JPH04138064A - Controller for current type inverter - Google Patents

Controller for current type inverter

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JPH04138064A
JPH04138064A JP2256737A JP25673790A JPH04138064A JP H04138064 A JPH04138064 A JP H04138064A JP 2256737 A JP2256737 A JP 2256737A JP 25673790 A JP25673790 A JP 25673790A JP H04138064 A JPH04138064 A JP H04138064A
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current
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amplitude
inverter
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Hiroshi Uchino
内野 廣
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Abstract

PURPOSE:To suppress vibrations of a current and a voltage generated at the output side of an inverter by detecting the amplitude or phase of an AC current supplied to a load, and correcting an output current command value with respect to an amplitude command value. CONSTITUTION:Load currents of U-, V-and W-phases are converted to two phases by a 3-phase/2-phase converter 29. Further, a sine wave of a sine wave generator 30 is applied to a coordinates converter 31, and an amplitude component Ia of a load current and a deviation (theta1-theta0) of a load current phase theta1 to an output current phase command value theta0 are calculated through an amplitude.phase detector 32. When the load current phase component (theta1-theta0) is increased, the value theta0 is corrected in a direction for reducing the phase theta1, while when the component (theta1-theta0) is decreased, the value theta0 is corrected in a direction for increasing the phase theta1. Thus, the vibrations of the current and the voltage generated at the output side of an inverter can be suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) この発明は、直流電源の出力電流を直流リアクトルで平
滑し、得られた直流電流をインバータによって交流電流
に変換すると共に、出力電圧をコンデンサで平滑して誘
導性の負荷に供給する電流形インバータに係り、特に、
コンデンサと負荷のりアクタンスによって生じる振動現
象を抑制する制御装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Objective of the Invention] (Industrial Application Field) This invention smoothes the output current of a DC power supply with a DC reactor, converts the obtained DC current into AC current with an inverter, and It relates to current source inverters that smooth the output voltage with a capacitor and supply it to an inductive load, in particular:
The present invention relates to a control device that suppresses vibration phenomena caused by capacitors and load actance.

(従来の技術) 第3図は主回路と併せて示した従来の電流形インバータ
の制御装置の構成を示すブロック図である。同図におい
て、GTO等でなるスイ、ンチング素子1〜6を三相ブ
リッジ接続してなるインノ(−タフの直流側には、直流
電流を平滑する直流リアクトル8を介して、直流電源1
3が接続されている。
(Prior Art) FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a conventional current source inverter control device shown together with a main circuit. In the same figure, a DC power supply 1 is connected to the DC side of the Inno
3 is connected.

また、インバータ7の交流側には、出力電圧を平滑する
コンデンサ9〜11が接続されると共に、リアクタンス
を有する負荷12が接続されている。
Moreover, capacitors 9 to 11 for smoothing the output voltage are connected to the AC side of the inverter 7, and a load 12 having reactance is also connected.

このうち、直流電源13を制御するために振幅変調回路
16が設けられ、インバータの出力電流の振幅指令値■
 をこのインバータの位相指令値θ。
Among these, an amplitude modulation circuit 16 is provided to control the DC power supply 13, and the amplitude command value of the inverter output current is
is the phase command value θ of this inverter.

で振幅変調して直流電源13の出力電流指令値■。The output current command value of the DC power supply 13 is amplitude-modulated by ■.

を発生する。この出力電流指令値Irは加算器18の一
方入力として加えられる。また、電流検出器19が直流
電源13の出力電流を検出しており、その電流検出値l
 が加算器18の他方入力として加え「 られる。加算器18は電流指令値I、から電流検出値1
1を減算し、電流偏差値ΔIを出力する。そして、電流
制御回路20はこの電流偏差値ΔIに従って直流電源1
3を制御する。
occurs. This output current command value Ir is added as one input of the adder 18. Further, the current detector 19 detects the output current of the DC power supply 13, and the current detection value l
is added as the other input of the adder 18.The adder 18 converts the detected current value 1 from the current command value I.
Subtract 1 and output the current deviation value ΔI. Then, the current control circuit 20 controls the DC power supply 1 according to this current deviation value ΔI.
Control 3.

一方、インバータ7を制御するために、位相指令値θ。On the other hand, in order to control the inverter 7, a phase command value θ is used.

が加算器22の一方入力して加えられ、出力電流位相の
フィードバック値θrが加算器22の他方入力として加
えられる。加算器22は位相指令値θ からフィードバ
ック値θrを減算して位相偏差値Δθを出力する。積分
器23はこの位相偏差値Δθを積分して位相偏差積分値
θ を出力してスイッチング制御回路24に加える。こ
のスイッチング制御回路24は位相偏差積分値θ が一
定の大きさになる毎にインバータ7を制御すると共に、
出力電流位相値をフィードバック値θfとして加算器2
2に加えている。
is added to one input of the adder 22, and the feedback value θr of the output current phase is added to the other input of the adder 22. The adder 22 subtracts the feedback value θr from the phase command value θ and outputs a phase deviation value Δθ. The integrator 23 integrates this phase deviation value Δθ, outputs an integrated phase deviation value θ, and applies it to the switching control circuit 24. This switching control circuit 24 controls the inverter 7 every time the phase deviation integral value θ reaches a certain value, and also controls the inverter 7.
Adder 2 uses the output current phase value as the feedback value θf.
In addition to 2.

第4図はこの電流形インバータの制御装置の詳細な動作
説明図であり、(a)はインバータ7の出力側のA点に
おけるU相出力電流1u−負荷12に供給されるB点の
U相負荷電流ILU、および、B点と0点との間のUV
線間電圧v、■の関係を示す図、(b)は電流指令値I
 と電流検出値!、との関係を示す図、(c)は位相指
令値θ。と出力電流位相のフィードバック値θfとの関
係を示す図、(d)は位相偏差積分値θ の変化を示す
図、(e)は後述する負荷電流の振幅成分I の振幅指
令値■ に対する偏差(Ia−1,)、および、後述す
る負荷電流の位相成分θ の位相指令値θ。に■ 対する偏差(θ1−θ。)の変化を示す図である。
FIG. 4 is a detailed operational explanatory diagram of the control device for this current source inverter, in which (a) shows the U-phase output current 1u at point A on the output side of the inverter 7 - the U-phase at point B supplied to the load 12. Load current ILU and UV between point B and point 0
A diagram showing the relationship between line voltage v and ■, (b) is current command value I
and current detection value! , (c) is the phase command value θ. (d) is a diagram showing changes in the phase deviation integral value θ, and (e) is a diagram showing the deviation of the amplitude component I of the load current with respect to the amplitude command value ■ (described later). Ia-1,), and a phase command value θ of the phase component θ of the load current, which will be described later. 2 is a diagram showing changes in deviation (θ1−θ.) with respect to

ここで、第4図(b)に示す如く、時刻t11でスチッ
プ状に大きくなっている電流指令値■ は、「 同図(C)に示す位相指令値θ。のπ13毎に51n(
θ )[θ。−π/3〜2π/3]で振幅変調された値
になっている。この電流指令値■ と、電流検出器19
によって検出される電流検出値Irとが一致するように
電流制御回路20が直流電源13を制御する。
Here, as shown in FIG. 4(b), the current command value ■, which increases in a strip shape at time t11, is "51n() for every π13 of the phase command value θ shown in FIG.
θ ) [θ. −π/3 to 2π/3]. This current command value ■ and the current detector 19
The current control circuit 20 controls the DC power supply 13 so that the detected current value Ir coincides with the detected current value Ir.

また、インバータ7のスイッチングの状態によって決ま
る出力電流位相値、すなわち、同図(c)に示す位相フ
ィードバック値θrは、「1」〜r6 (−0)Jの6
通りの状態を有し、スイッチング素子1と6とがオンに
なる状態を「1」、スイッチング素子1と2とがオンに
なる状態を「2」、スイッチング素子3と2とがオンに
なる状態を「3」、スイッチング素子3と4とがオンに
なる状態を「4」、スイッチング素子5と4とがオンに
なる状態を「5」、スイッチング素子5と6とがオンに
なる状態を「6」としている。
Further, the output current phase value determined by the switching state of the inverter 7, that is, the phase feedback value θr shown in FIG.
"1" indicates a state where switching elements 1 and 6 are on, "2" indicates a state where switching elements 1 and 2 are on, and a state where switching elements 3 and 2 are on. "3" indicates the state where switching elements 3 and 4 are on, "4" indicates the state where switching elements 5 and 4 are on, "5" indicates the state where switching elements 5 and 4 are on, and "5" indicates the state where switching elements 5 and 6 are on. 6".

この場合、位相指令値θ。が零のとき出力電流位相値θ
 も零であり、位相指令値θ。が増大すると出力電流位
相値θ、との間に偏差を生じる。
In this case, the phase command value θ. When is zero, the output current phase value θ
is also zero, and the phase command value θ. When θ increases, a deviation occurs between the output current phase value θ and the output current phase value θ.

この偏差が加算器22で検出され、積分器23で積分さ
れる。従って、位相偏差積分値θ は同図(d)に示す
ように増加し、時刻tiにおいて正側の一定値に到達す
ると、スイッチング制御回路24によりインバータフの
スイッチング状態を「1」に進める。これにより、位相
偏差積分値θ は減少し、時刻T2にて負側の一定値に
到達すると、スイッチング制御回路24によりインバー
タ7のスイッチング状態を「0」に戻す。また、スイッ
チング状態を「0」に戻したことにより、位相偏差積分
値θ は増大し、時刻t3で正側の一定値に達するとス
イッチング制御回路24によりインバータ7のスイッチ
ングの状態は再び「1」に進められる。
This deviation is detected by an adder 22 and integrated by an integrator 23. Therefore, the phase deviation integral value θ 2 increases as shown in FIG. 2(d), and when it reaches a constant value on the positive side at time ti, the switching control circuit 24 advances the switching state of the inverter to "1". As a result, the phase deviation integral value θ 2 decreases, and when it reaches a constant value on the negative side at time T2, the switching control circuit 24 returns the switching state of the inverter 7 to “0”. Furthermore, by returning the switching state to "0", the phase deviation integral value θ increases, and when it reaches a constant value on the positive side at time t3, the switching state of the inverter 7 is changed to "1" again by the switching control circuit 24. You can proceed to

以下、同様なスイッチング制御が行われる。そして、時
刻t4にてスイッチングの状態を「1」に進めた後、こ
れに続いて時刻t5で位相偏差積分値θ が正側の一定
値に達すると、スイッチング制御回路24によりインバ
ータ7のスイッチングの状態が「2」に進められる。こ
のようにして、出力電流位相値θ は位相指令値θ。に
追従制御される。
Similar switching control is performed thereafter. After advancing the switching state to "1" at time t4, when the phase deviation integral value θ reaches a constant value on the positive side at time t5, the switching control circuit 24 controls the switching of the inverter 7. The state is advanced to "2". In this way, the output current phase value θ is the phase command value θ. is controlled to follow.

一方、インバータ7の出力側のA点の電流、すなわち、
第4図(a)に示すU相出力電流1uは、電流検出値I
 に等しい振幅と、位相指令値θ。
On the other hand, the current at point A on the output side of inverter 7, that is,
The U-phase output current 1u shown in FIG. 4(a) is the current detection value I
amplitude equal to and phase command value θ.

に追従制御された出力電流位相値θ、に一致した位相を
有するパルス幅制御波形となる。そして、B点で見たと
きインバータ7から負荷12に、第4図(a)に示すU
相負荷電流■LIJが供給され、さらに、B点と0点と
の間に、同図(a)に示すUV線間電圧vUvが発生す
る。
The pulse width control waveform has a phase that matches the output current phase value θ, which is controlled to follow. When viewed from point B, the inverter 7 is connected to the load 12 by the U shown in FIG. 4(a).
A phase load current ■LIJ is supplied, and furthermore, a UV line voltage vUv shown in FIG. 3A is generated between point B and point 0.

(発明が解決しようとする課題) 上記の電流形インバータは、出力電圧をコンデンサ9〜
11で平滑して負荷12に供給しているが、このコンデ
ンサ9〜11と負荷12により共振回路が形成されるこ
とがある。このとき、負荷電流の振幅成分■ の振幅指
令値■6に対する偏差(I。
(Problem to be Solved by the Invention) The above current source inverter has a capacitor 9 to
The capacitors 9 to 11 and the load 12 may form a resonant circuit. At this time, the deviation (I) of the amplitude component (2) of the load current with respect to the amplitude command value (6).

一■ )、および、負荷電流の位相成分θ1の位相指令
値θ に対する偏差(θ1−θ。)は、第4図(e)に
示すように変化している。このため、U相負荷電流lL
UおよびUV線間電圧Vu−各波形は、第4図(a)に
示したように振動する。
1) and the deviation (θ1-θ.) of the phase component θ1 of the load current with respect to the phase command value θ change as shown in FIG. 4(e). Therefore, the U-phase load current lL
The waveforms of the U and UV line voltages Vu oscillate as shown in FIG. 4(a).

かかる電圧および電流の振動は、回路中の抵抗によって
減衰するが、負荷電流制御の障害となり、さらに、高調
波による損失の増大を招くという問題があった。また、
負荷として交流電動機を接続した場合、トルク脈動によ
る振動や騒音を発生するという問題もあった。
Such voltage and current oscillations are attenuated by resistance in the circuit, but this poses a problem in that it becomes an obstacle to load current control and also causes an increase in loss due to harmonics. Also,
When an AC motor is connected as a load, there is also the problem that vibration and noise are generated due to torque pulsation.

この発明は上記の問題点を解決するためになされたもの
で、インバータの出力側に発生する電流および電圧の振
動を抑制することのできる電流形インバータの制御装置
を得ることを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a control device for a current source inverter that can suppress vibrations in current and voltage generated on the output side of the inverter.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(課題を解決するための手段) この発明は、インバータの出力電流の振幅指令値をこの
インバータの出力電流の位相指令値で振幅変調して直流
電源の電流指令値を求め、この出力電流指令値と前記直
流電源の出力電流検出値とが等しくなるように前記直流
電源を制御する第1の制御部と、前記インバータの出力
電流の位相指令値と位相フィードバック値とが等しくな
るように前記インバータを制御する第2の制御部と、前
記負荷に供給される交流電流の振幅または位相を検出し
、この振幅の振幅指令値に対する偏差の変化を抑制する
ように前記出力電流指令値を補正するか、または、前記
位相の位相指令値に対する変−化を抑制するように前記
振幅指令値を補正する指令値補正部とを備えたものであ
る。
(Means for Solving the Problems) This invention amplitude-modulates the amplitude command value of the output current of an inverter with the phase command value of the output current of the inverter to obtain the current command value of the DC power supply, and obtains the current command value of the DC power supply. a first control unit that controls the DC power supply so that the detected value of the output current of the DC power supply becomes equal; and a first controller that controls the inverter so that the phase command value and the phase feedback value of the output current of the inverter become equal a second control unit that controls, detects the amplitude or phase of the alternating current supplied to the load, and corrects the output current command value so as to suppress a change in the deviation of the amplitude from the amplitude command value; Alternatively, the apparatus further includes a command value correction section that corrects the amplitude command value so as to suppress a change in the phase with respect to the phase command value.

もう一つの発明は、インバータの出力電流の振幅指令値
をこのインバータの出力電流の位相指令値で振幅変調し
て直流電源の電流指令値を求め、この出力電流指令値と
前記直流電源の出力電流検出値とが等しくなるように前
記直流電源を制御する第1の制御部と、前記インバータ
の出力電流の位相指令値と位相フィードバック値とが等
しくなるように前記インバータを制御する第2の制御部
と、前記負荷に供給される交流電流の振幅および位相を
検出し、この振幅の振幅指令値に対する偏差の変化を抑
制するように前記出力電流指令値を補正し、かつ、前記
位相の位相指令値に対する変化を抑制するように前記振
幅指令値を補正する指令値補正部とを備えたものである
。
Another invention is to obtain a current command value of a DC power supply by amplitude modulating an amplitude command value of an output current of an inverter with a phase command value of the output current of this inverter, and to combine this output current command value with an output current of the DC power supply. a first control unit that controls the DC power supply so that the detected values are equal; and a second control unit that controls the inverter so that the phase command value and the phase feedback value of the output current of the inverter are equal. and detecting the amplitude and phase of the alternating current supplied to the load, correcting the output current command value so as to suppress changes in the deviation of the amplitude from the amplitude command value, and determining the phase command value of the phase. and a command value correction section that corrects the amplitude command value so as to suppress a change in the amplitude command value.

(作 用) この発明においては、負荷に供給される交流電流の振幅
または位相を検出し、この振幅の振幅指令値に対する変
化を抑制するように直流電源の出力電流指令値を補正す
るか、または、この位相の位相指令値に対する変化を抑
制するようにインノ(−夕の出力電流の振幅指令値を補
正しているので、インバータの出力側に生じる電流と電
圧の振動を抑制することができる。
(Function) In this invention, the amplitude or phase of the alternating current supplied to the load is detected, and the output current command value of the DC power supply is corrected so as to suppress the change in this amplitude with respect to the amplitude command value, or Since the amplitude command value of the output current is corrected so as to suppress the change in this phase with respect to the phase command value, it is possible to suppress vibrations in the current and voltage that occur on the output side of the inverter.

また、直流電源の出力電流指令値およびインノく一夕の
出力電流の振幅指令値の両方を補正することにより、イ
ンバータの出力側に生じる電流と電圧の振動をさらに迅
速に小さくすることができる。
Further, by correcting both the output current command value of the DC power supply and the amplitude command value of the output current of the inverter, it is possible to further quickly reduce the vibrations in the current and voltage that occur on the output side of the inverter.

(実施例) 第1図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図で
あり、図中、第3図と同一の符号を付したものはそれぞ
れ同一の要素を示す。ここでは、振幅変調回路1Bと加
算器18との間に加算器17を設け、電流指令値l を
振動抑制成分で補正できるようにすると共に、加算器2
2の前段に加算器21を設け、位相指令値θ。を振動抑
制成分で補正できるようにしている。
(Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention, and in the figure, the same reference numerals as in FIG. 3 indicate the same elements. Here, an adder 17 is provided between the amplitude modulation circuit 1B and the adder 18, so that the current command value l can be corrected by the vibration suppression component, and the adder 2
An adder 21 is provided before the phase command value θ. can be corrected with vibration suppression components.

一方、振動抑制成分および振幅抑制成分を生成するため
、U、V、W各相の負荷電流を検出する電流検出器26
〜28が設けられ、各検出値が3相2相変換器29に加
えられている。3相2相変換器29は3相の負荷電流を
2相に変換して出力する。また、位相指令値θ。を入力
して2相の単位正弦波に変換する正弦波発生器30が設
けられ、この単位正弦波を座標変換器31に加えている
。座標変換器31はこの単位正弦波を用いて2相の負荷
電流を回転座標上の値に変換する。この座標変換器31
には振幅・位相検出器32が接続され、負荷電流の振幅
成分I と、負荷電流位相θ1の出力電流指令値令値θ
 に対する偏差(θ1−θ。)を演算する。
On the other hand, in order to generate a vibration suppression component and an amplitude suppression component, a current detector 26 detects the load current of each phase of U, V, and W.
28 are provided, and each detected value is applied to a three-phase to two-phase converter 29. The three-phase two-phase converter 29 converts the three-phase load current into two-phase and outputs it. Also, the phase command value θ. A sine wave generator 30 is provided which inputs the signal and converts it into a two-phase unit sine wave, and applies this unit sine wave to a coordinate converter 31. The coordinate converter 31 uses this unit sine wave to convert the two-phase load current into a value on the rotation coordinate. This coordinate converter 31
An amplitude/phase detector 32 is connected to the output current command value θ for the amplitude component I of the load current and the load current phase θ1.
The deviation (θ1 - θ.) with respect to is calculated.

また、振幅成分I および振幅指令値ldは加算器34
に加えられ、この加算器34は(Ia−1d)の演算を
して振幅成分I の振幅指令値Idに対する偏差を変化
率検出器35に加える。変化率検出器35は振幅偏差(
1a−1d)の時間変化率を演算し、振幅抑制成分とし
て加算器I7に加える。さらに、位相偏差(θ1−θ。
Further, the amplitude component I and the amplitude command value ld are sent to an adder 34.
The adder 34 calculates (Ia-1d) and adds the deviation of the amplitude component I from the amplitude command value Id to the change rate detector 35. The change rate detector 35 detects the amplitude deviation (
1a-1d) are calculated and added to the adder I7 as an amplitude suppression component. Furthermore, the phase deviation (θ1−θ.

)は変化率検出器38に加えられ、ここで時間変化率が
演算されると共に、この時間変化率が位相抑制成分とし
て加算器21に加えられる。
) is added to the change rate detector 38, where the time change rate is calculated, and this time change rate is added to the adder 21 as a phase suppression component.

なお、この実施例のうち、振幅変調回路1B、加算器1
8、電流検出器19および電流制御回路20が本発明の
第1の制御部に対応し、加算器22、積分器23および
スイッチング制御回路24が本発明の第2の制御部に対
応し、また、新たに負荷した加算器17、加算器21、
電流検出器26〜28.3相2相変換器29、正弦波発
生器30、座標変換器3L振幅・位相検出器32、加算
器34、変化率検出器35および変化率検出器38が本
発明の指令値補正部に対応している。
Note that in this embodiment, the amplitude modulation circuit 1B, the adder 1
8. The current detector 19 and the current control circuit 20 correspond to the first control section of the present invention, the adder 22, the integrator 23 and the switching control circuit 24 correspond to the second control section of the present invention, and , newly loaded adder 17, adder 21,
The current detectors 26 to 28, the three-phase two-phase converter 29, the sine wave generator 30, the coordinate converter 3L, the amplitude/phase detector 32, the adder 34, the rate of change detector 35, and the rate of change detector 38 are according to the present invention. It corresponds to the command value correction section.

上記のように構成された本実施例の動作を、第2図をも
参照して、従来装置と構成を異にする部分を中心にして
以下に説明する。
The operation of this embodiment configured as described above will be described below with reference to FIG. 2, focusing on the parts that are different in configuration from the conventional device.

負荷電流の振幅を11位相を01とすると、電流検出器
26〜28は次式に示す電流を検出する。
When the amplitude of the load current is 11 and the phase is 01, the current detectors 26 to 28 detect currents expressed by the following equations.

i  −15in(θl) a i  =I  5in(θt −π/8)a i   −夏   5in(θ1−2 π13)   
      ・・・(1)a そこで、3相2相変換器29は次式 1式% の演算を行うことにより、次式で示される値を出力する
。
i −15in(θl) a i =I 5in(θt −π/8) ai −Summer 5in(θ1−2 π13)
...(1)a Therefore, the three-phase two-phase converter 29 calculates the following equation 1, %, and outputs the value shown by the following equation.

i  −15in(θl) a i  −15in(θ1−π/2) a −−Icos(θ1)       ・・・(3)正弦
波発生器30は出力電流位相指令値θ。を入力し、次式
で示される値を出力する。
i −15in(θl) ai −15in(θ1−π/2) a −−Icos(θ1) (3) The sine wave generator 30 outputs the output current phase command value θ. Input and output the value shown by the following formula.

A−sin(θ0) B−−CO8(θ。)         ・・・(4)
そして、座標変換器31は次式 %式% 回転座標に変換した次 の演算を行うことにより、 式の電流値を出力する。
A-sin(θ0) B--CO8(θ.) ...(4)
Then, the coordinate converter 31 outputs the current value of the following formula % formula % by performing the following calculation converted into the rotational coordinate.

i  −15in(θl−θ0) AOa i−−1cos(θl−00) BOa ・・・(6) 振幅・位相検出器32はこれらの値に基き次式%式%)
) により負荷電流の振幅成分■、を演算する。
i −15in(θl−θ0) AOa i−−1cos(θl−00) BOa (6) Based on these values, the amplitude/phase detector 32 is calculated using the following formula (% formula%)
) to calculate the amplitude component of the load current.

振幅・位相検出器32はさらにこれらの値に基き次式 %式%) により負荷電流位相θ1の出力電流位相指令値θ。に対
する負荷電流位相成分(θ1−θ。)を演算する。
Based on these values, the amplitude/phase detector 32 further determines the output current phase command value θ of the load current phase θ1 using the following formula. The load current phase component (θ1−θ.) for the load current is calculated.

加算器34は振幅成分I、から振幅指令値Idを減算し
て振幅偏差B、−Id)を出力する。第2図(e)およ
び第4図(e)はこの振幅偏差(1,−Id)および上
記負荷電流位相成分(θ1−θ。)の変化を表している
。
The adder 34 subtracts the amplitude command value Id from the amplitude component I, and outputs an amplitude deviation B, -Id). FIGS. 2(e) and 4(e) show changes in this amplitude deviation (1, -Id) and the load current phase component (θ1-θ.).

いま、第4図中の時刻t1□にて直流電流の指令値I 
をステップ状に増加させると、第4図(a)「 に示すU和食荷電流I とUV線間電圧V、VはそU れぞれ図示したように変動する。このとき、振幅偏差(
Ia−1,)および負荷電流位相成分(θ1−θ。)は
第2図(e)に示すように振動している。
Now, at time t1□ in Fig. 4, the command value I of the DC current is
When increasing stepwise, the U Japanese charge current I and the UV line voltage V, V shown in Fig. 4(a) vary as shown in the figure.
Ia-1, ) and the load current phase component (θ1-θ.) oscillate as shown in FIG. 2(e).

本実施例では振幅偏差(1,−1d)を変化率検出器3
5に加え、その出力を負の極性で加算器17に加えてい
る。これにより、振幅偏差(1゜!、)が増加している
とき電流指令値1.を減少させ、振幅偏差(Ia−1d
)が減少しているとき電流指令値I を減少させるよう
に補正する。
In this embodiment, the amplitude deviation (1, -1d) is detected by the rate of change detector 3.
5 and its output is applied to the adder 17 with negative polarity. As a result, when the amplitude deviation (1°!) is increasing, the current command value is 1. and the amplitude deviation (Ia-1d
) is decreasing, the current command value I is corrected to decrease.

「 すなわち、負荷電流の振幅が指令値に対して増加してい
るときに、直流電源の出力電流が減少するように、また
、負荷電流の振幅が指令値に対して減少しているときに
、直流電源の出力電流が増加するように制御され、これ
によってインバータの出力側に生じる電流と電圧の振動
を抑制することができる。
``In other words, when the amplitude of the load current increases relative to the command value, the output current of the DC power supply decreases, and when the amplitude of the load current decreases relative to the command value, The output current of the DC power source is controlled to increase, thereby suppressing current and voltage oscillations occurring on the output side of the inverter.

さらにまた、本実施例では負荷電流位相成分(θ1−θ
0)を変化率検出器38に加え、その出力を負の極性で
加算器21に加えている。これにより、負荷電流位相成
分(θ1−θ。)が増加しているとき負荷電流位相θ1
が減少する方向に、逆に、負荷電流位相成分(θ1−θ
。)が減少しているとき負荷電流位相θ1が増加する方
向に出力電流位相指令値θ。を補正する。すなわち、負
荷電流の位相が指令値に対して減少しているときに出力
電流位相が減少するように、また、負荷電流の位相が指
令値に対して減少しているときに、出力電流位相が増加
するようにインバータ7が制御され、これによってイン
バータの出力側に生じる電流と電圧の振動を抑制するこ
とができる。
Furthermore, in this embodiment, the load current phase component (θ1−θ
0) is applied to the change rate detector 38, and its output is applied to the adder 21 with negative polarity. As a result, when the load current phase component (θ1 - θ.) is increasing, the load current phase θ1
On the contrary, the load current phase component (θ1−θ
. ) decreases, the output current phase command value θ increases in the direction in which the load current phase θ1 increases. Correct. In other words, the output current phase decreases when the phase of the load current decreases relative to the command value, and the output current phase decreases when the phase of the load current decreases relative to the command value. The inverter 7 is controlled so that the current and the voltage increase, thereby suppressing the oscillations in the current and voltage that occur on the output side of the inverter.

第2図(a)〜(e)は直流電流の振幅制御による振動
抑制と、出力電流の位相制御による振動抑制を同時に行
った場合の第4図に対応する波形図である。すなわち、
(a)はインバータ7の出力側のA点におけるU相出力
電流lU1負荷12に供給されるB点のU和食荷電流I
LU’および、B点と0点との間のUV線間電圧vU■
の関係を示す図、(b)は電流指令値I と電流検出値
11との関係を示「 す図、(C)は位相指令値θ。と出力電流位相のフィー
ドバック値θ1との関係を示す図、(d)は位相偏差積
分値θ の変化を示す図、(e)は後述する負荷電流の
振幅成分I の振幅指令値I、に対する偏差(1,−1
d)、および、後述する負荷電流の位相成分θ の位相
指令値θ。に対する偏差(θ1−θ。)の変化を示す図
である。
FIGS. 2(a) to 2(e) are waveform diagrams corresponding to FIG. 4 when vibration suppression by amplitude control of the DC current and vibration suppression by phase control of the output current are performed simultaneously. That is,
(a) shows the U-phase output current at point A on the output side of the inverter 7 lU1 U Japanese food load current I at point B supplied to the load 12
LU' and UV line voltage vU between point B and point 0
(b) is a diagram showing the relationship between current command value I and detected current value 11, (C) is a diagram showing the relationship between phase command value θ and output current phase feedback value θ1. (d) is a diagram showing the change in the phase deviation integral value θ, and (e) is a diagram showing the deviation (1, -1) of the amplitude component I of the load current with respect to the amplitude command value I, which will be described later.
d), and a phase command value θ of the phase component θ of the load current, which will be described later. It is a figure which shows the change of the deviation ((theta)1-(theta)) with respect to FIG.

この第2図から明らかなように、時刻t11にて出力電
流指令値I をステップ状に変化させても、U和食荷電
流■LUおよびUV線間電圧vUvが殆ど振動しないこ
とが分かる。また、振幅偏差(Ia−■ )、位相偏差
(θ1−θ0)も速やかに零に戻されている。
As is clear from FIG. 2, even if the output current command value I is changed stepwise at time t11, the U Japanese food load current LU and the UV line voltage vUv hardly oscillate. Further, the amplitude deviation (Ia-■) and the phase deviation (θ1-θ0) are also quickly returned to zero.

なお、上記実施例では、直流電流の振幅制御による振動
抑制と、出力電流の位相制御による振動抑制を同時に行
ったが、このうちのいずれか一方のみを行った場合、上
記実施例よりは若干の時間遅れがあるが、インバータの
出力側に生じる電流と電圧の振動を抑制することができ
る。
In the above embodiment, vibration suppression by amplitude control of the DC current and vibration suppression by phase control of the output current were simultaneously performed, but if only one of these was performed, the result would be slightly lower than in the above embodiment. Although there is a time delay, it is possible to suppress current and voltage oscillations that occur on the output side of the inverter.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の説明によって明らかなように、この発明によれば
、インバータの出力電圧をコンデンサで平滑してリアク
タンスを有する負荷に供給する電流形インバータにおい
て、コンデンサと負荷のりアクタンスの並列共振による
振動現象を抑制することができる。
As is clear from the above description, according to the present invention, in a current source inverter that smooths the output voltage of an inverter with a capacitor and supplies it to a load having reactance, vibration phenomena due to parallel resonance between the capacitor and the load reactance are suppressed. can do.

この結果、電流と電圧の振動による電気的な損失の増加
を抑えることができ、また、負荷として交流電動機を接
続した場合の、トルクの脈動による振動や騒音の発生を
抑えることができる。
As a result, it is possible to suppress an increase in electrical loss due to current and voltage oscillations, and it is also possible to suppress generation of vibrations and noise due to torque pulsation when an AC motor is connected as a load.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例の構成を、主回路と併せて
示したブロック図、第2図は同実施例の動作を説明する
ための波形図、第3図は従来の電流形インバータの制御
装置の構成を、主回路と併せて示したブロック図、第4
図は同装置の動作を説明するための波形図である。 7・・・インバータ、8・・・直流リアクトル、9〜1
1・・・コンデンサ、13・・・直流電源、1B・・・
振幅変調回路、19.26〜28・・・電流検出器、2
0・・・電流制御回路、23・・・積分器、24・・・
スイッチング制御回路、29・・・3相2相変換器、3
0・・・正弦波発生器、31・・・座標変換器、32・
・・振幅・位相検出器、35.38・・・変化率検出器
。
Fig. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention together with the main circuit, Fig. 2 is a waveform diagram for explaining the operation of the embodiment, and Fig. 3 is a conventional current source inverter. A block diagram showing the configuration of the control device together with the main circuit, Part 4
The figure is a waveform diagram for explaining the operation of the device. 7... Inverter, 8... DC reactor, 9-1
1... Capacitor, 13... DC power supply, 1B...
Amplitude modulation circuit, 19.26-28...Current detector, 2
0... Current control circuit, 23... Integrator, 24...
Switching control circuit, 29... 3-phase 2-phase converter, 3
0... Sine wave generator, 31... Coordinate converter, 32...
...Amplitude/phase detector, 35.38... Rate of change detector.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、制御可能な直流電源の出力電流を直流リアクトルで
平滑し、平滑された直流電流をインバータによって交流
電流に変換すると共に、このインバータの出力電圧をコ
ンデンサで平滑してリアクタンスを有する負荷に供給す
る電流形インバータにおいて、前記インバータの出力電
流の振幅指令値をこのインバータの出力電流の位相指令
値で振幅変調して前記直流電源の出力電流指令値を求め
、この出力電流指令値と前記直流電源の出力電流検出値
とが等しくなるように前記直流電源を制御する第1の制
御部と、前記インバータの出力電流の位相指令値と位相
フィードバック値とが等しくなるように前記インバータ
を制御する第2の制御部と、前記負荷に供給される交流
電流の振幅または位相を検出し、この振幅の前記振幅指
令値に対する偏差の変化を抑制するように前記出力電流
指令値を補正するか、または、前記位相の前記位相指令
値に対する変化を抑制するように前記振幅指令値を補正
する指令値補正部とを備えたことを特徴とする電流形イ
ンバータの制御装置。 2、制御可能な直流電源の出力電流を直流リアクトルで
平滑し、平滑された直流電流をインバータによって交流
電流に変換すると共に、このインバータの出力電圧をコ
ンデンサで平滑してリアクタンスを有する負荷に供給す
る電流形インバータにおいて、前記インバータの出力電
流の振幅指令値をこのインバータの出力電流の位相指令
値で振幅変調して前記直流電源の出力電流指令値を求め
、この出力電流指令値と前記直流電源の出力電流検出値
とが等しくなるように前記直流電源を制御する第1の制
御部と、前記インバータの出力電流の位相指令値と位相
フィードバック値とが等しくなるように前記インバータ
を制御する第2の制御部と、前記負荷に供給される交流
電流の振幅および位相を検出し、この振幅の前記振幅指
令値に対する偏差の変化を抑制するように前記出力電流
指令値を補正し、かつ、前記位相の前記位相指令値に対
する変化を抑制するように前記振幅指令値を補正する指
令値補正部とを備えたことを特徴とする電流形インバー
タの制御装置。
[Claims] 1. Smooth the output current of a controllable DC power supply with a DC reactor, convert the smoothed DC current into AC current with an inverter, and smooth the output voltage of this inverter with a capacitor to create a reactance. In a current source inverter that supplies a load having a current source, the amplitude command value of the output current of the inverter is amplitude-modulated by the phase command value of the output current of this inverter to obtain the output current command value of the DC power supply, and this output current command a first control unit that controls the DC power supply so that the detected value of the output current of the inverter becomes equal to a detected value of the output current of the inverter; a second control unit that detects the amplitude or phase of the alternating current supplied to the load, and corrects the output current command value so as to suppress a change in deviation of the amplitude from the amplitude command value; or a command value correction section that corrects the amplitude command value so as to suppress a change in the phase with respect to the phase command value. 2. Smooth the output current of a controllable DC power supply with a DC reactor, convert the smoothed DC current into AC current with an inverter, and smooth the output voltage of this inverter with a capacitor to supply it to a load with reactance. In a current source inverter, the amplitude command value of the output current of the inverter is amplitude-modulated by the phase command value of the output current of this inverter to obtain the output current command value of the DC power supply, and this output current command value and the output current command value of the DC power supply are A first control unit that controls the DC power supply so that the detected output current value becomes equal to the output current detection value, and a second control unit that controls the inverter so that the phase command value and the phase feedback value of the output current of the inverter become equal to each other. a control unit; detecting the amplitude and phase of the alternating current supplied to the load; correcting the output current command value so as to suppress a change in deviation of the amplitude from the amplitude command value; A control device for a current source inverter, comprising: a command value correction section that corrects the amplitude command value so as to suppress a change in the phase command value.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0913917A3 (en) * 1997-10-30 2001-04-18 Kabushiki Kaisha Toshiba Control device for selfexciting current source power converter
JP2018023175A (en) * 2016-08-01 2018-02-08 Mywayプラス株式会社 Controller for current type power converter
CN111812426A (en) * 2020-05-28 2020-10-23 国网河北省电力有限公司电力科学研究院 A fault diagnosis method for high-voltage shunt reactors based on vibration phase distribution

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