JP3207275B2 - 電力変換装置 - Google Patents
電力変換装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、交流端子を共通に接続
して運転する複数台の変換器の直流電圧の平均値が等し
くなるように制御する電力変換装置に関する。
して運転する複数台の変換器の直流電圧の平均値が等し
くなるように制御する電力変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来の電力変換装置の主回路構成
図である。図において、１は交流電源、２〜４は交流電
源１の各相間に接続されるコンデンサである。５，６は
交流電力と直流電力の変換を行う変換器で、それぞれの
交流端子を共通にして交流電源１に接続し並列運転を行
う。又、コンデンサ２〜４は、変換器５，６のスイッチ
ングサ―ジを吸収するために用いられる。７〜１８は変
換器５，６を構成する自己消弧形スイッチング素子であ
る。以下自己消弧形スイッチング素子としてゲ―トタ―
ンオフサイリスタ（ＧＴＯ）を用いる場合について説明
する。１９〜２２は直流電流を平滑する直流リアクト
ル、２３，２４は負荷である。
図である。図において、１は交流電源、２〜４は交流電
源１の各相間に接続されるコンデンサである。５，６は
交流電力と直流電力の変換を行う変換器で、それぞれの
交流端子を共通にして交流電源１に接続し並列運転を行
う。又、コンデンサ２〜４は、変換器５，６のスイッチ
ングサ―ジを吸収するために用いられる。７〜１８は変
換器５，６を構成する自己消弧形スイッチング素子であ
る。以下自己消弧形スイッチング素子としてゲ―トタ―
ンオフサイリスタ（ＧＴＯ）を用いる場合について説明
する。１９〜２２は直流電流を平滑する直流リアクト
ル、２３，２４は負荷である。
【０００３】図５は図４の電力変換装置を制御する従来
の制御回路のブロック図である。図において、２５は変
換器５，６の交流電流の位相基準、２６は比較器、２７
は変換器５のＧＴＯを点弧する信号を発生する論理回
路、２８〜３３は変換器５のＧＴＯ７〜１２の点弧信号
である。３４は変換器５と変換器６を異った位相で運転
するための移相回路である。３５は比較器、３６は変換
器６のＧＴＯを点弧する信号を発生する論理回路、３７
〜４２は変換器６のＧＴＰ１３〜１８の点弧信号であ
る。
の制御回路のブロック図である。図において、２５は変
換器５，６の交流電流の位相基準、２６は比較器、２７
は変換器５のＧＴＯを点弧する信号を発生する論理回
路、２８〜３３は変換器５のＧＴＯ７〜１２の点弧信号
である。３４は変換器５と変換器６を異った位相で運転
するための移相回路である。３５は比較器、３６は変換
器６のＧＴＯを点弧する信号を発生する論理回路、３７
〜４２は変換器６のＧＴＰ１３〜１８の点弧信号であ
る。
【０００４】図６は、図４の電力変換装置を図５に示す
従来の制御回路で制御した場合の動作波形図である。以
下図４、図５、図６を参照しながら従来の制御回路で制
御しした場合の動作を説明する。図６において、(1) は
交流電流位相基準を示し、２５の出力で電流位相の０°
〜３６０°に比例した値を発生するものとする。
従来の制御回路で制御した場合の動作波形図である。以
下図４、図５、図６を参照しながら従来の制御回路で制
御しした場合の動作を説明する。図６において、(1) は
交流電流位相基準を示し、２５の出力で電流位相の０°
〜３６０°に比例した値を発生するものとする。
【０００５】(2) は比較器２６の出力で、例えば、(1)
の位相が０°〜６０°の範囲のとき「１」、６０°〜１
２０°の範囲のとき「２」、１２０°〜１８０°の範囲
のとき「３」、１８０°〜２４０°の範囲の時「４」、
２４０°〜３００°の範囲のとき「５」３００°〜３６
０°の範囲の時「６」の値を発生するものとする。次
に、論理回路２７により(2) の値に応じて変換器５のＧ
ＴＯの通電状態の制御を説明する。即ち、(2) が「１」
のとき点弧信号２８と３２によりＧＴＯ７とＧＴＯ１１
をオンの状態にする。(2) が「２」のとき点弧信号２８
と３３によりＧＴＯ７とＧＴＯ１２をオンの状態にす
る。(2) が「３」のとき点弧信号２９と３３によりＧＴ
Ｏ８とＧＴＯ１２をオンの状態にする。(2) が「４」の
とき点弧信号２９と３１によりＧＴＯ８とＧＴＯ１０を
オンの状態にする。(2) が「５」のとき点弧信号３０と
３１によりＧＴＯ９とＧＴＯ１０をオンの状態にする。
(2) が「６」のとき点弧信号３０と３２によりＧＴＯ９
とＧＴＯ１１をオンの状態にする。
の位相が０°〜６０°の範囲のとき「１」、６０°〜１
２０°の範囲のとき「２」、１２０°〜１８０°の範囲
のとき「３」、１８０°〜２４０°の範囲の時「４」、
２４０°〜３００°の範囲のとき「５」３００°〜３６
０°の範囲の時「６」の値を発生するものとする。次
に、論理回路２７により(2) の値に応じて変換器５のＧ
ＴＯの通電状態の制御を説明する。即ち、(2) が「１」
のとき点弧信号２８と３２によりＧＴＯ７とＧＴＯ１１
をオンの状態にする。(2) が「２」のとき点弧信号２８
と３３によりＧＴＯ７とＧＴＯ１２をオンの状態にす
る。(2) が「３」のとき点弧信号２９と３３によりＧＴ
Ｏ８とＧＴＯ１２をオンの状態にする。(2) が「４」の
とき点弧信号２９と３１によりＧＴＯ８とＧＴＯ１０を
オンの状態にする。(2) が「５」のとき点弧信号３０と
３１によりＧＴＯ９とＧＴＯ１０をオンの状態にする。
(2) が「６」のとき点弧信号３０と３２によりＧＴＯ９
とＧＴＯ１１をオンの状態にする。
【０００６】変換器５のＧＴＯを以上のように制御する
ことにより、変換器５のＵ相には、(3) に示すような電
流が流れる。又、Ｖ相には(3) に対して１２０°位相の
遅れた電流が、Ｗ相には(3) に対して２４０°位相の遅
れた電流が流れる。(4) はこのとき変換器５の直流側に
発生する電圧である。
ことにより、変換器５のＵ相には、(3) に示すような電
流が流れる。又、Ｖ相には(3) に対して１２０°位相の
遅れた電流が、Ｗ相には(3) に対して２４０°位相の遅
れた電流が流れる。(4) はこのとき変換器５の直流側に
発生する電圧である。
【０００７】一方、交流電流移相基準２５の出力(1) は
移相回路３４により３０°遅れた値に変換され比較器３
５に与えられる。比較器３５と論理回路３６は比較器２
６と論理回路２７と全く同様に動作して変換器６のＧＴ
Ｏの通電状態を制御する。従って、変換器６のＧＴＯは
変換器５のＧＴＯに対して位相が３０°遅れた状態で全
く同様に動作する。そのため、変換器６のＵ相には(5)
に示すように、変換器５のＵ相電流(3) に対して３０°
位相の遅れた電流が流れる。又、Ｖ相には(5)に対して
１２０°位相の遅れた電流が、Ｗ相には(5) に対して２
４０°位相の遅れた電流が流れる。(6) はこのとき変換
器６の直流側に発生する電圧である。(7) は変換器５の
Ｕ相電流(3) と変換器６のＵ相電流(5) の和の電流で、
交流電源１に流れる電流である。
移相回路３４により３０°遅れた値に変換され比較器３
５に与えられる。比較器３５と論理回路３６は比較器２
６と論理回路２７と全く同様に動作して変換器６のＧＴ
Ｏの通電状態を制御する。従って、変換器６のＧＴＯは
変換器５のＧＴＯに対して位相が３０°遅れた状態で全
く同様に動作する。そのため、変換器６のＵ相には(5)
に示すように、変換器５のＵ相電流(3) に対して３０°
位相の遅れた電流が流れる。又、Ｖ相には(5)に対して
１２０°位相の遅れた電流が、Ｗ相には(5) に対して２
４０°位相の遅れた電流が流れる。(6) はこのとき変換
器６の直流側に発生する電圧である。(7) は変換器５の
Ｕ相電流(3) と変換器６のＵ相電流(5) の和の電流で、
交流電源１に流れる電流である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、変
換器５と変換器６を並列に接続してＧＴＯの通電位相を
３０°ずらして運転することにより、交流電流は(7) で
示すように台形波状になり高調波を低減することができ
る。しかし、変換器５と変換器６の直流電圧は(4) と
(6) で示すように平均値が等しくなくなるため直流側を
並列に接続することができない。
換器５と変換器６を並列に接続してＧＴＯの通電位相を
３０°ずらして運転することにより、交流電流は(7) で
示すように台形波状になり高調波を低減することができ
る。しかし、変換器５と変換器６の直流電圧は(4) と
(6) で示すように平均値が等しくなくなるため直流側を
並列に接続することができない。
【０００９】本発明は、以上述べた従来装置の欠点を除
去するために、変換器５と変換器６の直流電圧の平均値
が等しくなるようにＧＴＯの通電状態を制御して、直流
側を並列に接続できる電力変換装置を提供することを目
的とする。
去するために、変換器５と変換器６の直流電圧の平均値
が等しくなるようにＧＴＯの通電状態を制御して、直流
側を並列に接続できる電力変換装置を提供することを目
的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、自己消弧形スイッチング素子をブリッジ
接続して成る第１の変換器と、自己消弧形スイッチング
素子をブリッジ接続して成る第２の変換器と、該第１の
変換器及び第２の変換器の直流側端子間に、それぞれ直
流リアクトルを介して共通接続される負荷と、前記第１
の変換器及び第２の変換器の交流端子を共通に接続して
交流電源に接続して成る電力変換装置において、前記第
１の変換器と前記第２の変換器の交流電流の位相基準に
従って前記第１の変換器と前記第２の変換器のそれぞれ
の通電状態を制御する論理回路と、前記交流電流の位相
基準に基づいた余弦関数を発生する関数発生器と、前記
余弦関数の値が、交流電圧に対する交流電流の制御遅れ
角に応じた第１のタイミングでの余弦関数の値とこの制
御遅れ角に応じたタイミングに対して３０°位相の遅れ
た第２のタイミングでの余弦関数の値の平均値となるタ
イミングに応じて、前記第１の変換器と前記第２の変換
器の相互間の通電状態の切換えを行う論理回路とを具備
したことを特徴とするものである。
成するために、自己消弧形スイッチング素子をブリッジ
接続して成る第１の変換器と、自己消弧形スイッチング
素子をブリッジ接続して成る第２の変換器と、該第１の
変換器及び第２の変換器の直流側端子間に、それぞれ直
流リアクトルを介して共通接続される負荷と、前記第１
の変換器及び第２の変換器の交流端子を共通に接続して
交流電源に接続して成る電力変換装置において、前記第
１の変換器と前記第２の変換器の交流電流の位相基準に
従って前記第１の変換器と前記第２の変換器のそれぞれ
の通電状態を制御する論理回路と、前記交流電流の位相
基準に基づいた余弦関数を発生する関数発生器と、前記
余弦関数の値が、交流電圧に対する交流電流の制御遅れ
角に応じた第１のタイミングでの余弦関数の値とこの制
御遅れ角に応じたタイミングに対して３０°位相の遅れ
た第２のタイミングでの余弦関数の値の平均値となるタ
イミングに応じて、前記第１の変換器と前記第２の変換
器の相互間の通電状態の切換えを行う論理回路とを具備
したことを特徴とするものである。
【００１１】
【作用】図６の、従来の電力変換装置の動作波形図にお
いて、変換器５の直流電圧(4)と変換器６の直流電圧の
(6) の平均値の差は、ハッチングで示した(8) の部分と
(9) の部分の差に等しい。(10)は(8) の部分と(9) の部
分と形状が等しい正弦関数で、ハッチングで示した(11)
の部分は(8) の部分と(9) の部分の差に等しい。(12)は
正弦関数(10)の積分値で(8) の部分と(9）の部分と(11)
の部分の面積を表す余弦関数である。即ち、時刻ｔ1 の
ときの(12)の値は(8) の面積に等しく、時刻ｔ2 のとき
の(12)の値は(9) の面積に等しく、時刻ｔ1 のときの(1
2)の値と時刻ｔ2 のときの(12)の値の差は(11)の面積に
等しい。図６で示す従来の制御においては、時刻ｔ1 か
らｔ2 までの期間は変換器５のＵ相電流(3) が流れ変換
器６のＵ相電流(5) が流れない。従って、本発明では、
(11)で示す面積が１／２になる時刻ｔ3 の時点で変換器
５のＵ相電流(3) と変換器６のＵ相電流(5) の通電状態
を切換えることにより、直流電圧(4) と直流電圧(6) の
平均値が等しくなるように制御する。
いて、変換器５の直流電圧(4)と変換器６の直流電圧の
(6) の平均値の差は、ハッチングで示した(8) の部分と
(9) の部分の差に等しい。(10)は(8) の部分と(9) の部
分と形状が等しい正弦関数で、ハッチングで示した(11)
の部分は(8) の部分と(9) の部分の差に等しい。(12)は
正弦関数(10)の積分値で(8) の部分と(9）の部分と(11)
の部分の面積を表す余弦関数である。即ち、時刻ｔ1 の
ときの(12)の値は(8) の面積に等しく、時刻ｔ2 のとき
の(12)の値は(9) の面積に等しく、時刻ｔ1 のときの(1
2)の値と時刻ｔ2 のときの(12)の値の差は(11)の面積に
等しい。図６で示す従来の制御においては、時刻ｔ1 か
らｔ2 までの期間は変換器５のＵ相電流(3) が流れ変換
器６のＵ相電流(5) が流れない。従って、本発明では、
(11)で示す面積が１／２になる時刻ｔ3 の時点で変換器
５のＵ相電流(3) と変換器６のＵ相電流(5) の通電状態
を切換えることにより、直流電圧(4) と直流電圧(6) の
平均値が等しくなるように制御する。
【００１２】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。
る。
【００１３】図１は、本発明による主回路の構成図であ
る。図１に於て、１〜２３は図４の従来の技術の説明で
述べたものと同一のものであるので、その説明を省略す
る。図２は、図１の電力変換装置を制御する本発明の一
実施例を示す制御回路のブロック図である。図におい
て、２５〜４２は図５で述べた従来の実施例の構成図の
同一記号と同一である。４３は関数発生器で、交流電流
位相基準２５の出力に応じた正弦関数を発生する、４４
は積分器で、関数発生器４３の出力を積分して余弦関数
を発生する、４５は比較器で、積分器４４の出力と変換
器５及び６の点弧タンミング４６を比較して変換器５と
変換器６の通電状態を切換える信号を発生する。４７は
ノット回路で、比較器４５の出力信号を反転する。４
８，５０はアンド回路、４９，５１はオア回路で、論理
回路２７の出力と論理回路３６の出力を切換えることに
より、変換器５と変換器６の通電状態を切換える。 図
３は、図１の電力変換装置を図２の制御回路で制御した
場合の動作波形図である。以下、図１、図２、図３を参
照しながら本発明の動作を説明する。図３に於て、(1)
は交流電流位相基準２５の出力で、電流位相０°〜３６
０°に比例した値を発生する。
る。図１に於て、１〜２３は図４の従来の技術の説明で
述べたものと同一のものであるので、その説明を省略す
る。図２は、図１の電力変換装置を制御する本発明の一
実施例を示す制御回路のブロック図である。図におい
て、２５〜４２は図５で述べた従来の実施例の構成図の
同一記号と同一である。４３は関数発生器で、交流電流
位相基準２５の出力に応じた正弦関数を発生する、４４
は積分器で、関数発生器４３の出力を積分して余弦関数
を発生する、４５は比較器で、積分器４４の出力と変換
器５及び６の点弧タンミング４６を比較して変換器５と
変換器６の通電状態を切換える信号を発生する。４７は
ノット回路で、比較器４５の出力信号を反転する。４
８，５０はアンド回路、４９，５１はオア回路で、論理
回路２７の出力と論理回路３６の出力を切換えることに
より、変換器５と変換器６の通電状態を切換える。 図
３は、図１の電力変換装置を図２の制御回路で制御した
場合の動作波形図である。以下、図１、図２、図３を参
照しながら本発明の動作を説明する。図３に於て、(1)
は交流電流位相基準２５の出力で、電流位相０°〜３６
０°に比例した値を発生する。
【００１４】(2) は比較器２６の出力で、例えば、(1)
の位相が０°〜６０°の範囲のとき「１」、６０°〜１
２０°の範囲のとき［２」、１２０°〜１８０°の範囲
のとき「３」、１８０°〜２４０°の範囲の時「４」、
２４０°〜３００°の範囲のとき「５」、３００°〜３
６０°の範囲の時「６」の値を発生する。
の位相が０°〜６０°の範囲のとき「１」、６０°〜１
２０°の範囲のとき［２」、１２０°〜１８０°の範囲
のとき「３」、１８０°〜２４０°の範囲の時「４」、
２４０°〜３００°の範囲のとき「５」、３００°〜３
６０°の範囲の時「６」の値を発生する。
【００１５】次に、論理回路２７により(2) の値に応じ
て変換器５又は変換器６のＧＴＯの通電状態の制御を説
明する。即ち、比較器４５の出力信号が「０」のときノ
ット回路４７の出力信号は「１」となり、アンド回路４
８とオア回路４９により論理回路２７の出力と点弧信号
２８〜３３が接続され変換器５が制御される。この時の
動作は、(2) が「１」のとき点弧信号２８と３２により
ＧＴＯ７とＧＴＯ１１をオンの状態にする。(2) が
「２」のとき点弧信号２８と３３によりＧＴＯ７とＧＴ
Ｏ１２をオンの状態にする。(2) が「３」のとき点弧信
号２９と３３によりＧＴＯ８とＧＴＯ１２をオンの状態
にする。(2) が「４」のとき点弧信号２９と３１により
ＧＴＯ８とＧＴＯ１０をオンの状態にする。(2) が
「５」のとき点弧信号３０と３１によりＧＴＯ９とＧＴ
Ｏ１０をオンの状態にする。(2) が「６」のとき点弧信
号３０と３２によりＧＴＯ９とＧＴＯ１１をオンの状態
にする。
て変換器５又は変換器６のＧＴＯの通電状態の制御を説
明する。即ち、比較器４５の出力信号が「０」のときノ
ット回路４７の出力信号は「１」となり、アンド回路４
８とオア回路４９により論理回路２７の出力と点弧信号
２８〜３３が接続され変換器５が制御される。この時の
動作は、(2) が「１」のとき点弧信号２８と３２により
ＧＴＯ７とＧＴＯ１１をオンの状態にする。(2) が
「２」のとき点弧信号２８と３３によりＧＴＯ７とＧＴ
Ｏ１２をオンの状態にする。(2) が「３」のとき点弧信
号２９と３３によりＧＴＯ８とＧＴＯ１２をオンの状態
にする。(2) が「４」のとき点弧信号２９と３１により
ＧＴＯ８とＧＴＯ１０をオンの状態にする。(2) が
「５」のとき点弧信号３０と３１によりＧＴＯ９とＧＴ
Ｏ１０をオンの状態にする。(2) が「６」のとき点弧信
号３０と３２によりＧＴＯ９とＧＴＯ１１をオンの状態
にする。
【００１６】一方、交流電流位相基準２５の出力(1) は
移相回路３４により３０°遅れた値に変換され比較器３
５に与えられる。比較器３５と論理回路３６は、比較器
２６と論理回路２７と全く同様に動作して変換器６又は
変換器５のＧＴＯ通電状態を制御する。
移相回路３４により３０°遅れた値に変換され比較器３
５に与えられる。比較器３５と論理回路３６は、比較器
２６と論理回路２７と全く同様に動作して変換器６又は
変換器５のＧＴＯ通電状態を制御する。
【００１７】即ち、比較器４５の出力信号が「０」のと
きノット回路４７の出力信号は「１」となり、アンド回
路５０とオア回路５１により論理回路３６の出力と点弧
信号３７〜４２が接続され変換器６が制御される。従っ
て、変換器６のＧＴＯは変換器５のＧＴＯに対して位相
が３０°遅れた状態で全く同様に動作する。
きノット回路４７の出力信号は「１」となり、アンド回
路５０とオア回路５１により論理回路３６の出力と点弧
信号３７〜４２が接続され変換器６が制御される。従っ
て、変換器６のＧＴＯは変換器５のＧＴＯに対して位相
が３０°遅れた状態で全く同様に動作する。
【００１８】比較器４５の出力信号が「１」になるとノ
ット回路４７の出力信号は「０」になり、アンド回路４
８とオア回路４９により論理回路３６の出力と点弧信号
２８〜３３が接続され、アンド回路５０とオア回路５１
により論理回路２７の出力と点弧信号３７〜４２が接続
される。このようにして変換器５と変換器６の通電状態
を切換えることができる。
ット回路４７の出力信号は「０」になり、アンド回路４
８とオア回路４９により論理回路３６の出力と点弧信号
２８〜３３が接続され、アンド回路５０とオア回路５１
により論理回路２７の出力と点弧信号３７〜４２が接続
される。このようにして変換器５と変換器６の通電状態
を切換えることができる。
【００１９】(3) は変換器５のＵ相に流れる電流であ
る。Ｖ相には(3) に対して１２０°位相の遅れた電流
が、Ｗ相には(3) に対して２４０°位相の遅れた電流が
流れる。(4) はこのとき変換器５の直流側に発生する電
圧である。(5) は変換器６のＵ相電流である。Ｖ相には
(5) に対して１２０°位相の遅れた電流が、Ｗ相には
(5)に対して２４０°位相の遅れた電流が流れる。(6)
はこのとき変換器６の直流側に発生する電圧である。
る。Ｖ相には(3) に対して１２０°位相の遅れた電流
が、Ｗ相には(3) に対して２４０°位相の遅れた電流が
流れる。(4) はこのとき変換器５の直流側に発生する電
圧である。(5) は変換器６のＵ相電流である。Ｖ相には
(5) に対して１２０°位相の遅れた電流が、Ｗ相には
(5)に対して２４０°位相の遅れた電流が流れる。(6)
はこのとき変換器６の直流側に発生する電圧である。
【００２０】(7) は変換器５のＵ相電流(3) と変換器６
のＵ相電流(5) の和の電流で、交流電源１に流れる電流
である。(10)は図６で述べたものと同一の正弦関数であ
る。これは交流電流位相基準２５の出力(1) を関数発生
器４３入力し、交流電圧に対する交流電流の制御遅れ角
αを加算した後６０°毎に繰返す正弦関数に変換したも
のである。関数発生器４３の出力(10)を積分器４４に入
力して積分し、６０°毎に零にリセットすることによ
り、その出力に(12)で示す余弦関数を得ることができ
る。
のＵ相電流(5) の和の電流で、交流電源１に流れる電流
である。(10)は図６で述べたものと同一の正弦関数であ
る。これは交流電流位相基準２５の出力(1) を関数発生
器４３入力し、交流電圧に対する交流電流の制御遅れ角
αを加算した後６０°毎に繰返す正弦関数に変換したも
のである。関数発生器４３の出力(10)を積分器４４に入
力して積分し、６０°毎に零にリセットすることによ
り、その出力に(12)で示す余弦関数を得ることができ
る。
【００２１】次に、比較器４５による演算動作を説明す
る。点弧タンミング４６は、交流電圧に対する交流電流
の制御遅れ角αに応じてｔ1 のタイミングを与える。ｔ
2 のタイミングは、ｔ1 のタイミングに対して３０°位
相の遅れた点である。ｔ1 のタイミングにおける余弦関
数(12)の値をＡとする。ｔ2 のタイミングにおける余弦
関数(12)の値をＢとする。余弦関数(12)は交流電流位相
基準２５の出力(1) に対して一義的に決まる関数である
から、交流電圧に対する交流電流の制御遅れ角αが決ま
るとＡとＢを求めることができる。ＡとＢの平均値をＣ
とする。余弦関数(12)の値がＣに一致するタイミングを
ｔ3 とする。比較器４５は以上のｔ1 からｔ3 までの期
間その出力に「１」の信号をひ発生するものとする。(1
3)は比較器４５の出力信号である。比較器４５の出力が
「１」になるとアンド回路４８、オア回路４９、アンド
回路５０、オア回路５１により前述したようにして変換
器５と変換器６の通電状態の切換えが行われる。図６と
図３を比較すればわかるように、ｔ1 からｔ3 までの期
間Ｕ相電流(3) と(5) 及び直流電圧(4) と(6) が切替わ
っていることがわかる。ここでハッチングで示した(8)
の部分の面積は前述したＣ−Ａに等しい。またハッチン
グで示した(9) の部分の面積は前述したＢ−Ｃに等し
い。ここではＣとＡとＢの平均値であるからＣ−ＡとＢ
−Ｃは等しい。即ち、ハッチングで示した(8) の部分の
面積は、ハッチングで示した(9) の部分の面積に等し
い。従って、直流電圧(4) と直流電圧(6) の平均値は等
しくなる。以上、ｔ1 からｔ2 までの期間のうちｔ1 か
らｔ3 までの期間、変換器５と変換器６の通電状態を切
換える場合について説明したが、ｔ1 からｔ2 までの期
間のうちｔ3 からｔ2 までの期間、変換器５と変換器６
の通電状態を切換えても同様に直流電圧(4) と直流電圧
(6) の平均値を等しくすることができる。また説明を分
かり易くするため、正弦関数(11)の面積に対応する値を
得る積分器４４を用いて余弦関数(12)を発生する場合に
ついて説明したが、実際の制御装置を構成する場合、交
流電流位相基準２５の出力(1) から直接余弦関数(12)を
発生しても良く、従って、積分器４４を使用しなくても
良い。又、以上の説明では、二台の変換器を並列に運転
する場合にいて説明したが、同様にして二台以上の変換
器を並列に運転することもできる。
る。点弧タンミング４６は、交流電圧に対する交流電流
の制御遅れ角αに応じてｔ1 のタイミングを与える。ｔ
2 のタイミングは、ｔ1 のタイミングに対して３０°位
相の遅れた点である。ｔ1 のタイミングにおける余弦関
数(12)の値をＡとする。ｔ2 のタイミングにおける余弦
関数(12)の値をＢとする。余弦関数(12)は交流電流位相
基準２５の出力(1) に対して一義的に決まる関数である
から、交流電圧に対する交流電流の制御遅れ角αが決ま
るとＡとＢを求めることができる。ＡとＢの平均値をＣ
とする。余弦関数(12)の値がＣに一致するタイミングを
ｔ3 とする。比較器４５は以上のｔ1 からｔ3 までの期
間その出力に「１」の信号をひ発生するものとする。(1
3)は比較器４５の出力信号である。比較器４５の出力が
「１」になるとアンド回路４８、オア回路４９、アンド
回路５０、オア回路５１により前述したようにして変換
器５と変換器６の通電状態の切換えが行われる。図６と
図３を比較すればわかるように、ｔ1 からｔ3 までの期
間Ｕ相電流(3) と(5) 及び直流電圧(4) と(6) が切替わ
っていることがわかる。ここでハッチングで示した(8)
の部分の面積は前述したＣ−Ａに等しい。またハッチン
グで示した(9) の部分の面積は前述したＢ−Ｃに等し
い。ここではＣとＡとＢの平均値であるからＣ−ＡとＢ
−Ｃは等しい。即ち、ハッチングで示した(8) の部分の
面積は、ハッチングで示した(9) の部分の面積に等し
い。従って、直流電圧(4) と直流電圧(6) の平均値は等
しくなる。以上、ｔ1 からｔ2 までの期間のうちｔ1 か
らｔ3 までの期間、変換器５と変換器６の通電状態を切
換える場合について説明したが、ｔ1 からｔ2 までの期
間のうちｔ3 からｔ2 までの期間、変換器５と変換器６
の通電状態を切換えても同様に直流電圧(4) と直流電圧
(6) の平均値を等しくすることができる。また説明を分
かり易くするため、正弦関数(11)の面積に対応する値を
得る積分器４４を用いて余弦関数(12)を発生する場合に
ついて説明したが、実際の制御装置を構成する場合、交
流電流位相基準２５の出力(1) から直接余弦関数(12)を
発生しても良く、従って、積分器４４を使用しなくても
良い。又、以上の説明では、二台の変換器を並列に運転
する場合にいて説明したが、同様にして二台以上の変換
器を並列に運転することもできる。
【００２２】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、交流
端子を共通に接続した複数の変換器の交流電流を異った
位相で運転する場合の、直流電圧の平均値を等しく制御
することができるから、複数の変換器の直流側を共通に
接続して並列運転して、高調波の少ない交流電流を得る
ことができるから、特に大容量の電力変換を行う場合に
多大な効果が得られる。
端子を共通に接続した複数の変換器の交流電流を異った
位相で運転する場合の、直流電圧の平均値を等しく制御
することができるから、複数の変換器の直流側を共通に
接続して並列運転して、高調波の少ない交流電流を得る
ことができるから、特に大容量の電力変換を行う場合に
多大な効果が得られる。
【図１】本発明を適用する電力変換装置の一例を示す主
回路構成図。
回路構成図。
【図２】本発明の一実施例を示す制御回路のブロック
図。
図。
【図３】図１の電力変換装置を、図２の制御回路で制御
した場合の動作波形図。
した場合の動作波形図。
【図４】従来の電力変換装置の主回路構成図。
【図５】従来の電力変換装置を制御する従来の制御回路
のブロック図。
のブロック図。
【図６】図４の電力変換装置を、図５の従来の制御回路
で制御した場合の動作波形図。
で制御した場合の動作波形図。
１ ……交流電源 ２〜４ ……
コンデンサ ５，６ ……変換器 ７〜１８ ……
ＧＴＯ １９〜２２ ……直流リアクトル ２３，２４ ……
負荷 ２５ ……交流電流位相基準 ２６ ……
比較器 ２７ ……論理回路 ２８〜３３ ……
点弧信号 ３４ ……移相回路 ３５ ……
比較器 ３６ ……論理回路 ３７〜４２ ……
点弧信号 ４３ ……関数発生器 ４４ ……
積分器 ４５ ……比較器 ４６ ……
点弧タイミング ４７ ……ノット回路 ４８ ……
アンド回路 ４９ ……オア回路 ５０ ……
アンド回路 ５１ ……オア回路
コンデンサ ５，６ ……変換器 ７〜１８ ……
ＧＴＯ １９〜２２ ……直流リアクトル ２３，２４ ……
負荷 ２５ ……交流電流位相基準 ２６ ……
比較器 ２７ ……論理回路 ２８〜３３ ……
点弧信号 ３４ ……移相回路 ３５ ……
比較器 ３６ ……論理回路 ３７〜４２ ……
点弧信号 ４３ ……関数発生器 ４４ ……
積分器 ４５ ……比較器 ４６ ……
点弧タイミング ４７ ……ノット回路 ４８ ……
アンド回路 ４９ ……オア回路 ５０ ……
アンド回路 ５１ ……オア回路
Claims (1)
- 【請求項１】 自己消弧形スイッチング素子をブリッジ
接続して成る第１の変換器と、自己消弧形スイッチング
素子をブリッジ接続して成る第２の変換器と、該第１の
変換器及び第２の変換器の直流側端子間に、それぞれ直
流リアクトルを介して共通接続される負荷と、前記第１
の変換器及び第２の変換器の交流端子を共通に接続して
交流電源に接続して成る電力変換装置において、 前記第１の変換器と前記第２の変換器の交流電流の位相
基準に従って前記第１の変換器と前記第２の変換器のそ
れぞれの通電状態を制御する論理回路と、 前記交流電流の位相基準に基づいた余弦関数を発生する
関数発生器と、前記余弦関数の値が、交流電圧に対する交流電流の制御
遅れ角に応じた第１のタイミングでの余弦関数の値とこ
の制御遅れ角に応じたタイミングに対して３０°位相の
遅れた第２のタイミングでの余弦関数の値の平均値とな
るタイミングに応じて、前記第１の変換器と前記第２の
変換器の相互間の通電状態の切換えを行う論理回路と、 を具備したことを 特徴とする電力変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31457792A JP3207275B2 (ja) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | 電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31457792A JP3207275B2 (ja) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | 電力変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06165501A JPH06165501A (ja) | 1994-06-10 |
| JP3207275B2 true JP3207275B2 (ja) | 2001-09-10 |
Family
ID=18054970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31457792A Expired - Fee Related JP3207275B2 (ja) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | 電力変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3207275B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4501144B2 (ja) * | 2000-04-28 | 2010-07-14 | サンケン電気株式会社 | Ａｃ−ｄｃコンバータ |
| JP4406909B2 (ja) * | 2000-04-28 | 2010-02-03 | サンケン電気株式会社 | Ａｃ−ｄｃコンバータ |
-
1992
- 1992-11-25 JP JP31457792A patent/JP3207275B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06165501A (ja) | 1994-06-10 |
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