JP3965622B2 - Power converter - Google Patents
Power converter Download PDFInfo
- Publication number
- JP3965622B2 JP3965622B2 JP2002108918A JP2002108918A JP3965622B2 JP 3965622 B2 JP3965622 B2 JP 3965622B2 JP 2002108918 A JP2002108918 A JP 2002108918A JP 2002108918 A JP2002108918 A JP 2002108918A JP 3965622 B2 JP3965622 B2 JP 3965622B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power converter
- transformer
- current
- output
- output voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Rectifiers (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力変換装置に係り、特に、スイッチング素子によって構成され、直流を交流に変換する電力変換器および交流を直流に変換する電力変換器の交流側に接続される変圧器の直流偏磁を検出し、抑制する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、交流を直流に変換する電力変換器や直流を交流に変換する電力変換器の交流側には、電源や負荷と電力変換器の絶縁を取るためや、所要の交流電圧および電流を得るために変圧器が接続される。
電力変換器は、交流から直流を得たり、逆に直流から交流を得ることができるが、電圧検出系や電流検出系および制御系に含まれる直流成分(オフセット成分)や、電力変換器を構成するスイッチング素子のスイッチング速度のばらつきなどにより、交流出力電圧に直流成分が含まれることがある。
変圧器の入力電圧に直流成分が含まれていると、変圧器を構成している磁性材料の飽和により励磁インダクタンスが極端に減少し、(1)過大な励磁電流が流れる、(2)変圧器の出力電圧が歪む、(3)磁気騒音が大きくなる、などの現象が発生する。
電力変換器に接続された変圧器の直流偏磁を抑制する方法としては、特開2000−231269号公報があり、変圧器の電流を積算する期間を制限することにより、電流検出系のドリフト(オフセットおよびオフセットの時間的変化)による直流偏差の影響を低減する方法が記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
前記の公知例においては、オフセットの影響を小さくすることはできるが、原理的にオフセットの影響を零にすることはできない。このため、オフセットが大きい場合には、十分な偏磁抑制効果は期待できない。
【0004】
本発明の課題は、電力変換器の交流端に変圧器が接続されている電力変換装置において、検出系のオフセットに影響されることなく、変圧器の偏磁状態を確実に検出するとともに変圧器の偏磁を抑制することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、電力変換器の出力電流に、偏磁電流と相関が強く、直流成分および基本波成分および負荷に起因する高調波との相関がない関数を乗じ、この乗じた結果から電力変換器の出力電流から変圧器の偏磁の強さおよび方向を検出し、この検出値に基づいて電力変換器の交流出力を補正し、変圧器の直流偏磁を抑制する。
【0006】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の一実施形態である電力変換装置を示す。本実施形態は、直流電圧源20と、直流電源21を直流電圧源とし、スイッチング素子により構成され、直流を交流に変換する電力変換器1と、リアクトルおよびコンデンサからなり、電力変換器1の出力する出力電圧に含まれる高周波成分を除去するフィルタ回路2と、フィルタ回路2の出力電圧を一次入力電圧とする変圧器3と、変圧器3の二次側に接続される負荷装置4と、変圧器3の二次電圧を検出する電圧検出器5と、電圧検出器5の出力が二次電圧指令発生器11の出力する出力電圧指令と一致するように電力変換器1の出力電流指令を発生する二次電圧制御器12と、電力変換器1の出力電流を検出する電流検出器6と、二次電圧制御器12の出力と電流検出器6の出力が一致するように電力変換器1の出力電圧を調整する電力変換器出力電流制御器13と、偏磁電流の検出に用いる関数Fを出力する関数発生装置31と、電流検出器6の出力と関数発生装置31の出力から出力電圧補正値を演算する電力変換器出力電圧補正器32と、電力変換器出力電流制御器13の発生する電力変換器出力電圧指令から電力変換器出力電圧補正器32の出力を減じる減算器15と、減算器15の出力に基づいて電力変換器1を構成するスイッチング素子のスイッチング状態を制御する制御パルスを出力するパルス発生器14からなる電力変換装置である。
【0007】
図1においては、負荷装置4に安定した交流電圧を供給するため、変圧器3の二次電圧を検出し、二次電圧制御器12により電圧検出器5の出力が二次電圧指令発生器11の出力する出力電圧指令に一致するように電力変換器出力電流指令を出力するとともに、電力変換器1の出力電流を検出し、電力変換器出力電流制御器13により電流検出器6の出力が電力変換器出力電流指令と一致するように電力変換器1の出力電圧を調整している。
また、電力変換器出力電圧補正器32では、関数発生器31により発生され、変圧器3が直流的に偏磁した場合に発生するピーク電流と相関度の強い関数Fと電力変換器1の出力電流から変圧器3の偏磁方向と強さを検出するとともに、検出結果に基づき電力変換器1の出力電圧補正値を出力する。電力変換器出力電流制御器13の出力から出力電圧補正値を減じることにより、変圧器3の直流偏磁を抑制する。
【0008】
二次電圧指令発生器11の二次出力電圧指令、二次電圧制御器12の出力電流指令および電力変換器出力電流制御器13の出力は、直流成分を含まない交流成分のみであり、当然のとこながら、電力変換器1の出力電圧、電流、変圧器3の二次出力電圧、電流も交流成分のみに制御される。すなわち、直流成分が零となるように制御される。このため、変圧器3に直流電圧が印加されることはない。
ところが、出力電流の検出系を構成する電流検出器6や、制御系を構成している制御器12,13には微量ながら直流成分が含まれ、検出した成分にオフセット成分、すなわち本来は存在しない直流成分が重畳した状態で諸量が検出される。検出系および制御系に直流成分が重畳していると、電力変換器1の出力電流に直流成分が含まれていないのにも係わらず、あたかも直流成分が存在しているかのように見える。このため、電流制御系は重畳しているオフセット成分が零になるように電力変換器1の出力電圧を制御する。フィルタ回路2では直流成分は除去されないから、電力変換器1の出力した直流成分は変圧器3の一次巻線に印加される。この結果、変圧器一次入力電圧にも直流成分が重畳され、変圧器3の鉄心は直流偏磁を起こす。変圧器3の鉄心が直流偏磁を起こすと、励磁インダクタンスが極端に低下するため、図2に示すように、変圧器電圧の零クロス付近で過大なピーク電流(点線)が流れる。
このような現象を抑制するには、電力変換器1の出力電流に含まれている変圧器鉄心の直流偏磁によって発生するピーク電流成分を検出し、これが抑制されるようにすなわち電力変換器1の出力電圧に含まれる直流成分が減少する方向に出力電圧を制御すればよい。しかしながら、電力変換器1の出力電流には、直流偏磁に伴うピーク電流の他に、フィルタ回路2に流れる電流および負荷電流(二次電流を変圧器巻数比倍したもの)が重畳した電流となる。特に負荷電流は、負荷の状態により変化するため、電力変換器1の出力電流から直流偏磁に伴うピーク電流のみを確実に検出することは困難を極める。
変圧器3の直流偏磁の有無を検出する方法として、電力変換器1の出力電流に含まれれる直流成分を検出する方式が考えられるが、電流検出系にはオフセットの影響があるため、直流成分を正確に検出することは事実上不可能である。
オフセットの影響を排除し、偏磁電流を検出する方向として前述の公知例があるが、この方式は、オフセット成分の影響を小さくしているに過ぎず、オフセット成分の大きさによっては、偏磁電流を検出できないことがある。または、偏磁していないにも拘らず偏磁しているかのように検出してしまうこともある。
【0009】
そこで、本実施形態では、直流成分および基本波成分との相関がなく、直流偏磁に伴うピーク電流成分との相関が強い関数Fとインバータ出力電流とを乗じ、乗じた結果の平均値により偏磁電流の大きさと方向を検出する。
ここで、関数同士の相関について説明する。ある関数G(t)とH(t)に含まれる周波数成分およびその周波数成分の位相が密な場合を相関が強い(共通の周波数成分を有し、位相も同じ)と言い、これらが疎である場合を相関がない(全く関係ない:周波数、位相が一致していない)と言う。すなわち、ある関数G(t)と最も相関の強い関数は、G(t)自身であり、G(t)と相関がない関数は、G(t)に含まれない周波数成分からなる関数もしくは、G(t)に含まれる周波数成分を有するが、これらの周波数成分の位相は互いに直交関係にある関数である。
関数Fの直流成分に対する相関および関数Fの基本波成分に対する相関は、ないことが理想的であるが、直流偏磁に伴うピーク電流成分との相関の強さに対して、無視または十分小さければ偏磁抑制を行うことが可能である。
例えば、電力変換器出力電流の検出系で検出される直流成分(オフセットおよび誤差を含む)をA、基本波の実効値(誤差を含む)をB、直流偏磁に伴うピーク電流の実効値をHとし、検出関数Fの直流成分に対する相関の強さをAF、基本波に対する相関の強さをBF、偏磁に伴うピーク電流に対する相関の強さをHFとすると、偏磁の方向と強さを表す値は、
A×AF+B×BF+H×HF
で表される。
偏磁抑制を行うには、H×HFに対し、Am×AFおよびBm×BFが無視または十分小さければよい。ただし、Amを電力変換器の制御装置の有するオフセットの最大値(制御器および検出器の精度によって決まる。)、Bmを電力変換器の最大出力電流(出力容量によって決まる。)とし、検出誤差として無視できるレベルを例えばX(装置の規模、制御対象に依存するが、概ね5〜10%程度と考える。)、偏磁電流の最小検出レベル(偏磁電流検出精度)をHmとすれば、
X×(Hm×HF)>Am×AF
X×(Hm×HF)>Bm×BF
を満たすように、すなわち、各成分に対する相関が
AF<X×Hm×HF/Am
BF<X×Hm×HF/Bm
を満たせば、偏磁電流の検出に影響を与えない。
よって、直流成分、基本波成分および偏磁に伴うピーク電流に対する相関が上記を満たす関数Fを用いればよい。
【0010】
偏磁電流の大きさおよび方向に基づき、偏磁電流が減衰ないしは零となるように電力変換器1の出力電圧補正する出力電圧補正値を電力変換器出力電圧補正器32から発生し、これを電力変換器出力電流制御器13の出力から減じることにより、電力変換器1の出力電圧に含まれる直流成分を抑制する。偏磁電流から出力電圧補正値を発生する手段としては、例えばフィードバック制御で広く用いられる比例制御器や比例積分制御器が挙げられる。
【0011】
以下に上記の条件を満たす関数Fとして図3に示すような関数を使用した場合を例にとって、その動作を説明する。
図3に示す関数Fは、変圧器3の直流偏磁に伴うピーク電流に対する相関が高くなるように、ピーク電流の発生する位相で、振幅1、幅W(Wは90°以下)のパルスと、前記のパルスと基本波の周期Tの1/2周期内(T/2)に振幅−1、幅Wのパルスを有する関数である。すなわち、図3に示す関数Fは(1)のように表わせる。
図3において、出力電圧一周期を2πとし、
0≦θa,θb,θc,θd,θe,θf,θg,θh≦2π
また、θe=θa+π,θf=θb+π,θg=θc+π,θh=θd+π
とすると、
【数1】
電力変換器出力電圧補正器32では、出力電流と関数Fを乗じて得た出力の平均値を求め、偏磁状態を検出するとともに、検出値を基に電力変換器出力電圧指令の補正値を出力する。
【0012】
本実施形態では、変圧器3の直流偏磁に伴うピーク電流と関数Fが振幅1である位相が一致しているので、ピーク電流に対する相関が強く、効率よくピーク電流を検出でき、変圧器3の偏磁方向および偏磁の大きさを精度良くかつ確実に検出することができる。
一方で、関数Fは直流成分を含まないので、出力電流検出値に直流成分が含まれていても、直流成分は偏磁成分の検出値、すなわち出力電流検出値と関数Fとの積の平均値には全く影響を与えない。同様に、関数Fは電力変換器1の基本波成分を含まないから、偏磁電流の検出値には全く影響を与えない。
これにより、検出系に直流成分が含まれていても、また、基本波成分が含まれていても、直流偏磁に伴うピーク電流を誤差なく、確実に検出することができる。
勿論、高調波を発生する負荷が変圧器の二次側に接続されていたとしても、これらの負荷に起因する高調波成分を含まないように関数Fを設定すれば、同様の効果が得られる。例えば、ダイオードやサイリスタのような半導体素子からなる整流負荷は、3次、5次、7次、9次といった低次の高調波を多く含むことが知られており、これらを含まないように関数Fを設定すればよい。また、三相の場合には3の整数倍の高調波は含まず、5次、7次といった高調波を多く含むので、これらを含まないように関数Fを設定すればよい。
【0013】
なお、変圧器の入力電流を直接検出できる場合には、電力変換器の出力電流に代えて変圧器の入力電流を用い、変圧器の偏磁状態の検出に用いても同様の効果が得られる。
また、直流成分および基本波成分との相関が低く、偏磁電流との相関が高ければ、変圧器の偏磁検出に用いる関数Fの波形は、図3に示す波形でなくても良い。
上述した実施形態においては、電力変換器出力電流と関数Fを乗じることにより、偏磁方向および強さを検出しているが、図3に示したように、1、0、−1の三つのレベルからなる比較的簡単な関数の場合には、電力変換器出力電流と関数Fを乗じるに及ばず、積算バッファーを設け、電力変換器出力電流をF=1の場合には、サンプリングした出力電流を加算し、F=−1の場合にはサンプリングした出力電流を減算することでも同様の結果が得られる。
本発明の実施形態として、直流を単相交流に変換する電力変換器を用いて出力電圧を制御する電力変換装置を例にとって説明したが、本発明は、三相交流を含む多相交流の変圧器にも容易に適用可能である。また、直流を交流に変換する電力変換器を用いて交流出力電流を制御する電力変換装置や、交流を直流に変換する電力変換装置を用いて交流入力電流および直流電圧を制御する電力変換装置にも容易に適用可能である。
【0014】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、直流成分および基本波成分との相関が低く、偏磁電流との相関が高い関数Fと電力変換器の出力電流とを乗じることにより、検出系に含まれるオフセット成分の影響、負荷電流の影響を受けることなく、簡単かつ確実に変圧器の偏磁方向および強さを検出することができ、また、検出系のオフセット成分の影響、負荷電流の影響を受けることなく、変圧器の偏磁現象を確実に抑制することができ、安定かつ歪のない良質な交流出力電圧を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態である電力変換装置の構成図
【図2】変圧器の直流偏磁に伴い発生するピーク電流を示す図
【図3】本発明の変圧器の直流偏磁に伴い発生するピーク電流を検出するための関数の一例を示す図
【符号の説明】
1…電力変換器、2…フィルタ回路、3…変圧器、4…負荷、5…電圧検出器、6…電流検出器、11…二次電圧指令発生器、12…二次電圧制御器、13…電力変換器出力電流制御器、14…パルス発生器、15…減算器、31…関数発生器、32…電力変換器出力電圧補正器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power conversion device, and more particularly to a DC converter that is constituted by a switching element and that is connected to an AC side of a power converter that converts DC to AC and a power converter that converts AC to DC. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
[0002]
[Prior art]
In general, on the AC side of a power converter that converts AC to DC and a power converter that converts DC to AC, in order to insulate the power converter from the power source and load, and to obtain the required AC voltage and current Is connected to the transformer.
A power converter can obtain direct current from alternating current, or conversely from direct current, but it constitutes a direct current component (offset component) included in the voltage detection system, current detection system and control system, and a power converter. A DC component may be included in the AC output voltage due to variations in switching speed of the switching elements.
When a DC component is included in the input voltage of the transformer, the excitation inductance is extremely reduced due to saturation of the magnetic material constituting the transformer, and (1) an excessive excitation current flows. (2) the transformer Are distorted, and (3) the magnetic noise is increased.
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-231269 discloses a method for suppressing direct current magnetic polarization of a transformer connected to a power converter. By limiting the period for accumulating the current of the transformer, drift of the current detection system ( A method for reducing the influence of the DC deviation due to the offset and the time variation of the offset is described.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the known example, the influence of the offset can be reduced, but in principle the influence of the offset cannot be made zero. For this reason, when the offset is large, a sufficient demagnetization suppressing effect cannot be expected.
[0004]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a power converter in which a transformer is connected to the AC terminal of a power converter, and reliably detect the biased state of the transformer without being affected by the offset of the detection system. This is to suppress the magnetic demagnetization.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, the output current of the power converter is multiplied by a function that has a strong correlation with the bias magnetic current and has no correlation with the direct current component, the fundamental wave component, and the harmonics caused by the load. From the output current of the power converter, the intensity and direction of the magnetic bias of the transformer are detected, the AC output of the power converter is corrected based on the detected value, and the DC magnetic bias of the transformer is suppressed.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention. In the present embodiment, a
[0007]
In FIG. 1, in order to supply a stable AC voltage to the load device 4, the secondary voltage of the
Further, in the power converter
[0008]
The secondary output voltage command of the secondary
However, the
In order to suppress such a phenomenon, the peak current component generated by the DC bias of the transformer core included in the output current of the
As a method for detecting the presence / absence of DC bias in the
There is the above-mentioned known example as a direction in which the influence of the offset is eliminated and the magnetic bias current is detected. However, this method only reduces the influence of the offset component, and depending on the magnitude of the offset component, Current may not be detected. Or it may be detected as if it is demagnetized even though it is not demagnetized.
[0009]
Therefore, in the present embodiment, the function F and the inverter output current, which have no correlation with the direct current component and the fundamental wave component and have a strong correlation with the peak current component due to the direct current magnetization, are multiplied by the average value of the multiplication results. Detect the magnitude and direction of the magnetic current.
Here, the correlation between functions will be described. A case where the frequency components included in a certain function G (t) and H (t) and the phases of the frequency components are dense is called a strong correlation (having a common frequency component and the same phase), and these are sparse. There is a case where there is no correlation (no relationship at all: frequency and phase do not match). That is, the function having the strongest correlation with a certain function G (t) is G (t) itself, and the function having no correlation with G (t) is a function composed of frequency components not included in G (t), or The frequency components included in G (t) are functions that are orthogonal to each other.
Ideally, there is no correlation between the function F and the DC component of the function F and the fundamental component of the function F, but if the intensity of the correlation with the peak current component due to the DC bias is negligible or sufficiently small. It is possible to suppress demagnetization.
For example, the DC component (including offset and error) detected by the power converter output current detection system is A, the effective value of the fundamental wave (including error) is B, and the effective value of the peak current associated with DC bias is When H is H, the correlation strength with respect to the DC component of the detection function F is AF, the correlation strength with respect to the fundamental wave is BF, and the correlation strength with respect to the peak current associated with the demagnetization is HF, the direction and strength of the demagnetization. The value that represents
A x AF + B x BF + H x HF
It is represented by
In order to suppress the demagnetization, Am × AF and Bm × BF need only be ignored or sufficiently smaller than H × HF. However, Am is the maximum offset value (determined by the accuracy of the controller and detector) possessed by the control device of the power converter, and Bm is the maximum output current (determined by the output capacity) of the power converter. For example, if the level that can be ignored is X (depending on the scale of the device and the object to be controlled, it is considered to be about 5 to 10%), and the minimum detection level of the bias current (bias current detection accuracy) is Hm.
X × (Hm × HF)> Am × AF
X × (Hm × HF)> Bm × BF
That is, the correlation for each component is AF <X × Hm × HF / Am
BF <X × Hm × HF / Bm
If this is satisfied, detection of the bias current is not affected.
Therefore, it is sufficient to use a function F that satisfies the above-mentioned correlation with respect to the DC current, the fundamental wave component, and the peak current caused by the bias.
[0010]
Based on the magnitude and direction of the bias current, an output voltage correction value for correcting the output voltage of the
[0011]
The operation will be described below by taking as an example the case where a function as shown in FIG. 3 is used as the function F satisfying the above conditions.
The function F shown in FIG. 3 is a phase in which the peak current is generated and a pulse having an amplitude of 1 and a width W (W is 90 ° or less) so that the correlation with the peak current associated with the DC bias of the
In FIG. 3, one cycle of the output voltage is 2π,
0 ≦ θa, θb, θc, θd, θe, θf, θg, θh ≦ 2π
Also, θe = θa + π, θf = θb + π, θg = θc + π, θh = θd + π
Then,
[Expression 1]
The power converter
[0012]
In the present embodiment, the peak current associated with the DC bias of the
On the other hand, since the function F does not include a direct current component, even if the output current detection value includes the direct current component, the direct current component is the detected value of the bias component, that is, the average of the product of the output current detection value and the function F. The value is not affected at all. Similarly, since the function F does not include the fundamental wave component of the
As a result, even if the detection system includes a direct current component or a fundamental wave component, it is possible to reliably detect the peak current associated with the direct current bias without error.
Of course, even if a load generating harmonics is connected to the secondary side of the transformer, the same effect can be obtained if the function F is set so as not to include harmonic components caused by these loads. . For example, a rectifying load made of a semiconductor element such as a diode or a thyristor is known to contain many low-order harmonics such as third order, fifth order, seventh order, and ninth order. F may be set. In the case of three phases, harmonics that are integer multiples of 3 are not included, and many harmonics such as the fifth and seventh orders are included. Therefore, the function F may be set so as not to include them.
[0013]
If the input current of the transformer can be directly detected, the same effect can be obtained by using the input current of the transformer instead of the output current of the power converter and detecting the biased state of the transformer. .
Further, if the correlation between the direct current component and the fundamental wave component is low and the correlation with the magnetic bias current is high, the waveform of the function F used for detecting the magnetic bias of the transformer may not be the waveform shown in FIG.
In the above-described embodiment, the demagnetization direction and the strength are detected by multiplying the power converter output current and the function F, but as shown in FIG. In the case of a relatively simple function consisting of levels, it is not necessary to multiply the power converter output current and the function F, but an integration buffer is provided. When the power converter output current is F = 1, the sampled output current The same result can be obtained by subtracting the sampled output current when F = −1.
As an embodiment of the present invention, a power conversion device that controls an output voltage using a power converter that converts direct current to single-phase alternating current has been described as an example, but the present invention is a multiphase alternating current transformer including three-phase alternating current. It can be easily applied to vessels. In addition, a power converter that controls AC output current using a power converter that converts DC to AC, and a power converter that controls AC input current and DC voltage using a power converter that converts AC to DC Is also easily applicable.
[0014]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the detection system is multiplied by multiplying the output current of the power converter by the function F having a low correlation with the DC component and the fundamental wave component and a high correlation with the bias current. It is possible to easily and reliably detect the direction and strength of the transformer's magnetism without being affected by the offset component and load current included. Also, the influence of the offset component of the detection system and the effect of the load current Without being subjected to this, it is possible to reliably suppress the magnetic demagnetization phenomenon of the transformer, and to obtain a stable and distortion-free high quality AC output voltage.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a peak current generated due to DC bias of a transformer. FIG. Diagram showing an example of a function for detecting the peak current generated by the
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記変圧器が磁気飽和して励磁インダクタンスが低下したときに発生するピーク電流と相関が強く、直流成分および前記電力変換器の出力する交流の基本波成分との相関がない関数を発生する関数発生手段と、前記関数発生手段の出力を前記電力変換器の交流端の電流ないしは前記変圧器の入力電流のいずれか一方に乗じ、この乗じた結果から前記変圧器の偏磁状態を検出するとともに、前記検出した前記変圧器の偏磁状態に応じて前記電力変換器の出力電圧補正値を演算する電力変換器出力電圧補正手段を設け、前記電力変換器の出力電圧指令から前記電力変換器出力電圧補正手段の演算した出力電圧補正値を減じて前記電力変換器の交流出力を補正し、前記変圧器の直流偏磁を抑制することを特徴とする電力変換装置。In a power converter comprising a power converter, a transformer connected to the AC terminal of the power converter, and a control device that controls at least one of the current or voltage of the AC terminal of the power converter,
Function generation that generates a function that has a strong correlation with the peak current generated when the transformer is magnetically saturated and the excitation inductance decreases, and that has no correlation between the DC component and the fundamental component of the AC output from the power converter. And multiplying the output of the function generating means by either one of the current at the AC terminal of the power converter or the input current of the transformer, and detecting the demagnetization state of the transformer from the result of multiplication , Power converter output voltage correction means for calculating an output voltage correction value of the power converter according to the detected biased state of the transformer is provided, and the power converter output voltage is determined from an output voltage command of the power converter. A power conversion apparatus, wherein the output voltage correction value calculated by the correction means is subtracted to correct the AC output of the power converter and suppress DC bias magnetism of the transformer.
前記変圧器が磁気飽和して励磁インダクタンスが低下したときに発生するピーク電流と相関が強く、前記ピーク電流に対する前記相関と比較して直流成分および前記電力変換器の出力する交流の基本波成分との相関が十分弱い関数を発生する関数発生手段と、前記関数発生手段の出力を前記電力変換器の交流端の電流ないしは前記変圧器の入力電流のいずれか一方に乗じ、この乗じた結果から前記変圧器の偏磁状態を検出するとともに、前記検出した前記変圧器の偏磁状態に応じて前記電力変換器の出力電圧補正値を演算する電力変換器出力電圧補正手段を設け、前記電力変換器の出力電圧指令から前記電力変換器出力電圧補正手段の演算した出力電圧補正値を減じて前記電力変換器の交流出力を補正し、前記変圧器の直流偏磁を抑制することを特徴とする電力変換装置。In a power converter comprising a power converter, a transformer connected to the AC terminal of the power converter, and a control device that controls at least one of the current or voltage of the AC terminal of the power converter,
Strongly correlated with the peak current generated when the transformer is magnetically saturated and the excitation inductance is reduced, and compared with the correlation with the peak current, the direct current component and the alternating current fundamental wave component output from the power converter A function generating means for generating a function having a sufficiently weak correlation, and multiplying the output of the function generating means by either the current at the AC terminal of the power converter or the input current of the transformer. A power converter output voltage correction means for detecting a biased state of the transformer and calculating an output voltage correction value of the power converter according to the detected biased state of the transformer; this AC output of the power converter by correcting the output voltage command by subtracting the calculated output voltage correction value of the power converter output voltage correcting unit suppresses the DC magnetic deviation of the transformer Power converter according to claim.
前記変圧器が磁気飽和して励磁インダクタンスが低下したときに発生するピーク電流と相関が強く、直流成分および電力変換器の出力する交流の基本波成分との相関がない関数を発生する関数発生手段と、前記関数発生手段の出力を前記電力変換器の交流端の電流ないしは前記変圧器の入力電流のいずれか一方に乗じ、この乗じた結果の平均値を算出し、前記変圧器の偏磁状態を検出するとともに、前記検出した前記変圧器の偏磁状態に応じて前記電力変換器の出力電圧補正値を演算する電力変換器出力電圧補正手段を設け、前記電力変換器の出力電圧指令から前記電力変換器出力電圧補正手段の演算した出力電圧補正値を減じて前記電力変換器の交流出力を補正し、前記変圧器の直流偏磁を抑制することを特徴とする電力変換装置。In a power converter comprising a power converter, a transformer connected to the AC terminal of the power converter, and a control device that controls at least one of the current or voltage of the AC terminal of the power converter,
Function generating means for generating a function having a strong correlation with the peak current generated when the transformer is magnetically saturated and the excitation inductance is reduced, and having no correlation between the DC component and the AC fundamental wave component output from the power converter And multiplying the output of the function generating means by either the current at the AC terminal of the power converter or the input current of the transformer, and calculating the average value of the results of the multiplication, And a power converter output voltage correction means for calculating an output voltage correction value of the power converter according to the detected biased state of the transformer, and from the output voltage command of the power converter, A power conversion device, wherein the output voltage correction value calculated by the power converter output voltage correction means is subtracted to correct the AC output of the power converter and suppress DC bias magnetism of the transformer.
前記変圧器が磁気飽和して励磁インダクタンスが低下したときに発生するピーク電流と相関が強く、前記ピーク電流に対する前記相関と比較して直流成分および前記電力変換器の出力する交流の基本波成分との相関が十分弱い関数を発生する関数発生手段と、前記関数発生手段の出力を前記電力変換器の交流端の電流ないしは前記変圧器の入力電流のいずれかに乗じ、この乗じた結果の平均値を算出し、前記変圧器の偏磁状態を検出するとともに、前記検出した前記変圧器の偏磁状態に応じて前記電力変換器の出力電圧補正値を演算する電力変換器出力電圧補正手段を設け、前記電力変換器の出力電圧指令から前記電力変換器出力電圧補正手段の演算した出力電圧補正値を減じて前記電力変換器の交流出力を補正し、前記変圧器の直流偏磁を抑制することを特徴とする電力変換装置。In a power converter comprising a power converter, a transformer connected to the AC terminal of the power converter, and a control device that controls at least one of the current or voltage of the AC terminal of the power converter,
Strongly correlated with the peak current generated when the transformer is magnetically saturated and the excitation inductance is reduced, and compared with the correlation with the peak current, the direct current component and the alternating current fundamental wave component output from the power converter and function generating means for correlation to generate a sufficiently weak function, multiplied by the output of the function generator means to one of the input current of the current or the transformer of the AC end of the power converter, the average value of the multiplied result A power converter output voltage correction means for calculating the output voltage correction value of the power converter according to the detected magnetic bias state and calculating the biased state of the transformer The output voltage command of the power converter is subtracted from the output voltage correction value calculated by the power converter output voltage correction means to correct the AC output of the power converter, and the DC bias of the transformer is corrected. Power converter, characterized in that the braking.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002108918A JP3965622B2 (en) | 2002-04-11 | 2002-04-11 | Power converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002108918A JP3965622B2 (en) | 2002-04-11 | 2002-04-11 | Power converter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003309980A JP2003309980A (en) | 2003-10-31 |
| JP3965622B2 true JP3965622B2 (en) | 2007-08-29 |
Family
ID=29392524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002108918A Expired - Lifetime JP3965622B2 (en) | 2002-04-11 | 2002-04-11 | Power converter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3965622B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111756250B (en) * | 2020-05-31 | 2022-08-05 | 中车永济电机有限公司 | Control method for restraining transformer magnetic biasing in high-frequency full-bridge DC/DC converter |
| CN115453235B (en) * | 2022-08-19 | 2025-09-09 | 深圳供电局有限公司 | Method, device, equipment and storage medium for determining DC magnetic bias information of transformer |
-
2002
- 2002-04-11 JP JP2002108918A patent/JP3965622B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003309980A (en) | 2003-10-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7184282B2 (en) | Single-phase power conversion device and three-phase power conversion device | |
| JP2014150598A (en) | Electric power conversion system and determination method for bias magnetism of transformer | |
| JP2607648B2 (en) | Power converter | |
| EP0680134B1 (en) | Apparatus for controlling converter having self-arc-extinction elements | |
| JP3965622B2 (en) | Power converter | |
| JPH0728534A (en) | Power converter control device | |
| JPH1056739A (en) | Power converter | |
| JP6443652B2 (en) | Power converter | |
| JP5955644B2 (en) | Inverter gate control circuit and inverter power supply device having the inverter gate control circuit | |
| JP2021100295A (en) | Insulation type dc/dc converter and control method of insulation type dc/dc converter | |
| JP5165916B2 (en) | Bias suppression control device | |
| JP4614439B2 (en) | Uninterruptible power supply and input current control method thereof | |
| JP7306315B2 (en) | AC chopper circuit control device and AC chopper circuit control method | |
| KR102056242B1 (en) | Apparatus and Method for reducing harmonic waves in grid-connected inverter | |
| JP3463164B2 (en) | Power conversion device equipped with demagnetization suppression control device | |
| JP4607617B2 (en) | Control device for power converter | |
| JP2006136107A (en) | Semiconductor power conversion device and method for controlling bias | |
| JPH02307374A (en) | Power converter | |
| JPH11289775A (en) | Power converter | |
| JP3256814B2 (en) | Control device for polyphase power converter | |
| CN117929882B (en) | Method for judging harmonic instability under transformer saturation condition | |
| JP5640842B2 (en) | Power conversion apparatus and control method thereof | |
| RU2395895C1 (en) | Device for vector control of ac electric motor | |
| JP2534035Y2 (en) | Inverter demagnetization prevention circuit for inverter | |
| CN113316890B (en) | Power conversion device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20040326 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041005 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041217 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060726 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070109 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070312 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070515 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070517 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 3965622 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100608 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110608 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110608 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120608 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120608 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130608 Year of fee payment: 6 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |