JPS5858621A - 無効電力制御形サイクロコンバ−タ装置 - Google Patents
無効電力制御形サイクロコンバ−タ装置Info
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- JPS5858621A JPS5858621A JP56157401A JP15740181A JPS5858621A JP S5858621 A JPS5858621 A JP S5858621A JP 56157401 A JP56157401 A JP 56157401A JP 15740181 A JP15740181 A JP 15740181A JP S5858621 A JPS5858621 A JP S5858621A
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- Japan
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- power
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/70—Regulating power factor; Regulating reactive current or power
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Ac-Ac Conversion (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
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】
本完本発明電端の基本波力率を指令１１１Ｌ６ｃ合わせ
。
。
て目出ｌこ制御Ｔる無効電力制御形サイクロコンバータ
装置１［こ関するものである。
装置１［こ関するものである。
サイクロコンバータは一定周波数の交流蝋力を他の異な
る周波数の交ａ’を力に直接変換する装置で、交ｆＩｔ
町変速電動機等の駆動電源として広く使われている。こ
のサイクロコンバータはその構成素子たるサイリスタを
゛鴫源電圧壷こよって転流させ゛るため％源から多くの
無効電力をとる欠点がある。
る周波数の交ａ’を力に直接変換する装置で、交ｆＩｔ
町変速電動機等の駆動電源として広く使われている。こ
のサイクロコンバータはその構成素子たるサイリスタを
゛鴫源電圧壷こよって転流させ゛るため％源から多くの
無効電力をとる欠点がある。
また、その無効電力は負（１ｉ１ｊ両の周波数に同期し
て富豪こ変動している。このためＩＩＬ源糸絖設置の容
量を増大させるだけでｆ！ ＜ 、無効電力ｚｍｔこよ
り同一系統に接続された鬼気機器に樵々の悪ｆＩ＃譬を
及ぼしている。
て富豪こ変動している。このためＩＩＬ源糸絖設置の容
量を増大させるだけでｆ！ ＜ 、無効電力ｚｍｔこよ
り同一系統に接続された鬼気機器に樵々の悪ｆＩ＃譬を
及ぼしている。
このようなサイクロコンバータの＃Ｋｉ幼竜力の変動を
補償する装置として従来、１ｍサイクロコンバータの受
電端に無効鴫力桶慣装置を接続していた。この無効電力
補償装置は一助電力の変動を補償するものであるから制
御の応答速度が尚くなければならす、サイリスタ等の半
導体素子で構成されており、高１ｄｉｉ７．ｃものであ
る。
補償する装置として従来、１ｍサイクロコンバータの受
電端に無効鴫力桶慣装置を接続していた。この無効電力
補償装置は一助電力の変動を補償するものであるから制
御の応答速度が尚くなければならす、サイリスタ等の半
導体素子で構成されており、高１ｄｉｉ７．ｃものであ
る。
ま＆ｊｌ近、正群コンバータと負群コンバータの１間−
こ直流リアクトルを設けた、いわゆる循、積電流式ティ
クロコンバータｌこおいて、当該サイクロコンバータの
受％端の無効電力変動を補償するため、上記循環電流を
制御する無効電力制御形サイクロコンバータが提案され
ている。しっ）シ、この従来の無効゛電力制御形サイク
ロコンバータ装置では。
こ直流リアクトルを設けた、いわゆる循、積電流式ティ
クロコンバータｌこおいて、当該サイクロコンバータの
受％端の無効電力変動を補償するため、上記循環電流を
制御する無効電力制御形サイクロコンバータが提案され
ている。しっ）シ、この従来の無効゛電力制御形サイク
ロコンバータ装置では。
出力ｌ相分当り正−コンバータと負群コンバータとが必
ず対ｌこなって構成される必要があり、通常３相交流で
１ＩＩｋ＃されるａ４機や同期機−こ当該サイクロコン
バータを用いるには、電力変洪器（コンバータ）を少な
くとも６台用意しなけれはならない。そのため、主回路
構成はもちろんのことそれに付ｆｉｌｌする制御回路構
成も憤俸となり、高幽なものとする欠点があつ九。
ず対ｌこなって構成される必要があり、通常３相交流で
１ＩＩｋ＃されるａ４機や同期機−こ当該サイクロコン
バータを用いるには、電力変洪器（コンバータ）を少な
くとも６台用意しなけれはならない。そのため、主回路
構成はもちろんのことそれに付ｆｉｌｌする制御回路構
成も憤俸となり、高幽なものとする欠点があつ九。
本発明は以上に鑑みてなされたもので、主回路構成が量
率で、しかも外部に特別な無効電力補償装置を附加する
ことなく、受電趨の無効電力、ｔｌｌｂを補償し九無効
電力制御形サイクロコンバータ装置を提供することを特
徴とする特に本発明は無効電力１１１１＠の応答性に優
れた無効電力サイクロコンバータを提供することを目的
とする。
率で、しかも外部に特別な無効電力補償装置を附加する
ことなく、受電趨の無効電力、ｔｌｌｂを補償し九無効
電力制御形サイクロコンバータ装置を提供することを特
徴とする特に本発明は無効電力１１１１＠の応答性に優
れた無効電力サイクロコンバータを提供することを目的
とする。
Ｍｌ囚は本発明の無効電力制御形サイクロコンバータ装
置の実施例を示す構成図である。
置の実施例を示す構成図である。
図中、ＢＵ８は３相交流域源の電線路は、ＣはΔ又は
接続された進相コンデンサ、ＴＲは′＃を源トランス、
ＣＣは３相出力サイクロコンバ一タ本体、Ｍは３ａ交ｆ
ｉ％＃機である。サイクロコンバータ本体ＣＣ４’；ｌ
、３台の交＠電力ｆ侯器（コンバータ）８８□、 ８８
１ 、８８ｓ及び中間タップ付直流リアクトルＬ％＋
Ｌｔ ｓ Ｌａとから構成されている。コンバータＳβ
ｈｓｓｔ、 ｓｓ、の交流入力側は電源トランスＴＲ＃
こよって絶縁されており、直流１１１１ｉま一方向の循
環電流が流れるように直流９アクドルＬＩ ＊ Ｌｔ
ｔ Ｌａを介してΔ接続されている。いわゆる三角形循
ＪＪ！電流式すイクａコンバータを構成している。直流
リアクトルＥ’ｌ ＋ Ｌｔ ＋ Ｌ３の中間タップが
３相交流電動機Ｍの３相巻線に接続されＣいる。− 一方、制御回路としては、＃ＪＪ！電流指令演算器ＲＩ
Ｏ，ｆｉ算増＠ｇ５ＫＯ，ＫｈＫ、、 Ｋ、、 位相
制御回路 ′ＰＨ＋ 、 ＰＨ２、ＰＨＪ、比較器
Ｃｏ 、 ＣＩ＋ ０２ 、 ＣＢ、加算器創。
接続された進相コンデンサ、ＴＲは′＃を源トランス、
ＣＣは３相出力サイクロコンバ一タ本体、Ｍは３ａ交ｆ
ｉ％＃機である。サイクロコンバータ本体ＣＣ４’；ｌ
、３台の交＠電力ｆ侯器（コンバータ）８８□、 ８８
１ 、８８ｓ及び中間タップ付直流リアクトルＬ％＋
Ｌｔ ｓ Ｌａとから構成されている。コンバータＳβ
ｈｓｓｔ、 ｓｓ、の交流入力側は電源トランスＴＲ＃
こよって絶縁されており、直流１１１１ｉま一方向の循
環電流が流れるように直流９アクドルＬＩ ＊ Ｌｔ
ｔ Ｌａを介してΔ接続されている。いわゆる三角形循
ＪＪ！電流式すイクａコンバータを構成している。直流
リアクトルＥ’ｌ ＋ Ｌｔ ＋ Ｌ３の中間タップが
３相交流電動機Ｍの３相巻線に接続されＣいる。− 一方、制御回路としては、＃ＪＪ！電流指令演算器ＲＩ
Ｏ，ｆｉ算増＠ｇ５ＫＯ，ＫｈＫ、、 Ｋ、、 位相
制御回路 ′ＰＨ＋ 、 ＰＨ２、ＰＨＪ、比較器
Ｃｏ 、 ＣＩ＋ ０２ 、 ＣＢ、加算器創。
Ａ、 、 Ａ、及びネ＃蝋流検出６ ＣＴｕ 、 ＣＴ
ｖ 、 ＣＴｗが用いられる。
ｖ 、 ＣＴｗが用いられる。
まず、３相交流電動機Ｍｌこ供給する電流１ｕ 、 Ｉ
Ｖ。
Ｖ。
Ｉｗの制御動作を６明する。
第２図はサイクロコンバータＣＣとＩＩＥＪＩＩｌｌＭ
の簡易等価回路を示すもので、電動機ＭはΔ結線されて
いるものとして取執っている。■、１ ｅ Ｖ意ａ Ｖ
ｍはコンバータ８８１ ＊ ＳＳｔ及び８８．の出力−
圧で正及び負の＠［をとりつる。し力）し、各コンツイ
ータの出力電流１１１■！＋Ｉａは一足方向の電流しか
ｔＩＬｔ′Ｌない。電動機ＭはΔ結線されて怠り、その
各々の４１！ｌをＭＢ。
の簡易等価回路を示すもので、電動機ＭはΔ結線されて
いるものとして取執っている。■、１ ｅ Ｖ意ａ Ｖ
ｍはコンバータ８８１ ＊ ＳＳｔ及び８８．の出力−
圧で正及び負の＠［をとりつる。し力）し、各コンツイ
ータの出力電流１１１■！＋Ｉａは一足方向の電流しか
ｔＩＬｔ′Ｌない。電動機ＭはΔ結線されて怠り、その
各々の４１！ｌをＭＢ。
Ｍｂｅ Ｍｅとしている。なお、１１Ｌ動磯Ｍが 耐層
されていても等倹約にはΔ結ｍｌこおきρ）えることが
できることは周知の通りである。各々の巻線に流れる電
流Ｉａ、 Ｉｂ＋ Ｉｃを図示の方向曇ことり、森電流
Ｉｕ、 Ｉｖ、 Ｉｗとのｇ４１係式を求めると次のよ
つになる。
されていても等倹約にはΔ結ｍｌこおきρ）えることが
できることは周知の通りである。各々の巻線に流れる電
流Ｉａ、 Ｉｂ＋ Ｉｃを図示の方向曇ことり、森電流
Ｉｕ、 Ｉｖ、 Ｉｗとのｇ４１係式を求めると次のよ
つになる。
Ｉ、＝（Ｉｕ−Ｉｖ）／３ ・・・・・・
・・・（１）Ｉｂ ＝ （Ｉｖ −Ｉｗ）／３
＋＋＋＋＋＋＋＋ （２＋ＩＣ＝（Ｉｗ Ｉｕ
）／３ ・−−−・−（ａｔ友だし、１．
、、 Ｉｖ、 Ｉｗ及びＩ、、 Ｉｂ、 Ｉ、は平衡し
九３相正弦波電流として取扱っている。
・・・（１）Ｉｂ ＝ （Ｉｖ −Ｉｗ）／３
＋＋＋＋＋＋＋＋ （２＋ＩＣ＝（Ｉｗ Ｉｕ
）／３ ・−−−・−（ａｔ友だし、１．
、、 Ｉｖ、 Ｉｗ及びＩ、、 Ｉｂ、 Ｉ、は平衡し
九３相正弦波電流として取扱っている。
第３図は第２図の：Ｉ！ｒ部波形図を示すものである。
熱１ｔｆｔ Ｉｕ、 Ｉｖ、 Ｉｗ ｉこ対し゛Ｃ相電
流Ｉａ、Ｉｂ＊ Ｉｃは上記（１）〜（３１式を満足し
ていゐ。コンバータＳＳｉ。
流Ｉａ、Ｉｂ＊ Ｉｃは上記（１）〜（３１式を満足し
ていゐ。コンバータＳＳｉ。
ｓｓ、 、 ８８．の出力電流Ｉｌ ＋ ［ｈＩａは負
方向醗こ流れ得ないので、ａｍ流ＩＵ＋ＩＶ＋ＩＷの櫨
によって、図示のように変化する。これは次の３つのモ
ードに分けて考えることができる。ただし、この場合、
循環′屯ｆｉＩｏは零とする。
方向醗こ流れ得ないので、ａｍ流ＩＵ＋ＩＶ＋ＩＷの櫨
によって、図示のように変化する。これは次の３つのモ
ードに分けて考えることができる。ただし、この場合、
循環′屯ｆｉＩｏは零とする。
モードＩ 、 Ｉｖ−０、Ｉｗ＞０
このときはＳＳｔの電力１流Ｉ、は零となる。故に１１
＝−Ｉｖ、Ｉａ＝■ｗが流れる。
＝−Ｉｖ、Ｉａ＝■ｗが流れる。
モードｌ ： ＩｗりＯ、Ｉυ≧０
このときは８８．の出力電（ｌｔｌｓは零となる。故ｌ
ζ１、＝ＩＬｌ、 １ｔ＝＝−Ｌｖが流れる。
ζ１、＝ＩＬｌ、 １ｔ＝＝−Ｌｖが流れる。
モードｓ ： Ｉ、＜０ 、 Ｉｖン０このときはＳＳ
、の出力電流１１は零となる。故にＩ！””ＩＶ ｅ
ＩＳ”’ ｚｕが流れる。 □第２図の等倫回路
からもわかるように、各コンバータの出力電圧が３相平
衡状態にあるとき壷こは次の電圧方程式が成り豆つ。た
だし、電動機ＭＯ３相巻線Ｍａ、 Ｍｂ、 Ｍｅの各々
の抵抗をＲａｔ Ｒｂｅ ＲｃインダクタンスＬａ、Ｌ
ｂ、Ｌ、とし、逆起電力ＥａＪｂ＋ＢＣとする０またｐ
＝ ｄ ／ ｄ ｔは砿分ｔＲ算子である。
、の出力電流１１は零となる。故にＩ！””ＩＶ ｅ
ＩＳ”’ ｚｕが流れる。 □第２図の等倫回路
からもわかるように、各コンバータの出力電圧が３相平
衡状態にあるとき壷こは次の電圧方程式が成り豆つ。た
だし、電動機ＭＯ３相巻線Ｍａ、 Ｍｂ、 Ｍｅの各々
の抵抗をＲａｔ Ｒｂｅ ＲｃインダクタンスＬａ、Ｌ
ｂ、Ｌ、とし、逆起電力ＥａＪｂ＋ＢＣとする０またｐ
＝ ｄ ／ ｄ ｔは砿分ｔＲ算子である。
Ｖｒ−ＣＲａ ＋Ｌａ ’ ｐ）”Ｉａ 十Ｅａ
’＝軸…（４１Ｖｚ＝（Ｒｂ ＋Ｌｂ ”９）・Ｉｂ
十Ｂｂ 叩・曲（５）Ｖｊ””ＣＲｃ ＋Ｌｃ
” ｐ）・Ｉｃ＋ ＢＣ・−・−−−−−・（６１従っ
て、ｋＬ流Ｉａｔ制＃するには■１を１えてやることに
より、又電流Ｉｂ１及びＩＣを制御するｉこは各々Ｖ、
及びｖａを質入てやることｌこより、当該制御を行ｔう
ことができる。
’＝軸…（４１Ｖｚ＝（Ｒｂ ＋Ｌｂ ”９）・Ｉｂ
十Ｂｂ 叩・曲（５）Ｖｊ””ＣＲｃ ＋Ｌｃ
” ｐ）・Ｉｃ＋ ＢＣ・−・−−−−−・（６１従っ
て、ｋＬ流Ｉａｔ制＃するには■１を１えてやることに
より、又電流Ｉｂ１及びＩＣを制御するｉこは各々Ｖ、
及びｖａを質入てやることｌこより、当該制御を行ｔう
ことができる。
１１Ｌ流検出器ｃ’ｒυ、 ＣＴｖ、 ｃ’ｒｗ ｆこ
よりＨｉ％流ＩＵ＋ＩＶ＋ＩＷを検出し、（１）〜（３
１式の演算を行なうことにより相電流検出１１１ Ｉａ
＋ より＋ Ｉｃを求める。それらを比較器Ｃｔ 、
Ｃｔ 、 Ｃｍ ｉこ入力し、相（ｆｉ指令１１１ Ｉ
Ｈ＋ １１） ＋ １’：と比［７４゜各々）’ＩＮＩ
ｆｔ ’ ｔ ”” Ｉ： ＩＢ 山＝Ｉ： Ｉｂｈ
＃Ｊ＝＝Ｉｃ−ＩＣを増Ｓ器Ｋｌ ＋ Ｋｌ ＋ Ｋｌ
で項一し、位相制御Ｉ４Ｉ同略ＰＨＩ 、 ＰＨ２ｇ
ＰＨ３１こ各々人力する。
よりＨｉ％流ＩＵ＋ＩＶ＋ＩＷを検出し、（１）〜（３
１式の演算を行なうことにより相電流検出１１１ Ｉａ
＋ より＋ Ｉｃを求める。それらを比較器Ｃｔ 、
Ｃｔ 、 Ｃｍ ｉこ入力し、相（ｆｉ指令１１１ Ｉ
Ｈ＋ １１） ＋ １’：と比［７４゜各々）’ＩＮＩ
ｆｔ ’ ｔ ”” Ｉ： ＩＢ 山＝Ｉ： Ｉｂｈ
＃Ｊ＝＝Ｉｃ−ＩＣを増Ｓ器Ｋｌ ＋ Ｋｌ ＋ Ｋｌ
で項一し、位相制御Ｉ４Ｉ同略ＰＨＩ 、 ＰＨ２ｇ
ＰＨ３１こ各々人力する。
例えば、工、の制＃ｌこおいで、Ｉｊ（Ｉ、の場合、ε
１が増力口し、ε１・Ｋ、に比例した蝋だけコンバータ
Ｓ８□の出力電圧■、な増加させ、（４）式で示される
相電流Ｉａを増加させる。ｉ＆終的に、■、ミＩａ６Ｃ
なるように制御される。逆にＩａ＞Ｉａ となった場合
（こは、ＣＩが減少し、Ｖ＋７５’減って、Ｉａを減少
させ、やはり、１．＝Ｉａｋｃ制御される。
１が増力口し、ε１・Ｋ、に比例した蝋だけコンバータ
Ｓ８□の出力電圧■、な増加させ、（４）式で示される
相電流Ｉａを増加させる。ｉ＆終的に、■、ミＩａ６Ｃ
なるように制御される。逆にＩａ＞Ｉａ となった場合
（こは、ＣＩが減少し、Ｖ＋７５’減って、Ｉａを減少
させ、やはり、１．＝Ｉａｋｃ制御される。
同様に１ｂ＝＝Ｉ、、ＩＣ＝Ｉτになるよう擾こ制御さ
れる。相電流Ｉａ＋ Ｉｂ、Ｉｃが第３図に示されるよ
うに３相平衡正弦波電流として制御されれば、当然域＃
機Ｍの入力電流たる勝′１流ｉｔ、、 ’ＩＶ＋ Ｉｗ
も図示の如く、３相平衡正弦波亀流となる。
れる。相電流Ｉａ＋ Ｉｂ、Ｉｃが第３図に示されるよ
うに３相平衡正弦波電流として制御されれば、当然域＃
機Ｍの入力電流たる勝′１流ｉｔ、、 ’ＩＶ＋ Ｉｗ
も図示の如く、３相平衡正弦波亀流となる。
次ｌこ、循環電流＊１＋卸の動作を脱明する。
循環電流の指令陳Ｉ。は後で６明する循環電流指令演算
器ＲＩＯから発生させられる。比較器Ｃ０によって微積
電流検出値ＩＯとその指令１ｉ［Ｌを比較し偏走ｉｏ＝
工。−１０を求め、壇ｍ器Ｋｏを介して加Ｊｌ ａ Ａ
＋ ｒ Ａｘ ＋ Ａｌ ４こ入力する。従って、位相
制御回路Ｐｋ’１１． ＰＨｔ 、 ＰＨ３の入力’４
＋ ’ｊ＋ ’８は次のようφこ ｔ る 。
器ＲＩＯから発生させられる。比較器Ｃ０によって微積
電流検出値ＩＯとその指令１ｉ［Ｌを比較し偏走ｉｏ＝
工。−１０を求め、壇ｍ器Ｋｏを介して加Ｊｌ ａ Ａ
＋ ｒ Ａｘ ＋ Ａｌ ４こ入力する。従って、位相
制御回路Ｐｋ’１１． ＰＨｔ 、 ＰＨ３の入力’４
＋ ’ｊ＋ ’８は次のようφこ ｔ る 。
１’４＝ ｇ ｌ１ＩＫ＋ 十ｔ６ ＩＩＫｏ−−−（
７）ε、＝ε、・Ｋ２＋ε。、に０ 曲・
曲 （８）１６＝６３・Ｋａ＋’。・Ｋｏ
・・・・・川・ （９）従って、各コンバータの出
力−圧Ｖ、 、 Ｖ、 、 Ｖ、は上記８゜・ＫＯ！こ
比例した分だけ直流バイアスされた形で大きくなり、ｔ
Ｉ流リすクトルＬＩ ｒ Ｌｍ ＊ Ｌｍを介してｍ槙
電流Ｉ０が流れる。
７）ε、＝ε、・Ｋ２＋ε。、に０ 曲・
曲 （８）１６＝６３・Ｋａ＋’。・Ｋｏ
・・・・・川・ （９）従って、各コンバータの出
力−圧Ｖ、 、 Ｖ、 、 Ｖ、は上記８゜・ＫＯ！こ
比例した分だけ直流バイアスされた形で大きくなり、ｔ
Ｉ流リすクトルＬＩ ｒ Ｌｍ ＊ Ｌｍを介してｍ槙
電流Ｉ０が流れる。
循ｊＪ％流工。がその指令ｆＥ Ｉｏ より大きくなる
と、偏差’０”ＩＯＩＯが負となり、■１ ＋ ｖｔ
ｌ ｖ、が前述とは逆方向に［流バイアスされてＩｏを
減少させる。
と、偏差’０”ＩＯＩＯが負となり、■１ ＋ ｖｔ
ｌ ｖ、が前述とは逆方向に［流バイアスされてＩｏを
減少させる。
ｍＭ的に、Ｉｏ＝Ｉｏｊこなるよう着こ制御される。上
記直流バイアス電圧は［ｆｔリアクトルＬｔ ｅ Ｌｘ
＋ Ｌｍの抵抗性が十分小さければ、定常状！ＩＩ（
ＩｏキＩ、月こおいて、はとんど零−こ近くなって落ち
層く。
記直流バイアス電圧は［ｆｔリアクトルＬｔ ｅ Ｌｘ
＋ Ｌｍの抵抗性が十分小さければ、定常状！ＩＩ（
ＩｏキＩ、月こおいて、はとんど零−こ近くなって落ち
層く。
■。φＩＯの定常状態では各コンバータの出力゛電圧は
平衡しており、■Ｉ ＋ ｖ、 Ｉ Ｖａは次式を満足
している。
平衡しており、■Ｉ ＋ ｖ、 Ｉ Ｖａは次式を満足
している。
Ｖｓ ｆ Ｖｔ ＋Ｖａ ＝Ｏ””・・”’ （１１疵
って、コンバータｓｓ、 、 ｓｓ、及び８ｓａの点弧
位相角α鳳、α！及びα１は次の関係式を満足している
。
って、コンバータｓｓ、 、 ｓｓ、及び８ｓａの点弧
位相角α鳳、α！及びα１は次の関係式を満足している
。
儲α１十（２）α、＋（２）α１＝０ ・・・
・・・・・・すυ各コンバータの人力電流をｌ８１１１
＋ ｌ８１２ ＋ ｘｓｓａ とし九場合、それら
の有効ｍ流分１ｐ、、Ｉ、意、■、３及び無効電流分Ｉ
ｑ！＋ Ｉｑｚ、 Ｉｑａは次のようにする。
・・・・・・すυ各コンバータの人力電流をｌ８１１１
＋ ｌ８１２ ＋ ｘｓｓａ とし九場合、それら
の有効ｍ流分１ｐ、、Ｉ、意、■、３及び無効電流分Ｉ
ｑ！＋ Ｉｑｚ、 Ｉｑａは次のようにする。
Ｉｐ ｌ ＝＝： Ｉ ｓ＠１ ” ｔ□α、＝＝ｉ（
＊ｌ；−ａｍα、 −・−・−曲ＵＳＩｐ、＝＝Ｉ島
１ｍ ａ（Ｘ冨α、２ｋ 、 ■； 、α冨α！
……… ＩＩＰ３ ：’： １１１３ ＊ ｔｘ１
ａα３ ＝ ｋ −ＩＱ 、 ｍｃｌ、 °−−−−
−−−− ０４１１ｑｌ ＝＝ ｚｌｌｌ 、ｓ
ｔｎ α鳳＝ ｋ ＩＨ・ ＄ジ１α直
…曲軸 Ｏシ滲１１ｑｚ ＝＝ Ｉ＠＠ｚ ｎ−Ｑ
＊＝＝ ｋ ｌ偽ａ 鵬（１，、、、、川、、 ｌ＠Ｉ
ｑＳ＝Ｉｍｓｓ、””５＝ｋｌｓ・””ａ ・・・
・・・川ａ’ｒ）ただし、ｋはコンバータの変換定数で
ある。
＊ｌ；−ａｍα、 −・−・−曲ＵＳＩｐ、＝＝Ｉ島
１ｍ ａ（Ｘ冨α、２ｋ 、 ■； 、α冨α！
……… ＩＩＰ３ ：’： １１１３ ＊ ｔｘ１
ａα３ ＝ ｋ −ＩＱ 、 ｍｃｌ、 °−−−−
−−−− ０４１１ｑｌ ＝＝ ｚｌｌｌ 、ｓ
ｔｎ α鳳＝ ｋ ＩＨ・ ＄ジ１α直
…曲軸 Ｏシ滲１１ｑｚ ＝＝ Ｉ＠＠ｚ ｎ−Ｑ
＊＝＝ ｋ ｌ偽ａ 鵬（１，、、、、川、、 ｌ＠Ｉ
ｑＳ＝Ｉｍｓｓ、””５＝ｋｌｓ・””ａ ・・・
・・・川ａ’ｒ）ただし、ｋはコンバータの変換定数で
ある。
ここで、Ｌ＋Ｉｔｗ１６’は循槙電流工・を含む各コン
バータの出力電流で、次のように４入られる。
バータの出力電流で、次のように４入られる。
Ｉ／ ＝ Ｉｔ 十Ｉｏ ・曲” ａ
・Ｉ７≧Ｉ、十Ｉ０ 聞・曲仏場Ｉｉ
ｚ ＩＡ＋Ｉｌ ”””” ＱＩＪ従
って、サイクロコンバータ全体の人力−ＩＩＬｆｌＬ
・ＩＣＣの有効力Ｉｐｏと無効力ＩＱｏは、ＩｐＯ冨
Ｉｐ 、 十Ｉｐ Ｈ＋ Ｉｐｓ＝ １１ （ｉ 、ａ
ｍαｔ＋Ｉｘ”α、−）−ｉｓａｏａα１＋ｌ０（（２
）α１＋（２）α〔ト鴎α、））＝＝ ｋ（Ｉ、ａａａ
ｃｌ、 ＋１ＩＣ１ｓ （Ｘ、 ＋ｌ、ｃｏＩ（Ｘ、
）・・・・・・・・・ （２１） ＩＱＯ＝ Ｉｑｔ ＋Ｉｑｚ ＋Ｉｑ３＝ｋ（■、ａｎ
α１＋■！―α、＋Ｉ、ｓｉｎα１＋ｌ０（ｓＩＪ１α
鳳十―α、＋側α１月・・・・・・・・・ （２） とする。ＴｔわちＩＩ壌電流ＩＯを流子ことにより、有
効分Ｉｐｏ ４こは変化なく無効分ＩＱＯだけを増加１
せることができる。
・Ｉ７≧Ｉ、十Ｉ０ 聞・曲仏場Ｉｉ
ｚ ＩＡ＋Ｉｌ ”””” ＱＩＪ従
って、サイクロコンバータ全体の人力−ＩＩＬｆｌＬ
・ＩＣＣの有効力Ｉｐｏと無効力ＩＱｏは、ＩｐＯ冨
Ｉｐ 、 十Ｉｐ Ｈ＋ Ｉｐｓ＝ １１ （ｉ 、ａ
ｍαｔ＋Ｉｘ”α、−）−ｉｓａｏａα１＋ｌ０（（２
）α１＋（２）α〔ト鴎α、））＝＝ ｋ（Ｉ、ａａａ
ｃｌ、 ＋１ＩＣ１ｓ （Ｘ、 ＋ｌ、ｃｏＩ（Ｘ、
）・・・・・・・・・ （２１） ＩＱＯ＝ Ｉｑｔ ＋Ｉｑｚ ＋Ｉｑ３＝ｋ（■、ａｎ
α１＋■！―α、＋Ｉ、ｓｉｎα１＋ｌ０（ｓＩＪ１α
鳳十―α、＋側α１月・・・・・・・・・ （２） とする。ＴｔわちＩＩ壌電流ＩＯを流子ことにより、有
効分Ｉｐｏ ４こは変化なく無効分ＩＱＯだけを増加１
せることができる。
当該サイクロコンバータの遅れ無効電流ＩＱｏと、受１
１Ｌ）１１＃こ接続した４相コンデンサＣの進み無効電
流Ｉ Ｃｊｐとがちょうど等しくなるように循環１を流
Ｉ・を制御Ｔれば受電端の基本波力率はＮ曇こ１１こ保
持される。
１Ｌ）１１＃こ接続した４相コンデンサＣの進み無効電
流Ｉ Ｃｊｐとがちょうど等しくなるように循環１を流
Ｉ・を制御Ｔれば受電端の基本波力率はＮ曇こ１１こ保
持される。
第４図は、９１図の中の循環電流指令演算器ＲＩＯの具
体的な構成図を示すものである。図中Ｋａ＊ 、 Ｋａ
茸、 Ｋａｓは演算項ｓ＊、ＬＭｔ 、 ＬＭｔ 、
ＬＭｓはりミッタ同略、８ＱＩＩ ”ＱＣｌ ８Ｑａは
２乗演算回錯、８ＱＲ，。
体的な構成図を示すものである。図中Ｋａ＊ 、 Ｋａ
茸、 Ｋａｓは演算項ｓ＊、ＬＭｔ 、 ＬＭｔ 、
ＬＭｓはりミッタ同略、８ＱＩＩ ”ＱＣｌ ８Ｑａは
２乗演算回錯、８ＱＲ，。
８ＱＲ，、８ＱＲｊは平方根演算回路、ＭＬｓ ｒ Ｍ
Ｌｚ ＊ ＭＬｓは乗算器、ＤＩＶは割算器、ＶＲ４を
無効電力設定器、人り、〜ＡＤ＠４１、加算器である。
Ｌｚ ＊ ＭＬｓは乗算器、ＤＩＶは割算器、ＶＲ４を
無効電力設定器、人り、〜ＡＤ＠４１、加算器である。
入力４１号’４＋’ｌ、＃−は３１４１図の位相制ｍａ
路ＰＨｈＰＨ，及びＰＨ，の人力９１号で点弧位相角α
１．α２゜α３ｄこ対して各々ｇ 、 ＱＣａｍα１
、 ｌ ５０ＣＯＯＩ （１２、ｇ ６区ＣｔｍＣＬｓ
）関係がある。演算項ｌｉ器Ｋａ＋ ＊ Ｋｔｔｔ
＊ Ｋａａはその比例足数となるもので、（２）α、＝
ξ、・Ｋａｔ、ｍα１＝＝＝１１ｍＫ４ｚ。
路ＰＨｈＰＨ，及びＰＨ，の人力９１号で点弧位相角α
１．α２゜α３ｄこ対して各々ｇ 、 ＱＣａｍα１
、 ｌ ５０ＣＯＯＩ （１２、ｇ ６区ＣｔｍＣＬｓ
）関係がある。演算項ｌｉ器Ｋａ＋ ＊ Ｋｔｔｔ
＊ Ｋａａはその比例足数となるもので、（２）α、＝
ξ、・Ｋａｔ、ｍα１＝＝＝１１ｍＫ４ｚ。
備α、＝Ｃ，・Ｋｇｓの関係がある。次のリミット回路
膓鳳、 ＩＭＰ 、 ＬＭｌは各々、−Ｘ′−鴎α１≦
＋１． −１＜鴎αｔ”＋１． ｌ＜龜α１＜＋１を
満足するようｌこ、上限下限を決めるためのものである
。このようにして求めた余弦１［ｎα、を次の２乗演算
回路８Ｑｉで２乗し、その反転層を加算器ＡＤ、によっ
て準位電圧１番こ加え、平方根［Ｊ！回路Ｓφ、を通Ｔ
ことによつ−で、正弦［細α凰＝い−ｄα、Ｊこｆ換す
ることができる。
膓鳳、 ＩＭＰ 、 ＬＭｌは各々、−Ｘ′−鴎α１≦
＋１． −１＜鴎αｔ”＋１． ｌ＜龜α１＜＋１を
満足するようｌこ、上限下限を決めるためのものである
。このようにして求めた余弦１［ｎα、を次の２乗演算
回路８Ｑｉで２乗し、その反転層を加算器ＡＤ、によっ
て準位電圧１番こ加え、平方根［Ｊ！回路Ｓφ、を通Ｔ
ことによつ−で、正弦［細α凰＝い−ｄα、Ｊこｆ換す
ることができる。
剛１こ（２）α宜かう顯α！がまた、■α１ρ）ら関α
、が演算される。
、が演算される。
もう一方の入刃傷号Ｉｔ＋Ｉｔ、Ｉｊ４Ｘ循積電ｆｉＩ
。
。
が流れないときの各コンバータの出力％流で、負荷電流
検出値から求められる。第５図曇こｌ１ｙＩ２＋１、Ｏ
具体的を検出回路を示す。図中Ｉｕ、 ＩＶ、 ＩＮは
負荷−と供給される疎電流検出値でこの場合電流源と見
゛るｆことができる。また、ＤＩ＋−ｔ ＤＡは電流（
転）、Ｒ，、Ｒｆｆｉ、几Ｊは抵抗で、当該抵抗Ｒ１＋
石、８１φこ流れる電流が１１＋ Ｉｔｓ Ｉ３の検出
値となる。Ｎ６図は負＃１Ｌｔ／ｆＬ検出値Ｉｕ、 Ｉ
Ｖ、 ＩＷ ４こ対する抵抗Ｒ１＋Ｒ，Ｉ Ｒｊ擾こ流
れる電流１１＋１１ｓＩｊの関係を表わす波形図で、第
３図にボしたものと全く同じｌこすることがわρ）る。
検出値から求められる。第５図曇こｌ１ｙＩ２＋１、Ｏ
具体的を検出回路を示す。図中Ｉｕ、 ＩＶ、 ＩＮは
負荷−と供給される疎電流検出値でこの場合電流源と見
゛るｆことができる。また、ＤＩ＋−ｔ ＤＡは電流（
転）、Ｒ，、Ｒｆｆｉ、几Ｊは抵抗で、当該抵抗Ｒ１＋
石、８１φこ流れる電流が１１＋ Ｉｔｓ Ｉ３の検出
値となる。Ｎ６図は負＃１Ｌｔ／ｆＬ検出値Ｉｕ、 Ｉ
Ｖ、 ＩＷ ４こ対する抵抗Ｒ１＋Ｒ，Ｉ Ｒｊ擾こ流
れる電流１１＋１１ｓＩｊの関係を表わす波形図で、第
３図にボしたものと全く同じｌこすることがわρ）る。
丁ｔわち循環４Ｌ流Ｉｏが流れないときの各コンバータ
の出力％流ＩＩＩＩ鵞ｗ５が検出されるのである。
の出力％流ＩＩＩＩ鵞ｗ５が検出されるのである。
このようにして求められた１に号Ｉ、、Ｉ！、ＩＪを第
４図の乗算器ＭＬ、 、 ＭＬ、 、ル、ｌこ入力し、
各々を前記ａｉａｄ１．ｍα１及び−α、と掛は算Ｔる
。ざらｌここれらを加算器ＡＤ、によって加え合わせ、
その反転層を次の加算器ＡＤ、に入力する。この加算器
ＡＤＩＪこは、無効電力設定器ＶＢからの信号珪、、が
入力されており、その出力信号ａは次のよう番こする。
４図の乗算器ＭＬ、 、 ＭＬ、 、ル、ｌこ入力し、
各々を前記ａｉａｄ１．ｍα１及び−α、と掛は算Ｔる
。ざらｌここれらを加算器ＡＤ、によって加え合わせ、
その反転層を次の加算器ＡＤ、に入力する。この加算器
ＡＤＩＪこは、無効電力設定器ＶＢからの信号珪、、が
入力されており、その出力信号ａは次のよう番こする。
””Ｉｃａｐ−（Ｉ−膿αｔ＋Ｉｔ’−α！＋Ｉｊ＊−
α、）また、前記正弦ｌ１ｉ−α１．細α！、勧α１は
、加算器ＡＤ。
α、）また、前記正弦ｌ１ｉ−α１．細α！、勧α１は
、加算器ＡＤ。
によって加え合わせられ、次の信号すが鈍生させられる
。
。
ｂ−則α１＋唾α、十細α１
この２つの信号ａ及びｂを割′Ｉ＃器ＤＩＶに入力し、
ａ／ｂの演算な行ない、その結果、循壌電訛指令値Ｉｚ
として次式のものが再入られる。
ａ／ｂの演算な行ない、その結果、循壌電訛指令値Ｉｚ
として次式のものが再入られる。
・・・・・・・・・ （ハ）
循項電流工・が当該指令１＊Ｉｏｌこ等しくなるように
制御されれば、シシ式で示されるサイクロコンバータの
入力ＩＩＬ １５１！ Ｉｃｃの無効分ＩＱＯは、Ｌｑ
ｏ＝、ｋ（Ｉ １−α、＋４，８１０α１＋ｌ １細Ｃ
１ｇ十Ｉｏ（幽町十細α２＋細α１月 ＝に一１″ｃ８゜ となる。故ｌこ＊ ＩＣａｐ ”” １ｃａｐ／に番
こ遇ぶことｌこより、Ｉ ＱＯ： Ｉ （ａｐとなって
受１１ＬｙＩＡの無効′電力を４擾こ制御することがで
き、基本波力率はｌに保持される。
制御されれば、シシ式で示されるサイクロコンバータの
入力ＩＩＬ １５１！ Ｉｃｃの無効分ＩＱＯは、Ｌｑ
ｏ＝、ｋ（Ｉ １−α、＋４，８１０α１＋ｌ １細Ｃ
１ｇ十Ｉｏ（幽町十細α２＋細α１月 ＝に一１″ｃ８゜ となる。故ｌこ＊ ＩＣａｐ ”” １ｃａｐ／に番
こ遇ぶことｌこより、Ｉ ＱＯ： Ｉ （ａｐとなって
受１１ＬｙＩＡの無効′電力を４擾こ制御することがで
き、基本波力率はｌに保持される。
な怠、？ｍ壌電流Ｉ、の検出値は、例えば第１図のコン
バータＳＳ、の出力電流Ｉｌ′Ｉｋ：検出し、前記負荷
電流から求めたＩ、を差し引くことによって求められる
。すなわち、岬弐カ）らＩｏ ＝ Ｉｆ’ −Ｉｔとな
る。
バータＳＳ、の出力電流Ｉｌ′Ｉｋ：検出し、前記負荷
電流から求めたＩ、を差し引くことによって求められる
。すなわち、岬弐カ）らＩｏ ＝ Ｉｆ’ −Ｉｔとな
る。
以上の如く、本発明の無効電力制仰形すイクロフンバー
タ装置は、外部に特別な無効電力補償装置を設けること
な′＜、受電端の基本波力率が常に１になるよう番こ制
御することができ、し力Ｓも従来ｆｊ［Ｊこ比奴して、
生回Ｉ６構成が量率で経隣的になる利点を有する。さら
ｌこ負荷に供給さｎる１４流憾とコンバータの点弧位相
力）ら直接的−こ循櫃鴫流指令櫨を演算しているため、
従来必要とされた受電端の無効電力検出器がいらなくな
り、当該検出器の検出遅れ着こ伴なう制＃誤差がなくな
り、追従性の艮い無効電力料＃特性が得られるようｌこ
ｔつた。
タ装置は、外部に特別な無効電力補償装置を設けること
な′＜、受電端の基本波力率が常に１になるよう番こ制
御することができ、し力Ｓも従来ｆｊ［Ｊこ比奴して、
生回Ｉ６構成が量率で経隣的になる利点を有する。さら
ｌこ負荷に供給さｎる１４流憾とコンバータの点弧位相
力）ら直接的−こ循櫃鴫流指令櫨を演算しているため、
従来必要とされた受電端の無効電力検出器がいらなくな
り、当該検出器の検出遅れ着こ伴なう制＃誤差がなくな
り、追従性の艮い無効電力料＃特性が得られるようｌこ
ｔつた。
なお、冥Ｍ例では循環電流指令Ｉ、を水めるとき負荷電
流Ｉ（Ｊ＋ ＩＶ＊ ＩＷの検出ｆｆＥからＩＩ＋Ｉｔ
＋ＩＡ を求め、演算擾こ便用したが、負荷電流の相
’ＩＩ流Ｉａ＋Ｉｂ＋ ＩＣがその指令１１１ Ｉ３
ｒ ■ｂ 、Ｉｃ ’こ寺しく制御される場合には、当
該指令１ｒＬＩ：＋ ｘｑ ＋げη）ら紡紀１１＋Ｉｌ
＋Ｉｊを演算し、上記ＩＯの演ｓｌこｌうことができ、
より応８牲の良い制＠Ｊ系を得ることができる。
流Ｉ（Ｊ＋ ＩＶ＊ ＩＷの検出ｆｆＥからＩＩ＋Ｉｔ
＋ＩＡ を求め、演算擾こ便用したが、負荷電流の相
’ＩＩ流Ｉａ＋Ｉｂ＋ ＩＣがその指令１１１ Ｉ３
ｒ ■ｂ 、Ｉｃ ’こ寺しく制御される場合には、当
該指令１ｒＬＩ：＋ ｘｑ ＋げη）ら紡紀１１＋Ｉｌ
＋Ｉｊを演算し、上記ＩＯの演ｓｌこｌうことができ、
より応８牲の良い制＠Ｊ系を得ることができる。
１ｇ１図は本発明の無効蒐カ制御形サイクロコンバータ
装置の一実施例を示す構成図、第２図は、第１図の主回
路の簡易等価回ｆ６図、第３図は、第２図の４！ｒ部電
流波形図、第４図は第１図の中の循！ｍ！指労演算器の
具体例を示す構成図、第５図は、微積電流が流れｔいと
さのコンバータ出力電流を検出するための回路図、第６
図は帛５図の谷部波形図をそれぞれ表わ丁。 ＢＵ８・・・３相′電源電森路、Ｃ・・・進相コンデン
サ、ＴＲ・・・電障トランス、ＣＣ・・・サイクロコン
バータ本体、Ｍ・・・３相交流逓＃機具荷、８Ｂ、、８
８．．８Ｂ、・・・電力ｆ侠器（コンバータ）、Ｌｌ、
Ｌ□Ｌ１・・・ 直流リアクトル、ＲＩＯ・・・循環゛
域流指令演Ｘ器、Ｃ（＋＋ｃ１＋ｃ、、ｃ、・・・比ｆ
器、ＫｌＪ、に、、に、、に、・・・〆算増幅器、人、
、痴＋Ａａ・・・加算器、ＰＨ，、ＰＨ，、ＰＨ１・・
・位相制御回路。
装置の一実施例を示す構成図、第２図は、第１図の主回
路の簡易等価回ｆ６図、第３図は、第２図の４！ｒ部電
流波形図、第４図は第１図の中の循！ｍ！指労演算器の
具体例を示す構成図、第５図は、微積電流が流れｔいと
さのコンバータ出力電流を検出するための回路図、第６
図は帛５図の谷部波形図をそれぞれ表わ丁。 ＢＵ８・・・３相′電源電森路、Ｃ・・・進相コンデン
サ、ＴＲ・・・電障トランス、ＣＣ・・・サイクロコン
バータ本体、Ｍ・・・３相交流逓＃機具荷、８Ｂ、、８
８．．８Ｂ、・・・電力ｆ侠器（コンバータ）、Ｌｌ、
Ｌ□Ｌ１・・・ 直流リアクトル、ＲＩＯ・・・循環゛
域流指令演Ｘ器、Ｃ（＋＋ｃ１＋ｃ、、ｃ、・・・比ｆ
器、ＫｌＪ、に、、に、、に、・・・〆算増幅器、人、
、痴＋Ａａ・・・加算器、ＰＨ，、ＰＨ，、ＰＨ１・・
・位相制御回路。
Claims (1)
- “ 受ＩＩＬ端に接続した進相コンデンサと、交流側が
電源トランス暑こよって絶−され、ＩＩ流貴が一方向の
循！Ｉａ電流が流れるようＩＣ構成された少なくとも３
台の（コンバータ）と、当該コンバータ間に接続された
直流リアクトルと、上記コンバータから電流供給を受け
る多相負荷と、前記コンバータの点弧位相を制御する位
相制御回路と、負荷電流制御回路と、循ｍ％流制御回路
と、受電端の無効電力を制御するため前記位相側＃Ｉ！
！１１１ｉ６の入力信号と負荷電流１［から演算によっ
て上記循壌亀流の摺青値を求める手段と力１らする無効
電力制御形サイクロコンバータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56157401A JPS5858621A (ja) | 1981-10-05 | 1981-10-05 | 無効電力制御形サイクロコンバ−タ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56157401A JPS5858621A (ja) | 1981-10-05 | 1981-10-05 | 無効電力制御形サイクロコンバ−タ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5858621A true JPS5858621A (ja) | 1983-04-07 |
| JPH0152992B2 JPH0152992B2 (ja) | 1989-11-10 |
Family
ID=15648822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56157401A Granted JPS5858621A (ja) | 1981-10-05 | 1981-10-05 | 無効電力制御形サイクロコンバ−タ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5858621A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5860328A (ja) * | 1981-10-07 | 1983-04-09 | Toshiba Corp | 無効電力制御形サイクロコンバ−タ装置 |
| US4674026A (en) * | 1983-08-12 | 1987-06-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Delta-connected circulating current cycloconverter apparatus |
| JPS633677A (ja) * | 1986-06-23 | 1988-01-08 | Toshiba Corp | 交流電動機駆動装置 |
-
1981
- 1981-10-05 JP JP56157401A patent/JPS5858621A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5860328A (ja) * | 1981-10-07 | 1983-04-09 | Toshiba Corp | 無効電力制御形サイクロコンバ−タ装置 |
| US4674026A (en) * | 1983-08-12 | 1987-06-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Delta-connected circulating current cycloconverter apparatus |
| JPS633677A (ja) * | 1986-06-23 | 1988-01-08 | Toshiba Corp | 交流電動機駆動装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0152992B2 (ja) | 1989-11-10 |
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