JPS5866579A - サイクロコンバ−タの制御方式 - Google Patents
サイクロコンバ−タの制御方式Info
- Publication number
- JPS5866579A JPS5866579A JP16272681A JP16272681A JPS5866579A JP S5866579 A JPS5866579 A JP S5866579A JP 16272681 A JP16272681 A JP 16272681A JP 16272681 A JP16272681 A JP 16272681A JP S5866579 A JPS5866579 A JP S5866579A
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- Japan
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- cycloconverter
- current
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M5/00—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
- H02M5/02—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC
- H02M5/04—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters
- H02M5/22—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Ac-Ac Conversion (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】
この発明は、サイクロコンバータの出力電流波形を改善
するための制御方式に関するものである。
するための制御方式に関するものである。
一般に９この種の制御装置は負荷リアクトルの定数、電
流または周波数の変化等によって制御能力が著しく変化
するので、これらの影響をできるだけ受けないようにす
ることが望ましい。しかるに、このようなサイクロコン
バータを浮上式鉄道の地上側コイル駆動用として用いる
場合には、その出力波形の歪みが浮上式車輌に対して微
妙な影響を与え、特に車輌の走行抵抗、車輌のコイル上
への入車および出車時等にその影響が著しく、また、３
相４相式の場合にはその中性線電流にも大きな影響を与
える。
流または周波数の変化等によって制御能力が著しく変化
するので、これらの影響をできるだけ受けないようにす
ることが望ましい。しかるに、このようなサイクロコン
バータを浮上式鉄道の地上側コイル駆動用として用いる
場合には、その出力波形の歪みが浮上式車輌に対して微
妙な影響を与え、特に車輌の走行抵抗、車輌のコイル上
への入車および出車時等にその影響が著しく、また、３
相４相式の場合にはその中性線電流にも大きな影響を与
える。
従来、この種の対策としては、例えば無循環電流方式の
サイクロコンバータの場合にはその出力電流体止期間を
短縮すること、電流指令値と電流検出値との位相差を小
さくすること尋の対策が講じられているが、このような
方法では出力周波数および出力電流の変動に対して必ず
しも良好な制御特性が得られず、出力電流波形の改善を
図ることができなかった。
サイクロコンバータの場合にはその出力電流体止期間を
短縮すること、電流指令値と電流検出値との位相差を小
さくすること尋の対策が講じられているが、このような
方法では出力周波数および出力電流の変動に対して必ず
しも良好な制御特性が得られず、出力電流波形の改善を
図ることができなかった。
したがって、この発明は、サイクロコンバータの出力電
流波形を改善するための簡単で、しかも安価な制御方式
を提供することを特徴とする特許である。
流波形を改善するための簡単で、しかも安価な制御方式
を提供することを特徴とする特許である。
上舵の目的は、この発明によれば、サイクロコンバータ
の出力電流のオーバシュートニよって波形の乱れが生じ
る点に着目し、該オーバシュートを少なくするために順
、逆変換器の切換えタイミングをその出力電流値と出力
周波数とに応じて最適となるように制御することにより
達成される。
の出力電流のオーバシュートニよって波形の乱れが生じ
る点に着目し、該オーバシュートを少なくするために順
、逆変換器の切換えタイミングをその出力電流値と出力
周波数とに応じて最適となるように制御することにより
達成される。
以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図はこの発明の実施例を示すブロック図、第２図は
第１図の演算回路を詳細に示す構成図、第３図は第２図
の動作を説明するための波形図、第４図はこの発明によ
る制御動作を説明するための説明図である。
第１図の演算回路を詳細に示す構成図、第３図は第２図
の動作を説明するための波形図、第４図はこの発明によ
る制御動作を説明するための説明図である。
第１図において、ＭＵは乗算器、ＬＯは演算回路であっ
て、乗算器ＭＵは図示されない制御装置から与えられる
振巾が一定なユニット正弦波信号（ｓｉｎωｔ）と出力
電流波高値（Ｉｐ）とを乗算して電流指令値Ｉ ５ｏｌ
ｌ （Ｉ ｐ ｓｉｎωｔ）を作り、演算回路ＬＯは該
電流指令値と周波数指令を入力として所定の演算を行な
うものである。そして、乗算器ＭＵの出力は図示されな
い電流調節器に与えられ、該調節器によってサイクロコ
ンバータを構成する各ザイリスタの位相制御が行なわれ
、また、演算回路ＬＯの出力は図示されない順逆！；Ｉ
Ｉ換指令器へ与えられ、該指令器によって順、逆変換器
の切換え制御が行なわれる。なお、サイクロコンバータ
は所定数の他励または自励変換器を適宜組み合わせて構
成することができる。
て、乗算器ＭＵは図示されない制御装置から与えられる
振巾が一定なユニット正弦波信号（ｓｉｎωｔ）と出力
電流波高値（Ｉｐ）とを乗算して電流指令値Ｉ ５ｏｌ
ｌ （Ｉ ｐ ｓｉｎωｔ）を作り、演算回路ＬＯは該
電流指令値と周波数指令を入力として所定の演算を行な
うものである。そして、乗算器ＭＵの出力は図示されな
い電流調節器に与えられ、該調節器によってサイクロコ
ンバータを構成する各ザイリスタの位相制御が行なわれ
、また、演算回路ＬＯの出力は図示されない順逆！；Ｉ
Ｉ換指令器へ与えられ、該指令器によって順、逆変換器
の切換え制御が行なわれる。なお、サイクロコンバータ
は所定数の他励または自励変換器を適宜組み合わせて構
成することができる。
演算回路ＬＯは第２図に詳しく示されるようにコンパレ
ータＣＰ、サンプルボールド回路Ｓ Ｈ。
ータＣＰ、サンプルボールド回路Ｓ Ｈ。
反転アンプＡＰ、整流回路ＲＥ、コンパレータＣＰＩ〜
ＣＰ４および進み演算器（微分器）ＤＩから構成され、
進み演算器ＤＩはさらに演算増巾器ＯＰ。
ＣＰ４および進み演算器（微分器）ＤＩから構成され、
進み演算器ＤＩはさらに演算増巾器ＯＰ。
抵抗Ｒ１〜Ｒ７、コンデンサＣおよびＦＩｆｌＴ（［界
効果トランジスタ）よりなるスイッチＳ１〜Ｓ４から構
成されている。
効果トランジスタ）よりなるスイッチＳ１〜Ｓ４から構
成されている。
この演算回路ＬＯの動作について第２，３図を参照して
説明する。
説明する。
ユニット正弦波（ｓｉｎωｔ）と出力電流波高値（Ｉｐ
）とによって決まる電流指令値（第３図の波形（イ）参
照）が与えられると、まずコンノくレータＣＰにより周
波数指令の正、負の切換わり点が検出されて第３図（ロ
）の如きパルスが作成される。次いで、（ロ）の信号か
らサンプルホールド回路ＳＨのホールド値をリセットす
るための信号（第３図（ハ）参照）を作り、該信号によ
って以前のサンプルホールド値をリセットした後、成る
所定時間ｔ（第３図に）参照）で同図（イ）で示される
電流指令値のサンプリングを行なう。サンプリングされ
た電流指令値は第３図（ホ）の如く１サイクルの間ホー
ルドされる。このようにしてサンプルホールドされた結
果は、反転アンプＡＰおよび整流回路ＲＦｉにて増巾、
整流されてコンパレータＣＰｌ〜ＣＰ４に与えられる。
）とによって決まる電流指令値（第３図の波形（イ）参
照）が与えられると、まずコンノくレータＣＰにより周
波数指令の正、負の切換わり点が検出されて第３図（ロ
）の如きパルスが作成される。次いで、（ロ）の信号か
らサンプルホールド回路ＳＨのホールド値をリセットす
るための信号（第３図（ハ）参照）を作り、該信号によ
って以前のサンプルホールド値をリセットした後、成る
所定時間ｔ（第３図に）参照）で同図（イ）で示される
電流指令値のサンプリングを行なう。サンプリングされ
た電流指令値は第３図（ホ）の如く１サイクルの間ホー
ルドされる。このようにしてサンプルホールドされた結
果は、反転アンプＡＰおよび整流回路ＲＦｉにて増巾、
整流されてコンパレータＣＰｌ〜ＣＰ４に与えられる。
サンプルホールドされる値は出力電流と周波数とに応じ
て変わる（第３図（ホ）のＨ１〜Ｈ４参照）から、この
値にもとづいて所定の比較が行なわれ、コンパレータＣ
１）ｌ〜ＣＰ４のいずれかが動作してその出力を進み演
算器ＤＩに与える。進み演算器ＤＩではコンパレータＣ
ＰＩ〜ＣＰ４の出力に応じてＦＥＴｘイツチＳ１〜Ｓ４
のいずれかが動作し、これによって演算増巾器ＯＰの帰
還抵抗値ｎ＋ｆ（Ｒｔ〜Ｒｓ）が段階的に変化すること
になる。この進み演算器１） Ｉはいわゆる微分回路を
形成しており、したがってその出からは入力波形、つま
り周波数指令信号を時間について微分した波形、換言す
れば所定時間（Ｔ）の進み波形出力が得られることにな
る。この出力は図示されないコンパレータ等により波形
整形されたのち、順逆切換え信号としてサイクロコンバ
ータの各変換器に与えられる。すなわち、サイクロコン
バータを構成する変換器群は出力電流の極性に応じて正
、負の各群に群分けされて切換え制御が行なわれるが、
その正、負群の切換えは正から負または負から正の切換
わり時に出力電流を急激に零にするためのパルスシフト
制御をしてその出力電流を絞った後、所定の電流体止期
間をおいて反対極性・に属する変換器群を動作させると
いう無循Ｒ電流制御が行なわれる。かかる場合に、パル
スシフトを行なうべき時点が遅れると、出力電流力オー
バシュートしてしまい、これによって出力電流波形に乱
れが生じることが明らかとなっている。そこで、この発
明では出力電流がオーバシュートしないようにして、出
力電流波形の乱れを少なくしようとするもので、そのた
めに出力電流の絞り込み時点、つまりパルスシフト時点
が最適となるように制御するものである。すなわち、進
み演算器ＤＩによって出力電流値と周波数とに応じた進
み量を演算し、該演算された進み量にもとづ〜・てパル
スシフトのタイミングを早めることＫよりオーバシュー
トをなくし、出力電流波形の改善を行なうものである。
て変わる（第３図（ホ）のＨ１〜Ｈ４参照）から、この
値にもとづいて所定の比較が行なわれ、コンパレータＣ
１）ｌ〜ＣＰ４のいずれかが動作してその出力を進み演
算器ＤＩに与える。進み演算器ＤＩではコンパレータＣ
ＰＩ〜ＣＰ４の出力に応じてＦＥＴｘイツチＳ１〜Ｓ４
のいずれかが動作し、これによって演算増巾器ＯＰの帰
還抵抗値ｎ＋ｆ（Ｒｔ〜Ｒｓ）が段階的に変化すること
になる。この進み演算器１） Ｉはいわゆる微分回路を
形成しており、したがってその出からは入力波形、つま
り周波数指令信号を時間について微分した波形、換言す
れば所定時間（Ｔ）の進み波形出力が得られることにな
る。この出力は図示されないコンパレータ等により波形
整形されたのち、順逆切換え信号としてサイクロコンバ
ータの各変換器に与えられる。すなわち、サイクロコン
バータを構成する変換器群は出力電流の極性に応じて正
、負の各群に群分けされて切換え制御が行なわれるが、
その正、負群の切換えは正から負または負から正の切換
わり時に出力電流を急激に零にするためのパルスシフト
制御をしてその出力電流を絞った後、所定の電流体止期
間をおいて反対極性・に属する変換器群を動作させると
いう無循Ｒ電流制御が行なわれる。かかる場合に、パル
スシフトを行なうべき時点が遅れると、出力電流力オー
バシュートしてしまい、これによって出力電流波形に乱
れが生じることが明らかとなっている。そこで、この発
明では出力電流がオーバシュートしないようにして、出
力電流波形の乱れを少なくしようとするもので、そのた
めに出力電流の絞り込み時点、つまりパルスシフト時点
が最適となるように制御するものである。すなわち、進
み演算器ＤＩによって出力電流値と周波数とに応じた進
み量を演算し、該演算された進み量にもとづ〜・てパル
スシフトのタイミングを早めることＫよりオーバシュー
トをなくし、出力電流波形の改善を行なうものである。
第４図は出力電流とパルスシフトのタイミングとの関係
を説明するための説明図で、このパルスシフトの時点が
上記演算回路ＬＯにて決められることになる。なお、′
ｆ８０１１は出力電流指令値を示し、Ｉ １ｓｔは出力
電流現在値を示すものである。
を説明するための説明図で、このパルスシフトの時点が
上記演算回路ＬＯにて決められることになる。なお、′
ｆ８０１１は出力電流指令値を示し、Ｉ １ｓｔは出力
電流現在値を示すものである。
以上のように、この発明に依れば、出力電流の波形を改
善するために演算回路（ＬＯ）を使用して段階的な領域
で電流進み時間を変化させるようにしたから、連続的に
設定（電流指令値）を進める方式に比較して回路構成が
簡単で、しかも安価であり、実用にあたっては段階的な
領域の数を増減することによりその要求される度合に応
じた制御回路が提供出来るという効果がある。
善するために演算回路（ＬＯ）を使用して段階的な領域
で電流進み時間を変化させるようにしたから、連続的に
設定（電流指令値）を進める方式に比較して回路構成が
簡単で、しかも安価であり、実用にあたっては段階的な
領域の数を増減することによりその要求される度合に応
じた制御回路が提供出来るという効果がある。
なお、必要に応じて進み時間を連続的に変更することも
可能である。
可能である。
この発明は、サイクロコンバータに限らず大容量の交流
可変速装置において、３相４線式の交流機を運転する場
合に出力電流の波形が微妙に負荷機器の特性に影響を与
える設備および装置一般に適用が可能である。
可変速装置において、３相４線式の交流機を運転する場
合に出力電流の波形が微妙に負荷機器の特性に影響を与
える設備および装置一般に適用が可能である。
第１図はこの発明の実施例を示すブロック図、第２図は
第１図の要部を詳細に示す構成図、第３図は第２図の動
作を説明するための波形図、第４図はこの発明による制
御動作を概念的に説明するための説明図である。 符号説明 ＭＵ・・・・・・乗算器、ＬＯ・曲・演算回路、ＣＰ、
ＣＰＩ〜ＣＰ４・・・・・・コンパレータ、８■１・・
・・・・サンプルホールド回路、ＡＰ 、 ＯＰ・・・
・・・増巾器、ＢＥ・・・・・・整流回路、ＤＩ・・・
・・・進み演算器、Ｒ・１〜Ｒ７°由り抵抗・Ｃ・・・
・・・コンデンサ、８１〜８４・・・・・・Ｆ’ＥＴス
イッチ代理人 弁理士 並 木 昭 夫 代理人 弁理士 松 崎 清 第１図 第３図 第４図
第１図の要部を詳細に示す構成図、第３図は第２図の動
作を説明するための波形図、第４図はこの発明による制
御動作を概念的に説明するための説明図である。 符号説明 ＭＵ・・・・・・乗算器、ＬＯ・曲・演算回路、ＣＰ、
ＣＰＩ〜ＣＰ４・・・・・・コンパレータ、８■１・・
・・・・サンプルホールド回路、ＡＰ 、 ＯＰ・・・
・・・増巾器、ＢＥ・・・・・・整流回路、ＤＩ・・・
・・・進み演算器、Ｒ・１〜Ｒ７°由り抵抗・Ｃ・・・
・・・コンデンサ、８１〜８４・・・・・・Ｆ’ＥＴス
イッチ代理人 弁理士 並 木 昭 夫 代理人 弁理士 松 崎 清 第１図 第３図 第４図
Claims (1)
- 所定個数の順、逆変換器をその出力電流の極性に応じて
選択的に切換えるとともに、その点弧制御を行なうこと
により負荷に対して可変極性、可変周波の出力電流を供
給してなる無循環電流方式のサイクロコンバータにおい
て、該サイクロコンいて前記順、逆変換器の切換えタイ
ミング位相を進めることによって出力電流のオーバシュ
ートを少なくし、その出力波形を改善するようにしたこ
とを特徴とするサイクロコンバータの制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16272681A JPS5866579A (ja) | 1981-10-14 | 1981-10-14 | サイクロコンバ−タの制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16272681A JPS5866579A (ja) | 1981-10-14 | 1981-10-14 | サイクロコンバ−タの制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5866579A true JPS5866579A (ja) | 1983-04-20 |
Family
ID=15760102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16272681A Pending JPS5866579A (ja) | 1981-10-14 | 1981-10-14 | サイクロコンバ−タの制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5866579A (ja) |
-
1981
- 1981-10-14 JP JP16272681A patent/JPS5866579A/ja active Pending
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