JPH02299421A - 電力変換装置の過負荷検出装置 - Google Patents
電力変換装置の過負荷検出装置Info
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- JPH02299421A JPH02299421A JP1117213A JP11721389A JPH02299421A JP H02299421 A JPH02299421 A JP H02299421A JP 1117213 A JP1117213 A JP 1117213A JP 11721389 A JP11721389 A JP 11721389A JP H02299421 A JPH02299421 A JP H02299421A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は電力変換装置の瞬時的な過負荷を検出する電
力変換装置の過負荷検出装置に関するものである。
力変換装置の過負荷検出装置に関するものである。
第５図は例えば、パワーエレクトロニクス研究会講演論
文集、第１２巻（昭和６１年５り〜昭和６２年２月）Ｐ
１６０〜Ｐ１６９、（用畑、山本。
文集、第１２巻（昭和６１年５り〜昭和６２年２月）Ｐ
１６０〜Ｐ１６９、（用畑、山本。
言下）「正弦波インバータの高速電流電圧制御方式」に
示された従来のインバータの制御方式であり、図におい
て、■は電力変換器（以後、ＩＮＶと略称）、２はリア
クトル（以後、Ｌ、と略称）、３はコンデンサ（以後、
Ｃ２と略称）で、このＣ，３とり、２でローパスフィル
タを構成している。４は系統電源の開閉を行うスイッチ
（以後、Ｓ、と略称）、５はＩＮＶＩと負荷の接続を開
開するためのスイッチ（以後、Ｓ２と略称）、６は前記
ＩＮＶＩ〜スイッチ５で構成する主回路部、１０４は負
荷電流ＩＬの実効値を検出する実効値アンプ、１０５は
負荷電流■、の実効値とｒＮＶｌが許容できる負荷電流
ＩＬの最大実効値ＩＬｍａｘ（以後、■ＬＩＩｌａｘと
略称）とを比較するコンパレータ、１０６は過負荷情報
により電源を系統とＩＮＶＩの間で切り換える処理を行
う過負荷処理装置、１１９は前記実効値アンプ１０４、
コンパレータ１０５、過負荷処理装置１０６とで構成す
る従来の過負荷検出部である。１０８は負荷電圧指令発
生回路で、指令値■♂ （＝Ｅｓｉｎωｔ）を出力して
いる。１０９は負荷のフィードバック電圧ＶＬと前記指
令値Ｖどとを加算する加算器、１１０はその加算器１０
９で求めた偏差を入力とする電圧コントローラ（以後、
ＶＣと略称）、１１１は負荷電流ＩＬのフィードフォワ
ード、１１２は前記Ｃ，３に流すコンデンサ電流指令値
Ｉ♂（＝ ωＣＰＥＣ０３（ＩＪ ｔ、 、以後、Ｉ♂
と略称）を発生するコンデンサ電流指令値発生回路、１
１３は前記電圧コントローラ１１０、負荷電流■１のフ
ィードフォワード１１１、コンデンサ電流指令値発生回
路１１２の出力を加算する加算器、１１４は加算器１１
３の出力にリミッタをかける電流リミッタでＩＮＶに過
電流が流れることを防止するためのものである。１１５
はＩＮＶ電流の指令値（以後、１ＡＩＩと略称）とフィ
ードバック電流Ｉ、とを加算する加算器、１１６は加算
器１１５で求めた偏差を基にＩＮＶ電流を制御する電流
コントローラ（以後、ＣＣと略称）、１１７はこのＣＣ
１１６の出力信号を基にＩＮＶＩを制御するパルス幅変
調装置（以後、Ｐ’ＷＭと略称）であり、１０７は負荷
電圧指令発生回路１０８からＰＷＭｌ１７で構成するｆ
Ｎ Ｖ ｆｆｉ制御部である。
示された従来のインバータの制御方式であり、図におい
て、■は電力変換器（以後、ＩＮＶと略称）、２はリア
クトル（以後、Ｌ、と略称）、３はコンデンサ（以後、
Ｃ２と略称）で、このＣ，３とり、２でローパスフィル
タを構成している。４は系統電源の開閉を行うスイッチ
（以後、Ｓ、と略称）、５はＩＮＶＩと負荷の接続を開
開するためのスイッチ（以後、Ｓ２と略称）、６は前記
ＩＮＶＩ〜スイッチ５で構成する主回路部、１０４は負
荷電流ＩＬの実効値を検出する実効値アンプ、１０５は
負荷電流■、の実効値とｒＮＶｌが許容できる負荷電流
ＩＬの最大実効値ＩＬｍａｘ（以後、■ＬＩＩｌａｘと
略称）とを比較するコンパレータ、１０６は過負荷情報
により電源を系統とＩＮＶＩの間で切り換える処理を行
う過負荷処理装置、１１９は前記実効値アンプ１０４、
コンパレータ１０５、過負荷処理装置１０６とで構成す
る従来の過負荷検出部である。１０８は負荷電圧指令発
生回路で、指令値■♂ （＝Ｅｓｉｎωｔ）を出力して
いる。１０９は負荷のフィードバック電圧ＶＬと前記指
令値Ｖどとを加算する加算器、１１０はその加算器１０
９で求めた偏差を入力とする電圧コントローラ（以後、
ＶＣと略称）、１１１は負荷電流ＩＬのフィードフォワ
ード、１１２は前記Ｃ，３に流すコンデンサ電流指令値
Ｉ♂（＝ ωＣＰＥＣ０３（ＩＪ ｔ、 、以後、Ｉ♂
と略称）を発生するコンデンサ電流指令値発生回路、１
１３は前記電圧コントローラ１１０、負荷電流■１のフ
ィードフォワード１１１、コンデンサ電流指令値発生回
路１１２の出力を加算する加算器、１１４は加算器１１
３の出力にリミッタをかける電流リミッタでＩＮＶに過
電流が流れることを防止するためのものである。１１５
はＩＮＶ電流の指令値（以後、１ＡＩＩと略称）とフィ
ードバック電流Ｉ、とを加算する加算器、１１６は加算
器１１５で求めた偏差を基にＩＮＶ電流を制御する電流
コントローラ（以後、ＣＣと略称）、１１７はこのＣＣ
１１６の出力信号を基にＩＮＶＩを制御するパルス幅変
調装置（以後、Ｐ’ＷＭと略称）であり、１０７は負荷
電圧指令発生回路１０８からＰＷＭｌ１７で構成するｆ
Ｎ Ｖ ｆｆｉ制御部である。
従って第５図を太き（ブロックに区分すると、主回路部
６、ＩＮＶ制御部１０７および過負荷検出部１１９から
成り、特にＩＮＶ制御部１０７は加算器１０９による電
圧補正骨と負荷電流■、の電圧コントローラ１１０、コ
ンデンサ電流指令値ｌｃ＊の和により求まるＩＮＶ電流
指令値ＩＡ″を求めるためのループ（以後、電圧メジャ
ーループと略称）と、前記電圧メジャーループで作った
ＩＮＶ電流指令値ｌＡ１１を基準にしてＩＮＶ制御を行
うループ（以後、電流マイナーループと略称）とで構成
されている。
６、ＩＮＶ制御部１０７および過負荷検出部１１９から
成り、特にＩＮＶ制御部１０７は加算器１０９による電
圧補正骨と負荷電流■、の電圧コントローラ１１０、コ
ンデンサ電流指令値ｌｃ＊の和により求まるＩＮＶ電流
指令値ＩＡ″を求めるためのループ（以後、電圧メジャ
ーループと略称）と、前記電圧メジャーループで作った
ＩＮＶ電流指令値ｌＡ１１を基準にしてＩＮＶ制御を行
うループ（以後、電流マイナーループと略称）とで構成
されている。
次に動作について説明する。まず、一般的に電力変換装
置が過負荷になることは過電流になるということを意味
するが、これは実効値が過電流になる場合と瞬時値が過
電流になる場合との２つがある。
置が過負荷になることは過電流になるということを意味
するが、これは実効値が過電流になる場合と瞬時値が過
電流になる場合との２つがある。
前者の実効値が過電流になる場合は、実効値アンプ１０
４で負荷電流ＩＬの実効値を検出し、コンパレータ１０
５でその実効値とＩＮＶ最大許容実効値１．ｃＡａｘと
を比較して負荷電流■１の実効値が大きいときに過負荷
を検出したとして過負荷処理装置１０６でスイッチ４を
’ＯＮ″し、またスイッチ５を” ＯＦ Ｆ”にして負
荷をＩＮＶＩから系統に切り換えＩＮＶＩを過負荷から
保護している。
４で負荷電流ＩＬの実効値を検出し、コンパレータ１０
５でその実効値とＩＮＶ最大許容実効値１．ｃＡａｘと
を比較して負荷電流■１の実効値が大きいときに過負荷
を検出したとして過負荷処理装置１０６でスイッチ４を
’ＯＮ″し、またスイッチ５を” ＯＦ Ｆ”にして負
荷をＩＮＶＩから系統に切り換えＩＮＶＩを過負荷から
保護している。
また、後者の瞬時的な過電流の場合には、負荷の一時的
な過大電流の要求により、負荷電流■。
な過大電流の要求により、負荷電流■。
のフィードフォワード１１１は増大し、加算器１１３の
出力も増大するが、ここで電流リミッタ１１４によりＩ
ＮＶ電流指令値ＩＡ′は制限されるので、ＩＮＶＩは保
護されるが、負荷電圧■。
出力も増大するが、ここで電流リミッタ１１４によりＩ
ＮＶ電流指令値ＩＡ′は制限されるので、ＩＮＶＩは保
護されるが、負荷電圧■。
の低下は補償できなくなる。
従来の電力変換装置の過負荷検出装置は以上のように構
成されているので、ＩＮＶの負荷電流の実効値が所定の
許容値を越えた時にはＩＮＶの過負荷処理は行われてい
たが、実効値とピーク値との比率が大きい負荷では実効
値を監視するだけでは過負荷を検出することができず、
瞬時的な過負荷やトランスのインラッシュ等により過負
荷現象がもとで起こす電圧の低下、すなわち負荷の許容
電圧値を下まわるような瞬時電圧低下の場合には検出不
可能である七いった課題があった。
成されているので、ＩＮＶの負荷電流の実効値が所定の
許容値を越えた時にはＩＮＶの過負荷処理は行われてい
たが、実効値とピーク値との比率が大きい負荷では実効
値を監視するだけでは過負荷を検出することができず、
瞬時的な過負荷やトランスのインラッシュ等により過負
荷現象がもとで起こす電圧の低下、すなわち負荷の許容
電圧値を下まわるような瞬時電圧低下の場合には検出不
可能である七いった課題があった。
この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、瞬時的な過負荷やトランスのインラッシュ等に
よる出力電圧の瞬時的な低下をすみやかに検出し、負荷
に悪影響を及ぼす前に何らかの制御処置を施すようにし
た電力変換装置の過負荷検出装置を得ることを目的とす
る。
もので、瞬時的な過負荷やトランスのインラッシュ等に
よる出力電圧の瞬時的な低下をすみやかに検出し、負荷
に悪影響を及ぼす前に何らかの制御処置を施すようにし
た電力変換装置の過負荷検出装置を得ることを目的とす
る。
この発明に係る電力変換装置の過負荷検出装置は、電力
変換器の負荷電圧を検出して加算器に人力し、その加算
器で負荷電圧指令・値との電圧変動分を求める。次にそ
の電圧変動分を絶対値回路に入力して電圧変動分の絶対
値を求めコンパレータに入力する。コンパレータでは前
記絶対値を負荷が許容しうる電圧変動分の最大値と比較
し、その比較した結果を出力するようにしたものである
。
変換器の負荷電圧を検出して加算器に人力し、その加算
器で負荷電圧指令・値との電圧変動分を求める。次にそ
の電圧変動分を絶対値回路に入力して電圧変動分の絶対
値を求めコンパレータに入力する。コンパレータでは前
記絶対値を負荷が許容しうる電圧変動分の最大値と比較
し、その比較した結果を出力するようにしたものである
。
この発明に係るコンパレータは、電力変換器の負荷電圧
を加算器に取り込み負荷電圧指令値と加算した結果を絶
対値回路を介して入力し、負荷の電圧変動許容骨の最大
値と比較して、過負荷対策に使用しうる出力信号を出力
する。
を加算器に取り込み負荷電圧指令値と加算した結果を絶
対値回路を介して入力し、負荷の電圧変動許容骨の最大
値と比較して、過負荷対策に使用しうる出力信号を出力
する。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。図中
、第５図と同一の部分は同一の符号、をもって図示した
第１図において、１０１は負荷電圧■、と負荷電圧指令
値■ビを加算する加算器、１０２は加算器１０１の出力
の絶対値をとる絶対値アンプ（絶対値回路）、１０．３
は絶対値アンプ１０２の出力と負荷の許容電圧低下分の
最大値（以後、ΔｖＬＬＩａ×と略称）とを比較するコ
ンパレータである。また、第２図はこの発明の過負荷検
出装置の入出力波形である。図において、（ａ）は加算
器１０１の入力波形で、実線は負荷電圧指令値Ｖ♂、破
線は負荷電圧ｖＬである。（ｂ）はその加算器１０１の
出力波形、（ｃ）は絶対値アンプ１０２、の出力波形、
（ｄ）はコンパレーク１０３の入力波形で、実線は絶対
値アンプの出力波形、破線は負荷の許容電圧低下分の最
大値ΔＶＬｔｎａｘである。（ｅ）はコンパレータの出
力波形である。
、第５図と同一の部分は同一の符号、をもって図示した
第１図において、１０１は負荷電圧■、と負荷電圧指令
値■ビを加算する加算器、１０２は加算器１０１の出力
の絶対値をとる絶対値アンプ（絶対値回路）、１０．３
は絶対値アンプ１０２の出力と負荷の許容電圧低下分の
最大値（以後、ΔｖＬＬＩａ×と略称）とを比較するコ
ンパレータである。また、第２図はこの発明の過負荷検
出装置の入出力波形である。図において、（ａ）は加算
器１０１の入力波形で、実線は負荷電圧指令値Ｖ♂、破
線は負荷電圧ｖＬである。（ｂ）はその加算器１０１の
出力波形、（ｃ）は絶対値アンプ１０２、の出力波形、
（ｄ）はコンパレーク１０３の入力波形で、実線は絶対
値アンプの出力波形、破線は負荷の許容電圧低下分の最
大値ΔＶＬｔｎａｘである。（ｅ）はコンパレータの出
力波形である。
次に動作について説明する。まず、加算器１０１で第２
図（ａ）のような負荷電圧ＶＬと負荷電圧指令値Ｖ♂の
２つの人力信号の差をとり、第２図（ｂ）で図示した負
荷電圧ＶＬの電圧変動分ΔｖＬを求める。次に絶対値ア
ンプ１０２によってその電圧変動分の絶対値１Δｖｔｌ
を第２図（ｃ）のように求め、コンパレータ１０３によ
りΔＶＬｍａｘと比較する。このときにコンパレーク１
０３は負荷電圧■、の電圧変動分Δ■、がΔＶＬｍａｘ
の設定値を越えると過負荷として検出し信号を出力する
もので、例えば第２図（ｅ）のような値の矩形波を出力
する。そして、この矩形波を過負荷処理装置１０６に加
え、負荷電流！、と負荷電圧ＶＬの両者からそれぞれ最
終的に過負荷検出部１１９の出力信号を得、スイッチ５
をＯＦＦ、スイッチ４をＯＮに切替え、ＩＮＶＩから系
統に速やかに負荷を移行する。
図（ａ）のような負荷電圧ＶＬと負荷電圧指令値Ｖ♂の
２つの人力信号の差をとり、第２図（ｂ）で図示した負
荷電圧ＶＬの電圧変動分ΔｖＬを求める。次に絶対値ア
ンプ１０２によってその電圧変動分の絶対値１Δｖｔｌ
を第２図（ｃ）のように求め、コンパレータ１０３によ
りΔＶＬｍａｘと比較する。このときにコンパレーク１
０３は負荷電圧■、の電圧変動分Δ■、がΔＶＬｍａｘ
の設定値を越えると過負荷として検出し信号を出力する
もので、例えば第２図（ｅ）のような値の矩形波を出力
する。そして、この矩形波を過負荷処理装置１０６に加
え、負荷電流！、と負荷電圧ＶＬの両者からそれぞれ最
終的に過負荷検出部１１９の出力信号を得、スイッチ５
をＯＦＦ、スイッチ４をＯＮに切替え、ＩＮＶＩから系
統に速やかに負荷を移行する。
なお、上記実施例では瞬時的な過負荷の検出として第２
図に示すような相、または線間電圧を監視する方法につ
いて説明したが、この場合、例えば３相のＩＮＶでは３
相別々に電圧低下を監視する必要がある。
図に示すような相、または線間電圧を監視する方法につ
いて説明したが、この場合、例えば３相のＩＮＶでは３
相別々に電圧低下を監視する必要がある。
ここで、第５図の電流リミッタ１１４に着目すると、Ｉ
ＮＶ電流の指令値ＩＡ″に対するフィードバック電流Ｉ
Ａのリミッタは該電流■、のピーク値にかかるので、負
荷電圧ｖＬが低下するのは該電流ＩＡのピーク付近とい
うことになる。負荷電流■、と負荷電圧ＶＬの位相差が
それほど大でないとすると、負荷電圧Ｖ、が低下するの
は電圧のピーク付近であるから、この現象を利用して、
３相の場合、負荷電圧ＶＬを整流して３相のピーク付近
のみの電圧値を監視するような検出方法をとると検出回
路をコンパクトにすることができる。
ＮＶ電流の指令値ＩＡ″に対するフィードバック電流Ｉ
Ａのリミッタは該電流■、のピーク値にかかるので、負
荷電圧ｖＬが低下するのは該電流ＩＡのピーク付近とい
うことになる。負荷電流■、と負荷電圧ＶＬの位相差が
それほど大でないとすると、負荷電圧Ｖ、が低下するの
は電圧のピーク付近であるから、この現象を利用して、
３相の場合、負荷電圧ＶＬを整流して３相のピーク付近
のみの電圧値を監視するような検出方法をとると検出回
路をコンパクトにすることができる。
例えば第３図において、負荷電圧■１を三相全波整流器
１１８で全波整流した整流電圧ＶＬＤと三相全波負荷電
圧指令値■♂Ｆとを比較すれば、第４図（ａ）のような
２つの入力波形から第４図（ｂ）の実線のような電圧差
ΔＶＤＦを検出でき、以下、第１図のようなこの発明の
処理で瞬時過負荷ＶＬＣＴを検出することができる。
１１８で全波整流した整流電圧ＶＬＤと三相全波負荷電
圧指令値■♂Ｆとを比較すれば、第４図（ａ）のような
２つの入力波形から第４図（ｂ）の実線のような電圧差
ΔＶＤＦを検出でき、以下、第１図のようなこの発明の
処理で瞬時過負荷ＶＬＣＴを検出することができる。
以上のように、この発明によれば、電力変換装置の過負
荷検出装置と過負荷現象を検出する場合に、負荷電圧と
負荷の電圧変動許容骨とを常時監視して、その結果を出
力するように構成したので、負荷に害を与えない程度の
過負荷は無視し、害を与えるような電圧低下に対しては
、例えば系統に負荷を移行する過負荷対策を施すことに
よって電力変換器を安心して使用することができる効果
がある。
荷検出装置と過負荷現象を検出する場合に、負荷電圧と
負荷の電圧変動許容骨とを常時監視して、その結果を出
力するように構成したので、負荷に害を与えない程度の
過負荷は無視し、害を与えるような電圧低下に対しては
、例えば系統に負荷を移行する過負荷対策を施すことに
よって電力変換器を安心して使用することができる効果
がある。
第１図はこの発明の一実施例を示す過負荷検出装置を備
えた電力変換装置の回路図、第２図は第１図の要部入出
力波形図、第３図はこの発明の他の実施例による電力変
換装置の過負荷検出回路図、第４図は第３図の要部入出
力波形口、第５図は従来の過負荷検出装置を備えた電力
変換装置の回路図である。 図において、■は電力変換器、４．５はスイッチ、１０
１は加算器、１０２は絶対値アンプ（絶対値回路）、１
０３はコンパレータ、１０６は過負荷処理装置である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 特許出願人 三菱電機株式会社 （外２名） 第２図 １７１士刀すＵ裟 第 ３ 図 第４図 Ω＝″ｎ沢肛〉
えた電力変換装置の回路図、第２図は第１図の要部入出
力波形図、第３図はこの発明の他の実施例による電力変
換装置の過負荷検出回路図、第４図は第３図の要部入出
力波形口、第５図は従来の過負荷検出装置を備えた電力
変換装置の回路図である。 図において、■は電力変換器、４．５はスイッチ、１０
１は加算器、１０２は絶対値アンプ（絶対値回路）、１
０３はコンパレータ、１０６は過負荷処理装置である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 特許出願人 三菱電機株式会社 （外２名） 第２図 １７１士刀すＵ裟 第 ３ 図 第４図 Ω＝″ｎ沢肛〉
Claims (1)
- 電力を変換して所望の周波数と負荷電圧とを得る電力変
換器に接続され、この電力変換器が出力した負荷電流が
所定値を越えた時に所定の保護動作を行う電力変換装置
の過負荷検出装置において、前記電力変換器の負荷電圧
の瞬時値を検出し、該負荷電圧と負荷電圧指令値とを加
算して電圧変動分を求める加算器と、前記加算器の出力
の絶対値をとる絶対値回路と、前記絶対値回路の出力と
負荷の電圧変動許容分の最大値とを比較するコンパレー
タとを有することを特徴とする電力変換装置の過負荷検
出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1117213A JPH02299421A (ja) | 1989-05-12 | 1989-05-12 | 電力変換装置の過負荷検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1117213A JPH02299421A (ja) | 1989-05-12 | 1989-05-12 | 電力変換装置の過負荷検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02299421A true JPH02299421A (ja) | 1990-12-11 |
Family
ID=14706193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1117213A Pending JPH02299421A (ja) | 1989-05-12 | 1989-05-12 | 電力変換装置の過負荷検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02299421A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2007055023A1 (ja) * | 2005-11-14 | 2009-04-30 | 三菱電機株式会社 | エレベータの制御装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5411422A (en) * | 1977-06-29 | 1979-01-27 | Hitachi Ltd | Fault detector for thyristor converter |
| JPS62290362A (ja) * | 1986-06-06 | 1987-12-17 | Fuji Electric Co Ltd | インバ−タの出力電圧異常検出回路 |
-
1989
- 1989-05-12 JP JP1117213A patent/JPH02299421A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5411422A (en) * | 1977-06-29 | 1979-01-27 | Hitachi Ltd | Fault detector for thyristor converter |
| JPS62290362A (ja) * | 1986-06-06 | 1987-12-17 | Fuji Electric Co Ltd | インバ−タの出力電圧異常検出回路 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2007055023A1 (ja) * | 2005-11-14 | 2009-04-30 | 三菱電機株式会社 | エレベータの制御装置 |
| JP4987482B2 (ja) * | 2005-11-14 | 2012-07-25 | 三菱電機株式会社 | エレベータの制御装置 |
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