1의 실시형태의 전력변환 시스템(1α)은, 회로구성에 의해 전력변환 및 순시전압저하 보상기능을 실현하였다. 본 실시형태의 전력변환 시스템(1ε)은, 프로그램의 실행에 의해 전력변환 및 순시전압저하 보상기능을 실현한다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 전력변환 시스템(1ε)은, 3상 교류전원(1)과, 전력변환장치(100A)와, 직류부하(9)를 구비하여 구성된다. 전력변환장치(100A)는, 주회로부(2)와 순시전압저하 보상회로(8A)를 구비하여 구성된다. 순시전압저하 보상회로(8A)는, CPU(Central Processing Unit)(41)와, RAM(Random Access Memory) (42)과, ROM(Read Only Memory)(43)과, I/O부(44)를 구비하여 구성되고, 각부가 버스(45)에 접속되어 있다.

CPU(41)는, 순시전압저하 보상회로(8A)의 각부를 중앙 제어한다. CPU(41)는, ROM(43)에 격납되어 있는 시스템 프로그램 및 각종 어플리케이션 프로그램중에서 지정된 프로그램을 RAM(42)에 전개하고, RAM(42)에 전개된 프로그램과의 협동으로, 각종처리를 실행한다.

CPU(41)는, 전력변환 제어 프로그램과의 협동에 의해, 주회로부(2)를 제어하여, 3상 교류전원(1)으로부터 입력되는 3상 교류입력전력을 직류출력전력으로 변환시키는 것과 함께, 교류입력전압의 순시전압저하시의 직류출력 전력의 보상을 실시한다.

RAM(42)은, 각종 정보를 기억하는 휘발성의 메모리이며, 각종 데이터 및 프로그램을 전개하는 워크 에어리어를 갖는다. ROM(43)은, 각종 정보를 읽기 가능하게 기억하는 메모리이다. ROM(43)은, 전력변환 제어 프로그램을 기억한다.

I/O부(44)는, 주회로부(2)와의 각종 신호의 입출력을 통한다. I/O부(44)는, 교류입력부(3)의 접점(3a)에 있어서의 3상 교류입력전압의 선간전압과 센서(3b)에 있어서의 R상, T상의 교류입력전류와 직류출력부(5)의 센서(5b)에 있어서의 직류출 력전류와 접점(5c)에 있어서의 직류출력전압이 주회로부(2)로부터 입력된다. 또한, I/O부(44)는, 전력변환기(4)의 트랜지스터 4u, 4v, 4w, 4x, 4y, 4z를 제어하는 게이트 펄스 신호 Gu, Gv, Gw, Gx, Gy, Gz를, 주회로부(2)에 출력한다.

다음에, 도 8을 참조하여, 본 실시형태의 전력변환 시스템(1ε)의 동작을 설명한다. 도 8에, 전력변환 제어의 흐름을 나타낸다.

순시전압저하 보상회로(8A)에 있어서, 예를 들면, 3상 교류전원(1)에서 3상 교류전력을 출력하는 것을 트리거로서, ROM(43)로부터 읽혀져 RAM(42)에 전개된 전력변환 제어 프로그램과 CPU(41)와의 협동으로 전력변환 제어 처리가 실행된다.

도 8에 나타내는 바와 같이, 먼저, 전압검출처리를 한다(스텝 S11). 스텝 S11에서는, I/O부(44)를 통하여 주회로부(2)로부터 3상 교류전압이 취득된다. 그리고, 취득한 3상 교류전압의 선간전압신호 v_RS, v_ST, v_TR가 검출된다. 그리고, 선간전압신호 v_RS, v_ST, v_TR가 3상(R상, S상, T상)의 상전압신호 v_R', v_S', v_T'로 변환된다.

그리고, 3상의 상전압신호 v_R', v_S', v_T'가 2상의 d축, q축의 전압신호 v_d, v_q로 변환된다. 그리고, d축, q축의 전압신호 v_d, v_q로부터 정상분 v_dp, v_qp 및 역상분 v_dn, v_qn이 분리된다. 그리고, d축, q축의 전압신호 v_d, v_q의 역상분 v_dn, v_qn이, 3상의 상전압신호 v_Rn, v_Sn, v_Tn으로 변환된다. 즉, 스텝 S11은, 전압검출수단(10a), 3상 2상 변환수단(12), 정상역상 분리수단(18) 및 2상 3상 변환수단(19)으로 실시하 는 처리에 대응한다.

한편, 스텝 S11내의 각 처리는, 적당히 병행하여 실시된다. 이 스텝내의 처리의 병행은, 이하의 스텝 S12∼S16에서도 마찬가지이다.

그리고, 영상, 동기 계산처리를 한다(스텝 S12). 스텝 S12에서는, 3상의 상전압신호 v_R', v_S', v_T'를 이용하여 식(4)에 의해 영상전압신호 v_o가 추출된다. 그리고, 3상의 상전압신호 v_R', v_S', v_T'로부터, 상전압신호 v_R, v_S, v_T가 산출되어, 상전압신호 v_R이 추출된다. 그리고, R상 전압 v_R로부터 동기신호 s가 생성된다. 동기신호 s는, 스텝 S11, S13, S16의 2상 3상 변환, 3상-2상 변환의 동기에 이용된다. 그때, 직전에 실행된 스텝 S12의 동기신호 s(또는 초기치의 동기신호 s)가 이용된다. 따라서, 스텝 S12는, 선간 상전압 변환수단(11), 영상전압 추출수단 (15), 상전압 추출수단(16) 및 동기신호 생성수단(17)으로 실시하는 처리에 대응한다.

그리고, 전류검출처리를 한다(스텝 S13).스텝 S13에서는, I/O부(44)를 통하여 주회로부(2)로부터 입력되는 3상의 교류입력 전류신호 i_R, i_S, i_T가 검출된다. 그리고, 3상의 교류입력 전류신호 i_R, i_S, i_T가, d축, q축의 전류신호 i_d, i_q로 변환된다. 스텝 S13은, 전류검출수단(13) 및 3상 2상 변환수단(14)으로 실시되는 처리에 대응한다.

그리고, 전압제어처리를 한다(스텝 S14). 스텝 S14에서는, I/O부(44)를 통하여 주회로부(2)로부터 직류출력전류신호 I_dc 및 직류출력전압신호 V_dc가 검출된다. 그리고, 직류출력전류신호 I_dc 및 직류출력전압신호 V_dc가 곱해짐으로 해서 직류출력 전력신호 P_dc가 산출된다. 그리고, 직류출력전압신호 V_dc가 직류전압지령치 신호 V_dc*로부터 감산되어 편차신호가 된다. 그리고, 그 편차신호로부터, 직류출력전압신호 V_dc를 일정 전압치로 제어하기 위한 직류전압 제어신호가 생성된다. 그리고, 직류전압 제어신호 및 직류출력 전력신호 P_dc가 가산되어 유효전력신호 P_in이 생성된다. 스텝 S14는, 전류검출수단(20), 전압검출수단(21), 감산수단(22), 곱셈수단 (23), 직류전압 제어수단(24) 및 가산수단(25)으로 실시되는 처리에 대응한다.

그리고, 전류제어처리가 실시된다(스텝 S15).스텝 S15에서는, 스텝 S14로 생성된 유효전력신호 P_in과, 스텝 S11에서 분리된 d축, q축의 전압신호의 정상분 v_dp, v_qp에 기초하여 입력지령 전류신호 i_dp*, i_qp*가 생성된다. 그리고, 입력지령 전류신호 i_dp*, i_qp*로부터, 스텝 S13으로 변환된 d축, q축의 전류신호 i_d. i_q가 감산되어 편차신호가 생성된다. 그리고, 그 편차신호에 기초하여 입력전류 제어신호가 생성된다. 스텝 S15는, 입력전류지령 변환수단(26), 감산수단(27) 및 입력전류 제어수단(28)으로 실시되는 처리에 대응한다.

그리고, 제어보정처리가 실시된다(스텝 S16). 스텝 S16에서는, 스텝 S15에서 생성된 입력전류 제어신호와 스텝 S11에서 분리된 d축, q축의 전압신호의 정상분 v_dp, v_qp가 가산되어, 식(14)에 나타내는 제어신호 C_d, C_q가 생성된다. 그리고, 2 상의 제어신호 C_d, C_q가 3상의 제어신호 C_u, C_v, C_w로 변환된다. 그리고, 스텝 S11에서 취득된 상전압신호 v_Rn, v_Sn, v_Tn과, 스텝 S12에서 추출된 영상전압신호 v_o가, 가산된다. 그리고, 그 가산신호가, 제어신호 C_u, C_v, C_w에 가산되어 게이트 제어신호 G_u', G_v', G_w'가 생성된다.

그리고, 삼각파 신호가 생성되어, 삼각파 신호와 게이트 제어신호 G_u', G_v', G_w'와의 비교에 의해 게이트 펄스 신호 Gu, Gv, Gw, Gx, Gy, Gz가 생성된다. 그리고, 게이트 펄스 신호 Gu, Gv, Gw, Gx, Gy, Gz는, I/O부(44)를 통하여 전력변환기 (4)의 트랜지스터 4u, 4v, 4w, 4x, 4y, 4z의 각 게이트에 출력된다. 스텝 S16은, 가산수단(29), 2상 3상 변환수단(30), 가산수단(31,32), 캐리어 주파수 발생수단 (33) 및 제어펄스신호 생성수단(34)으로 실시되는 처리에 대응한다.

그리고, 전력변환 제어처리를 종료하는지 아닌지가 판별된다(스텝 S17). 전력변환 제어처리를 종료하지 않은 경우(스텝 S17 ; NO), 스텝 S11로 이행된다. 전력변환 제어처리를 종료하는 경우(스텝 S17 ; YES), 전력변환 제어처리를 종료한다.

이상, 본 실시형태의 전력변환장치(100A)에 의하면, 제 1의 실시형태의 전력변환장치(100)와 같은 효과를 이룬다.

한편, 상기 실시형태 및 변형예에 있어서의 기술은, 본 발명에 관한 순시전압저하회로, 순시전압저하 보상방법 및 순시전압저하 보상프로그램의 일례이며, 이 것에 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, 상기 각 실시형태 및 각 변형 예의 적어도 2가지를 적당히 조합해도 좋다.

예를 들면, 제 2의 실시형태를 제 1∼제 4의 변형예에 적용하는 구성으로 해도 좋다.

또한, 상기 실시형태 및 변형예에서는, 입력전류 제어신호에, d축, q축의 전압신호의 정상분 v_dp, v_qp를 가산하여, 2상-3상 변환을 실시하여, 상전압신호 v_Rn, v_Sn, v_Tn및 영상전압신호 v_o가 가산되는 구성으로 했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 입력전류 제어신호에, d축, q축의 전압신호의 정상분 v_dp, v_qp및 역상분 v_dn, v_qn 및 영상전압신호 v_o을 가산하여, 2상-3상 변환을 실시하는 구성으로 해도 좋다.

그 외, 상기 실시형태 및 변형예에 있어서의 전력변환 시스템(1α∼1ε)의 세부 구성 및 상세 동작에 관해서도, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적당히 변경 가능하다.

도 1은 본 발명에 관한 제 1의 실시형태의 전력변환 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.

도 2는 전력변환장치의 상세 구성을 나타내는 도면이다.

도 3은 (a)은, 순시전압저하 발생시의 3상의 입력전압과 출력전압을 나타내는 도면이다.

(b)는, 순시전압저하 발생시의 3상의 입력 전류와 출력전압을 나타내는 도면이다.

도 4는 제 2의 변형예의 전력변환 시스템을 나타내는 도면이다.

도 5는 제 3의 변형예의 전력변환 시스템을 나타내는 도면이다.

도 6은 제 4의 변형 예의 전력변환 시스템을 나타내는 도면이다.

도 7은 본 발명에 관한 제 2의 실시형태의 전력변환 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.

도 8은 전력변환 제어를 나타내는 플로우차트이다.

도 9는 종래의 전력변환 시스템의 구성을 나타낸다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1α, 1β, 1γ,1δ, 1ε, 1ζ : 전력변환 시스템

1 : 3상 교류전원 100, 100A, 100B : 전력변환장치

2 : 주회로부 3 : 교류입력부

3a : 접점 3b : 센서

3c : 교류 리액터 4 : 전력변환기

4u, 4v, 4w, 4x, 4y, 4z : 트랜지스터

5 : 직류출력부 5a : 콘덴서

5b : 센서 5c : 접점

8, 8A : 순시전압저하 보상회로 10a, 21 : 전압검출수단

10 : 선간전압 검출수단 11 : 선간 상전압 변환수단

12, 14 : 3상 2상 변환수단 13, 20 : 전류검출수단

15 : 영상전압 추출수단 16 : 상전압 추출수단

17 : 동기신호 생성수단 18 : 정상역상 분리수단

19, 30 : 2상 3상 변환수단 22, 27 : 감산수단

23 : 곱셈수단 24 : 직류전압 제어수단

25, 29, 31, 32 : 가산수단 26 : 입력전류지령 변환수단

28 : 입력전류 제어수단 33 : 캐리어 주파수 발생수단

34 : 제어펄스신호 생성수단 200, 300 : DC/AC변환회로

201∼206, 301∼304 : 트랜지스터 400 : DC/DC변환회로

9 : 직류부하 9A : 3상 교류부하

9B : 단상 교류부하 41 : CPU

42 : RAM 43 : ROM

44 : I/O부 45 : 버스

4A : 정류기 8B : 콘덴서 유닛

Claims

제어펄스신호에 기초하여 3상교류를 직류로 변환하는 전력변환기에 입력되는 3상전압을 검출하여 3상 전압신호를 출력하는 제 1의 전압검출수단과,

상기 검출된 3상 전압신호를 2상 전압신호로 변환하는 제 1의 3상 2상 변환수단과,

상기 전력변환기에 입력되는 3상 전류를 검출하여 3상 전류신호를 출력하는 제 1의 전류검출수단과,

상기 검출된 3상 전류신호를 2상 전류신호로 변환하는 제 2의 3상 2상 변환수단과,

입력전류 지령신호 및 상기 2상 전류신호의 제 1의 편차신호를 생성하는 제 1의 감산수단과,

상기 제 1의 편차신호에 기초하여 입력전류 제어신호를 생성하는 입력전류 제어수단과,

상기 2상 전압신호를 상기 입력전류 제어신호에 가산하는 제 1의 가산수단과,

상기 2상 전압신호가 가산된 입력전류 제어신호를 3상 제어신호로 변환하는 제 1의 2상 3상 변환수단과,

상기 3상 제어신호에 기초하여, 상기 전력변환기의 제어펄스신호를 생성하여 상기 전력변환기에 출력하는 제어펄스신호 생성수단을 구비하는 것을 특징으로 하 는 순시전압저하 보상회로.
제 1 항에 있어서, 상기 변환된 2상 전압신호를 정(正)상분 및 역(逆)상분으로 분리하는 정상역상 분리수단과,

상기 분리된 2상 전압신호의 역상분을 3상 전압신호의 역상분으로 변환하는 제 2의 2상 3상 변환수단과,

상기 검출된 3상 전압신호로부터 영(零)상전압신호를 추출하는 영상전압 추출수단과,

상기 3상 전압신호의 역상분 및 상기 영상전압신호를 상기 3상 제어신호에 가산하는 제 2의 가산수단을 구비하고,

상기 제 1의 가산수단은, 상기 분리된 2상 전압신호의 정상분을 상기 입력전류 제어신호에 가산하고,

상기 제어펄스신호 생성수단은, 상기 3상 전압신호의 역상분 및 상기 영상전압신호가 가산된 3상 제어신호에 기초하여, 상기 제어펄스신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 순시전압저하 보상회로.
제 2 항에 있어서, 상기 전력변환기로부터 출력되는 직류전압을 검출하여 직류전압신호를 출력하는 제 2의 전압검출수단과,

전압지령치 신호 및 상기 직류전압신호의 제 2의 편차신호를 생성하는 제 2의 감산수단과,

상기 제 2의 편차신호에 기초하여 직류전압 제어신호를 생성하는 직류전압 제어수단과,

상기 직류전압 제어신호 및 상기 2상 전압신호의 정상분에 기초하여 상기 입력전류 지령신호를 생성하는 입력전류지령 변환수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 순시전압저하 보상회로.
제 3 항에 있어서, 상기 전력변환기로부터 출력되는 직류전류를 검출하여 직류전류신호를 출력하는 제 2의 전류검출수단과,

상기 직류전압신호 및 상기 직류전류신호를 곱셈하여 직류전력신호를 생성하는 곱셈수단과,

상기 직류전력신호를 상기 직류전압 제어신호에 가산하는 제3의 가산수단을 구비하고,

상기 입력전류지령 변환수단은, 상기 직류전력신호가 가산된 직류전압 제어신호 및 상기 2상 전압신호의 정상분에 기초하여 상기 입력전류 지령신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 순시전압저하 보상회로.
제 2 항에 있어서, 상기 3상 전압신호로부터 상전압신호를 추출하는 상전압 추출수단과,

상기 추출된 상전압신호로부터 동기신호를 생성하여 출력하는 동기신호 생성수단을 구비하고,

상기 제 1의 3상 2상 변환수단, 상기 제 2의 3상 2상 변환수단, 상기 제 1의 2상 3상 변환수단 및 상기 제 2의 2상 3상 변환수단은, 상기 동기신호에 동기하여 동작하는 것을 특징으로 하는 순시전압저하 보상회로.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1의 전압검출수단은,

상기 전력변환기에 입력되는 3상 선간전압을 검출하여 3상 선간전압신호를 출력하는 선간전압 검출수단과,

상기 검출된 3상 선간전압신호를 3상 전압신호로 변환하는 선간 상전압 변환수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 순시전압저하 보상회로.
상기 전력변환기와, 제 1 항 내지 제 6 항 중의 어느 한 항에 있어서의 순시전압저하 보상회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 전력변환장치.
제어펄스신호에 기초하여 3상교류를 직류로 변환하는 전력변환기에 입력되는 3상전압을 검출하여 3상 전압신호를 출력하는 제 1의 전압검출공정과,

상기 검출된 3상 전압신호를 2상 전압신호로 변환하는 제 1의 3상 2상 변환공정과,

상기 전력변환기에 입력되는 3상 전류를 검출하여 3상 전류신호를 출력하는 제 1의 전류검출공정과,

상기 검출된 3상 전류신호를 2상 전류신호로 변환하는 제 2의 3상 2상 변환 공정과,

입력전류 지령신호 및 상기 2상 전류신호의 제 1의 편차신호를 생성하는 제 1의 감산공정과,

상기 제 1의 편차신호에 기초하여 입력전류 제어신호를 생성하는 입력전류 제어공정과,

상기 2상 전압신호를 상기 입력전류 제어신호에 가산하는 제 1의 가산공정과,

상기 2상 전압신호가 가산된 입력전류 제어신호를 3상 제어신호로 변환하는 제 1의 2상 3상 변환공정과,

상기 3상 제어신호에 기초하여, 상기 전력변환기의 제어펄스신호를 생성하여 상기 전력변환기에 출력하는 제어펄스신호 생성공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 순시전압저하 보상방법.
제 8 항에 있어서, 상기 변환된 2상 전압신호를 정상분 및 역상분으로 분리하는 정상역상 분리공정과,

상기 분리된 2상 전압신호의 역상분을 3상 전압신호의 역상분으로 변환하는 제 2의 2상 3상 변환공정과,

상기 검출된 3상 전압신호로부터 영상전압신호를 추출하는 영상전압 추출공정과,

상기 3상 전압신호의 역상분 및 상기 영상전압신호를 상기 3상 제어신호에 가산하는 제 2의 가산공정을 포함하고,

상기 제 1의 가산공정에 있어서, 상기 분리된 2상 전압신호의 정상분을 상기 입력전류 제어신호에 가산하고,

상기 제어펄스신호 생성공정에 있어서, 상기 3상 전압신호의 역상분 및 상기 영상전압신호가 가산된 3상 제어신호에 기초하여, 상기 제어펄스신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 순시전압저하 보상방법.
제 9 항에 있어서, 상기 전력변환기로부터 출력되는 직류전압을 검출하여 직류전압신호를 출력하는 제 2의 전압검출공정과,

전압지령치 신호 및 상기 직류전압신호의 제 2의 편차신호를 생성하는 제 2의 감산공정과,

상기 제 2의 편차신호에 기초하여 직류전압 제어신호를 생성하는 직류전압 제어공정과,

상기 직류전압 제어신호 및 상기 2상 전압신호의 정상분에 기초하여 상기 입력전류 지령신호를 생성하는 입력전류지령 변환공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 순시전압저하 보상방법.
제 10 항에 있어서, 상기 전력변환기로부터 출력되는 직류전류를 검출하여 직류전류신호를 출력하는 제 2의 전류검출공정과,

상기 직류전압신호 및 상기 직류전류신호를 곱셈하여 직류전력신호를 생성하 는 곱셈 공정과,

상기 직류전력신호를 상기 직류전압 제어신호에 가산하는 제 3의 가산공정을 포함하고,

상기 입력전류지령 변환공정에 있어서, 상기 직류전력신호가 가산된 직류전압 제어신호 및 상기 2상 전압신호의 정상분에 기초하여 상기 입력전류 지령신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 순시전압저하 보상방법.
제 9 항에 있어서, 상기 3상 전압신호로부터 상전압신호를 추출하는 상전압 추출공정과,

상기 추출된 상전압신호로부터 동기신호를 생성하여 출력하는 동기신호 생성공정을 포함하고,

상기 제 1의 3상 2상 변환공정, 상기 제 2의 3상 2상 변환공정, 상기 제 1의 2상 3상 변환공정 및 상기 제 2의 2상 3상 변환공정에 있어서, 상기 동기신호에 동기하여 동작하는 것을 특징으로 하는 순시전압저하 보상방법.
제 8 항 내지 제 12 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1의 전압검출공정은,

상기 전력변환기에 입력되는 3상 선간전압을 검출하여 3상 선간전압신호를 출력하는 선간전압검출공정과,

상기 검출된 3상 선간전압신호를 3상 전압신호로 변환하는 선간 상전압 변환 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 순시전압저하 보상방법.
컴퓨터를,

제어펄스신호에 기초하여 3상 교류를 직류로 변환하는 전력변환기에 입력되는 3상전압을 검출하여 3상 전압신호를 출력하는 제 1의 전압검출수단,

상기 검출된 3상 전압신호를 2상 전압신호로 변환하는 제 1의 3상 2상 변환수단,

상기 전력변환기에 입력되는 3상 전류를 검출하여 3상 전류신호를 출력하는 제 1의 전류검출수단,

상기 검출된 3상 전류신호를 2상 전류신호로 변환하는 제 2의 3상 2상 변환수단,

입력전류 지령신호 및 상기 2상 전류신호의 제 1의 편차신호를 생성하는 제 1의 감산수단,

상기 제 1의 편차신호에 기초하여 입력전류 제어신호를 생성하는 입력전류 제어수단,

상기 2상 전압신호를 상기 입력전류 제어신호에 가산하는 제 1의 가산수단,

상기 2상 전압신호가 가산된 입력전류 제어신호를 3상 제어신호로 변환하는 제 1의 2상 3상 변환수단,

상기 3상 제어신호에 기초하여, 상기 전력변환기의 제어펄스신호를 생성하여 상기 전력변환기에 출력하는 제어펄스신호 생성수단으로서 기능시키기 위한 순시전 압저하 보상프로그램.
제 14 항에 있어서, 상기 컴퓨터를,

상기 변환된 2상 전압신호를 정상분 및 역상분으로 분리하는 정상역상 분리수단,

상기 분리된 2상 전압신호의 역상분을 3상 전압신호의 역상분으로 변환하는 제 2의 2상 3상 변환수단,

상기 검출된 3상 전압신호로부터 영상전압신호를 추출하는 영상전압 추출수단,

상기 3상 전압신호의 역상분 및 상기 영상전압신호를 상기 3상 제어신호에 가산하는 제 2의 가산수단으로서 기능시키고,

상기 제 1의 가산수단은, 상기 분리된 2상 전압신호의 정상분을 상기 입력전류 제어신호에 가산하고,

상기 제어펄스신호 생성수단은, 상기 3상 전압신호의 역상분 및 상기 영상전압신호가 가산된 3상 제어신호에 기초하여, 상기 제어펄스신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 순시전압저하 보상프로그램.
제 15 항에 있어서, 상기 컴퓨터를,

상기 전력변환기로부터 출력되는 직류전압을 검출하여 직류전압신호를 출력하는 제 2의 전압검출수단,

전압지령치 신호 및 상기 직류전압신호의 제 2의 편차신호를 생성하는 제 2의 감산수단,

상기 제 2의 편차신호에 기초하여 직류전압 제어신호를 생성하는 직류전압 제어수단,

상기 직류전압 제어신호 및 상기 2상 전압신호의 정상분에 기초하여 상기 입력전류 지령신호를 생성하는 입력전류지령 변환수단으로서 기능시키는 것을 특징으로 하는 순시전압저하 보상프로그램.
제 16 항에 있어서, 상기 컴퓨터를,

상기 전력변환기로부터 출력되는 직류전류를 검출하여 직류전류신호를 출력하는 제 2의 전류검출수단,

상기 직류전압신호 및 상기 직류전류신호를 곱셈하여 직류전력신호를 생성하는 곱셈수단,

상기 직류전력신호를 상기 직류전압 제어신호에 가산하는 제 3의 가산수단으로서 기능시키고,

상기 입력전류지령 변환수단은, 상기 직류전력신호가 가산된 직류전압 제어신호 및 상기 2상 전압신호의 정상분에 기초하여 상기 입력전류 지령신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 순시전압저하 보상프로그램.
제 15 항에 있어서, 상기 컴퓨터를,

상기 3상 전압신호로부터 상전압신호를 추출하는 상전압 추출수단,

상기 추출된 상전압신호로부터 동기신호를 생성하여 출력하는 동기신호 생성수단으로서 기능시키고,

상기 제 1의 3상 2상 변환수단, 상기 제 2의 3상 2상 변환수단, 상기 제 1의 2상 3상 변환수단 및 상기 제 2의 2상 3상 변환수단은, 상기 동기신호에 동기하여 동작하는 것을 특징으로 하는 순시전압저하 보상프로그램.
제 14 항 내지 제 18 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1의 전압검출수단은,

상기 전력변환기에 입력되는 3상 선간전압을 검출하여 3상 선간전압신호를 출력하는 선간전압 검출수단과,

상기 검출된 3상 선간전압신호를 3상 전압신호로 변환하는 선간 상전압 변환수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 순시전압저하 보상프로그램.