JPH03212162A - パルス幅変調制御整流器の制御回路 - 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、パルス幅変調制御により、交流を直流に変
換する際の入力交流電流に波形歪みを生じることのない
パルス幅変調制御整流器に関する。

〔従来の技術〕

第３図はパルス幅変調制御整流器の制御の従来例を示し
た回路図である。

この第３図において、交流電源２からの３相交流電力は
、リアクトル３と５、およびコンデンサ４とを経てパル
ス幅変調制御整流器（以下ではＰＷＭ整流器と略記する
）６に入力し、このＰＷＭ整流器６により変換された直
流電力を負荷７に供給している。

このＰＷＭ整流器６は、トランジスタ６Ｔとダイオード
６Ｄとを逆並列接続したもの６組を３相ブリツジ接続す
ることで整流部分を形成させ、この整流部分の直流出力
側に、抵抗と定電圧ダイオードとで形成した電圧検出回
路６ｖを備えて構成しているが、これの制御は下記のよ
うにして行われる。

すなわち、ＰＷＭ整流器６の正弦波形のＲ相入力電圧を
電圧検出器１１　（一般に計器用変圧器を使用し、交流
電圧を絶縁するとともに、適切な電圧に変圧している）
で検出している。一方、電圧調部器２０は、電圧検出回
路６ｖが検出するＰＷＭ整流器６の直流出力電圧を所望
値に調節する信号を出力しているので、この電圧調節器
２０の出力と、電圧検出器１１が検出するＲ相電圧とを
乗算器１２において掛算することにより、正弦波形のＲ
相電流指令値を得ている。

加算器１４は、このＲ相電流指令値と、変流器１３が検
出するＲ相電流検出値との偏差を演算し、比例積分演算
器で構成しているｔ流調部器１５にこの偏差を入力させ
ると、当該電２ｉ？調節器１５はその入力偏差を零にす
るＲ相用の制御信号を出力する。

コンパレータ１６は搬送波発振器が出力する３角波形の
搬送波と、このＲ相用の制御信号との大小関係を比較す
ることで、パルス幅変調されたパルス列を形成する。

Ｔ相については、上述したＲ相と同様に、正弦波形のＴ
相入力電圧を電圧検出器３１で検出し、乗算器３２によ
り得られるＴ相電流指令値と、変流器３３で検出するＴ
相電流検出値との偏差を加算器３４で演算する。この偏
差を零にするＴ相制御信号を電流調節器３５から得て、
コンパレータ３６ニヨリＴ相用のパルス幅変調信号を得
ている。

Ｓ相制御信号は、Ｒ相制御信号とＴ相制御信号とを加算
器２１に入力させることで容易に得られる。

よってこの加算器２１が出力するＳ相制御信号から、コ
ンパレータ２６はＳ相馬のパルス幅変調信号を得ている
。

これらＲ相用、Ｓ相馬およびＴ相用パルス幅変調信号を
、パルス分配回路２３を経て、ＰＷＭ整流器６を構成し
ている各トランジスタ６′Ｆに与えててこれらを順次オ
ン・オフ制御して、交流を直流に変換するので、このＰ
ＷＭ整流器６への入力端子は正弦波形となり、かつ人力
力率を１にするように制御が行われる。

〔発明が解決しようとする課題〕

第３図に示す従来例回路では、ＰＷＭｇｆＬ器６を制御
するための電流指令値として、当該ＰＷＭ整流器６の交
流入力電圧を検出して、これを使用していた。

ところで、このＰＷＭ整流器６の交流入力ｉｉ　′ｆＬ
波形は、加算器１４または３４に入力する電流指令値の
波形を忠実に再現するように制御されているので、電圧
検出点、すなわちＰＷＭ整流器６の交流入力電圧の波形
に歪みがあると、この波形歪みが電流指令価の波形に反
映し、その結果、ＰＷＭ整流器６の交流入力電流波形が
正弦波から歪むことになり、この歪みに対応した高調波
を含む不都合が発生する。

そこでこの発明の目的は、ＰＷＭ整流器の交流入力電圧
波形が歪んでいても、入力電流波形は高調波を含まない
正弦波形に制御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、この発明の制御回路は、
半導体スイッチ素子で構成した整流器の交流入力電流を
、交流電圧から得られる電流指令値に一致させる調節手
段と、このｉｌｌ！ｆ＋手段の出力信号と搬送波とを入
力とするパルス幅変調回路とを備え、このパルス幅変調
回路の出力信号を前記整流器に与えて、交流入力を直流
に変換するパルス幅変調制御整流器において、前記整流
器の交流側電圧を人力するフェイズロックドループ回路
を備え、このフェイズロックドループ回路の出力を前記
電流指令値に使用するものとする。

〔作用〕

この発明は、パルス幅変調制御整流器の交流入力電圧か
ら電流指令値を作成し、当該整流器の交流入力電流の波
形をこの電流指令値どおりに制御する場合に、フェイズ
ロックドループ回路を使用することで、交流入力電圧に
波形歪みがあっても、周波数が変化しないかぎり、この
フェイズロックドループ回路により形成されるｒＬ電流
指令値、入力電圧に同期し、かつ波形歪みのない（すな
わち正弦波形の）ものとなる。

〔実施例］ 第１図は本発明の実施例をあられした回路図である。

この第１図において、交流１ｔ′ｔＡ２、リアクトル３
と５、コンデンサ４、ＰＷＭ整流器６とこれを構成する
トランジスタ６Ｔ・ダイオード６Ｄならびに電圧検出回
路６ｖ、負荷７、乗算器１２と３２、変流器１３と３３
、加算器１４と２１と３４、電流調節器１５と３５、コ
ンパレータ１６と２６と３６、電圧調節器２０、搬送波
発振器２２、およびパルス分配回路２３は、第３図で既
述の従来例回路の場合と同じであるから、これらの説明
は省略する。

本発明においては、ＰＷＭ整流器６の交流入力電圧を第
３図の従来例回路と同じ地点で検出し、このＲ相検出電
圧をフェイズロックドループ回路（以下ではＰＬＬ回路
と略記する）４０に入力し、このＰＬＬ回路４０の出力
を乗算器１２に与えてＲ相電流指令値を作成している。

Ｔ相電流指令値も、同様にＰＷＭ整流器６の交流入力電
圧を入力しているＰＬＬ回路５０の出力と、電圧調節器
２０の出力とを乗算器３２において掛合わすことにより
作成している。

第２図は第１図に示す実施例回路に使用しているＰＬＬ
回路の構成をあられしたブロック図である。

この第１図において、位相差検出器４１は、ＰＷＭ整流
器６の交流入力側から検出した交流電圧と、このＰＬＬ
回路が出力する交流電圧とを入力して、両人力の位相差
を検出しており、位相調節器４２はこの位相差を零にす
る制御信号を出力している。

電圧−周波数変換器（以下ではＶ／Ｆ変換器と略記する
）４３は、この制御信号を入力して、この入力に対応し
た周波数のパルス信号を出力するので、これがカウンタ
４４を経てメモリー４５に与えられる。

このメモリー４５には正弦波電流指令値がデータとして
記憶されており、カウンタ４４が指定する番地に従って
データを読み出すので、このデータをＤ／Ａ変換器４６
によりアナログ量に変換することで、正弦波形の電流指
令値を出力する。

第１図に示す乗算器１２と３２とは、ＰＬＬ回路４０と
５０とが上記により出力する正弦波形の電流指令値に、
電圧調節器２０が出力する信号を掛合わせることにより
、所定振幅の正弦波電流指令値を出力する。

〔発明の効果〕

この発明によれば、ＰＷＭ整流器の交流入力電圧を、Ｐ
ＬＬ回路を経ることで、たとえ交流入力電圧波形が歪ん
でいても、このＰＬＬ回路からは波形歪みのない正弦波
形の電流指令値を取り出すことができる。従って当該Ｐ
ＷＭ整流器の交流入力電流を、電圧波形の歪みに関係な
く正弦波形に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回路図、第２図は
第１図に示す実施例回路に使用しているＰＬＬ回路の構
成をあられしたブロック図、第３図はパルス幅変調制御
整流器の制御の従来例を示した回路図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）半導体スイッチ素子で構成した整流器の交流入力電
   流を、交流電圧から得られる電流指令値に一致させる調
   節手段と、この調節手段の出力信号と搬送波とを入力と
   するパルス幅変調回路とを備え、このパルス幅変調回路
   の出力信号を前記整流器に与えて、交流入力を直流に変
   換するパルス幅変調制御整流器において、前記整流器の
   交流側電圧を入力するフェイズロックドループ回路を備
   え、このフェイズロックドループ回路の出力を前記電流
   指令値に使用することを特徴とするパルス幅変調制御整
   流器の制御回路。