JPH0281106A - 電力変換装置の出力電圧制御方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野〕 この発明は、非線形負荷を接続することで、出力電圧の
波高値が低下するのを回避することかできる電力変換装
置の出力電圧制御方法に関する。

（従来の技術〕 第３図は電力変換装置が出力する交流電圧を制御する回
路の従来例を示したブロック図である。

この第３図において、電力変換装置としてのインバータ
３は、直流電源２からの直流電力を、たとえばパルス幅
変調制御により交流電力に変換し、波形整形フィルタ４
を介して負荷５に給電する。

このときの負荷５へ印加する交流電圧を計器用変圧器１
１で検出し、整流器１２　と平滑フィルタ１３　とによ
り実効値電圧の平均値を得る。この値と、電圧設定器１
４で設定している電圧目標値との偏差を演算し、この偏
差を自動電圧調整装置（以下ではＡＶＲと略記する）１
５に与えると、このＡＶＲ１５は、入力偏差を零にする
制御信号をインバータ３へ出力するので、結局負荷５へ
の印加電圧は、電圧設定器１４で定めた電圧目標値を維
持することになる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、インバータ３の容量が比較的小の場合には、
高速半導体スイッチ素子たとえばＭＯＳＦＥＴ（金属酸
化半導体電界効果トランジスタ）でこのインバータ３を
構成できるので、このインバーク３の制御回路に正弦波
電圧パターンを内蔵し、瞬時電圧制御により、出力電圧
波形を内蔵した正弦波電圧パターンに一致させることが
できるが、中容量以上のインバータでは瞬時電圧制御が
困難であり、第３図に示す従来例回路のように、実効値
電圧の平均値制御８を行うことになる。

それ故、このインバータ３の負荷５が非線形負荷の場合
には、高調波を含んだピーク値の高い電流が流れ、その
影響でインバータ３の出力電圧波高値が低下することに
なる。

負荷側に不足電圧を検出する手段を設置している場合に
は、この波高値の低下を検出して警報発令や負荷遮断な
どの誤動作を発生するおそれがある。

そこで上記の誤動作を回避するために、非線形負荷を接
続した場合には、電圧変動率を小さくする目的でインバ
ータ３の容量を、電流波高値に対応して増大させたり、
出力電圧の歪率を低下させる目的で、インバータ３の出
力側に低次調波のフィルタを追加するなどの対策を講じ
るのであるが、いずれの場合も大きな費用が必要であり
、かつ装置も大形化する欠点を有している。

そこでこの発明の目的は、出力交流電圧を、実効値電圧
の平均値で制ｉＴｌ　（／ている電力変換装置に非線形
負荷を接続した場合に、出力電圧波高値の低下に起因し
て、不足電圧検出回路が誤動作するのを回避できるよう
にすることにある。

〔課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、この発明の出力電圧制御
方法は、電力変換装置が出力する交１電圧を検出し、電
圧制御ループによりこの検出実効値電圧の平均値を、別
途に設定した電圧目標値に一致させる制御を行っている
電力；ｉＩ−填装置の出力電圧制御方法において、検出
した前記交流電圧の半サイクルごとのピーク値をホール
ドし、このピーク電圧値が所定値以下に低下すれば、前
記電圧目標イ直に、これと同極性の補正信号を与えるも
のとする。

〔作用］ この発明は、電圧制御ループにより、検出実効値電圧の
平均値制御を行っている電力変換装置の出力電圧波高値
を半サイクルごとに検出して、この波高値が所定値以下
に低下すれば、上記の電圧制御ループに補正信号を送っ
て、出力電圧波高値が規定のレベルとなるように出力電
圧を制御するものである。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例をあられしたブロック図である
。

この第１図において、直流電源２、電力変換装置として
のインバータ３、波形整形フィルタ４、負荷５、計器用
変圧器１１　、整流器１２、平滑フィルタ１３　、電圧
設定器１４ならびにＡＶＲ１５は、第３図で既述の従来
例回路のものと、名称・用途・機能は同じであるから、
これらの説明は省略する。

本発明においては、計器用変圧器１１から出力するイン
バータ３の出力電圧波高値を、ピーク電圧サンプリング
回路２１により半サイクルごとに検出し、かつ、ピーク
電圧ホールド回路２２で半サイクルごとの電圧波高値を
ホールドする。

比較器２３は、このホールドした電圧波高値が、波高値
補正設定器２４で設定している値よりも高いか否かを比
較しており、ホールドした波高値の方が高いときは、こ
の比較器２３の出力は零、すなわち補正信号は出力しな
いが、ホールドした波高値の方が低いときは、この比較
器２３からは電圧設定器１４で設定している電圧口１値
と同極性の補正信号を出力する。その結果、ＡＶＲ１５
の出力はこの補正信号骨だけ上昇することになって、イ
ンバータ３の出力電圧を上昇させる。

第２図は第１図に示す実施例回路の各部の動作を示した
タイムチャートであって、第２図（イ）はインバータ３
が出力する交流の電圧と電流、第２図（ロ）はピーク電
圧サンプリング回路２１　の出力信号、第２図（ハ）は
ピーク電圧ホールド回路２２の出力信号、第２図（ニ）
は比較器２３の出力信号、第２図（ホ）はＡＶＲ１５の
出力信号のそれぞれの変化をあられしている。

この第２図（イ）に示すように、高調波成分を含んだピ
ーク値が高い電流が流れることにより、正弦波形である
べき電圧の波高値が低下しているが、この電圧ピーク値
を半サイクルごとにサンプリングし、これを半サイクル
遅れでホールドし、比較器２３で波高値補正設定器２４
での設定値と比較している。その結果、この第２図で、
期間４におけるＶｐ、なる電圧波高値が設定値よりも低
いことを期間５において検出すると、比較器２３が出力
する補正信号に従って１．＜ｖＲｔｓの出力が増大、す
なわちインバータ３の出力電圧が上昇し、これによって
電圧波高値の低下分を補正している。

〔発明の効果〕

この発明によれば、非線形負荷を接続することにより、
電力変換装置が出力する正弦波電圧の波高値が低下する
のに対し、この電圧波高値を半サイクルごとにサンプリ
ングし、この波高値が所定値以下になったかどうかを比
較器で比較し、波高値が所定値以下になれば電圧制御ル
ープに補正信号を与えて、当該電力変換装置の出力電圧
を上昇させる。その結果、電力変換装置の出力電圧が、
電圧波高値の低下分に対応した値だけ上昇することにな
り、不足電圧検出装置が誤動作するのを回避できる効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例をあられしたブロック図、第２
図は第１図に示す実施例回路の各部の動作を示したタイ
ムチャート、第３図は電力変換装置が出力する交流電圧
を制御する回路の従来例を示したブロック図である。 ２・・・直流電源、３・・・電力変換装置としてのイン
バータ、４・・・波形整形フィルタ、５・・・負荷、１
１・・・計器用変圧器、１２・・・整流器、１３・・・
平滑フィルタ、１４・・・電圧設定器、１５・・・ＡＶ
Ｒ１２１・・・ピーク電圧サンプリング回路、２２・・
・ピーク電圧ホールド回路、２３・・・比較器、２４・
・・波高値補正設定器。 第　１　図 蔓　２図 ｂ ぞ　３　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）電力変換装置が出力する交流電圧を検出し、電圧制
   御ループによりこの検出実効値電圧の平均値を、別途に
   設定した電圧目標値に一致させる制御を行っている電力
   変換装置の出力電圧制御方法において、検出した前記交
   流電圧の半サイクルごとのピーク値をホールドし、この
   ピーク電圧値が所定値以下に低下すれば、前記電圧目標
   値に、これと同極性の補正信号を与えることを特徴とす
   る電力変換装置の出力電圧制御方法。