JP3207275B2 - Power converter - Google Patents
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Description
【0001】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power converter for controlling a plurality of converters operated by commonly connecting AC terminals so that the average values of DC voltages are equal.
【0002】[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。2. Description of the Related Art FIG. 4 is a block diagram of a main circuit of a conventional power converter. In the figure, 1 is an AC power supply, and 2 to 4 are capacitors connected between the phases of the AC power supply 1. Converters 5 and 6 for converting AC power and DC power are connected to the AC power supply 1 with their AC terminals in common, and perform parallel operation. The capacitors 2 to 4 are used to absorb switching surges of the converters 5 and 6. Reference numerals 7 to 18 are self-extinguishing type switching elements constituting the converters 5 and 6. Hereafter, the gate is used as a self-extinguishing type switching element.
A case where an on-off thyristor (GTO) is used will be described. Reference numerals 19 to 22 denote DC reactors for smoothing a DC current, and reference numerals 23 and 24 denote loads.
【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。FIG. 5 is a block diagram of a conventional control circuit for controlling the power converter of FIG. In the figure, 25 is a phase reference of the alternating current of the converters 5 and 6, 26 is a comparator, 27
Is a logic circuit for generating a signal for firing the GTO of the converter 5, and 28 to 33 are firing signals of the GTOs 7 to 12 of the converter 5. 34 is a phase shift circuit for operating the converter 5 and the converter 6 in different phases. 35 is a comparator, 36 is a logic circuit for generating a signal for firing the GTO of the converter 6, 37
Reference numerals to 42 denote firing signals of the GTPs 13 to 18 of the converter 6.
【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。FIG. 6 is an operation waveform diagram when the power converter of FIG. 4 is controlled by the conventional control circuit shown in FIG. The operation in the case where the control is performed by the conventional control circuit will be described below with reference to FIGS. In FIG. 6, (1) indicates an AC current phase reference, and the output of 25 indicates 0 ° of the current phase.
A value proportional to 360 ° is generated.
【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。[0005] (2) is the output of the comparator 26, for example, (1)
Is "1" when the phase is in the range of 0 ° to 60 °, and 60 ° to 1
“2” when in the range of 20 °, “3” in the range of 120 ° to 180 °, “4” in the range of 180 ° to 240 °,
"5" in the range of 240 ° to 300 °, 300 ° to 36
It is assumed that a value of “6” is generated in the range of 0 °. Next, the logic circuit 27 sets the G of the converter 5 according to the value of (2).
Control of the energization state of the TO will be described. That is, (2) is "1"
GTO7 and GTO11 by the ignition signals 28 and 32
Is turned on. When (2) is "2", the firing signal 28
GTO7 and GTO12 are turned on by means of and 33. When (2) is "3", GT
O8 and GTO12 are turned on. When (2) is "4", the GTOs 8 and 10 are turned on by the firing signals 29 and 31. When (2) is "5", GTO9 and GTO10 are turned on by firing signals 30 and 31.
When (2) is "6", the GTO 9
And the GTO 11 are turned on.
【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。By controlling the GTO of the converter 5 as described above, a current as shown in (3) flows through the U phase of the converter 5. In the V phase, a current delayed by 120 ° from (3) flows, and in the W phase, a current delayed by 240 ° from (3) flows. (4) is a voltage generated on the DC side of the converter 5 at this time.
【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。On the other hand, the output (1) of the AC current phase shift reference 25 is converted by the phase shift circuit 34 into a value delayed by 30 °,
5 given. The comparator 35 and the logic circuit 36 are the comparator 2
6 and the logic circuit 27 operate in exactly the same way
The energized state of O is controlled. Therefore, the GTO of the converter 6 operates in exactly the same manner with the phase of the GTO of the converter 5 delayed by 30 °. Therefore, (5)
As shown in FIG.
A current with a delayed phase flows. In the V-phase, a current delayed by 120 ° with respect to (5) is applied.
A current with a phase delay of 40 ° flows. (6) is a voltage generated on the DC side of the converter 6 at this time. (7) is the sum of the U-phase current (3) of the converter 5 and the U-phase current (5) of the converter 6,
This is a current flowing through the AC power supply 1.
【0008】[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。As described above, by connecting the converter 5 and the converter 6 in parallel and operating the GTO by shifting the conduction phase of the GTO by 30 °, the AC current is represented by (7). Thus, a trapezoidal wave is formed, and harmonics can be reduced. However, the DC voltage of converter 5 and converter 6 is (4)
As shown in (6), since the average values are not equal, the DC side cannot be connected in parallel.
【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。In order to eliminate the above-mentioned drawbacks of the conventional device, the present invention controls the current supply state of the GTO so that the average values of the DC voltages of the converter 5 and the converter 6 become equal, thereby controlling the DC side. It is an object to provide a power converter that can be connected in parallel.
【0010】[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。In order to achieve the above object, the present invention provides a first converter in which a self-extinguishing type switching element is bridge-connected and a self-extinguishing type switching element which is bridge-connected. A load connected in common via a DC reactor between the DC side terminals of the first and second converters, respectively;
In the power converter, the AC terminals of the converter and the second converter are connected in common and connected to an AC power supply, according to the phase reference of the AC current of the first converter and the second converter. Each of the first converter and the second converter
A logic circuit for controlling an energization state of a function generator for generating a cosine function based on the phase reference of the alternating current, the
The value of the cosine function is the control delay of the AC current with respect to the AC voltage.
The value of the cosine function at the first timing according to the angle and this control
30 ° phase delay with respect to the timing according to the delay angle
The average of the values of the cosine function at the second timing
The first converter and the second converter
And a logic circuit for switching the energization state between the devices.
It is characterized by having done .
【0011】[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。In the operation waveform diagram of the conventional power converter shown in FIG. 6, the DC voltage (4) of the converter 5 and the DC voltage of the converter 6 are different.
The difference between the average values of (6) and (8) indicated by hatching
It is equal to the difference between the parts of (9). (10) is a sine function whose shape is the same as that of (8) and (9), indicated by hatching (11)
Is equal to the difference between (8) and (9). (12) is the integral of the sine function (10), (8), (9) and (11)
Is a cosine function representing the area of the portion. That is, the value of (12) at time t1 is equal to the area of (8), the value of (12) at time t2 is equal to the area of (9), and (1) at time t1.
The difference between the value of (2) and the value of (12) at time t2 is equal to the area of (11). In the conventional control shown in FIG. 6, during the period from time t1 to t2, the U-phase current (3) of the converter 5 flows and the U-phase current (5) of the converter 6 does not flow. Therefore, in the present invention,
At time t3 when the area indicated by (11) becomes 1 /, the energization state of the U-phase current (3) of the converter 5 and the U-phase current (5) of the converter 6 are switched, so that the DC voltage (4 ) And the average value of DC voltage (6) are controlled.
【0012】[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。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【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。FIG. 1 is a configuration diagram of a main circuit according to the present invention. In FIG. 1, reference numerals 1 to 23 are the same as those described in the description of the prior art in FIG. FIG. 2 is a block diagram of a control circuit showing one embodiment of the present invention for controlling the power converter of FIG. In the figure, reference numerals 25 to 42 are the same as those in the configuration diagram of the conventional embodiment described with reference to FIG. 43 is a function generator which generates a sine function corresponding to the output of the AC current phase reference 25;
Is an integrator, which integrates the output of the function generator 43 to generate a cosine function. 45 is a comparator, which compares the output of the integrator 44 with the firing tamping 46 of the converters 5 and 6, and And a signal for switching the energization state of the converter 6 is generated. A knot circuit 47 inverts an output signal of the comparator 45. 4
Reference numerals 8 and 50 denote AND circuits, and reference numerals 49 and 51 denote OR circuits. The switching between the output of the logic circuit 27 and the output of the logic circuit 36 switches the conduction state of the converter 5 and the converter 6. FIG. 3 is an operation waveform diagram when the power converter of FIG. 1 is controlled by the control circuit of FIG. Hereinafter, the operation of the present invention will be described with reference to FIG. 1, FIG. 2, and FIG. In FIG. 3, (1)
Is the output of the AC current phase reference 25, and the current phase is 0 ° to 36 °.
Generates a value proportional to 0 °.
【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。(2) is the output of the comparator 26. For example, (1)
Is "1" when the phase is in the range of 0 ° to 60 °, and 60 ° to 1
“2” when in the range of 20 °, “3” in the range of 120 ° to 180 °, “4” in the range of 180 ° to 240 °,
“5” when in the range of 240 ° to 300 °, 300 ° to 3
A value of "6" is generated in the range of 60 degrees.
【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。Next, the control of the conduction state of the GTO of the converter 5 or 6 by the logic circuit 27 according to the value of (2) will be described. That is, when the output signal of the comparator 45 is “0”, the output signal of the knot circuit 47 becomes “1”, and the AND circuit 4
The output of the logic circuit 27 and the firing signals 28 to 33 are connected by the OR 8 and the OR circuit 49 to control the converter 5. In this operation, when (2) is "1", the GTOs 7 and 11 are turned on by the firing signals 28 and 32. When (2) is "2", GTO7 and GT
O12 is turned on. When (2) is "3", GTO8 and GTO12 are turned on by the firing signals 29 and 33. When (2) is "4", the GTOs 8 and 10 are turned on by the firing signals 29 and 31. When (2) is "5", GTO9 and GT
O10 is turned on. When (2) is "6", GTO9 and GTO11 are turned on by the firing signals 30 and 32.
【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。On the other hand, the output (1) of the AC current phase reference 25 is converted into a value delayed by 30 ° by the phase shift circuit 34,
5 given. The comparator 35 and the logic circuit 36 operate in exactly the same way as the comparator 26 and the logic circuit 27 to control the GTO conduction state of the converter 6 or the converter 5.
【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。That is, when the output signal of the comparator 45 is "0", the output signal of the knot circuit 47 becomes "1", and the output of the logic circuit 36 and the firing signals 37 to 42 are output by the AND circuit 50 and the OR circuit 51. Connected and converter 6 is controlled. Therefore, the GTO of the converter 6 operates in exactly the same manner with the phase of the GTO of the converter 5 delayed by 30 °.
【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。When the output signal of the comparator 45 becomes "1", the output signal of the knot circuit 47 becomes "0" and the AND circuit 4
8 and the OR circuit 49, the output of the logic circuit 36 and the ignition signals 28 to 33 are connected, and the AND circuit 50 and the OR circuit 51 are connected.
Connects the output of the logic circuit 27 to the firing signals 37 to 42. Thus, the energization state of converter 5 and converter 6 can be switched.
【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。(3) is a current flowing in the U phase of the converter 5. In the V phase, a current delayed by 120 ° with respect to (3) flows, and in the W phase, a current delayed by 240 ° with respect to (3) flows. (4) is a voltage generated on the DC side of the converter 5 at this time. (5) is the U-phase current of the converter 6. In the V phase
The current delayed by 120 ° phase with respect to (5)
A current with a phase delay of 240 ° flows with respect to (5). (6)
Is a voltage generated on the DC side of the converter 6 at this time.
【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。(7) is the U-phase current (3) of the converter 5 and the converter 6
The current is the sum of the U-phase current (5) of FIG. (10) is the same sine function as that described in FIG. This is obtained by inputting the output (1) of the AC current phase reference 25 to the function generator 43, adding the control delay angle α of the AC current to the AC voltage, and converting it into a sine function that repeats every 60 °. By inputting the output (10) of the function generator 43 to the integrator 44 for integration and resetting it to zero every 60 °, a cosine function represented by (12) can be obtained at the output.
【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。Next, the operation of the comparator 45 will be described. The ignition timing 46 gives a timing of t1 according to the control delay angle α of the AC current with respect to the AC voltage. t
Timing 2 is a point delayed by 30 ° from the timing of t1. Let A be the value of the cosine function (12) at the timing of t1. Let B be the value of the cosine function (12) at the timing of t2. Since the cosine function (12) is a function uniquely determined with respect to the output (1) of the AC current phase reference 25, A and B can be obtained when the control delay angle α of the AC current with respect to the AC voltage is determined. The average value of A and B is C
And The timing when the value of the cosine function (12) matches C is defined as t3. The comparator 45 generates a "1" signal at its output during the period from t1 to t3. (1
3) is an output signal of the comparator 45. When the output of the comparator 45 becomes "1", the conduction state of the converters 5 and 6 is switched by the AND circuit 48, the OR circuit 49, the AND circuit 50, and the OR circuit 51 as described above. 6 and FIG. 3, it can be seen that the U-phase currents (3) and (5) and the DC voltages (4) and (6) are switched during the period from t1 to t3. Shown here by hatching (8)
Area is equal to the above-mentioned CA. The area of the portion (9) indicated by hatching is equal to the above-mentioned BC. Here, it is the average value of C, A and B, so that CA and B
-C is equal. That is, the area of the portion (8) indicated by hatching is equal to the area of the portion (9) indicated by hatching. Therefore, the average value of DC voltage (4) and DC voltage (6) are equal. As described above, the case where the energization state of the converter 5 and the converter 6 is switched during the period from t1 to t3 in the period from t1 to t2, but the period from t3 to t2 in the period from t1 to t2, Converter 5 and converter 6
DC voltage (4) and DC voltage
The average value of (6) can be made equal. In addition, for the sake of simplicity, the case where the cosine function (12) is generated using the integrator 44 that obtains a value corresponding to the area of the sine function (11) has been described. The cosine function (12) may be directly generated from the output (1) of the AC current phase reference 25, and therefore the integrator 44 may not be used. Further, in the above description, the case where two converters are operated in parallel has been described, but two or more converters can be operated in parallel in the same manner.
【0022】[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。As described above, according to the present invention, the average value of the DC voltage is controlled to be equal when the AC currents of a plurality of converters having AC terminals connected in common are operated at different phases. Since the DC side of a plurality of converters can be connected in common and operated in parallel to obtain an AC current with a small number of harmonics, a great effect can be obtained particularly when large-capacity power conversion is performed. can get.
【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。FIG. 1 is a main circuit configuration diagram showing an example of a power converter to which the present invention is applied.
【図2】本発明の一実施例を示す制御回路のブロック
図。FIG. 2 is a block diagram of a control circuit showing one embodiment of the present invention.
【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。FIG. 3 is an operation waveform diagram when the power converter of FIG. 1 is controlled by the control circuit of FIG. 2;
【図4】従来の電力変換装置の主回路構成図。FIG. 4 is a main circuit configuration diagram of a conventional power converter.
【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。FIG. 5 is a block diagram of a conventional control circuit for controlling a conventional power converter.
【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。FIG. 6 is an operation waveform diagram when the power converter of FIG. 4 is controlled by the conventional control circuit of FIG. 5;
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1 ... AC power supply 2-4 ...
Capacitors 5,6 ... Converters 7-18 ...
GTO 19-22 DC reactors 23, 24
Load 25 ... AC current phase reference 26 ...
Comparator 27… Logic circuit 28-33 ……
Firing signal 34 …… Phase shift circuit 35 ……
Comparator 36 ...... Logic circuit 37-42 ......
Firing signal 43 ... Function generator 44 ...
Integrator 45 ...... Comparator 46 ......
Firing timing 47 …… Not circuit 48 ……
AND circuit 49 ... OR circuit 50 ...
AND circuit 51 …… OR circuit
Claims (1)
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。1. A first converter having a self-extinguishing type switching element connected in a bridge, a second converter having a self-extinguishing type switching element connected in a bridge, and the first converter and a second converter. A load connected in common between the DC-side terminals of the second converter via a DC reactor;
And an AC power supply connected to an AC power supply by connecting the AC terminals of the converter and the second converter in common, according to the phase reference of the AC current of the first converter and the second converter. wherein the first transducer second transducer of that
A logic circuit for controlling the respective energization states, a function generator for generating a cosine function based on the phase reference of the AC current, and a value of the cosine function for controlling the AC current with respect to the AC voltage.
The value of the cosine function at the first timing according to the delay angle
30 ° phase with respect to the timing corresponding to the control delay angle
The average of the values of the cosine function at the second delayed timing
The first converter and the second converter
Power conversion apparatus characterized by and comprising: a logic circuit, a for switching current supply state between the mutual transducer.
Priority Applications (1)
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| JP31457792A JP3207275B2 (en) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | Power converter |
Applications Claiming Priority (1)
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| JPH06165501A JPH06165501A (en) | 1994-06-10 |
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