KR920010407B1

KR920010407B1 - 3상변환장치

Info

Publication number: KR920010407B1
Application number: KR1019900009783A
Authority: KR
Inventors: 유신 야마모토; 노부오 사시다; 유코 야마사키; 다카오 가와바타
Original assignee: 미쓰비시덴키가부시키가이샤; 시키모리야
Priority date: 1989-06-29
Filing date: 1990-06-29
Publication date: 1992-11-27
Also published as: JP2575500B2; KR910002094A; US5182463A; JPH0336930A

Abstract

내용 없음.

Description

3상변환장치

제1도는 본 발명의 한 실시예를 나타내는 전체회로구성도.

제2도는 제1도의 실시예의 주요회로부를 나타내는 회로도.

제3도는 제1도의 실시예의 전류컨트롤러의 원리를 나타내는 개략회로도.

제4도는 제3도와 같이 제1도의 실시예의 전압컨트롤러의 원리를 나타내는 개략회로도.

제5도,제6도,제7도는 제1도의 실시예의 교류전원전류의 진동을 억제하는 원리를 나타내는 회로도.

제8도는 진동을 억제함에 있어서 사용되는 전달함수의 게인(gain)을 나타내는 특성도.

제9도는 제1도의 실시예의 3상변환수단의 실시예를 나타내는 회로도.

제10도는 종래의 변환장치를 나타내는 블록도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 인버터 2A : 3강교류전원

3 : 부하 4 : 축전지

8 : 부하모선 301 : 전류컨트롤러

303 : 전압컨트롤러 305 : 연산기

308,313 : 계수(係數)기 500,501 : 나눗셈기

본 발명은, 3상변환장치에 관한 것으로, 특히 교류전원과 병렬로 운전되고 부하모선전압을 항상 정현파의 소망하는 값으로 유지할 수 있는 3상변환장치에 관한 것이다.

종래, 상기와 같은 구성의 변환장치는, 그 대표라 할 수 있는 인버터에 의해 이루어지고 있었으나, 인버터는 제어가 어렵고 충분히 원리가 해명되어 있지 않으므로 실용화 되고 있지 않은 현상에 놓여 있다.

제10도는 일본국 소화 52년 전기학회전국대회 강영논문집, 제864865페이지에 게재되어 있는, 가와바타 다카오 및 기요미야 다다아키의 공통저술논문 “무정전 전원장치의 한 방식”에 설명된 종래의 변환장치를 보이는 블록도이고, 이 도면에 있어서 1은 직류를 교류로 변환시키는 인버터, 2는 이 인버터(1)과 병렬운전하는 정현파의 교류전원전압 V_B를 공급하는 교류전원, 3은 부하, 4는 직류전원전압 V_D를 공급하는 직류전원 즉 축전지이고, 5,6은 인버터(1)의 출력을 저역여파(濾波)시키는 인덕턴스 L_S와 컨덴서 C_P이고, 7은 교류전원(2)와 부하(3) 사이에 삽입되어 15%의 유도성분을 포함하는 인덕턴스 L_B, 8은 교류전원(2)와 부하(3) 및 인버터(1)과 부하(3)을 접속하고 부하(3)에 모선전압 V_C를 공급하는 부하모선이고, 이상으로써 종래예의 주회로를 구성한다.

다음은 제어회로를 구성하는 요소들로, 103은 인버터(1)에서 축전지(4)로 공급하는 충전전류를 검출하는 전류검출회로 CS₄, 104는 부하모선(8)의 모선전압 V_C를 검출하는 전압검출회로 VS₁, 106은 축전지(4)의 전압 V_D를 검출하는 전압검출회로 VS₃, 204는 교류전원전압 V_B와 인버터(1)의 출력과의 위상을 Δφ를 검출하는 위상차검출회로 PC, 205는 후술하는 발진기 OSC(600)과 함께 위상동기루프 PLL회로를 구성하고, 위상차검출회로(204)에 의해 검출되어 피드백된 위상차 Δφ가 입력되면, 이것을 증폭시키는 PLL증폭기(PLL)이고 이 출력을 발진기(600)으로 공급하고, 그 값에 따라 발진출력주파수를 변화시켜 인버터(1)로 제어신호를 송출시키고, 이 인버터(1)을 피드백제어시키는 것이다. 304는 후술하는 바와 같이 인버터(1)의 전압을 제어하는 기준치를 주는 전압설정회로 V_CREF, 310은 전류검출회로(103)의 검출치와 후술하는 전압제어증폭기에서 축전지(4)의 충전전류를 지시하는 전류지령치가 입력되면, 그 차의 값에 의해 PLL증폭기(205)에 위상차지령치φREF를 공급하는 전류제어증폭기 CC₂, 311은 전압검출회로(106)으로 검출된 축전지전압 V_D와 다음에 설명하는 전압설정치가 입력되고, 축전지(4)의 출력전류를 지시하는 전류지령치를 공급하는 전압제어증폭기 VC₂, 312는 이 전압제어증폭기(311)에 상술한 전압설정 치를 주는 전압설정회로 V_DREF이고, 402,404,405,406은 각각 전압검출회로(104) 및 전압설정회로(304)와 전압제어증폭기(601)과의 사이, 위상차검출회로(204) 및 전류제어증폭기(310)과 PLL증폭기와의 사이, 전류검출회로(103) 및 전압제어증폭기(311)과 전류제어증폭기(310)과의 사이, 전압검출회로(106) 및 전압설정회로(312)와 전압제어증폭기(311)과의 사이에 삽입된 가감산기, 600은 상술한 발진기 OSC, 고리고 601은 전압설정회로(304)에서 나오는 전압설정치와 전압검출회로(104)에서 검출된 모선전압 V_C와의 차에 따라 인버터(1)의 전압을 제어하는 상술한 전압제어증폭기이다.

종래의 변환장치는 상술한 바와 같이 구성되고, 그 동작은 다음과 같이 된다. 먼저, 주회로에 대해 보면, 축전지(4)로부터의 직류전압 V_D는 인버터(1)에서 교류로 변환되고, 그 출력은 인덕턴스(5)와 컨덴서(6)에 의해 고조파가 제거되고, 부하(3)이 접속된 부하모선(8)에 정현파전압 V_C를 공급한다. 한편. 교류전원(2)는 인덕턴스(7)를 거쳐서 부하모선(8)에 접속되고, 교류전원전압 V_B와 모선전압 V_C의 위상차를 Δφ라 하고 sinΔφ에 비례한 유효전력이 부하모선(8)로 유입하고 있다. 이 유전력은 부하(3)의 요구하는 유효전력과 축전지(4)로의 충전전력 및 인버터(1)의 손실의 합과 같다.

다음에 제어회로에 다음과 같이 동작한다. 위상차검출회로(204)는 교류전원(2)의 전원전압 V_B와 인버터(1)의 출력전압과의 위상차 Δφ를 검출하고 이것은 PLL증폭기(205)와 발진기(600)으로 구성된 PLL회로에 피드백된다. 전압제어증폭기(311)은 축전지(4)의 전압 V_D에 대한 전압검출회로(106)에 의한 검출치와, 전압설정회로(312)의 전압설정치와의 차에 따라 축전지(4)를 충전시키는 충전전류의 지령치를 출력한다.

전류제어증폭기(310)은 이 전류지령치와 전류검출회로(103)에 의한 축전지(4)에서 나오는 직류전류의 검출치와의 차에 따라 PLL증폭기(205)에 위상차의 지령치 φREF를 준다. 이와 같이 하여, 인버터(1)의 운전위상은, 교류전원전압 V_B보다 적당히 지연되고, 한편 항상 축전지(4)를 전압설정회로(312)가 지령하는 설정전압으로 충전하면서, 부하(3)이 요구하는 유효전력을 교류전원(2)로부터 취하도록 하는 값으로 주어진다.

또, 여기서는 위상차검출회로(204)에 피드백된 인버터(1)측의 위상을 인버터(1)의 출력으로부터 취하도록 하고 있으나, 도면의 점선으로 표시된 바와 같이 컨덴서(6)의 단자전압을 취하도록 하여도 좋다 이것은 이단자전압과 인버터(1)의 출력이 거의 같은 경향의 거동(擧動)을 나타내기 때문이다.

다음에 전압제어증폭기(601)은 전압설정회로(304)의 설정전압과 전압검출회로(104)로 검출된 부하모선(8)의 모선전압의 검출치와 차에 따라 인버터(1)의 출력전압을 제어한다. 단, 이 제어는 전압의 평균치에 따른 제어이다.

상기 설명한 바와 같은 종래의 변환장치에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다.

(1) 종래의 변환장치에 있어서는 출력전압의 평균치를 제어하는 것이므로, 부하전력의 급변에 따라 인버터의 출력전압 위상을 신속하게 변화시키기가 곤란하고, 수 사이클 이상의 시간을 필요로 하고, 그 사이에 축전지의 충전 또는 방전이 발생되고, 축전지의 축전량의 변동이 발생하였다.

(2) 모선전압은 그 평균치에 따라 제어되므로, 정류기등의 고조파가 많은 부하일 경우는 모선전압에 이그러짐을 발생하였다.

(3) 인버터는 통상의 전압형인버터에 필터를 붙이고, 정현파전압이 얻어질 수 있게 구성되어 있으므로, 과전류에 약하고, 교류전원전압이 급변할 경우 과대한 횡류(橫流)가 발생하고, 인버터가 변환작용을 못하게 될 두려움이 많았다.

(4) 종래 기술에 있어서는, 3상의 경우에 각 상의 전원전압과 부하사이에 불평형이 있을 경우, 각 상의 부하모선전압을 평형된 3상으로 확보하는 방법에 대해 전혀 해명되어 있지 않았다. 즉, 모든 상을 같이 제어할뿐 이었다.

본 발명은, 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 모선전압에 이그러짐을 이르키지 않고, 부하가 급변할 경우에도 인버터가 정상으로 동작할 수 있는 3상변환장치를 얻는 것을 목적으로 하고 있다.

또, 본 발명은, 인버터에 한정된 것만은 아니며, 인버터와 사이클로컨버터와를 결합시킨 방식등 다른 방식에도 적용시킬 수 있게 한 3상변환장치를 얻는 것을 또 다른 목적으로 하고 있다.

본 발명에 관한 3상변환장치는, 3상의 교류전원과 3상의 변환기가 공통의 부하모선에 대해 병렬운전하고, 부하전력을 분담하여 공급하는 3상변환장치에 있어서, 상기 변환기를 구성하는 반도체 스위치의 적어도 일부가 반사이클 사이에 복수회의 스위치동작을 행함과 동시에, 상기 변환기의 출력전압의 순간치지령을 발생하는 출력전압지령발생수단과, 상기 교류변환기의 출력전압의 순시치 지령과 출력전압의 편차를 작게할 수 있게 제어하는 순시전압제어수단과를 갖추고, 상기 변환기의 출력전압의 상기 전원에 대한 위상의 제어가 임의의 시점에서 개시되도록 한 것이다.

본 발명에 있어서는, 변환기에 고속스위치소자를 내장시키고 반사이클 동안에 복수회의 스위동작을 행하고, 변환기의 교류출력전류파형을 지령치에 추종시켜. 부하모선전압이 항상 소정의 정현파로 되도록 제어한다. 또 순시전압제어수단을 거쳐서 변환기에 그 출력전류지령치를 줌과 동시에, 그전 단계에 리미터를 설치하여, 이에 의해 교류전원전압의 급변등에 의해 발생하는 출력과전류를 변환기의 기본특성에 의해 본질적으로 방지한다. 또, 변환기는, (a) 부하에 흐르는 3상의 각 상전류와 인덕턴스에 흐르는 3상교류전원으로부터 나오는 각 상전류와의 차의 전류치와, (b) 부하모선의 3상의 각 상전압과 이 부하모선전압의 소망하는 3상지령치와의 편차를 보정하는 순시전압제어수단으로부터의 전류지령치와의 합을 출력전류지령치로 하여 입력한다. 여기서 (a)항은, 전류마이너루프를 구성하는 순시전압제어수단에 관계되나, 부하전류의 정보를 포함하고 있으므로, 이것을 변환기가 순시추종제어함으로써, 고조파를 포함한 부하전류를 변환기가 순시에 추종하고, 부하모선전압의 이그러짐이 제어된다. 또, 교류전원전압이 변동한 결과, (a)항에 포함된 교류전원전류가 변화하드라도 즉시 반영되므로, 부하모선전압은 영향을 받지 않고, 정전압을 유지할 수가 있다.

이들 이외의 원인에 의한 모든 전압편차는 (b)항의 순시전압제어수단의 출력인 전류지령치에 의해 수정되고, 부하모선전압이 정현파로 유지된다.

또, 본 발명에 의한 제어는, 변환기의 각 상의 전류전압을 수시제어한것이므로, 3상의 전원전압이나 부하전류의 불평형에 대해, 부하모선전압을 3상평형으로 유지할 수 있다.

제1도는 본 발명에 의한 3상변환장치의 한 실시예를 나타내는 전체회로구성도이고, 도면에 있어서 1은, 예로서, 고주파스위치소자의 풀브리지 구성으로 이루어지고, 직류를 임의의 전압과 주파수의 3상교류 V_A,II_A로 변환하는 변환기로서의 고주파 PWM 방식인버터, 2A는 3상교류

, II_B를 공급하는 3상교류전원, 3은 부하, 4는 인버터(1)에 직류 V_D를 공급하고, 3상교류전원(2A)가 정전시에 부하(3)에 전력을 공급하는 에너지축선수단으로서의 축전지, 5와 6은 인버터(1)에 대해 각각 직렬과 병렬로 접속되고, 인버터(1)의 출력 V_A, II_A로부터 고조파를 제거시키는 교류필터를 구성하는 인덕턴스 L_S와 컨덴서 C_P, 7은 3상교류전원(2A)와 부하(3)사이에 직렬로 접속된 인덕턴스 L_B, 8은 3상교류전원(2A) 및 인버터(1)로부터의 전력을 부하(3)으로 공급하는 부하모선, 9는 3상교류전원(2A)와 인덕턴스(7)사이에 삽입되고, 3상교류전원(2A)가 정전을 이르킬때 이것을 차단시키는 강제차단형의 정지형 스위치이다. 이상으로 본 실시예의 주회로를 구성한다. 또, 제1도에 있어서는 3상을 간단히 하여 단결선도로서 나타냈으나, 본 발명은 3상을 대상으로 하는 것으로, 전압전류에는 벡터표시를 사용하기도 하고, 이 표기에 대해서는 다음에 적절한 설명을 하기로 한다. 먼저 이상의 설명에서 사용한 기호는 다음과 같다.

여기서, 첨가 U,V,W는 각각 3상교류의 성분을 나타낸다. 또, 제어회로의 구성은 다음과 같이 된다.

제1도에 있어서, 100,101,102는 각각 인버터(1)의 축력측에 설치된 교류필터에, 부하모선(8)에, 그리고 부하(3)의 입력측에 결합되고, 인버터(1)에서 나오는 인버터출력전류 II_A, 3상교류전원(2A)에서 나오는 교류전원전류 II_B, 및 부하(3)에 흘러들어가는 부하전류 I_L의 순시치를 검출하는 3상전류검출회로 C_S1,C_S2,C_S3. 103은 축전지(4)의 축력측에 결합되고, 축전지충전전류 I_D를 검출하는 축전지충전전류검출회로 C_S4. 104,105는 각각 부하모선(8) 및 3상교류전원(2A)와 인덕턴스(7) 사이에 접속되고, 각각 부하모선전압

및 3상교류전원전압 V_B의 순시치를 검출하는 3상전압검출회로 V_S1,V_S2. 106은 축전지(4)의 출력측에 접속되고, 축전지전압 V_D를 검출하는 축전지전압검출회로 V_S3. 200은 3상변환장치의 상술한 주회로로써 검출한 전압, 전류가 3상교류이나, 제어회로에 있어서 연산의 편의상 후술하는 바와 같이 일단 3상을 2상으로 (이 경우의 좌표계를 d-q 2축 좌표라 부르고, 이 성분을 d,q로 나타내는 것으로 한다) 변환시키고, 후술하는 바와 같이 계수연산 등을 실시한 다음, 재차 3상으로 변환시키도록 하고 있으며, 이때의 2상으로부터 3상으로의 좌표변환을 행하는 2상/3상변환회로, 201,202,203은 각각 3상전류검출회로(101), 3상전압검출회로(104), 3상전류검출회로(102)에 각각 전속되고, 2상/3상변환회로(200)과는 반대로, 3상에서 2상으로의 좌표변환을 행하는 3상/2상변환회로. 204,205,206,207은 위상동기회로를 구성하고, 204는 3상전압검출회로(105)에 접속되고, 이로부터 교류전원전압

가 입력됨과 동시에 후단에서 발생된 동기신호인 카운터계수치 θ 가 입력되고, 이들의 위상차 Δφ를 검출하는 위상차검출회로 PC. 205는 비례적분형등의 증폭회로로 구성되고, 위상차검출회로(204)에 접속되어 위상차 Δφ가 입력되고, 이것을 증폭하고, 또 증폭신호를 출력하는 위상동기회로 PLL. 206은 이 위상동기회로(205)에 접속되어 증폭신호가 입력되고, 이의 크기에 따른 주파수의 신호를 출력하는 전압/주파수변환회로 V/F 207은 이 전압/주파수변환회로(206)에 접속되어, 입력된 신호의 주파수를 분주(分周)한 신호를 카운터계수치 θ로서 출력하는 카운터 COUNT이고, 위상동기회로(205)는 이 카운터계수치 θ와 3상교류전원(2A)의 위상이 동기되도록 동작하고, 따라서 카운터(207)의 계수치 θ는 3상교류전원(2A)의 위상에 따른 값을 갖고, 이 카운터계수치 θ로 3상/2상변환회로(201),(202),(203), 2상/3상변환회로(200)의 시간베이스를 정함으로써, 제어회로의 시간축, 따라서 위상관계가 3상교류전원(2A)의 것에 고정되게 한다.

또, 제어회로에서 사용되는 기호는 다음과 같다.

V_B: 교류전원전압의 진폭

P_L: 부하전력

P_B: 충전에 필요한 전력

P : 교류전원에 공급되어야 할 전력

V_D ^*: 축전지전압지령치

I_D ^*: 충전전류지령치

ω : 출력주파수

여기서, *는 지령치를, A는 d-q 2축좌표계에서의 값을 나타낸다.

제어회로는, 또 다음의 것으로 구성되고 있다. 제1도에 있어서, 300은 인버터(1)에 접속되고, 후단으로부터 인버터출력전압지령치

가 입력되면, 이것을 펄스폭변조(PWM)하여 인버터(1)로 송출하는 PWM회로. 301은 그 출력측이 이 PWM회로(300)로 접속되고, 3상전류검출회로(100)로부터 인버터출력전류 II_A를 가감산기(400)을 통해서 받음과 동시에 후단으로부터 인버터출력전류지령치

를 PWM회로(300)으로 송출하는 순시전압제어수단으로서의 전류컨트롤러 CC₁. 302는 이 출력측의 가감산기(400)을 통해서 전류컨트롤러(301)에 접속되고, 또 그 입력측이 가감산기(401)을 통해서 3상전류검출회로(101)로 접속되어 이들 교류전원전류 II_B의 반전된 신호를 받고, 같은 방법으로 3상전류검출회로(102)로 접속되어서 이로부터 부하전류 II_L을 받고, 또 후단으로부터 가감산기(401)을 통해서 2상/3상변환회로(200)의 출력신호를 받고, 이들의 신호의 크기를 제한하는 리미터. 300은 이 출력측이 2상/3상변환회로(200)에 접속되고, 그 입력측이 가감산기(402)를 거쳐서, 3상/2상변환회로(202)로 접속되어 여기로부터 부하모선전압

의 극성반전신호를 받음과 동시에 후단으로부터 부하모선전압지령치

를 받아, 2상/3상변환회로(200), 가감산기(401), 리미터(302)를 거쳐서 인버터출력전류지령치 II_A ^*를 전류컨트롤러(301)으로 송출하는 순시전압제어수단으로서의 전압컨트롤러이다.

또, 전류컨트롤러(301), PWM회로(300), 인버터(1), 3상전류검출회로(100)을 포함하는 계(系)는 마이너 루프를 형성하고 있다. 또, 304는 부하모선전압진폭지령치

를 발생시키는 부하모선전압진폭지령치발생회로(V_CREF)이고, 이

와 후단으로부터의 부하모선전압위상지령치

와의 곱을 후술하는 곱셈기(503)에 의해 취한 다음, 후술하는 가감산기를 통해서 전압컨트롤러(303)으로 부하모선전압지령치

를 송출한다. 305는 출력전압지령발생수단을 구성하고, 단위벡터로서 주어지는 부하모선전압위상지령치

의 2성분 V_C ^**와 V_cq ^**중에서 3상전류검출회로(101), 3상/2상변환회로(201), 후술하는 나눗셈회로와 I_B진동억제회로에서 나오는 교류전원전류에 관한 신호의 반전신호와, 후술하는 부하전력 P_L와 축전지(4)의 충전에 필요한 전력 P_D와의 합을 후술하는 계수기(308)을 거쳐서 얻어진 부하전력 P_L에 관한 신호들로부터 얻어진 상기 V_cq ^**가 입력되고,

을 연산하여 V_cq ^**를 출력하는

연산기이다. 306은 상술한 바와 같이, 3상전류검출회로(101), 3상/2상변환회로(201)를 거쳐서 주어지는 교류전원전압 II_B의 성분 I_Bq가 입력됨과 동시에, 부하모선전압진폭지령치 발생회로(304)로부터 나오는 모선전압진폭지령치

V_C ^*가 입력되고, 몫

가 주어지는후술하는 나눗셈기의 출력에 포함되는 교류전원전류 II_B의 진동을, 후술하는 바와 같이 전달함수 G(S)를 통해서 V_cq ^*의 성분인

을 출력하는 I_B진동억제회로이다. 307은 3상전압검출회로 VS₂(105)에 접속되고 여기서 얻어지는 교류전원전압 V_B를 정류하고, 상기 계수기(308) 및 후술하는 정전검출회로에 그 실효치 V_B를 공급하는 정류회로. 308은 출력전압지령발생수단을 구성하고

를 연산하는 계수기. 309는 후술하는 곱셈기에 의해 연산된 부하전력 P_L=

와 축전지충전전류컨트롤러를 거쳐서 송출된 축전지(4)의 충전에 필요한 전력 P_D와를 입력하고 불필요한 주파수성분을 제거시키고 상기 계수기(308)에 교류전원으로부터 공급되게 될 전력 P를 송출하는 필터. 310은 후술하는 가감산기를 거쳐서, 축전지충전전류검출회로(103)으로부터 나오는 축전지충전전류 I_D의 반전신호와, 다음에 설명하는 축전지전압컨트롤러에서 나오는 충전전류지령치 I_D ^*를 입력하고, 상기 충전에 필요한 전력 P_D를 후술하는 가감산기를 거쳐서 상기 필터로 송출하는 상기 축전지충전전류컨트롤러 CC₂. 311은 후술하는 가감산기를 거쳐서, 축전지전압검출회로 V_S3(106)에서 나오는 축전지전압 V_D의 반전신호와, 다음에 설명하는 축전지전압지령발생회로 V_DREF(312)에서 나오는 축전지전압지령치 V_D ^*가 입력되고, 이들이 일치되도록 축전지충전전류지령치 I_D ^*를 출력하는 축전지전압컨트롤러. 312는 상기 축전지전압지령 발생회로. 313은 출력전압지령발생수단을 구성하고, 부하모선전압진폭지령치발생회로 V_CREF(304)에 접속되고, 이로부터 출력된 부하모선전압진폭지령치

를

배하여 후술하는 나눗셈기로 송출하는 이득

의 계수기. 314는 상기의 정전검출회로이고, 상기 정류회로(307)의 출력인 교류전원전압

의 실효치 V_B가 입력되고, 교류전원(2A)가 정상인 경우는 다음에 설명하는 스위치(315)를 A측으로, 정전인 경우는 B측으로 절환시키고, B측인 경우는 상기 필터(309)에의 입력이 0으로 되므로, 필터(309)의 출력 P가 그 고유의 시정수에 의해 천천히 0으로 되게 하는 것이다.

상기 출력 P가 천천히 0으로 됨으로 인하여, 이미 설명한 부하모선전압위상지령치

의 성분

도 완만히 0으로 되고, 인버터(1)은 단독운전으로 순조롭게 이행되도록 된다. 이 정전검출회로(314)는 또, 이미 설명한 강제차단형의 정지형스위치(9)를 구동시키는 다음에 설명하는 스위치(9)의 구동회로에 제어신호를 송출하고, 스위치(9)를 온·오프제어한다. 315는 상기 스위치, 316은 상기 스위치(9)의 드라이브 회로이다. 또, 400∼406은 이미 설명한 가감산기이고. 400은 전류컨트롤러 CC₁(301)과 리미터(302) 사이에 삽입되고, 401은 리미터(302)와 2상/3상변환회로(200)사이에, 402은 전압컨트롤러 VC₁(303)과 곱셈기(503) 3상/2상변환기(202)사이에, 403은 연산기(305), 나눗셈기(501) 및 I_B진동억제회로(306)사이에, 404는 이미 설명한 3상/2상변환기(203)의 출력측의 곱셈기(504)와 축전지충전전류컨트롤러(310)과 스위치(315)사이에, 405는 이미 설명한 축전지전압컨트롤러 V_C2(311)의 출력측에, 406은 그 입력측에, 각각 기재되어 있다.

또, 500,501은 상술한 출력전압지령발생수단을 구성하는 나눗셈기이고 부하모선전압의 위상지령치

의 성분

의 도출에 사용되고, 502는 같은 식으로, 이미 설명한 나눗셈기이고, I_B진동억제회로(306)의 입력측에 삽입되고. V_cq ^**의 도출에 사용된다. 503,504는 이미 설명한 곱셈기이고, 503은 연산기(305)와 가감산기(402) 사이에, 504는 3상/2상변환기(203)와 가감산기(404) 사이에, 각각 삽입되어 있다. 여기서 제1도에 나타낸 이 장치의 주회로부분, 즉 인버터(1)에서 강제차단형의 정지스위치(9)까지의 부분 및 제어회로의 PWM회로(300)을 상세히 나타내면 제2도에 나타낸 바와 같이 된다. 이 도면에 있어서 결선은 3상으로 표시되어 있다.

도시와 같이, 인버터(1)은 직렬접속의 트랜지스터 Q₁,Q₂; Q₃,Q₄; Q₅,Q₆를 병렬로 접속하고, 각각의 트랜지스터쌍에 병렬로 다이오드 D₁,D₂; D₃,D₄; D₅,D₅를 접속하고, 각각의 쌍의 접속점에서, PWM회로(300)의 지령펄스에 따라서 3상출력전압 V_AU,V_AV,V_AW를 출력하는 3상브리지인버터를 형성하고 있다. 이들의 트랜지스터와 다이오드는 수 KHz 이상의 고속스위치동작이 가능한 것으로 하고, 이에 의해 당해 장치는 종래와 같은 평균치제어가 아니고, 순시치제어를 실현시키고 있다.

상기와 같이 구성된 3상변환장치는 다음과 같이 동작한다.

우선 동작의 개요에 대해 설명한다. 상시 즉 3상교류전원(2)가 정상인 경우인, 강제차단형의 정지형스위치(9)가 온상태로 되고, 리액턴스회로(인덕턴스 L_B)(7)을 거쳐서, 3상교류전원(2A)로부터 부하(3)으로 전력이 공급된다. 인버터(1)의 3상교류전원(2A)의 교류전원전압

의 변동 및 부하(3)의 변동에 따라 무효 전력을 제어함으로써 인덕턴스 L_B(T)의 전압강하를 제어하여 부하모선전압

를 일정하게 한다. 또, 인버터(1)은 부하(3)의 고조파전류와 역위상의 전류를 발생하고, 부하(3)의 고조파에 의한 전압이그러짐을 억제한다. 또, 인버터(1)은 그 직류측(축전지(4))으로의 전력(충전전력)을 제어회로에 의해 제어하고, 축전지(4)의 충전전류와 전압을 소정의 값으로 제어한다. 이상시, 예를들어 3상교류전원(2A)가 정저인 경우는, 인버터(1)은 이것을 제어회로를 거처서 순시에 검출하고, 강제차단형의 정지스위치(9)를 개방하고, 이와 같이 하여 축전지(4)의 전력을 사용하여 단독운전한다. 3상교류전원이 다시 살아났을 경우는, 제어회로에 의해, 이것을 검출하고, 인버터(1)을 3상교류전원(2A)에 동기시키고, 강제차단형의 정지형스위치(9)를 온으로 함으로써, 3상교류전원(2A)를 평상운전으로 이행시킨다.

다음에, 동작의 상세한 내용은 다음과 같다.

먼저, 전류제어계로서의 전류컨트롤러(301)에 관해 설명한다. 제3도는 전류컨트롤러(301)의 상세한 회로도이고, 도면에 있어서 301C, 400a, 400b는 가가만기, 301a, 301b는 증폭회로이다. 인버터(1)의 출력전류 II_A의 순시치제어는 3상좌표상에서 행해진다. 제2도에 나타나 있는 바와 같이, 인버터출력전류 II_A의 3상 성분 I_AU,I_AV,I_AW는 I_AU+I_AW=-I_AW를 만족시키므로, 어느 것이든 2상을, 예를들어 I_AU,I_AV를, 제어하면 모든 성분을 제어한 것이 된다. 이 때문에, 제3도에 있어서는 I_AW의 제어를 생략하고 있다. U상의 인버터출력전류지령치 I^* _AU와 상기 I_AU의 차를 가감산기(400a)로 구하고, 그 차를 비례적분형 등의 증폭회로(301a)로 증폭하고, 이것을 PWM회로(300)의 지령치로 제어함으로써 I_AU는 I^* _AU에 추종하도록 제어된다. V상도 같은 식으로 제어된다. W상의 PWM회로(300)에 대한 지령치는 U상, V상의 PWM지령의 V^* _AU, V^* _AV가 가감산기(301c)에 주어짐으로써 V^* _AW=-V^* _AU-V^* _AV로서 주어진다.

다음에는, 상기 전류제어계에 대해 메이저루프를 이루는 전압제어계에 대해 상세히 설명한다. 이 전압제어계는 제4도에 나타나 있는 바와 같이, 주로 전압컨트롤러(303)로 이루어지고, 여기에 부하모선(8)측으로 부터의 3상/2상변환회로(202)가 접속되고, 또 인버터(1)측에 2상/3상변환회로(200)과 리미터(302)가 접속되어 있다. 이 전압컨트롤러(303)에서는 부하모선전압

의 순시치제어는 d-q 2축좌표상에서 행하고 있다.

즉, 3상좌표상의 부하모선전압

를 3상/2상변환회로(202)에 의해 d-q 2축좌표상의 신호

로 변환하고 있다. 반대로, 전압컨트롤러(303)으로부터 나오는 출력은 2상/3상변환회로(200)에 재차 3상좌표상으로 변환된다. 이 3상/2상변환회로(202)는, 위상동기수단(204),(207)로부터 나오는 출력인 카운터(207)의 계수치 θ로 부터

을 발생하는 정현파발생회로(202a)와 곱셈기(202b), (202g)와 가산기(202h),(202i)로써 구성되고, 다음에 보이는 연산을 행한다.

단,

다음에, 이 3상/2상변환회로(202)로부터의 부하모선전압의 2상성분 V_cq, V_cd와 부하모선전압지령치 V^* _cq,V^* _cd의 차가 전압컨트롤러(303)의 입력측의 가감산기(402a),(402b)로 구해지고, 그 차가 전압컨트롤로(103)의 비례적분형 등의 증폭회로(303a),(303b)로 증폭된다. 이들의 증폭신호 J_cu, J_cv로 변환된다. 이 2상/3상변환회로(200)은, 상기 카운터(207)의 계수치 θ로부터

를 발생하는 정현파발생회로(200a)와 곱셈기(200g)∼(200e)와 가산기(200h), (200i)로써 구성되고, 다음의 연상을 행한다.

연산결과 J_cu는 가감산기(401a)에서(J_cu+I_LU+I_BU)를 작성하고, 여기에 전류지령치리미터회로(302a)에서 제하을 가하고 전류지령치 I^* _Ae를 형성하고, 전류컨트롤러(301)측으로 출력한다. V상에서 관해서도 같은 식으로 처리된다. 이 전압제어계에서는, 증폭회로(303a),(303b)는 비례적분형등으로 구성되고, 부하모선전압지령치 V^* _cq, V^* _cd와 피드백된 부하모선전압 V_cq, V_cd가 각각 일치하도록 인버터출력전류지령치 II^* _A를 조정한다. 이 출력전류지령치 II^* _A를 받은 전류마이너루프로서의 전류제어계에서는 전류를 지령치, 즉 II^* _A에 순시추종시기고 있으므로

와

가 일치하도록 제어된다.

다음에, 3상교류전원(2A)가 정상인 경우, 즉 스위치(315)가 A측에 놓인 경우의 전압지령치의 작성방법에 대해 설명한다. 이 전압지령치는 3상교류전원(2A)에서 공급되는 전력 P로 구할 수 있다.

지금, 3상교류전원(2)의 U상전압이

부하모선(8)의 U상 전압이,

로 주어진다고 하면, 3상교류전원(2A)에서 인덕턴스 L_B(7)를 거처서 부하모선(8)에 유입하는 U상 전류 I_BU및 U상 전력 P_u는 다음과 같이 된다.

단,

따라서, 3상교 교류전원(2A)에서 인덕턴스 L_B(7)을 거처서 부하모선(8)로 유입하는 전력 P는

로 된다. 이와 같이 하여, 소요전력 P와 부하모선전압의 진폭지령치 V^* _m가 주어지면, 다음의 식으로부터, 교류전원전압 V_B에 대한 부하모선전압 V_C의 지연각 φ가 구해진다.

이 실시예에 있어서는 전압지령치는 교류전원전압 I_B와 동기된 d-q 2축상에서 주어지므로, 부하모선전압지령치

는 다음과 같이 된다.

이 연산이 계수기(308),(313), 나눗셈기(500),(501), 및 곱셈기(503)에 의해 실행된다. 소요전력 P는 부하전력 P_L와 축전지(4)의 충전전력 P_D의 합으로 주어진다. 부하전력은 P_L은 다음의 연산을 곱셈기(104)로 행함으로써 얻어진다.

이 경우의 축전지(4)의 충전전력은 P_D는 축전지 충전전력컨트롤러(310)에서 구해지나, 이에 대해서는 이미 설명하였으므로 여기서는 생략한다. 축전지(4)의 불필요한 방전을 될수 있는 대로 억제하기 위해서, 축전지 전압에 변환가 생긴 다음 제어하는 것이 아니고, 상기 위상지연 φ를 부하전력 P_L와 교류전원전압 V_B에 따라 신속하게 피드포워드제어가 이루어진다. 단, 이 제어를 너무 빨리하면, 부하모선전압 V_C의 위상이 급변하게 되기 때문에, 0.1초 정도로 필터(309)에 의해 위상의 변환율을 억제하도록 되어있다.

다음에는 당해제어회로에 있어서 특히 중요한 교류전원전류 II_B의 진동억제회로(306)에 대해 설명한다. 제5도는 교류전원전류 II_B와 교류전원전압

및 부하모선전압

의 관계를 나타내는 회로도이다. 이 도면에 있어서 R_B는 인덕턴스 L_B(7)이 갖는 저항치이고, 대단히 작으며 일반적으로

라 생각된다.

여기서, 인덕턴스 L_B(7)에 대한 인가전압을

라고 V_BC에서

로의 전달함수를 구하면 다음과 같이 된다.

이때 고유주파수 ω_n와 감쇄계수 ζ는 3상교류전원(2)의 주파수를 60Hz라 하면,

로 된다. R_B는 작으므로, 이 블록은 진동회로를 형성한다. 따라서 이 I_Bq의 진동을 억제하기 위해서는 제6도에 보이는 바와 같은 제어에 의한 가상적인 저항 R를 접속시키면 좋다. 예를들면, L_B가 20%인 경우에 ζ=0.7로 하기 위해서는, R=19.4%, ω_n=1.4ω가 된다.

그런, 부하모선전압

의 작성에 있어서는 제5도에 보인 구성을 상정하고 있으므로, 상기 저항 R에 의한 전압강하가 3상교류전원(2A)와의 전력분담제어에 있어서 외란으로서 작용한다. 그리하여, 60Hz의 진동주파수 근방에 대해서만 저항특성을 보이고, 그 이외에는 저항특성을 나타내지 않는 전달함수 G(S)를 부여하도록 한다. 제7도는 이와 같은 구성을 나타내는 회로도이고, 이에 의하면 3상교류전원(2A)와의 전력분담제어를 방해하지 않고 I_Bq의 진동을 억제할 수가 있다. 또, 제8도는 이 G(S)의 게인특성을 나타내는 특성도이다. 제1도에 있어서는, 100를 나눗셈기(502)에 의해

로 나눈 다음 I_B진동억제회로(306)에 이것을 입력하고 있으나, 이것은 이 신호가 곱셈기(503)로

배 되기 때문에, 미리

로 나눗셈 하여 두지 않으면 않되게 된다. I_B진동억제때문에 가상적인 저항 R을 q축에만 접속시키도록 하였으나, 이것은 다음의 2가지 이유에 따른다.

(a) 제5도의 주회로모들에 나타낸 바와 같이, I_Bq는 L_BI_Bq, V_Bb, V_cd의 성분을 서로 합해서 적분함으로써 얻어진다. 따라서, I_Bq의 진동이 억제되면, V_Bb는 교류전원에서 안전되어 있다는것, 또 V_cd는 제어되어 있으므로 진동성분을 갖기 않았기 때문에, I_Bd의 진동은 억제된다. (b) I_Bb, U_Bq다 같이 진동억제를 위해 가상적인 저항을 접속시키면,

가 성립되지 않게 되고, 부하모선전압지령치가 일정하게 되지 않는다.

다음에는, 3상교류전원(2A)가 이상상태, 예를들면 정전이 된 경우에 대해 설명한다. 이 경우는, 정전검출회로(314)가 이것을 순시에 검출하고, 드라이브회로(316)을 통해서 강제차단형의 정지형스위치(9)를 개방시킴과 동시에 스위치(315)를 B측으로 절환시킨다. 이 때문에, 필터(309)의 입력은 0으로 되고, V^* _cq는 필터(309)의 시정수(時定數)에 따라 완만하게 0으로 된다. 또. 위상동기수단(204),~,(207)은 3상교류전원(2)가 차단되어도 자체능력으로 동작이 가능하게 구성된 것이 사용된다. 이와 같이 되어, 3상교류전원(2A)가 정전된 경우도 부하모선전압이 급격한 변화를 주는 일 없이 축전지(4)로 부터 부하(3)으로 안정된 전력이 공급된다. 3상교류전원(2A)가 정전에서 다시 살아날 경우는, 정전검출회로(314)가 이것을 검출하고, 위상동기수단(204),~,(207)이 3상교류전원(2A)의 위상과 동기시킨 다음에, 강제차단형의 정지형스위치(9)를 온으로 하고, 스위치(315)가 A측으로 절환된다. 이와 같이 하여, 3상교류전원(2A)이 다시 살아날 경운, 부하모선전압이 크게 급변하는 일 없이 3상교류전원(2A)가 필터(309)의 시정수에 따라 완만하게 유효전력을 공급한다.

또, 상기 실시예에 있어서는 인버터(1)을 사용하는 예에 대해 설명했으나, 제9a도에 나타낸 바와 같은 고주파중간링형 3상변환기에 있어서도 같은 식의 동작을 기대할 수 있다. 이 방식은, 인버터(705)에서 발생된 고주파의 단상전원을 제9b도에 나타낸 바와 같은 자기소호형소자에 의한 3대의 사이클로컨버(701),(702),(703)을 사용하여 저주파전력으로 변환시키고, 인덕턴스(706),(707),(708) 및 컨덴서(709),(710),(711)로 구성한 필터를 통해서 저주파의 정현파를 얻는 것이다. 이 경우는 제1도에 나타나 있는 인버터(1)의 제어회로와 같은 것을 구성하고, 그 PWM회로의 각 상 출력, 예를들어 U상 출력의 다음에 분배회로를 설치하여, 인버터출력의 극성에 따라 동기시키고, 제9b도의 Q₁,Q₂에 PWM회로의 출력을 분배함으로써, U상 출력으로서 제1도의 인버터(1)의 경우와 같은 파형을 공급할 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 전압형 인버터에 한정된 것은 아니고, 전류지령치에 추종할 수 있는 것이라면, 여러가지 3상변환기에 적용할 수 있다.

또, 상기 실시예에 있어서는, 전류마이너루프의 제어와 전압컨트롤러와 함께 애널로그제어에 따른 것으로 설명했으나, 이 이외에 디지틀제어 또는 히스테리스컴퍼레이터방식 등 여러가지 제어방식에 의해서도 같은 식의 동작을 기대할 수 있다.

또, 상기 실시예에 있어서는, 3상변환기의 출력전류컨트롤러는 3상좌표상에서, 부하모선전압컨트롤러 d-q 2축좌표상에서 동작되도록 구성되었으나, 각 컨트롤러는 어느 좌표상에 있어서도 동작되도록 구성할 수가 있다. 전압컨트롤러를 3상좌표상에서 구성할 경우는, 상기 진동제어에 사용하는 전원전류는 3상전류 중의 적어도 1상, 예를들면 U상의 전류를 검출하고, 그에 전원주파수에 있어서 저항특성의 전달함수를 곱한 신호를 U상 전압지령치에서 빼도록 하면 좋다.

또, 상기 실시예에서는, 3상교류전원이 인덕턴스 L_B를 거처서 부하모선에 접속되었으나, 인덕턴스 대신으로 컨덴서를 사용해도 같은 식의 효과를 기대할 수 있다. 즉, 인덕턴스의 경우는 3상교류전원의 위상보다 부하모선전압의 위상이 적당히 늦어짐으로써 교류전원으로부터 소망하는 전력을 얻고 있었으나, 컨덴서를 사용한 경우는 교류전원의 위상보다 부하모선전압의 위상이 적당히 앞섬으로써, 소망하는 전력을 교류전원으로부터 얻을 수 있다.

또, 리억턴스회로를 새삼스럽게 만들어 연결시키지 않고, 전원과 부하모선 사이의 선로인피던스를 이용할 수도 있다.

또, 상기 실시예에서는, 축전지를 사용한 UPS(무정전전원장치)에 관해 설명했으나, 축전지 대신에 태양전기지를 사용해도 좋고, 이 경우는 광발전시스팀에 응용할 수 있다. 이 경우, 제1도에 나타낸 직류전력의 지령치 P_D를 태양전지의 발생전력에 따라 변화시키도록 하면 좋다. 이것은 연료전지발전시스팀에도 같은 식으로 적용할 수 있다. 또, 축전지를 제거하고, 직류회로에는 컨덴서만을 설치하고, 인버터가 무효전력과 고조파의 제어를 행하고, 교류전원의 순간단전을 보상하는 액티브필터로서 동작시켜도, 상기 실시예의 원리, 구성을 그대로 적용할 수 있다.

이 경우, 제1도의 직류전압제어증폭기(311)의 응답을 바르게 하고, 컨덴서전압의 변동을 신속히 억제하도록 고속의 직류전압제어계를 구성하면 좋다. 이 변환장치는 송배전계의 안정화에도 이용할 수 있음을 두말할 필요 없다.

또, 상기 실시예에서는, 에너지원을 축전지, 변환기를 인버터로서 설명했으나, 에너지원을 다른 교류전원으로 하고, 변환기를 사이클론버터로 해도 같은 식의 효과를 기대할 수 있다.

또, 상기 실시예에서는, 교류전원전류

의 진동을 억제하기 위해서,

의 q축성분을 검출해서 부하모선전압지령치를 얻는 예에 대해 설명했으나, q축 성분 대신에 d축성분에 의한 구성을 사용하더라도 같은 식의 효과를 기대할 수 있다. 또, 부하모선전압의 정전압발생기능보다도,

의 진동억제기능을 중요시하는 시스팀에 있어서는,

의 d,q축의 양 성분을 피드백하고, 진동억제회로를 2개 설치 하도록 하면 좋다.

본 발명은, 이상에서 설명한 바와 같이, 3상의 교류전원과 3상의 변환기가 공통의 부하모선에 대해 병렬 운전하고, 부하전력을 분담해서 공급하는 3상변환장치에 있어서, 상기 변환기를 구성하는 반도체스위치의 적어도 일부가 반 사이클 동안에 복수회의 스위치동작을 행함과 함께, 상기 변환기의 출력전압의 순시치지령을 발생하는 출력전압지령발생수단과, 상기 변환기의 출력전압의 순시치지령과 출력전압의 순시치의 편차를 적게 하도록 제어하는 순시전압제어수단을 갖추고, 상기 변환기의 출력전압의 상기 교류전원에 대한 위상의 제어가 임의의 시점에서 개시되도록 구성함으로써, 부하전력과 교류전원전압 등의 급변에 대해 부하모선전압의 위상을 신속히 제어할 수 있기 때문에 교류전원으로부터 공급되는 전력과 부하의 전력을 신속히 일치시킬 수 있고, 축전지 등의 에너지축전수단의 에너지의 저장과 인출을 최소한으로 억제할 수가 있다.

또, 부하의 고조파에 의한 모선전압의 이그러짐을 제거하고, 과전류에 의한 3상변환수단의 고장을 회피할 수 있고, 전원전압이 변동해도 신속히 보상을 행할 수 있으며, 부하모선에 대한 영향을 충분히 저감시킬 수 있고, 또 전원전압과 부하전류의 3상불평행에 대해서도 순시에 효과적으로 대응제어할 수가 있는 효과가 있고, 종래방식의 문제점을 근본적으로 해소시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

3상의 교류전원과 3상의 변환기가 공통의 부하모선에 대해 병렬운전하고, 부하전력을 분담하여 공급하는 3상변환장치가 있어서, 상기 변환기를 구성하는 반도체스위치의 적어도 일부가 반 사이클 동안에 복수회의 스위치동작을 행함과 동시에, 상기 변환기의 출력전압의 순시치지령을 발생하는 출력전압지령발생수단과, 상기 변환기의 출력전압의 순시치지령과 출력전압의 순시치의 편차를 작게 하도록 제어하는 순시전압제어수단을 갖추고, 상기 변환기의 출력전압이 상기 교류전원에 대한 위상의 제어가 임의의 시점에서 개시되는 것을 특징으로 하는 3상변환장치.
3상의 교류전원과 3상의 변환기가 공통의 부하모선에 대해 병렬운전하고, 부하전력을 분담하여 공급하는 3상변환장치에 있어서, 상기 변환기를 구성하는 반도체스위치의 적어도 일부가 반 사이클 동안에 복수회의 스위치동작을 행함과 동시에, 상기 변환기의 출력전압의 순시치지령을 발생하는 출력전압지령발생수단과, 상기 변환기의 출력전압의 순시치지령과 출력전압의 순시치의 편차를 작게 하도록 제어하는 순시전압제어수단을 갖추고, 상기 변환기의 출력전압의 상기 교류전원에 대한 위상의 제어가 임의의 시점에서 개시되고, 상기 출력전압지령발생수단은 교류전원위상에 대한 부하모선전압위상의 뒤처짐 또는 앞섬각도의 부하유효전력에 따른 적정치를 교류전원과 부하모선 사이의 리억턴스차에 따라 구하고, 그 적정위상각도에 따라 상기 변환장치에 공급하는 전압지령의 순시치를 결정하는 것을 특징으로 하는 3상변환장치.
3상의 교류전원과 3상의 변환기가 공통의 부하모선에 대해 병렬운전하고, 부하전력을 분담하여 공급하는 3상변환장치에 있어서, 상기 변환기를 구성하는 반도체스위치의 적어도 일부가 반 사이클 동안에 복수회의 스위치동작을 행함과 동시에, 상기 변환기의 출력전압의 순시치지령을 발생하는 출력전압지령발생수단과, 상기 변환기의 출력전압의 순시치지령과 출력전압의 순시치의 편차를 작게 하도록 제어하는 순시전압제어수단을 갖추고, 상기 변환기의 출력전압의 상기 교류전원에 대한 위상의 제어가 임의의 시점에 개시되고, 상기 출력전압지령발생수단은 3상교류전원의 적어도 1상의 전류에, 전원주파수영역에 있어서 저항성분의 특성을 갖는 전달함수를 곱한 신호를, 그 상의 전압지령치로부터 빼는 것을 특징으로 하는 3상변환장치.
3상의 교류전원과 3상의 변환기가 공통의 부하모선에 대해 병렬운전하고, 부하전력을 분담하여 공급하는 3상변환장치에 있어서, 상기 변환기를 구성하는 반도체스위치의 적어도 일부가 반 사이클 동안에 복수회의 스위치동작을 행함과 동시에, 상기 변환기의 출력전압의 순시치지령을 발생하는 출력전압지령발생수단과, 상기 변환기의 출력전압의 순시치지령과 출력전압의 순시치의 편차를 작게 하도록 제어하는 순시전압제어수단을 갖추고, 상기 변환기의 출력전압의 상기 교류전원에 대한 위상의 제어가 임의의 시점에 개시되고, 상기 출력전압지령발생수단은 3상교류를 좌표변환하여 얻어지는 2개의 상호 독립한 성분 중에서 적어도 1개의 성분에, 전원주파수영역에 있어서 저항성분의 특성을 갖는 전달함수를 곱한 신호를 그 좌표의 전압지령치로부터 빼는 것을 특징으로 하는 3상변환장치.
3상의 교류전원과 3상의 변환기가 공통의 부하모선에 대해 병렬운전하고 부하전력을 분담하여 공급하는 3상변환장치에 있어서, 상기 변환기를 구성하는 반도체스위치의 적어도 일부가 반 사이클 동안에 복수회의 스위치동작을 행함과 동시에, 상기 변환기의 출력전압의 순시치지령을 발생하는 출력전압지령발생수단과, 상기 변환기의 출력전압의 순시치지령과 출력전압의 순시치의 편차를 작게 하도록 제어하는 순시전압제어수단을 갖추고, 상기 변환기의 출력전압의 상기 교류전원에 대한 위상의 제어가 임의의 시점에서 개시되고, 상기 순시전압제어수단은 부하모선전압제어를 행하는 메이저루프를 갖고, 마이너루프로서 변환기의 출력전류를 지령치에 추종시키는 전류제어루프를 갖음과 동시에, 이 전류제어루프에 대한 전류지령치로서, 부하의 각 상전류와 교류전원의 각 상전류와의 차의 전류치의 적어도 2상성분 및 부하모선의 각 상전압과 이 부하모선전압의 지령치와의 편차를 수정하기 위해 상기 변환기가 출력한 전류치의 3상성분 중의 적어도, 2상성분의 합이 주어지는 것을 특징으로 하는 3상변환장치.
3상의 교류전원과 3상의 변환기가 공통의 부하모선에 대해 병렬로 운전하고, 부하전력을 분담하여 공급하는 3상변환장치에 있어서, 상기 변환기를 구성하는 반도체스위치의 적어도 일부가 반 사이클 동안에 복수회의 스위치동작을 행함과 동시에, 상기 변환기의 출력전압의 순시치지령을 발생하는 출력전압발생수단과, 상기 변환기의 출력전압의 순시치지령과 출력전압의 순시치의 편차를 작게 하도록 제어하는 순시제어수단을 갖추고, 상기 변환기의 출력전압의 상기 교류전원에 대한 위상의 제어가 임의의 시점에서 개시되고, 상기 순시치 전압억제수단은 부하모선전압제어를 행하는 메이저루프를 갖고, 전류제어루프를 갖음과 동시에 이 전류제어루프에 대한 전류지령 치로서, 부하의 각 상전류와 교류전원의 각 상전류와의 차의 전류치의 적어도 2상성분을 좌표변환해서 얻어진, 적어도 2개의 상호 독립한 성분 및 부하모선의 각 상전압과, 이 부하모선 전압의 지령치와의 편차를 수정하기 위해, 상기 변환기가 출력할 전류치의 3상성분 중에서 적어도 2상성분을 좌표변환해서 얻어진 적어도 2개의 서로 독립한 성분의 합이 주어지는 것을 특징으로 하는 3상변환장치.
3상의 교류전원과 3상의 변환기가 공통의 부하모선에 대해 병렬운전하고, 부하전력을 분담하여 공급하는 3상변환장치에 있어서, 상기 변환기를 구성하는 반도체스위치의 적어도 일부가 반 사이클 동안에 복수회의 스위치동작을 행함과 동시에, 상기 변환기의 출력전압의 순시치지령을 발생는 출력전압지령발생수단과, 상기 변환기의 출력전압의 순시치 지령과 출력전압의 순시치의 편차를 작게 하도록 제어하는 순시전압제어수단을 갖추고, 상기 변환기의 출력전압의 상기 교류전원에 대한 위상의 제어가 임의의 시점에서 계시되고, 상기 변환기는 입력측에 에너지축적수단으로서 컨덴서를 갖고, 이 컨덴서의 전압을 소망하는 값으로 유지하기 위해 필요한 충전과 방전의 전력에 따라, 상기 출력전압지령발생수단의 전압지령의 위상을 결정한 것을 특징으로 하는 3상변환장치.