WO2016016987A1 - Control device for regenerative converter device - Google Patents
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Abstract
Provided is a control device for a regenerative converter device, capable of improving accuracy in identifying a set value of the inductance of a reactor provided in the regenerative converter device. For this purpose, the control device for the regenerative converter device comprises: a voltage phase detection means; a current detection means; a voltage detection means; a conversion means; a vector control means for generating a d-axis voltage command value and a q-axis voltage command value to be used for control of a converter circuit on the basis of the set value of the inductance of the reactor; and an inductance identification means for identifying the value of the inductance of the reactor on the basis of a d-axis current, a q-axis current, the d-axis voltage command value generated by the vector control means, the frequency of a power supply, and the set value of the inductance of the reactor while the vector control means generates the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value.
Description
この発明は、回生コンバータ装置の制御装置に関する。
This invention relates to a control device for a regenerative converter device.
例えば、特許文献１には、インバータ装置が記載されている。当該インバータ装置においては、ベクトル制御が行われる。当該ベクトル制御においては、モータのインダクタンスの設定値が用いられる。当該設定値は、モータを実際に回転させているときに同定される。
For example, Patent Document 1 describes an inverter device. In the inverter device, vector control is performed. In the vector control, a set value of motor inductance is used. The set value is identified when the motor is actually rotated.
これに対し、エレベータ等の輸送装置においては、回生コンバータ装置が用いられる。回生コンバータ装置は、リアクトルとコンバータ回路とを備える。リアクトルは、電源とコンバータ回路との間に設けられる。回生コンバータ装置においても、ベクトル制御が行われる。当該ベクトル制御においては、リアクトルのインダクタンスの設定値が用いられる。当該設定値は、予め設定される。
In contrast, regenerative converter devices are used in transportation devices such as elevators. The regenerative converter device includes a reactor and a converter circuit. The reactor is provided between the power source and the converter circuit. Vector control is also performed in the regenerative converter device. In the vector control, the set value of the inductance of the reactor is used. The set value is set in advance.
しかしながら、実際のインダクタンスの値は、エレベータ等のシステムによって異なる。また、実際のインダクタンスの値は、リアクトルの製造の条件によりばらつく。さらに、実際のインダクタンスの値は、エレベータ等の運転条件によって変動する。このため、インダクタンスの設定値が実際のインダクタンスの値と異なる可能性がある。
However, the actual inductance value varies depending on the system such as an elevator. Further, the actual inductance value varies depending on the manufacturing conditions of the reactor. Further, the actual inductance value varies depending on the operating conditions such as an elevator. For this reason, the set value of the inductance may be different from the actual inductance value.
この発明は、上述の課題を解決するためになされた。この発明の目的は、回生コンバータ装置に設けられたリアクトルのインダクタンスの設定値を同定する際の精度を向上することができる回生コンバータ装置の制御装置を提供することである。
This invention has been made to solve the above-mentioned problems. The objective of this invention is providing the control apparatus of the regenerative converter apparatus which can improve the precision at the time of identifying the setting value of the inductance of the reactor provided in the regenerative converter apparatus.
この発明に係る回生コンバータ装置の制御装置は、電源の出力の側に接続されたリアクトルと前記リアクトルの出力の側に接続されたコンバータ回路とを備えた回生コンバータ装置に対し、前記電源と前記リアクトルとの間の電圧位相を検出する電圧位相検出手段と、前記電源と前記リアクトルとの間の電流を検出する電流検出手段と、前記コンバータ回路の出力の側に接続された直流母線の電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧位相検出手段に検出された電圧位相を用いて前記電流検出手段に検出された電流をｄ軸電流とｑ軸電流とに変換する変換手段と、前記電圧検出手段に検出された電圧と前記変換手段に変換されたｄ軸電流とｑ軸電流と前記リアクトルのインダクタンスの設定値とに基づいて前記コンバータ回路の制御に用いるｄ軸電圧指令値とｑ軸電圧指令値とを生成するベクトル制御手段と、前記ベクトル制御手段がｄ軸電圧指令値とｑ軸電圧指令値とを生成している際に、前記変換手段に変換されたｄ軸電流とｑ軸電流と前記ベクトル制御手段に生成されたｄ軸電圧指令値と前記電源の周波数と前記リアクトルのインダクタンスの設定値とに基づいて前記リアクトルのインダクタンスの値を同定するインダクタンス同定手段と、を備えた。
A control device for a regenerative converter device according to the present invention is directed to a regenerative converter device comprising a reactor connected to an output side of a power source and a converter circuit connected to an output side of the reactor, the power source and the reactor. A voltage phase detecting means for detecting a voltage phase between the power supply and the reactor; a current detecting means for detecting a current between the power supply and the reactor; and a voltage of a DC bus connected to the output side of the converter circuit. A voltage detecting means for converting the current detected by the current detecting means into a d-axis current and a q-axis current using the voltage phase detected by the voltage phase detecting means, and the voltage detecting means Used for control of the converter circuit based on the detected voltage, the d-axis current converted to the conversion means, the q-axis current, and the set value of the inductance of the reactor. Vector control means for generating a d-axis voltage command value and a q-axis voltage command value, and when the vector control means generates a d-axis voltage command value and a q-axis voltage command value, conversion to the conversion means Inductance for identifying the value of the inductance of the reactor based on the d-axis current, the q-axis current, the d-axis voltage command value generated by the vector control means, the frequency of the power source, and the setting value of the inductance of the reactor And an identification means.
この発明によれば、リアクトルのインダクタンスの設定値は、ベクトル制御手段がｄ軸電圧指令値とｑ軸電圧指令値とを生成している際にｄ軸電流とｑ軸電流とｄ軸電圧指令値と電源の周波数とリアクトルのインダクタンスの設定値とに基づいて同定される。このため、回生コンバータ装置に設けられたリアクトルのインダクタンスの値を同定する際の精度を向上することができる。
According to the present invention, the set value of the inductance of the reactor includes the d-axis current, the q-axis current, and the d-axis voltage command value when the vector control unit generates the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value. And the frequency of the power source and the set value of the inductance of the reactor. For this reason, the precision at the time of identifying the inductance value of the reactor provided in the regenerative converter apparatus can be improved.
この発明を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号が付される。当該部分の重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
DETAILED DESCRIPTION Embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds in each figure. The overlapping explanation of the part is appropriately simplified or omitted.
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における回生コンバータ装置の制御装置が適用されたエレベータの主回路の構成図である。Embodiment 1 FIG.
1 is a configuration diagram of a main circuit of an elevator to which a control device for a regenerative converter device according toEmbodiment 1 of the present invention is applied.
図１はこの発明の実施の形態１における回生コンバータ装置の制御装置が適用されたエレベータの主回路の構成図である。
1 is a configuration diagram of a main circuit of an elevator to which a control device for a regenerative converter device according to
図示しないエレベータの昇降路は、建築物の各階を貫く。図示しないエレベータの巻上機は、昇降路に設けられる。図示しない主ロープは、巻上機の綱車に巻き掛けられる。図示しないエレベータのかごとつり合いおもりとは、昇降路の内部に設けられる。
The elevator hoistway (not shown) penetrates each floor of the building. An elevator hoisting machine (not shown) is provided in the hoistway. A main rope (not shown) is wound around a sheave of a hoisting machine. The elevator car and the counterweight (not shown) are provided inside the hoistway.
図１に示すように、エレベータの主回路１は、電源２と回生コンバータ装置３と直流母線４とインバータ回路５とモータ６とコンデンサ７とを備える。
As shown in FIG. 1, the main circuit 1 of the elevator includes a power source 2, a regenerative converter device 3, a DC bus 4, an inverter circuit 5, a motor 6, and a capacitor 7.
例えば、電源２は、商用電源からなる。電源２の出力の側は、回生コンバータ装置３の入力の側に接続される。回生コンバータ装置３の出力の側は、一対の直流母線４の入力の側に接続される。一対の直流母線４の出力の側は、インバータ回路５の入力の側に接続される。インバータ回路５の出力の側は、モータ６の入力の側に接続される。モータ６の回転軸は、巻上機の綱車の中心に固定される。コンデンサ７は、一対の直流母線４に跨るように接続される。
For example, the power source 2 is a commercial power source. The output side of the power source 2 is connected to the input side of the regenerative converter device 3. The output side of the regenerative converter device 3 is connected to the input side of the pair of DC buses 4. The output side of the pair of DC buses 4 is connected to the input side of the inverter circuit 5. The output side of the inverter circuit 5 is connected to the input side of the motor 6. The rotating shaft of the motor 6 is fixed to the center of the sheave of the hoisting machine. The capacitor 7 is connected so as to straddle the pair of DC buses 4.
回生コンバータ装置３は、リアクトル８とコンバータ回路９とを備える。リアクトル８の入力の側は、電源２の出力の側に接続される。コンバータ回路９の入力の側は、リアクトル８の出力の側に接続される。コンバータ回路９の出力の側は、一対の直流母線４の入力の側に接続される。
The regenerative converter device 3 includes a reactor 8 and a converter circuit 9. The input side of the reactor 8 is connected to the output side of the power source 2. The input side of the converter circuit 9 is connected to the output side of the reactor 8. The output side of the converter circuit 9 is connected to the input side of the pair of DC buses 4.
モータ６が力行運転する際、電源２は、３相交流電力をリアクトル８に供給する。リアクトル８は、当該３相交流電力を滑らかにする。コンバータ回路９は、当該３相交流電力を直流電力に変換する。一対の直流母線４は、当該直流電力に対応した直流電流をインバータ回路５に供給する。インバータ回路５は、当該直流電流を任意の交流電流に変換する。モータ６は、当該交流電流に対応した交流電力により任意の回転数で回転する。
When the motor 6 performs a power running operation, the power source 2 supplies three-phase AC power to the reactor 8. Reactor 8 smoothes the three-phase AC power. The converter circuit 9 converts the three-phase AC power into DC power. The pair of DC buses 4 supplies a DC current corresponding to the DC power to the inverter circuit 5. The inverter circuit 5 converts the direct current into an arbitrary alternating current. The motor 6 rotates at an arbitrary number of rotations with AC power corresponding to the AC current.
モータが回生運転する際、モータは、回生電力を発生させる。インバータ回路５は、当該回生電力を直流電力に変換する。一対の直流母線４は、当該直流電力に対応した直流電流をコンバータ回路９に供給する。コンバータ回路９は、当該直流電流を電源２に合わせた交流電流に変換する。リアクトル８は、当該直流電流を滑らかにする。電源２は、当該交流電流に対応した交流電力を回生する。
When the motor performs regenerative operation, the motor generates regenerative power. The inverter circuit 5 converts the regenerative power into DC power. The pair of DC buses 4 supplies a DC current corresponding to the DC power to the converter circuit 9. The converter circuit 9 converts the direct current into an alternating current that matches the power source 2. The reactor 8 smoothes the direct current. The power source 2 regenerates AC power corresponding to the AC current.
次に、図２を用いて、回生コンバータ装置３を説明する。
図２はこの発明の実施の形態１における回生コンバータ装置の制御装置が適用された回生コンバータ装置の構成図である。 Next, theregenerative converter device 3 will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a configuration diagram of the regenerative converter device to which the control device for the regenerative converter device according to the first embodiment of the present invention is applied.
図２はこの発明の実施の形態１における回生コンバータ装置の制御装置が適用された回生コンバータ装置の構成図である。 Next, the
FIG. 2 is a configuration diagram of the regenerative converter device to which the control device for the regenerative converter device according to the first embodiment of the present invention is applied.
図２に示すように、コンバータ回路９は、複数のスイッチング素子９ａと複数のフライホイール素子９ｂとを備える。複数のスイッチング素子９ａと複数のフライホイール素子９ｂとは、３相ブリッジ結線回路からなる。フライホイール素子９ｂの各々は、スイッチング素子９ａの各々に並列に接続される。
As shown in FIG. 2, the converter circuit 9 includes a plurality of switching elements 9a and a plurality of flywheel elements 9b. The plurality of switching elements 9a and the plurality of flywheel elements 9b are formed of a three-phase bridge connection circuit. Each of the flywheel elements 9b is connected in parallel to each of the switching elements 9a.
回生コンバータ装置３は、リアクトル８とコンバータ回路９とに加え、制御装置１０を備える。制御装置１０は、電源手段１１と電圧位相検出手段１２と電流検出手段１３と電圧検出手段１４とマイコン１５とドライバ手段１６とを備える。
The regenerative converter device 3 includes a control device 10 in addition to the reactor 8 and the converter circuit 9. The control device 10 includes a power supply unit 11, a voltage phase detection unit 12, a current detection unit 13, a voltage detection unit 14, a microcomputer 15, and a driver unit 16.
例えば、電源手段１１は、回路で形成される。電源手段１１は、電源２を調節することにより回生コンバータ装置３の制御電源を生成する。例えば、電源手段１１は、電源２を調節することにより５Ｖまたは１２Ｖの制御電源を生成する。電源手段１１は、電圧位相検出手段１２と電流検出手段１３と電圧検出手段１４とマイコン１５とドライバ手段１６とに制御電源を供給する。
For example, the power supply means 11 is formed of a circuit. The power supply means 11 generates a control power supply for the regenerative converter device 3 by adjusting the power supply 2. For example, the power supply unit 11 generates a control power supply of 5V or 12V by adjusting the power supply 2. The power supply means 11 supplies control power to the voltage phase detection means 12, the current detection means 13, the voltage detection means 14, the microcomputer 15, and the driver means 16.
例えば、電圧位相検出手段１２は、回路で形成される。電圧位相検出手段１２は、電源２とリアクトル８との間の電圧位相を検出する。例えば、電流検出手段１３は、回路で形成される。電流検出手段１３は、電源２とリアクトル８との間の電流を検出する。例えば、電圧検出手段１４は、回路で形成される。電圧検出手段１４は、一対の直流母線４の電圧を検出する。具体的には、電圧検出手段１４は、コンデンサ７にかかる電圧を検出する。
For example, the voltage phase detection means 12 is formed by a circuit. The voltage phase detection means 12 detects the voltage phase between the power supply 2 and the reactor 8. For example, the current detection means 13 is formed by a circuit. The current detection unit 13 detects a current between the power source 2 and the reactor 8. For example, the voltage detection means 14 is formed by a circuit. The voltage detection means 14 detects the voltage of the pair of DC buses 4. Specifically, the voltage detection unit 14 detects the voltage applied to the capacitor 7.
マイコン１５は、電圧位相検出手段１２に検出された電圧位相と電流検出手段１３に検出された電流と電圧検出手段１４に検出された電圧とに基づいてＰＷＭ信号を生成する。マイコン１５は、微弱なＰＷＭ信号をドライバ手段１６に出力する。ドライバ手段１６は、微弱なＰＷＭ信号を増幅して複数のスイッチング素子９ａを制御する。
The microcomputer 15 generates a PWM signal based on the voltage phase detected by the voltage phase detection unit 12, the current detected by the current detection unit 13, and the voltage detected by the voltage detection unit 14. The microcomputer 15 outputs a weak PWM signal to the driver means 16. The driver means 16 controls a plurality of switching elements 9a by amplifying a weak PWM signal.
スイッチング素子９ａの各々がスイッチングする際、逆起電力が発生する。当該逆起電力は、フライホイール素子９ｂの各々に回生される。その結果、コンバータ回路９は、適切な交流電圧を生成する。この際、電流検出手段１３で検出される電流も適切に制御される。その結果、モータ６が回生運転する際の回生電力の力率も向上する。
When each of the switching elements 9a switches, a back electromotive force is generated. The counter electromotive force is regenerated in each of the flywheel elements 9b. As a result, the converter circuit 9 generates an appropriate AC voltage. At this time, the current detected by the current detection means 13 is also appropriately controlled. As a result, the power factor of regenerative power when the motor 6 performs regenerative operation is also improved.
次に、図３を用いて、マイコン１５を説明する。
図３はこの発明の実施の形態１におけるエレベータの回生コンバータ装置の制御装置に設けられたマイコンの機能的構成を表すブロック線図である。 Next, themicrocomputer 15 will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing a functional configuration of a microcomputer provided in the control device for the regenerative converter device for an elevator according to the first embodiment of the present invention.
図３はこの発明の実施の形態１におけるエレベータの回生コンバータ装置の制御装置に設けられたマイコンの機能的構成を表すブロック線図である。 Next, the
FIG. 3 is a block diagram showing a functional configuration of a microcomputer provided in the control device for the regenerative converter device for an elevator according to the first embodiment of the present invention.
図３に示すように、マイコン１５は、第１変換手段１７とベクトル制御手段１８と第２変換手段１９とＰＷＭ出力手段２０とインダクタンス同定手段２１とを備える。
As shown in FIG. 3, the microcomputer 15 includes first conversion means 17, vector control means 18, second conversion means 19, PWM output means 20, and inductance identification means 21.
第１変換手段１７は、電圧位相検出手段１２に検出された電圧位相Θを用いて３相から２相に変換する方式により電流検出手段１３に検出された電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗをｄ軸電流Ｉｄｅとｑ軸電流Ｉｑｅとに変換する。
The first conversion unit 17 converts the currents Iu, Iv, and Iw detected by the current detection unit 13 into d-axis currents by using the voltage phase Θ detected by the voltage phase detection unit 12 to convert from three phases to two phases. Ide and q-axis current Iqe are converted.
ベクトル制御手段１８は、補償後ｄ軸電圧指令値Ｖｄｅ＊と補償後ｑ軸電圧指令値Ｖｑｅ＊とを生成する。この際、電圧検出手段１４に検出された電圧Ｖｄｃと第１変換手段１７に変換されたｄ軸電流Ｉｄｅとｑ軸電流Ｉｑｅとリアクトル８のインダクタンスの設定値とが用いられる。
The vector control means 18 generates a compensated d-axis voltage command value Vde * and a compensated q-axis voltage command value Vqe *. At this time, the voltage Vdc detected by the voltage detection means 14, the d-axis current Ide converted by the first conversion means 17, the q-axis current Iqe, and the set value of the inductance of the reactor 8 are used.
第２変換手段１９は、電圧位相検出手段１２に検出された電圧位相Θを用いて２相から３相に変換する方式により補償後ｄ軸電圧指令値Ｖｄｅ＊と補償後ｑ軸電圧指令値Ｖｑｅ＊とを３相交流の電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊に変換する。
The second converter 19 converts the compensated d-axis voltage command value Vde * and the compensated q-axis voltage command value Vqe by a method of converting from the two phases to the three phases using the voltage phase Θ detected by the voltage phase detector 12. Are converted into three-phase AC voltage command values Vu *, Vv *, and Vw *.
ＰＷＭ出力手段２０は、３相のうちの１相のスイッチングを１／６周期の区間に固定する２相変調方式でＰＷＭ信号を生成する。具体的には、ＰＷＭ出力手段２０は、電圧指令値Ｖｕ＊、Ｖｖ＊、Ｖｗ＊の絶対値を比較する。電圧指令値がプラスの場合、ＰＷＭ出力手段２０は、絶対値が最も大きい電圧指令値を三角波の上限にクリップする。電圧指令値がマイナスの場合、ＰＷＭ出力手段２０は、絶対値が最も大きい電圧指令値を三角波の下限にクリップする。ＰＷＭ出力手段２０は、ＰＷＭ信号をドライバ回路に出力する。
PWM output means 20 generates a PWM signal by a two-phase modulation method in which switching of one of the three phases is fixed to a 1/6 period. Specifically, the PWM output unit 20 compares the absolute values of the voltage command values Vu *, Vv *, and Vw *. When the voltage command value is positive, the PWM output means 20 clips the voltage command value having the largest absolute value to the upper limit of the triangular wave. When the voltage command value is negative, the PWM output means 20 clips the voltage command value having the largest absolute value to the lower limit of the triangular wave. The PWM output means 20 outputs a PWM signal to the driver circuit.
インダクタンス同定手段２１は、ベクトル制御手段１８が補償後ｄ軸電圧指令値Ｖｄｅ＊と補償後ｑ軸電圧指令値Ｖｑｅ＊とを生成している際に、リアクトル８のインダクタンスの設定値を同定する。インダクタンス同定手段２１は、第１変換手段１７に変換されたｄ軸電流Ｉｄｅとｑ軸電流Ｉｑｅとベクトル制御手段１８に生成されたｄ軸電圧指令値Ｖｄｅと電源２の周波数とリアクトルのインダクタンスの設定値とに基づいてリアクトル８のインダクタンスの値を同定する。
The inductance identifying means 21 identifies the set value of the inductance of the reactor 8 when the vector control means 18 is generating the compensated d-axis voltage command value Vde * and the compensated q-axis voltage command value Vqe *. The inductance identification unit 21 sets the d-axis current Ide and the q-axis current Iqe converted by the first conversion unit 17, the d-axis voltage command value Vde generated by the vector control unit 18, the frequency of the power source 2, and the inductance of the reactor. Based on the value, the inductance value of the reactor 8 is identified.
次に、図４を用いて、ベクトル制御手段１８とインダクタンス同定手段２１との機能の詳細を説明する。
図４はこの発明の実施の形態１における回生コンバータ装置の制御装置に設けられたマイコンのベクトル制御手段とインダクタンス同定手段の機能の詳細を表すブロック線図である。 Next, details of functions of the vector control means 18 and the inductance identification means 21 will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a block diagram showing details of the functions of the vector control means and the inductance identification means of the microcomputer provided in the control device of the regenerative converter device according toEmbodiment 1 of the present invention.
図４はこの発明の実施の形態１における回生コンバータ装置の制御装置に設けられたマイコンのベクトル制御手段とインダクタンス同定手段の機能の詳細を表すブロック線図である。 Next, details of functions of the vector control means 18 and the inductance identification means 21 will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a block diagram showing details of the functions of the vector control means and the inductance identification means of the microcomputer provided in the control device of the regenerative converter device according to
図４において、ベクトル制御手段１８は、ｄ軸電流指令値生成手段２２とｄ軸電圧指令値生成手段２３とｄ軸干渉補償値生成手段２４と母線電圧指令値生成手段２５とｑ軸電流指令値生成手段２６とｑ軸電圧指令値生成手段２７とｑ軸干渉補償値生成手段２８と電源電圧補償値生成手段２９とを備える。
In FIG. 4, the vector control means 18 includes a d-axis current command value generation means 22, a d-axis voltage command value generation means 23, a d-axis interference compensation value generation means 24, a bus voltage command value generation means 25, and a q-axis current command value. A generation unit 26, a q-axis voltage command value generation unit 27, a q-axis interference compensation value generation unit 28, and a power supply voltage compensation value generation unit 29 are provided.
ｄ軸電流指令値生成手段２２は、補償後ｑ軸電圧指令値Ｖｑｅ＊に基づいてｄ軸電流指令値Ｉｄｅ＊を生成する。ｄ軸電圧指令値生成手段２３は、ｄ軸電流指令値Ｉｄｅ＊とｄ軸電流Ｉｄｅとの偏差に基づいてｄ軸電圧指令値Ｖｄｅを生成する。ｄ軸干渉補償値生成手段２４は、ｑ軸電流Ｉｑｅに基づいてｄ軸干渉補償値を生成する。補償後ｄ軸電圧指令値Ｖｄｅ＊は、ｄ軸電圧指令値Ｖｄｅからｄ軸干渉補償値を差し引いた値に設定される。
The d-axis current command value generating unit 22 generates a d-axis current command value Ide * based on the compensated q-axis voltage command value Vqe *. The d-axis voltage command value generation unit 23 generates a d-axis voltage command value Vde based on the deviation between the d-axis current command value Ide * and the d-axis current Ide. The d-axis interference compensation value generator 24 generates a d-axis interference compensation value based on the q-axis current Iqe. The compensated d-axis voltage command value Vde * is set to a value obtained by subtracting the d-axis interference compensation value from the d-axis voltage command value Vde.
母線電圧指令値生成手段２５は、母線電圧指令値Ｖｄｃ＊を生成する。ｑ軸電流指令値生成手段２６は、母線電圧指令値Ｖｄｃ＊と電圧Ｖｄｃとの偏差に基づいてｑ軸電流指令値Ｉｑｅ＊を生成する。ｑ軸電圧指令値生成手段２７は、ｑ軸電流指令値Ｉｑｅ＊とｑ軸電流Ｉｑｅとの偏差に基づいてｑ軸電圧指令値Ｖｑｅを生成する。ｑ軸干渉補償値生成手段２８は、ｄ軸電流Ｉｄｅに基づいてｑ軸干渉補償値を生成する。電源電圧補償値生成手段２９は、電源電圧補償値Ｅｑｅを生成する。補償後ｑ軸電圧指令値Ｖｑｅ＊は、ｑ軸電圧指令値Ｖｑｅからｑ軸干渉補償値と電源電圧補償値Ｅｑｅとを差し引いた値に設定される。
The bus voltage command value generation means 25 generates a bus voltage command value Vdc *. The q-axis current command value generating means 26 generates a q-axis current command value Iqe * based on the deviation between the bus voltage command value Vdc * and the voltage Vdc. The q-axis voltage command value generating means 27 generates a q-axis voltage command value Vqe based on the deviation between the q-axis current command value Iqe * and the q-axis current Iqe. The q-axis interference compensation value generation unit 28 generates a q-axis interference compensation value based on the d-axis current Ide. The power supply voltage compensation value generation means 29 generates a power supply voltage compensation value Eqe. The compensated q-axis voltage command value Vqe * is set to a value obtained by subtracting the q-axis interference compensation value and the power supply voltage compensation value Eqe from the q-axis voltage command value Vqe.
インダクタンス同定手段２１は、同定モード判定手段３０と演算判定手段３１とｑ軸電流演算手段３２とｄ軸電圧指令値演算手段３３と候補値演算手段３４と最終候補値演算手段３５と収束判定手段３６と設定値変更手段３７とを備える。
The inductance identification unit 21 includes an identification mode determination unit 30, a calculation determination unit 31, a q-axis current calculation unit 32, a d-axis voltage command value calculation unit 33, a candidate value calculation unit 34, a final candidate value calculation unit 35, and a convergence determination unit 36. And a set value changing means 37.
同定モード判定手段３０は、リアクトル８のインダクタンスを同定する同定モードの開始及び終了の条件を判定する。演算判定手段３１は、ｄ軸電流Ｉｄｅが流れているか否かを判定する。ｑ軸電流演算手段３２は、演算判定手段３１の判定結果に基づいてｑ軸電流Ｉｑｅを積分する。ｄ軸電圧指令値演算手段３３は、演算判定手段３１の判定結果に基づいてｄ軸電圧指令値Ｖｄｅを積分する。
The identification mode determination means 30 determines the conditions for starting and ending the identification mode for identifying the inductance of the reactor 8. The operation determination unit 31 determines whether or not the d-axis current Ide is flowing. The q-axis current calculation unit 32 integrates the q-axis current Iqe based on the determination result of the calculation determination unit 31. The d-axis voltage command value calculation unit 33 integrates the d-axis voltage command value Vde based on the determination result of the calculation determination unit 31.
候補値演算手段３４は、ｑ軸電流演算手段３２の積分結果とｄ軸電圧指令値演算手段３３の積分結果と既に設定されているインダクタンスの設定値Ｌ＿ｈａｔ（ｋ）と電源２の周波数とに基づいてインダクタンスの設定値の候補値Ｌ＿ｔｉｌｄａを演算する。
The candidate value calculation means 34 is based on the integration result of the q-axis current calculation means 32, the integration result of the d-axis voltage command value calculation means 33, the inductance set value L_hat (k) that has already been set, and the frequency of the power source 2. Then, a candidate value L_tilda of the inductance setting value is calculated.
最終候補値演算手段３５は、インダクタンスの設定値Ｌ＿ｈａｔ（ｋ）と候補値演算手段３４に演算された候補値Ｌ＿ｔｉｌｄａとに基づいてインダクタンスの設定値の最終候補値Ｌ＿Ｈａｔ（ｋ＋１）を演算する。
The final candidate value calculating means 35 calculates the final candidate value L_Hat (k + 1) of the inductance setting value based on the inductance setting value L_hat (k) and the candidate value L_tilda calculated by the candidate value calculating means 34.
収束判定手段３６は、最終候補値演算手段３５に演算される代々の最終候補値Ｌ＿Ｈａｔ（ｋ＋１）が収束したか否かを判定する。
The convergence determination unit 36 determines whether the successive final candidate value L_Hat (k + 1) calculated by the final candidate value calculation unit 35 has converged.
設定値変更手段３７は、次の同定モードが開始される前にインダクタンスの設定値Ｌ＿ｈａｔ（ｋ）を最終候補値Ｌ＿Ｈａｔ（ｋ＋１）に変更する。具体的には、ｄ軸電流指令値生成手段２２とｄ軸電圧指令値生成手段２３とｄ軸干渉補償値生成手段２４とｑ軸電圧指令値生成手段２７とｑ軸干渉補償値生成手段２８とにおいて、設定値Ｌ＿ｈａｔ（ｋ）が最終候補値Ｌ＿Ｈａｔ（ｋ＋１）に変更される。
The set value changing means 37 changes the inductance set value L_hat (k) to the final candidate value L_Hat (k + 1) before the next identification mode is started. Specifically, the d-axis current command value generation unit 22, the d-axis voltage command value generation unit 23, the d-axis interference compensation value generation unit 24, the q-axis voltage command value generation unit 27, and the q-axis interference compensation value generation unit 28 , The set value L_hat (k) is changed to the final candidate value L_Hat (k + 1).
実施の形態１において、候補値演算手段３４は、以下の考え方に基づいて候補値Ｌ＿ｔｉｌｄａを演算する。
In Embodiment 1, the candidate value calculation means 34 calculates a candidate value L_tilda based on the following concept.
回路方程式は、電源２の３相交流の電圧ｅＲ、ｅＳ、ｅＴと相電流ｉＲ、ｉＳ、ｉＴとコンバータ回路９のＶＲ、ＶＳ、ＶＴと時間における微分演算子とリアクトル８のインダクタンスの真値とを用いて以下の（１）式で表される。
The circuit equations are the three-phase AC voltages e R , e S , e T of the power supply 2 and the phase currents i R , i S , i T and the differential operators in V R , V S , V T and time of the converter circuit 9. And the true value of the inductance of the reactor 8 are expressed by the following equation (1).
ベクトル制御のために、［ｅＲ、ｅＳ、ｅＴ］Ｔ、［ｉＲ、ｉＳ、ｉＴ］Ｔ、［ＶＲ、ＶＳ、ＶＴ］Ｔは、ＲＳＴ軸からｑｅ－ｄｅ軸にまとめて変換される。行列の右上の「Ｔ」は転置を表す。［ｅＲ、ｅＳ、ｅＴ］Ｔ、［ｉＲ、ｉＳ、ｉＴ］Ｔ、［ＶＲ、ＶＳ、ＶＴ］Ｔは、次の（２）式から（４）式で表される。
For vector control, [e R , e S , e T ] T , [i R , i S , i T ] T , [V R , V S , V T ] T are transferred from the RST axis to the qe-de axis. Are collectively converted. “T” in the upper right of the matrix represents transposition. [E R , e S , e T ] T , [i R , i S , i T ] T , [V R , V S , V T ] T are expressed by the following equations (2) to (4). Is done.
（２）式から（４）式において、［Ｒ］は、変換行列を表す。変換行列［Ｒ］は、次の（５）式で表される。
In the equations (2) to (4), [R] represents a transformation matrix. The transformation matrix [R] is expressed by the following equation (5).
［ｅＲ、ｅＳ、ｅＴ］Ｔは、ＥＰを大きさとして次の（６）式で表される。
[E R , e S , e T ] T is expressed by the following equation (6) with E P as the magnitude.
（２）の［ｅｄｅ、ｅｑｅ］Ｔがｑｅ軸に等しいとすると、ｅｄｅは０となる。この際、（２）式から（４）式を（１）式に代入すると、３相から２相に変換された結果が得られる。当該結果は、次の（７）式で表される。
If [e de , e qe ] T in (2) is equal to the q e axis, e de is 0. At this time, if the equations (2) to (4) are substituted into the equation (1), the result of conversion from the three phases to the two phases is obtained. The result is expressed by the following equation (7).
（７）式にｄ軸干渉補償値を加えて整理した式は、（８）式で表される。
The formula arranged by adding the d-axis interference compensation value to the formula (7) is expressed by the formula (8).
候補値Ｌ＿ｔｉｌｄａは、（８）式を変形することにより次の（９）式で表される。
The candidate value L_tilda is expressed by the following equation (9) by modifying the equation (8).
（９）式において、Δｔは、積分区間である。例えば、積分区間Δｔは、コンバータ回路９の制御周期である。ΣＶｄｅは、制御周期ごとにｄ軸電圧指令値Ｖｄｅを加算することを意味する。ΣＶｑｅは、制御周期ごとにｑ軸電圧指令値Ｖｑｅを加算することを意味する。
(9) In equation (9), Δt is an integration interval. For example, the integration interval Δt is a control cycle of the converter circuit 9. ΣVde means that the d-axis voltage command value Vde is added every control cycle. ΣVqe means that the q-axis voltage command value Vqe is added every control cycle.
ただし、ｄ軸電流Ｉｄｅが流れていると、ｄ軸電流Ｉｄｅの影響がｄ軸電圧指令値Ｖｄｅに現れる。この際、候補値演算手段３４は、インダクタンスの値を演算しない。次の区間の初めに、候補値演算手段３４は、ｄ軸電圧指令値Ｖｄｅを取得する。候補値演算手段３４は、取得したｄ軸電圧指令値Ｖｄｅをオフセット値Ｖｄｅ＿ｏｆｆｓｅｔとして差し引いてインダクタンスの設定値の候補値Ｌ＿ｔｉｌｄａを演算する。この際、候補値Ｌ＿ｔｉｌｄａは、次の（１０）式で表される。
However, when the d-axis current Ide flows, the influence of the d-axis current Ide appears in the d-axis voltage command value Vde. At this time, the candidate value calculation means 34 does not calculate the inductance value. At the beginning of the next section, the candidate value calculation means 34 acquires the d-axis voltage command value Vde. The candidate value calculation means 34 subtracts the acquired d-axis voltage command value Vde as the offset value Vde_offset to calculate the inductance set value candidate value L_tilda. At this time, the candidate value L_tilda is expressed by the following equation (10).
実施の形態１において、最終候補値演算手段３５は、設定値Ｌ＿ｈａｔ（ｋ）と候補値Ｌ＿ｔｉｌｄａとの大小関係とを比較する。最終候補値演算手段３５は、当該比較結果に基づいて、最終候補値Ｌ＿Ｈａｔ（ｋ＋１）を演算する。この際、最終候補値Ｌ＿Ｈａｔ（ｋ＋１）は、次の（１１）式で表される。
In the first embodiment, the final candidate value calculation means 35 compares the magnitude relationship between the set value L_hat (k) and the candidate value L_tilda. The final candidate value calculation means 35 calculates the final candidate value L_Hat (k + 1) based on the comparison result. At this time, the final candidate value L_Hat (k + 1) is expressed by the following equation (11).
ただし、（１１）式において、Ｌ＿ｔｈは、予め設定された閾値である。ΔＬは予め設定された調整値である。
However, in Expression (11), L_th is a preset threshold value. ΔL is a preset adjustment value.
次に、図５を用いて、インダクタンス同定手段２１による処理を説明する。
図５はこの発明の実施の形態１における回生コンバータ装置の制御装置に設けられたマイコンのインダクタンス同定手段による処理を表すフローチャートである。 Next, the process by the inductance identification means 21 is demonstrated using FIG.
FIG. 5 is a flowchart showing processing by the inductance identifying means of the microcomputer provided in the control device for the regenerative converter device in the first embodiment of the present invention.
図５はこの発明の実施の形態１における回生コンバータ装置の制御装置に設けられたマイコンのインダクタンス同定手段による処理を表すフローチャートである。 Next, the process by the inductance identification means 21 is demonstrated using FIG.
FIG. 5 is a flowchart showing processing by the inductance identifying means of the microcomputer provided in the control device for the regenerative converter device in the first embodiment of the present invention.
ステップＳ１では、インダクタンス同定手段２１は、各設定を初期化する。その後、ステップＳ２に進み、同定モード判定手段３０は、インダクタンスを同定する際の区間に対応したカウンタＴをインクリメントする。その後、ステップＳ３に進み、同定モード判定手段３０は、同定モードの終了の条件が成立しているか否かを判定する。
In step S1, the inductance identifying means 21 initializes each setting. Then, it progresses to step S2 and the identification mode determination means 30 increments the counter T corresponding to the area at the time of identifying an inductance. Thereafter, the process proceeds to step S3, where the identification mode determination means 30 determines whether or not the condition for ending the identification mode is satisfied.
ステップＳ３で同定モードの終了の条件が成立している場合は、処理が終了する。ステップＳ３で同定モードの終了の条件が成立していない場合は、ステップＳ４に進む。ステップＳ４では、同定モード判定手段３０は、同定モードの開始の条件が成立しているか否かを判定する。
If the conditions for ending the identification mode are satisfied in step S3, the process ends. If the conditions for ending the identification mode are not satisfied in step S3, the process proceeds to step S4. In step S4, the identification mode determination means 30 determines whether or not the conditions for starting the identification mode are satisfied.
ステップＳ４で同定モードの開始の条件が成立している場合は、ステップＳ５に進む。ステップＳ５では、同定モード判定手段３０は、カウンタＴが１であるか否かを判定する。
If the conditions for starting the identification mode are satisfied in step S4, the process proceeds to step S5. In step S5, the identification mode determination means 30 determines whether or not the counter T is 1.
ステップＳ５でカウンタＴが１の場合は、ステップＳ６に進む。ステップＳ６では、演算判定手段３１は、ｄ軸電流Ｉｄｅのフラグを０とする。その後、ステップＳ７に進み、候補値演算手段３４は、オフセット値Ｖｄｅ＿ｏｆｆｓｅｔを演算する。その後、ステップＳ８に進み、演算判定手段３１は、ｄ軸電流Ｉｄｅが流れているか否かを判定する。
If the counter T is 1 in step S5, the process proceeds to step S6. In step S6, the operation determination means 31 sets the d-axis current Ide flag to 0. Thereafter, the process proceeds to step S7, where the candidate value calculation means 34 calculates the offset value Vde_offset. Thereafter, the process proceeds to step S8, where the operation determination means 31 determines whether or not the d-axis current Ide is flowing.
ステップＳ８でｄ軸電流Ｉｄｅが流れていない場合は、ステップＳ９に進む。ステップＳ９では、ｄ軸電圧指令値演算手段３３は、ｄ軸電圧指令Ｖｄｅに対応したＶｄｅ１を積分する。その後、ステップＳ１０に進み、ｑ軸電流演算手段３２は、ｑ軸電流Ｉｑｅに対応したＩｑｅを積分する。その後、ステップＳ１１に進み、同定モード判定手段３０は、予め設定された時間が経過したか否かを判定する。具体的には、同定モード判定手段３０は、カウンタＴが予め設定された整数ｎになったか否かを判定する。
If the d-axis current Ide is not flowing in step S8, the process proceeds to step S9. In step S9, the d-axis voltage command value calculation means 33 integrates Vde1 corresponding to the d-axis voltage command Vde. Thereafter, the process proceeds to step S10, where the q-axis current calculation means 32 integrates Iqe corresponding to the q-axis current Iqe. Then, it progresses to step S11 and the identification mode determination means 30 determines whether the preset time passed. Specifically, the identification mode determination unit 30 determines whether or not the counter T has reached a preset integer n.
ステップＳ１１でカウンタＴがｎになっている場合は、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、候補値演算手段３４は、候補値Ｌ＿ｔｉｌｄａを演算する。その後、ステップＳ１３に進み、最終候補値演算手段３５は、最終候補値Ｌ＿ｈａｔ（ｋ＋１）を演算する。
If the counter T is n in step S11, the process proceeds to step S12. In step S12, the candidate value calculator 34 calculates a candidate value L_tilda. Thereafter, the process proceeds to step S13, where the final candidate value calculation means 35 calculates the final candidate value L_hat (k + 1).
その後、ステップＳ１４に進み、設定値変更手段３７は、設定値Ｌ＿ｈａｔ（ｋ）を最終候補値Ｌ＿Ｈａｔ（ｋ＋１）に更新する。その後、ステップＳ１５に進み、収束判定手段３６は、最終候補値Ｌ＿ｈａｔ（ｋ＋１）が収束したか否かを判定する。
Thereafter, the process proceeds to step S14, and the set value changing unit 37 updates the set value L_hat (k) to the final candidate value L_Hat (k + 1). Thereafter, the process proceeds to step S15, and the convergence determination unit 36 determines whether or not the final candidate value L_hat (k + 1) has converged.
ステップＳ１５で最終候補値Ｌ＿ｈａｔ（ｋ＋１）が収束した場合は、処理が終了する。
If the final candidate value L_hat (k + 1) has converged in step S15, the process ends.
ステップＳ１５で最終候補値Ｌ＿Ｈａｔ（ｋ＋１）が収束しない場合は、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１６では、同定モード判定手段３０は、カウンタＴを０に戻す。その後、ステップＳ２以降の動作が行われる。
If the final candidate value L_Hat (k + 1) does not converge in step S15, the process proceeds to step S16. In step S16, the identification mode determination means 30 returns the counter T to zero. Thereafter, the operations after step S2 are performed.
ステップＳ４で同定モードの開始の条件が成立していない場合は、ステップＳ１７に進む。ステップＳ１７では、同定モード判定手段３０は、カウンタＴがｎ以上であるか否かを判定する。
If the conditions for starting the identification mode are not satisfied in step S4, the process proceeds to step S17. In step S17, the identification mode determination means 30 determines whether or not the counter T is n or more.
ステップＳ１７でカウンタＴがｎ未満の場合は、ステップＳ２に戻る。ステップＳ１７でカウンタＴがｎ以上の場合は、ステップＳ１８に進む。ステップＳ１８では、同定モード判定手段３０は、カウンタＴを０に戻す。その後、ステップＳ２に戻る。
If the counter T is less than n in step S17, the process returns to step S2. If the counter T is greater than or equal to n in step S17, the process proceeds to step S18. In step S18, the identification mode determination unit 30 resets the counter T to zero. Then, it returns to step S2.
ステップＳ５でカウンタＴが１でない場合は、ステップＳ１９に進む。ステップＳ１９では、演算判定手段３１は、ｄ軸電流Ｉｄｅのフラグが０か否かを判定する。
If the counter T is not 1 in step S5, the process proceeds to step S19. In step S19, the operation determination means 31 determines whether or not the d-axis current Ide flag is zero.
ステップＳ１９でｄ軸電流Ｉｄｅのフラグが０の場合は、ステップＳ８以降の動作が行われる。ステップＳ１９でｄ軸電流Ｉｄｅのフラグが０でない場合は、ステップＳ２０に進む。ステップＳ２０では、演算判定手段３１は、ｄ軸電流Ｉｄｅのフラグを１に維持する。その後、ステップＳ１７以降の動作が行われる。
If the flag of the d-axis current Ide is 0 in step S19, the operation after step S8 is performed. If the d-axis current Ide flag is not 0 in step S19, the process proceeds to step S20. In step S20, the operation determination unit 31 maintains the d-axis current Ide flag at 1. Thereafter, the operations after step S17 are performed.
ステップＳ８でｄ軸電流Ｉｄｅが流れている場合は、ステップＳ２０に進む。ステップＳ２０では、演算判定手段３１は、ｄ軸電流Ｉｄｅのフラグを１にする。その後、ステップＳ１７以降の動作が行われる。
If the d-axis current Ide is flowing in step S8, the process proceeds to step S20. In step S20, the operation determination means 31 sets the d-axis current Ide flag to 1. Thereafter, the operations after step S17 are performed.
ステップＳ１１でカウンタＴがｎになっていない場合は、ステップＳ１６以降の動作が行われる。
If the counter T is not n in step S11, the operations after step S16 are performed.
次に、図６を用いて、最終候補値演算手段３５の処理を説明する。
図６はこの発明の実施の形態１における回生コンバータ装置の制御装置に設けられたマイコンの最終候補値演算手段の処理を表すフローチャートである。 Next, the process of the final candidatevalue calculation unit 35 will be described with reference to FIG.
FIG. 6 is a flowchart showing the processing of the final candidate value calculation means of the microcomputer provided in the control device for the regenerative converter device in the first embodiment of the present invention.
図６はこの発明の実施の形態１における回生コンバータ装置の制御装置に設けられたマイコンの最終候補値演算手段の処理を表すフローチャートである。 Next, the process of the final candidate
FIG. 6 is a flowchart showing the processing of the final candidate value calculation means of the microcomputer provided in the control device for the regenerative converter device in the first embodiment of the present invention.
ステップＳ３１では、最終候補値演算手段３５は、候補値Ｌ＿ｔｉｌｄａが設定値Ｌ＿ｈａｔ（ｋ）に閾値Ｌ＿ｔｈを加えた値よりも大きいか否かを判定する。
In step S31, the final candidate value calculation means 35 determines whether or not the candidate value L_tilda is larger than a value obtained by adding the threshold value L_th to the set value L_hat (k).
ステップＳ３１で候補値Ｌ＿ｔｉｌｄａが設定値Ｌ＿ｈａｔ（ｋ）に閾値Ｌ＿ｔｈを加えた値よりも大きい場合は、ステップＳ３２に進む。ステップＳ３２では、最終候補値演算手段３５は、設定値Ｌ＿ｈａｔ（ｋ）に調整値ΔＬを加えた値を最終候補値Ｌ＿ｈａｔ（ｋ＋１）とする。その後、動作が終了する。
If the candidate value L_tilda is larger than the value obtained by adding the threshold value L_th to the set value L_hat (k) in step S31, the process proceeds to step S32. In step S32, the final candidate value calculator 35 sets a value obtained by adding the adjustment value ΔL to the set value L_hat (k) as the final candidate value L_hat (k + 1). Thereafter, the operation ends.
ステップＳ３１で候補値Ｌ＿ｔｉｌｄａが設定値Ｌ＿ｈａｔ（ｋ）に閾値Ｌ＿ｔｈを加えた値よりも大きくない場合は、ステップＳ３３に進む。ステップＳ３３では、最終候補値演算手段３５は、候補値Ｌ＿ｔｉｌｄａが設定値Ｌ＿ｈａｔ（ｋ）から閾値Ｌ＿ｔｈを差し引いた値よりも小さいか否かを判定する。
If the candidate value L_tilda is not larger than the value obtained by adding the threshold value L_th to the set value L_hat (k) in step S31, the process proceeds to step S33. In step S33, the final candidate value calculator 35 determines whether or not the candidate value L_tilda is smaller than a value obtained by subtracting the threshold value L_th from the set value L_hat (k).
ステップＳ３３で候補値Ｌ＿ｔｉｌｄａが設定値Ｌ＿ｈａｔ（ｋ）から閾値Ｌ＿ｔｈを差し引いた値よりも小さい場合は、ステップＳ３４に進む。ステップＳ３４では、最終候補値演算手段３５は、設定値Ｌ＿ｈａｔ（ｋ）から調整値ΔＬを差し引いた値を最終候補値Ｌ＿ｈａｔ（ｋ＋１）とする。その後、動作が終了する。
If the candidate value L_tilda is smaller than the value obtained by subtracting the threshold value L_th from the set value L_hat (k) in step S33, the process proceeds to step S34. In step S34, the final candidate value calculation means 35 sets the value obtained by subtracting the adjustment value ΔL from the set value L_hat (k) as the final candidate value L_hat (k + 1). Thereafter, the operation ends.
ステップＳ３３で候補値Ｌ＿ｔｉｌｄａが設定値Ｌ＿ｈａｔ（ｋ）から閾値Ｌ＿ｔｈを差し引いた値よりも小さくない場合は、ステップＳ３５に進む。ステップＳ３５では、最終候補値演算手段３５は、設定値Ｌ＿ｈａｔ（ｋ）を最終候補値Ｌ＿ｈａｔ（ｋ＋１）とする。その後、動作が終了する。
If the candidate value L_tilda is not smaller than the value obtained by subtracting the threshold value L_th from the set value L_hat (k) in step S33, the process proceeds to step S35. In step S35, the final candidate value calculation means 35 sets the set value L_hat (k) as the final candidate value L_hat (k + 1). Thereafter, the operation ends.
以上で説明した実施の形態１によれば、リアクトル８のインダクタンスの設定値Ｌ＿ｈａｔ（ｋ）は、ベクトル制御手段１８がｄ軸電圧指令値とｑ軸電圧指令値とを生成している際にｄ軸電流とｑ軸電流とｄ軸電圧指令値とに基づいて同定される。このため、電源２の電圧が変動しても、設定値Ｌ＿ｈａｔ（ｋ）を同定することができる。その結果、高効率で高調波含有率を抑えた制御を行うことができる。
According to the first embodiment described above, the inductance set value L_hat (k) of the reactor 8 is determined when the vector control means 18 generates the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value. Identification is made based on the shaft current, the q-axis current, and the d-axis voltage command value. For this reason, even if the voltage of the power supply 2 fluctuates, the set value L_hat (k) can be identified. As a result, it is possible to perform control with high efficiency and reduced harmonic content.
例えば、リアクトル８のインダクタンスの値が不明である既設のエレベータに回生コンバータ装置３を後から適用しても、インダクタンスの設定値Ｌ＿ｈａｔ（ｋ）をある程度正確に同定することができる。このため、リアクトル８の個体差によりインダクタンスが想定と異なる場合でも、一定の制御品質を保つことができる。
For example, even if the regenerative converter device 3 is later applied to an existing elevator where the inductance value of the reactor 8 is unknown, the set value L_hat (k) of the inductance can be accurately identified to some extent. For this reason, even when the inductance differs from the assumption due to the individual difference of the reactor 8, a certain control quality can be maintained.
また、候補値Ｌ＿ｔｉｌｄａは、ｄ軸電流Ｉｄｅが零以外の際に演算されない。この場合、ｄ軸電圧指令値Ｖｄｅは、ｄ軸電流Ｉｄｅの影響を受けない。このため、リアクトル８のインダクタンスをより正確に同定することができる。
The candidate value L_tilda is not calculated when the d-axis current Ide is other than zero. In this case, the d-axis voltage command value Vde is not affected by the d-axis current Ide. For this reason, the inductance of the reactor 8 can be identified more accurately.
なお、最終候補値演算手段３５において、設定値Ｌ＿ｈａｔ（ｋ）と候補値Ｌ＿ｔｉｌｄａとの大小関係とを比較せずに、最終候補値Ｌ＿ｈａｔ（ｋ＋１）を演算してもよい。ただし、最終候補値Ｌ＿ｈａｔ（ｋ＋１）は、候補値Ｌ＿ｔｉｌｄａとなる。この際、最終候補値Ｌ＿ｈａｔ（ｋ＋１）の演算を予め設定された回数だけ繰り返せばよい。この場合、適切な時点で同定モードを終了することができる。
Note that the final candidate value calculation means 35 may calculate the final candidate value L_hat (k + 1) without comparing the magnitude relationship between the set value L_hat (k) and the candidate value L_tilda. However, the final candidate value L_hat (k + 1) is the candidate value L_tilda. At this time, the calculation of the final candidate value L_hat (k + 1) may be repeated a preset number of times. In this case, the identification mode can be terminated at an appropriate time.
また、最終候補値演算手段３５において、設定値の候補値Ｌ＿ｔｉｌｄａと設定値Ｌ＿ｈａｔ（ｋ）との差に基づいて設定値の最終候補値Ｌ＿ｈａｔ（ｋ＋１）を演算してもよい。この場合、設定値の最終候補値Ｌ＿ｈａｔ（ｋ＋１）は、次の（１２）式で表される。
Also, the final candidate value calculation means 35 may calculate the final candidate value L_hat (k + 1) of the set value based on the difference between the set value candidate value L_tilda and the set value L_hat (k). In this case, the final candidate value L_hat (k + 1) of the set value is expressed by the following equation (12).
ただし、（１２）式において、αは０以上１以下の値である。αが０の場合、最終候補値Ｌ＿ｈａｔ（ｋ＋１）は、設定値Ｌ＿ｈａｔ（ｋ）となる。
However, in the formula (12), α is a value between 0 and 1. When α is 0, the final candidate value L_hat (k + 1) is the set value L_hat (k).
また、（１１）式または（１２）式において、最終候補値Ｌ＿ｈａｔ（ｋ＋１）と設定値Ｌ＿ｈａｔ（ｋ）との差が閾値ΔＬ＿ｔｈよりも小さくなっている時間が予め設定された時間を越えるまで最終候補値の演算を繰り返してもよい。この場合、最終候補値Ｌ＿ｈａｔ（ｋ＋１）が安定した時点で同定モードを終了することができる。
Further, in the expression (11) or (12), the time until the difference between the final candidate value L_hat (k + 1) and the set value L_hat (k) is smaller than the threshold value ΔL_th exceeds the preset time. The calculation of the candidate value may be repeated. In this case, the identification mode can be terminated when the final candidate value L_hat (k + 1) is stabilized.
また、ｑ軸電流Ｉｑｅの値が予め設定された値よりも大きい場合を同定モードの開始の条件としてもよい。この場合、リアクトル８のインダクタンスをより正確に同定することができる。
Also, the case where the value of the q-axis current Iqe is larger than a preset value may be set as the condition for starting the identification mode. In this case, the inductance of the reactor 8 can be identified more accurately.
また、同定モードの間においては、最終候補値Ｌ＿ｈａｔ（ｋ＋１）の演算の繰り返しが終了するまで設定値Ｌ＿ｈａｔ（ｋ）を更新しなくてもよい。この場合、最終候補値Ｌ＿ｈａｔ（ｋ＋１）の演算を繰り返すたびに最終候補値Ｌ＿ｈａｔ（ｋ＋１）が変動することを抑制できる。その結果、同定モード時の力率変動を抑えることができる。
Also, during the identification mode, the set value L_hat (k) may not be updated until the repetition of the calculation of the final candidate value L_hat (k + 1) is completed. In this case, it can be suppressed that the final candidate value L_hat (k + 1) fluctuates every time the calculation of the final candidate value L_hat (k + 1) is repeated. As a result, power factor fluctuation in the identification mode can be suppressed.
また、スイッチング素子９ａおよびフライホイール素子９ｂの少なくとも一方をワイドバンドキャップ半導体によって形成してもよい。ワイドバンドギャップ半導体の耐電圧性は高い。ワイドバンドギャップ半導体の許容電流密度は高い。このため、スイッチング素子９ａおよびフライホイール素子９ｂの少なくとも一方を小さくすることができる。その結果、スイッチング素子９ａおよびフライホイール素子９ｂを備えた回生コンバータ装置３も小さくすることができる。
Further, at least one of the switching element 9a and the flywheel element 9b may be formed of a wide band cap semiconductor. Wide band gap semiconductors have high voltage resistance. Wide band gap semiconductors have a high allowable current density. For this reason, at least one of the switching element 9a and the flywheel element 9b can be made small. As a result, the regenerative converter device 3 including the switching element 9a and the flywheel element 9b can also be reduced in size.
以上のように、この発明に係る回生コンバータ装置の制御装置は、回生コンバータ装置に設けられたリアクトルのインダクタンスの設定値を同定するシステムに利用できる。
As described above, the control device for the regenerative converter device according to the present invention can be used for a system for identifying the set value of the inductance of the reactor provided in the regenerative converter device.
１ 主回路、 ２ 電源、 ３ 回生コンバータ装置、 ４ 直流母線、 ５ インバータ回路、 ６ モータ、 ７ コンデンサ、 ８ リアクトル、 ９ コンバータ回路、 ９ａ スイッチング素子、 ９ｂ フライホイール素子、 １０ 制御装置、 １１ 電源手段、 １２ 電圧位相検出手段、 １３ 電流検出手段、 １４ 電圧検出手段、 １５ マイコン、 １６ ドライバ手段、 １７ 第１変換手段、 １８ ベクトル制御手段、 １９ 第２変換手段、 ２０ ＰＷＭ出力手段、 ２１ インダクタンス同定手段、 ２２ ｄ軸電流指令値生成手段、 ２３ ｄ軸電圧指令値生成手段、 ２４ ｄ軸干渉補償値生成手段、 ２５ 母線電圧指令値生成手段、 ２６ ｑ軸電流指令値生成手段、 ２７ ｑ軸電圧指令値生成手段、 ２８ ｑ軸干渉補償値生成手段、 ２９ 電源電圧補償値生成手段、 ３０ 同定モード判定手段、 ３１ 演算判定手段、 ３２ ｑ軸電流演算手段、 ３３ ｄ軸電圧指令値演算手段、 ３４ 候補値演算手段、 ３５ 最終候補値演算手段、 ３６ 収束判定手段、 ３７ 設定値変更手段
1 main circuit, 2 power supply, 3 regenerative converter device, 4 DC bus, 5 inverter circuit, 6 motor, 7 capacitor, 8 reactor, 9 converter circuit, 9a switching element, 9b flywheel element, 10 control device, 11 power supply means, 12 voltage phase detection means, 13 current detection means, 14 voltage detection means, 15 microcomputer, 16 driver means, 17 first conversion means, 18 vector control means, 19 second conversion means, 20 PWM output means, 21 inductance identification means, 22 d-axis current command value generation means, 23 d-axis voltage command value generation means, 24 d-axis interference compensation value generation means, 25 bus voltage command value generation means, 26 q-axis current command value generation means, 27 q-axis voltage finger Value generation means, 28 q-axis interference compensation value generation means, 29 power supply voltage compensation value generation means, 30 identification mode determination means, 31 calculation determination means, 32 q-axis current calculation means, 33 d-axis voltage command value calculation means, 34 candidates Value calculation means, 35 final candidate value calculation means, 36 convergence determination means, 37 set value change means
Claims (7)
- 電源の出力の側に接続されたリアクトルと前記リアクトルの出力の側に接続されたコンバータ回路とを備えた回生コンバータ装置に対し、前記電源と前記リアクトルとの間の電圧位相を検出する電圧位相検出手段と、
前記電源と前記リアクトルとの間の電流を検出する電流検出手段と、
前記コンバータ回路の出力の側に接続された直流母線の電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧位相検出手段に検出された電圧位相を用いて前記電流検出手段に検出された電流をｄ軸電流とｑ軸電流とに変換する変換手段と、
前記電圧検出手段に検出された電圧と前記変換手段に変換されたｄ軸電流とｑ軸電流と前記リアクトルのインダクタンスの設定値とに基づいて前記コンバータ回路の制御に用いるｄ軸電圧指令値とｑ軸電圧指令値とを生成するベクトル制御手段と、
前記ベクトル制御手段がｄ軸電圧指令値とｑ軸電圧指令値とを生成している際に、前記変換手段に変換されたｄ軸電流とｑ軸電流と前記ベクトル制御手段に生成されたｄ軸電圧指令値と前記電源の周波数と前記リアクトルのインダクタンスの設定値とに基づいて前記リアクトルのインダクタンスの値を同定するインダクタンス同定手段と、
を備えた回生コンバータ装置の制御装置。 Voltage phase detection for detecting a voltage phase between the power supply and the reactor with respect to a regenerative converter device including a reactor connected to the output side of the power supply and a converter circuit connected to the output side of the reactor Means,
Current detection means for detecting a current between the power source and the reactor;
Voltage detecting means for detecting the voltage of the DC bus connected to the output side of the converter circuit;
Conversion means for converting the current detected by the current detection means into a d-axis current and a q-axis current using the voltage phase detected by the voltage phase detection means;
A d-axis voltage command value used for control of the converter circuit and q based on the voltage detected by the voltage detection means, the d-axis current converted to the conversion means, the q-axis current, and the set value of the inductance of the reactor Vector control means for generating a shaft voltage command value;
When the vector control means generates the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value, the d-axis current and q-axis current converted by the conversion means and the d-axis generated by the vector control means Inductance identifying means for identifying a value of the inductance of the reactor based on a voltage command value, a frequency of the power source, and a setting value of the inductance of the reactor,
The control apparatus of the regenerative converter apparatus provided with. - 前記インダクタンス同定手段は、前記変換手段に変換されたｄ軸電流が零以外の際に、前記リアクトルのインダクタンスの設定値の候補値を演算しない請求項１に記載の回生コンバータ装置の制御装置。 2. The control device for a regenerative converter device according to claim 1, wherein the inductance identification means does not calculate a candidate value of a setting value of the inductance of the reactor when the d-axis current converted by the conversion means is other than zero.
- 前記インダクタンス同定手段は、前記変換手段に変換されたｑ軸電流の値が予め設定された値よりも大きい場合に前記リアクトルのインダクタンスの設定値の同定を開始する請求項１または請求項２に記載の回生コンバータ装置の制御装置。 The said inductance identification means starts identification of the set value of the inductance of the said reactor, when the value of the q-axis current converted into the said conversion means is larger than the preset value. Control device for regenerative converter device.
- 前記インダクタンス同定手段は、前記変換手段に変換されたｄ軸電流とｑ軸電流と前記ベクトル制御手段に生成されたｄ軸電圧指令値とに基づいて前記リアクトルのインダクタンスの設定値の最終候補値を演算し、当該最終候補値と既に設定されている設定値との差が予め設定された閾値よりも小さくなるまで前記リアクトルのインダクタンスの設定値の最終候補値の演算を繰り返す請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の回生コンバータ装置の制御装置。 The inductance identification means determines a final candidate value of the set value of the inductance of the reactor based on the d-axis current and q-axis current converted by the conversion means and the d-axis voltage command value generated by the vector control means. The calculation of the final candidate value of the set value of the inductance of the reactor is repeated until the difference between the final candidate value and the set value that has been set is smaller than a preset threshold value. The control device for the regenerative converter device according to any one of claims 3 to 4.
- 前記インダクタンス同定手段は、前記変換手段に変換されたｄ軸電流とｑ軸電流と前記ベクトル制御手段に生成されたｄ軸電圧指令値とに基づいて前記リアクトルのインダクタンスの設定値の最終候補値を演算し、当該最終候補値の演算を予め設定された回数だけ繰り返す請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の回生コンバータ装置の制御装置。 The inductance identification means determines a final candidate value of the set value of the inductance of the reactor based on the d-axis current and q-axis current converted by the conversion means and the d-axis voltage command value generated by the vector control means. The control device for a regenerative converter device according to any one of claims 1 to 3, wherein the control is performed and the calculation of the final candidate value is repeated a preset number of times.
- 前記インダクタンス同定手段は、前記リアクトルのインダクタンスの設定値の最終候補値の演算の繰り返しが終了するまで前記ベクトル制御手段が用いる前記リアクトルのインダクタンスの設定値を更新しない請求項４または請求項５に記載の回生コンバータ装置の制御装置。 The said inductance identification means does not update the setting value of the inductance of the said reactor which the said vector control means uses until the repetition of calculation of the final candidate value of the setting value of the inductance of the said reactor is complete | finished. Control device for regenerative converter device.
- 前記コンバータ回路は、ワイドバンドギャップ半導体によって形成されたスイッチング素子を備えた請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の回生コンバータ装置の制御装置。 The control device for a regenerative converter device according to any one of claims 1 to 6, wherein the converter circuit includes a switching element formed of a wide band gap semiconductor.
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