JP2000299984A - 三相/単相pwmサイクロコンバータの制御装置 - Google Patents

三相/単相pwmサイクロコンバータの制御装置

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JP2000299984A JP11104717A JP10471799A JP2000299984A JP 2000299984 A JP2000299984 A JP 2000299984A JP 11104717 A JP11104717 A JP 11104717A JP 10471799 A JP10471799 A JP 10471799A JP 2000299984 A JP2000299984 A JP 2000299984A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】スイッチングキャリア周波数を電源電圧周波数
と同期、非同期に関係なく出力電圧を多重化しても入力
電流に大きな振動を発生しない三相/単相PWMサイク
ロコンバータの制御装置を提供する。 【解決手段】三相/単相PWMサイクロコンバータの制
御装置において、電源電圧情報検出部22と、入力電流
指令の位相における前記入力電流指令の絶対値の中で、
最小値と中間値との比を入力電流分配率として出力する
入力電流分配率発生部24と、入力情報発生部25と、
スイッチングパターン作成部26と、6個の双方向スイ
ッチ11〜16のキャリア一周期のON/OFF信号を発生し
て出力するスイッチ信号発生部29と、双方向スイッチ
ドライブ部30とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は三相交流電圧を任意
の単相交流電圧あるいは直流電圧に変換する電力変換
器、およびこの単相出力の電力変換器の出力電圧を直列
や並列に多重化する電力変換器に関する。
【0002】
【従来の技術】PWMサイクロコンバータは直流リンク
に平滑インダクタンスや平滑コンデンサのエネルギー蓄
積要素が必要ない、自由な出力周波数・振幅を出力で
き、入力電流波形にも出力電圧波形にも低次高調波がな
い、電力回生が可能であり、直接式交流-交流電力変換
装置である。しかし、PWMサイクロコンバータには、
入力側と出力側が直接双方向スイッチによって接続され
ており、入力側と出力側の間にエネルギー蓄積要素がな
いので、電源電圧の変動、非対称あるいは歪みがあると
き出力側に直接影響する。電源電圧の瞬時値を用いるこ
とにより電源電圧の変動、非対称あるいは歪みがある時
オンラインで対応できるPWMサイクロコンバータの制
御方法を提案されたが、それらの方法では入力力率が可
変できない、すなわち入力力率が1に固定している。実
際には、フィルタの影響で、入力力率が1ではないとい
う欠点があった。電気学会論文誌D分冊、116巻6号、平
成8年(1996)、PP644‐651(以下従来例と略す)
に提案されたPWMサイクロコンバータ制御方法では、
電源電圧の瞬時値と入力電流指令により電源電圧変動等
にも対応できるし、入力力率を可変にすることもでき
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来例
に提案されたPWMサイクロコンバータ制御装置はアナ
ログ制御方式なので、デジタル制御方式の場合にはCPU
の計算量が多くまた制御回路が複雑である。また、その
制御方法では、スイッチングキャリア(以下キャリアと
略す)周波数を電源電圧周波数と同期する必要がある。
非同期の場合あるいは同期の時キャリアと入力電流指令
の位相がずれている場合には、キャリア一周期の間に入
力電流指令の絶対値が最小と中間の相が切り替わって入
力電流分配のバランスが破壊されるので入力電流に大き
な振動が発生するという問題と、入力電流指令の絶対値
が最大の相が変わる時点で、出力電圧が不安定になると
いう問題があった。特に上述の制御方法を用いた幾つか
の三相/単相PWMサイクロコンバータの出力電圧を多
重化する場合には、各三相/単相PWMサイクロコンバ
ータのキャリアの位相を互いにずらす必要があるため、
上述の問題が必ず発生する。そこで、本発明は、スイッ
チングキャリア周波数を電源電圧周波数と同期、非同期
に関係なくて出力電圧を多重化しても入力電流に大きな
振動を発生せず、しかも制御用のCPUのオンライン計算
量が少なく制御回路が簡単な三相/単相PWMサイクロ
コンバータのデジタル制御装置を提供することを目的と
する。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
請求項1記載の発明は、三相交流電源の各相と単相出力
の二端子とを双方向に電流を流せかつ自己導通自己遮断
が可能で、PWM制御される6個の双方向スイッチで直
接接続する電力変換器の三相/単相PWMサイクロコン
バータの制御装置において、前記三相交流電源電圧を入
力して三相交流電源電圧位相と少なくとも1相分の三相
交流電源線間電圧を出力する電源電圧情報検出部と、前
記三相交流電源電圧と同周波数でかつ任意な振幅の三相
対称正弦波を入力電流指令とし、前記三相交流電源電圧
位相を前記入力電流指令の位相とし、前記入力電流指令
の位相における前記入力電流指令の絶対値の中で、最小
値と中間値との比を入力電流分配率として出力する入力
電流分配率発生部と、前記入力電流指令の位相における
前記各入力電流指令の絶対値の大小関係といずれか一つ
の絶対値の符号が判断できる情報を入力情報として出力
する入力情報発生部と、単相出力電圧指令の絶対値を入
力して前記三相交流電源線間電圧と前記入力電流指令の
位相、前記入力情報と、前記入力電流分配率とによっ
て、キャリア一周期に一方の出力相と入力電流指令の絶
対値が最小の入力相、中間の入力相、最大の入力相の間
の3個の双方向スイッチをON/OFFする順番および各双方
向スイッチをONする時間をこの出力相のスイッチングパ
ターンとして作成して出力するスイッチングパターン作
成部と、前記単相出力電圧指令の符号と前記入力情報
と、前記スイッチングパターンによって、前記6個の双
方向スイッチのキャリア一周期のON/OFF信号を発生して
出力するスイッチ信号発生部と、前記6個の双方向スイ
ッチのON/OFF信号によって前記6個の双方向スイッチを
駆動するゲート信号を発生して出力する双方向スイッチ
ドライブ部とを設けたものである。また、請求項2記載
の発明は、入力力率補償角を入力し、前記三相交流電源
電圧と同周波数でかつ任意な振幅の三相対称正弦波を入
力電流指令とし、前記三相交流電源電圧位相に前記入力
力率補償角を加算して、前記入力電流指令の位相として
出力する加算部を前記電源電圧情報検出部と前記スイッ
チングパターン作成部との間に設けたものである。ま
た、請求項3記載の発明は、前記スイッチングパターン
作成部から出力されたスイッチングパターンによってキ
ャリア一周期の間に特定の期間だけ、前記単相出力電圧
指令の符号および前記入力情報の一部だけあるいは全部
を出力する情報更新部を前記スイッチングパターン作成
部と前記スイッチ信号発生部との間に設けたものであ
る。また、請求項4記載の発明は、入力力率補償角を入
力し、前記三相交流電源電圧と同周波数でかつ任意な振
幅の三相対称正弦波を入力電流指令とし、前記三相交流
電源電圧位相に前記入力力率補償角を足して、前記入力
電流指令の位相として出力する加算部と、前記スイッチ
ングパターン作成部から出力されたスイッチングパター
ンによってキャリア一周期の間に特定の期間だけ、前記
単相出力電圧指令の符号および前記入力情報の一部だけ
あるいは全部を出力する情報更新部とを設けたものであ
る。
【0005】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。図1は本発明の実施の形態の三相/
単相PWMサイクロコンバータを用いた電力変換器の回
路構成を示すブロック構成図である。図中符号1は三相
交流電源、2は単相負荷、3、4、5はリアクトル、
6、7、8はコンデンサ、11、12、13、14、1
5、16は自己消弧能力をもつ双方向スイッチ、21は
三相トランスとフィルタ、22は電源電圧と位相を検出
する電源電圧情報検出部、23は加算部、24は入力電
流分配率発生部、25は入力情報発生部、26はスイッ
チングパターン作成部、27は情報更新1部、28は情
報更新2部、29はスイッチ信号発生部、30は双方向
スイッチドライブ部である。
【0006】図1のトランスとフィルタ21はコンデン
サ6、7、8部の二つの線間電圧あるいは三相交流電源
1の二つの線間電圧(本例では三相交流電源1のr相と
s相およびs相とt相の間の線間電圧)を変圧してノイ
ズを取り除いて出力する。図1の電源電圧と位相検出部
22はトランスとフィルタ21を経由した電源電圧瞬時
値を入力し、トランスとフィルタ21の影響を補正した
電源r相の相電圧の位相βと、電源r相とs相の間の線
間電圧Vrsと、r相とt相の間の線間電圧Vstとを出力す
る。電源電圧と位相検出部22では、三相交流電源が対
称正弦波の場合には、一つだけの電源線間電圧を出力し
て、電源電圧の位相により正弦関数を利用して二つある
いは三つの電源線間電圧を推算する方法もよいが、三相
交流電源が非対称あるいは歪んでいる場合には、二つの
電源線間電圧を出力した方がよい。図1の加算部23は
入力力率補償角εを入力して電源電圧と位相検出部22
からの電源r相の相電圧の位相βと加えてr相の入力電
流指令の位相γとして出力する。三相の入力電流指令は
電源相電圧の位相とεだけずらしている任意な振幅の三
相対称な正弦波である。図2に三相電源相電圧と三相入
力電流指令の波形およびεを示している。
【0007】図1の入力電流分配率発生部24は加算部
23からのr相の入力電流指令の位相γにより、入力電
流分配率テーブルから入力電流分配率aを読み込んで出
力する。入力電流分配率aは三相入力電流指令の絶対値
の中に最小値と中間値との比である。γと入力電流分配
率aの関係は(1)、(2)式の通りである。あらかじめ入
力電流分配率aを計算して入力電流分配率テーブルに置
く。図2に入力電流分配率aの波形を示している。
【0008】
【数1】
【0009】図1の入力情報発生部25は加算部23か
らのr相の入力電流指令の位相γにより、入力情報テー
ブルから入力電流指令の区間番号(以下ICと略す)すなわ
ち(IC1、IC2、IC3)と基準信号(以下Beと略す)とを読み
込んで出力する。入力情報テーブルは表1に示すように
作る。図2にBeの波形およびICを示す。
【0010】
【表1】
【0011】入力電流指令の区間番号ICは図2に示すよ
うに入力電流指令の一周期を60°ごと分けている各区間
の番号である。各区間に各入力相の入力電流指令の大小
関係は変わらない、すなわちICによって各入力相の入力
電流指令が最小か中間か最大かということが判別でき
る。表1に示すように、IC1、IC2、IC3を3ビットの配
列とするとICの取り得る範囲は0〜5となる。基準信号
Beはデジタル1ビットで、絶対値が最大となる入力電流
指令の符号を識別する信号である。Be=0の時絶対値が最
大となる入力電流指令が正で、Be=1の時負である。IC
1、IC2、IC3とBeを合わせて、各入力相の入力電流指令
の絶対値が最小か中間か最大かを判断できる。入力電流
指令の絶対値が最大となる入力相を入力Bas相と定義す
る。入力電流指令の絶対値が最小となる入力相を入力Se
c相と定義する。入力電流指令の絶対値が中間となる入
力相を入力Top相と定義する。
【0012】出力電圧指令(本例では出力端子u、vの間
の電圧指令Vuv*)が正の時(Csign=0)にu端子を、および
出力電圧指令が負の時(Csign=1)にv端子とを正端子と定
義し、他の一つの出力端子を負端子と定義する。基準信
号Beが1の時に出力の正端子を、およびBeが0の時に出力
の負端子とを出力High端子と定義する。逆に、Beが1の
時に出力の負端子を、およびBeが0の時に出力の正端子
とを出力Low端子と定義する。
【0013】図1のスイッチングパターン作成部26は
出力相電圧指令(本例では出力端子u、vの間の電圧指令V
uv*)の絶対値V*を入力し、また入力電流分配率発生部2
4からの入力電流分配率a、入力情報発生部25からの
基準信号Be、加算部23からのr相の入力電流指令の位
相γ、および電源電圧と位相検出部22からの電源線間
電圧(Vrs、Vst)により、スイッチングパターン(SP0、SP
1)を作成して出力する。図3はスイッチングパターン作
成部の構成図である。図中符号31は電源電圧変換部、
32はタイミング計算部、33はパターン発生部であ
る。図3の電源電圧変換部31はr相の入力電流指令の
位相γと電源線間電圧(Vrs、Vst)により加・減算だけを
用いて、Δetop=ABS(etop-ebas)とΔesec=ABS(es
ec-ebas)を計算する。ここで、Xの絶対値をABS(X)
と表記する。ebasは入力Bas相の瞬時相電圧であり、ese
cは入力Sec相の瞬時相電圧であり、etopは入力Top相の
瞬時相電圧であり、Δetopは入力Top相と入力Bas相の間
の線間電圧の絶対値であり、Δesecは入力Sec相と入力B
as相の間の線間電圧の絶対値である。図3のタイミング
計算部32は(3)式で仮直流電圧Edを計算する。
【0014】 Ed=Δetop+a*Δesec ………………………… (3)
【0015】また、図4に示すようなスイッチングパタ
ーン(SP0、SP1)を発生するために、(4)、(5)式でタイ
ミング(T0、T1)を計算する。
【0016】 T0/T2=1-(1+a)*V*/Ed ………………………… (4) T1/T2=1-V*/Ed ………………………… (5)
【0017】なお、T2はキャリアの半周期である。図3
のパターン発生部33はタイミング(T0、T1)より図4に
示すようなスイッチングパターン(SP0、SP1)を発生す
る。タイミング計算部32とパターン発生部33を合わ
せて(T0、T1)を計算せず、図4に示すようにEdで振幅が
変調されたキャリア三角波と(1+a)*V*およびV*とを比較
することによってスイッチングパターン(SP0、SP1)を発
生してもよい。すなわち、キャリア三角波が(1+a)*V*
り高い時SP0を1に、低い時SP0を0にし、キャリア三角波
がV*より高い時SP1を1に、低い時SP1を0にする。(SP0、
SP1)は出力High端子のスイッチングパターンであり、(S
P0、SP1)によって表2に示すように出力High端子に接続
された3個の双方向スイッチをONする。一つの双方向ス
イッチをONしたら、残りの二つの双方向スイッチをOFF
する。
【0018】
【表2】
【0019】パターン発生部33のキャリア三角波の形
は図5(a)あるいは図5(b)に示すような形でもよい。し
かし、この場合には(4)式と(5)式のT2は三角波の一周期
である。振幅が1のキャリア三角波と(1+a)*V*/Edおよ
びV*/Edとを比較することによってスイッチングパター
ン(SP0、SP1)を発生してもよい。
【0020】図1の情報更新1部27はスイッチングパ
ターン作成部26からのスイッチングパターンSP0が1
の時、入力情報発生部25からの入力電流指令の区間番
号(IC1、IC2、IC3)と出力電圧指令の符号Csignを出力す
る。すなわち、SP0が0の時、情報更新1部27の出力は
変わらない。SP0が1の期間に、入力Bas相と出力二端子
の間の双方向スイッチは全部ONの状態で、別のスイッチ
は全部OFFの状態で、入力Sec相と入力Top相は切り替わ
ったとき、出力電圧指令の符号は変わっても、スイッチ
ングを行わない。SP0が0の期間に、すなわち入力Sec相
あるいは入力Top相とある出力端子の間の双方向スイッ
チをONする期間に、入力Sec相と入力Top相が切り替わっ
たら、あるいは出力電圧指令の符号が変わったら、キャ
リア一周期に入力電流の分配はアンバランスとなって、
入力電流波形に大きな振動が発生する。これはキャリア
三角波と入力電流指令と同期同位相の場合には発生しな
いが、非同期の場合あるいは同期の時キャリア三角波と
入力電流指令の位相がずれている場合には必ず発生す
る。上述ように情報更新1部27は入力Sec相あるいは
入力Top相とある出力端子の間の双方向スイッチをONす
る期間(SP0が0の時)に入力Sec相と入力Top相が切り替わ
らないように保護するので、スイッチングキャリア周波
数を電源電圧周波数と非同期にしても、あるいは同期の
場合キャリアと入力電流指令の位相がずれても、どちら
の場合でも入力電流分配のバランスが破壊されることが
なく、入力電流に大きな振動は発生しない。図1の情報
更新2部28はスイッチングパターン作成部26からの
スイッチングパターンSP1が0の時、入力情報発生部25
からの基準信号Beを出力する。すなわち、SP1が1の
時、情報更新2部28の出力は変わらない。入力Bas相
と出力二端子の間の双方向スイッチを全部ONする期間(S
P0が1の期間)に入力Bas相が変わったら、出力の二端子
は同時に一つの入力相から別の入力相に転流することと
なる。しかし、実際に出力の二端子が同時に転流しない
と(実際には絶対同時にできない)、出力電圧波形と入力
電流波形に悪影響が発生し、無駄な転流損失も発生す
る。情報更新2部28を利用すれば、入力Top相と出力H
igh端子の間の双方向スイッチをONする期間(SP1が0の期
間)にだけ入力Bas相が変えられるように制御するので、
この問題はない。
【0021】図1のスイッチ信号発生部29はスイッチ
ングパターン作成部26からのスイッチングパターン(S
P0、SP1)と、情報更新1部27からの入力電流指令の区
間番号(IC1、IC2、IC3)と出力電圧指令の符号Csign、情
報更新2部28からの基準信号Beにより6個の双方向ス
イッチ11−16のON/OFF信号を発生して出力する。図
6はスイッチ信号発生部の構成図である。図中符号61
は入力相情報検出部、62は反転部、63はスイッチン
グパターン変換部、64はスイッチングパターン分配
部、65はON/OFF決定部である。図6の入力相情報検出
部61は入力電流指令の区間番号(IC1、IC2、IC3)より
表1に示すように入力相情報(Jr、Kr、Js、Ks、Jt、Kt)
を発生する。(Jr、Kr、Js、Ks、Jt、Kt)の波形を図2に
示す。表3に示すように(Jy、Ky)より入力y相(y=r、s、
t)の入力電流指令のレベルは分かる。
【0022】
【表3】
【0023】実際には、入力相情報検出部61はICをデ
コードして入力相情報(Jr、Kr、Js、Ks、Jt、Kt)を検出
する。ICではなく、(Jr、Kr、Js、Ks、Jt、Kt)を入力情
報テーブルに置いて、入力情報発生部25から直接に(J
r、Kr、Js、Ks、Jt、Kt)を出力してもよい。この方法で
は、入力相情報検出部61は要らないが、入力情報発生
部25をCPUで実行する場合には、CPUから出力の信号数
が多いという欠点がある。図6の反転部62はBe=0の時
(Jr、Js、Jt、Csign)を反転してそれぞれ(Jr'、Js'、J
t'、Csign')として出力し、Be=1の時(Jr、Js、Jt、Csig
n)をそのままそれぞれ(Jr'、Js'、Jt'、Csign')として
出力する。表4に示すように(Jy'、Ky)より入力y相(y=
r、s、t)がどの相かを判断することができる。表5に示
すようにCsign'よりそれぞれ出力u、v端子がどの端子か
を判断することができる。
【0024】
【表4】
【表5】
【0025】図6のスイッチングパターン変換部63は
スイッチングパターン(SP0、SP1)を表6に示すよう(P
J、PK)に変換する。(PJ、PK)の波形を図4に示す。
【0026】
【表6】
【0027】図6のスイッチングパターン分配部64は
出力端子情報Csign'によって出力High端子のスイッチン
グパターン(PJ、PK)を表5に示すように出力の二端子に
分配して、出力各端子のスイッチングパターン(PJu、PK
u)と(PJv、PKv)を作成する。出力Low端子と入力Bas相の
間の双方向スイッチを常にONする。すなわち、出力Low
端子のスイッチングパターンが(0、0)である。(PJx、PK
x)によって表7に示すように出力x端子(x=u、v)に接続
された三つの双方向スイッチの一つをONする。一つの双
方向スイッチをONしたら、残りの二つの双方向スイッチ
をOFFする。
【0028】
【表7】
【0029】図6のON/OFF決定部65は各双方向スイッ
チに関係がある入力相情報と出力端子のスイッチングパ
ターンを比較して各双方向スイッチのON/OFF信号を決定
して出力する。双方向スイッチSyx(y=r、s、t;x=u、v)
において、(Jy'、Ky)と(PJx、PKx)を表8に示すように
比較して双方向スイッチSyxのON/OFF信号Cyxを発生す
る。図7と図8にスイッチ信号発生部の論理回路を示
す。
【0030】
【表8】
【0031】双方向スイッチドライブ部30はスイッチ
信号発生部29からの6個双方向スイッチのON/OFF信号
によって6個双方向スイッチ11−16をON/OFF制御す
る。
【0032】本発明の三相/単相PWMサイクロコンバ
ータの制御装置には、CPUを入れてもよい。例えば、加
算部23、入力電流分配率発生部24、入力情報発生部
25、およびスイッチングパターン作成部26の電源電
圧変換部31はCPUで処理される。タイミング計算部3
2はCPUで処理してもよい。しかし、タイミング計算部
32はCPUで処理したら、CPUのサンプリング周期をキャ
リアの半周期より短くすることは難しい。上述の実施例
では、入力力率補償角と加算部23がなくてもよい。し
かし、この場合には入力力率の可変が不可能なので、理
論的に入力力率を1に固定しているが、実際にはフィル
タコンデンサの影響で入力力率が1にならない。上述の
実施例ように、入力力率補償角と加算部23を入れて入
力力率を可変することによって実際の入力力率を1に制
御することができる。
【0033】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば三相
/単相PWMサイクロコンバータのデジタル制御装置が
でき、出力電圧指令より作成した一つだけのスイッチン
グパターンから出力端子に分配するので、制御用のCPU
のオンライン計算量が少なく制御回路が簡単である。ま
た、情報更新手段により各出力端子と入力Top相または
入力Sec相の間の双方向スイッチがON状態の期間に入力T
op相と入力Sec相が変わらないように制御するので、ス
イッチングキャリア周波数を電源電圧周波数と非同期に
しても、あるいは同期させた場合にキャリア三角波と入
力電流指令の位相をずらしても、出力電圧を多重化して
も、入力電流分配のバランスが破壊されることがない。
したがって入力電流に大きな振動および出力電圧の不安
定な状態は完全になくすことができるという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の三相/単相PWMサイクロコンバータ
の制御装置の構成図である。
【図2】本発明の電源電圧、入力電流指令、入力電流分
配率、基準信号と入力相情報の波形図である。
【図3】本発明のスイッチングパターン作成部の構成図
である。
【図4】本発明のスイッチングパターンの図である。
【図5】本発明のパターン発生部のキャリア三角波の波
形図である。
【図6】本発明のスイッチ信号発生部の構成図である。
【図7】本発明のスイッチ信号発生部部の論理回路図で
ある。
【図8】本発明のスイッチ信号発生部部の詳細論理回路
図の一例である。
【符号の説明】
1 三相交流電源 2 単相負荷 3、4、5 リアクトル 6、7、8 コンデンサ 11、12、13、14、15、16、17、18、1
9 自己消弧能力をもつ双方向スイッチ 21 三相トランスとフィルタ 22 電源電圧位相検出部 23 加算部 24 入力電流分配率発生部 25 入力情報発生部 26 スイッチングパターン作成部 27 情報更新1部 28 情報更新2部 29 スイッチ信号発生部 30 双方向スイッチドライブ部 31 電源電圧変換部 32 タイミング計算部 33 パターン発生部 61 入力相情報検出部 62 反転部 63 スイッチングパターン変換部 64 スイッチングパターン分配部 65 ON/OFF決定部 a 入力電流分配率 Be 基準信号 IC 入力電流指令の区間番号 IC1、IC2、IC3 入力電流指令の区間番号の二進数の三ビ
ット Csign 出力電圧指令の符号 SP0、SP1 スイッチングパターン Vrs 電源r相とs相の間の線間電圧 Vst 電源r相とt相の間の線間電圧 V* 出力相電圧指令の絶対値 β r相の電源相電圧の位相 γ r相の入力電流指令の位相 ε 入力力率補償角
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 夏 暁戎 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石2番1号 株式会社安川電機内 Fターム(参考) 5H750 BA06 CC14 CC16 DD01 DD14 DD17 FF05 FF07

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 三相交流電源の各相と単相出力の二端子
    とを双方向に電流を流せかつ自己導通自己遮断が可能
    で、PWM制御される6個の双方向スイッチで直接接続
    する電力変換器の三相/単相PWMサイクロコンバータ
    の制御装置において、 前記三相交流電源電圧を入力して三相交流電源電圧位相
    と少なくとも1相分の三相交流電源線間電圧を出力する
    電源電圧情報検出部と、 前記三相交流電源電圧と同周波数でかつ任意な振幅の三
    相対称正弦波を入力電流指令とし、前記三相交流電源電
    圧位相を前記入力電流指令の位相とし、前記入力電流指
    令の位相における前記入力電流指令の絶対値の中で、最
    小値と中間値との比を入力電流分配率として出力する入
    力電流分配率発生部と、 前記入力電流指令の位相における前記各入力電流指令の
    絶対値の大小関係といずれか一つの絶対値の符号が判断
    できる情報を入力情報として出力する入力情報発生部
    と、 単相出力電圧指令の絶対値を入力して前記三相交流電源
    線間電圧と前記入力電流指令の位相、前記入力情報と、
    前記入力電流分配率とによって、キャリア一周期に一方
    の出力相と入力電流指令の絶対値が最小の入力相、中間
    の入力相、最大の入力相の間の3個の双方向スイッチをO
    N/OFFする順番および各双方向スイッチをONする時間を
    この出力相のスイッチングパターンとして作成して出力
    するスイッチングパターン作成部と、 前記単相出力電圧指令の符号と前記入力情報と、前記ス
    イッチングパターンによって、前記6個の双方向スイッ
    チのキャリア一周期のON/OFF信号を発生して出力するス
    イッチ信号発生部と、 前記6個の双方向スイッチのON/OFF信号によって前記6個
    の双方向スイッチを駆動するゲート信号を発生して出力
    する双方向スイッチドライブ部とを有すことを特徴とす
    る三相/単相PWMサイクロコンバータの制御装置。
  2. 【請求項2】 入力力率補償角を入力し、前記三相交流
    電源電圧と同周波数でかつ任意な振幅の三相対称正弦波
    を入力電流指令とし、前記三相交流電源電圧位相に前記
    入力力率補償角を加算して、前記入力電流指令の位相と
    して出力する加算部を前記電源電圧情報検出部と前記ス
    イッチングパターン作成部との間に設けたことを特徴と
    する請求項1記載の三相/単相PWMサイクロコンバー
    タの制御装置。
  3. 【請求項3】 前記スイッチングパターン作成部から出
    力されたスイッチングパターンによってキャリア一周期
    の間に特定の期間だけ、前記単相出力電圧指令の符号お
    よび前記入力情報の一部だけあるいは全部を出力する情
    報更新部を前記スイッチングパターン作成部と前記スイ
    ッチ信号発生部との間に設けたことを特徴とする請求項
    1記載の三相/単相PWMサイクロコンバータの制御装
    置。
  4. 【請求項4】 入力力率補償角を入力し、前記三相交流
    電源電圧と同周波数でかつ任意な振幅の三相対称正弦波
    を入力電流指令とし、前記三相交流電源電圧位相に前記
    入力力率補償角を足して、前記入力電流指令の位相とし
    て出力する加算部と、 前記スイッチングパターン作成部から出力されたスイッ
    チングパターンによってキャリア一周期の間に特定の期
    間だけ、前記単相出力電圧指令の符号および前記入力情
    報の一部だけあるいは全部を出力する情報更新部とを設
    けたことを特徴とする請求項1記載の三相/単相PWM
    サイクロコンバータの制御装置。
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