JPS5893473A - 多相サイクロコンバ−タの出力電圧制御方式 - Google Patents
多相サイクロコンバ−タの出力電圧制御方式Info
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- JPS5893473A JPS5893473A JP56188418A JP18841881A JPS5893473A JP S5893473 A JPS5893473 A JP S5893473A JP 56188418 A JP56188418 A JP 56188418A JP 18841881 A JP18841881 A JP 18841881A JP S5893473 A JPS5893473 A JP S5893473A
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- H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
- H02P27/16—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using AC to AC converters without intermediate conversion to DC
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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における出力電圧制御
方式に関する。
方式に関する。
一般にサイクロコンバータにおいては、１）負荷に対し
て有害な高周波電流を極力流さないこと。
て有害な高周波電流を極力流さないこと。
２）系統入力力率がよい仁と。
等が要求される。
ところで、他励電力変換装置の系統入力力率は、制御角
すなわち出力電圧にほぼ比例して変化する。
すなわち出力電圧にほぼ比例して変化する。
従って、電動機負荷などの逆起電力を有する負荷では逆
起電力が小さいとき、すなわち低速時には入カカ率紘極
端に悪くなるが、これは一般に正弦波電圧を出力するサ
イクロコンバータの場合について４同様である。したが
って、出力電圧が低いとき、すなわち通常は各相の制御
角が９０度近傍のとき、各相の出力電圧に直流分を加算
し、制御角が０度あるいは１８０度により近く入力力率
がよい範囲においてサイクロコンバータ−タを運転する
ならば、上述の如き出力電圧が低いときにおける入力力
率Ｏ低減が大巾に改１１されることがわかる・しかるに
、ディクロコンバータ、Ｏ中性点と負荷の中性点とが接
続されている場合に直流電圧成分を流すと、零相電流が
流れて負荷に有害な影響を与えるとともに、サイククコ
ンパータ構成素子の破損を招く等の訃そ、れがある。
起電力が小さいとき、すなわち低速時には入カカ率紘極
端に悪くなるが、これは一般に正弦波電圧を出力するサ
イクロコンバータの場合について４同様である。したが
って、出力電圧が低いとき、すなわち通常は各相の制御
角が９０度近傍のとき、各相の出力電圧に直流分を加算
し、制御角が０度あるいは１８０度により近く入力力率
がよい範囲においてサイクロコンバータ−タを運転する
ならば、上述の如き出力電圧が低いときにおける入力力
率Ｏ低減が大巾に改１１されることがわかる・しかるに
、ディクロコンバータ、Ｏ中性点と負荷の中性点とが接
続されている場合に直流電圧成分を流すと、零相電流が
流れて負荷に有害な影響を与えるとともに、サイククコ
ンパータ構成素子の破損を招く等の訃そ、れがある。
したがって、この発明は、このような有害な影響を＃！
去するために、ティクロコンバータの中性点と負荷の中
性点とを互いに接続しないようにするとと４に、その出
力電圧が低いときは各相の出力電圧に直流分を加算して
制御することによ〕、ナイクｇスンバータの入力系統力
率の改善を紘かることを目的とするものである。
去するために、ティクロコンバータの中性点と負荷の中
性点とを互いに接続しないようにするとと４に、その出
力電圧が低いときは各相の出力電圧に直流分を加算して
制御することによ〕、ナイクｇスンバータの入力系統力
率の改善を紘かることを目的とするものである。
すなわち、負荷に給電するサイクロコンバータＯ中性点
と、該負荷の中性点とが互いに接続されていない場合に
訃けるサイクロコンバータの電圧・制御方式において、
その各相出力電圧指令値にそれぞれ所定量のｌＩ流酸成
分加算する手段を設け、前記すイクａコンバータの出力
型″圧が所定の値より４小畜いときは、腋手段によシ所
望の各相正弦波分に所定量の直流分をそれぞれ加算し、
該結果を新たな出力電圧指令としてサイクロコンバータ
を制御することによル、その入力力率を改善するもので
ある。
と、該負荷の中性点とが互いに接続されていない場合に
訃けるサイクロコンバータの電圧・制御方式において、
その各相出力電圧指令値にそれぞれ所定量のｌＩ流酸成
分加算する手段を設け、前記すイクａコンバータの出力
型″圧が所定の値より４小畜いときは、腋手段によシ所
望の各相正弦波分に所定量の直流分をそれぞれ加算し、
該結果を新たな出力電圧指令としてサイクロコンバータ
を制御することによル、その入力力率を改善するもので
ある。
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構成図であシ、同図で
はティクロコンバータの中性点■と負荷の中性点■とは
互いに接続されていない。同図において、１１．１２．
１３はサイクロコンバータ用整流器、２１．２２．２３
はサイクロコンバータ用入力変圧器、３は負荷でＴｏ〕
例えば誘導電動機、４は電動機３０回転数を検出する速
度検出器である。５１．５２．５３は点弧角調整器でＴ
ｏシ、制御入力に応じてティクａコンバータＯ制御角を
変化させる。なおここでは点弧角調整１１５１〜５３は
線形、すなわち点弧角調整５８５１〜５３の制御入力と
サイクロコンバータの出力電圧は比例関係を有している
ものとする・ことで、点弧角調整器の３相の制御入力は
負荷である電動機に有害な高調波電流を流さない様にす
るために１一般には３相平衡した電圧指令値・１＊＊、
・ｂｏ−、＊＊が用いられる。６はこの発明によ）％に
追加された電圧補設定回路であシ、６１は例えば速度検
出器の信号風に対して次の（１）式で示される関数Δ・
９を出力する関数発生器である・ ｊ＠”−０（１１ｋｌ＞！１０のとき）、１には比儒定
歓である。こうして得られる補正電圧Δ・９は・、＊＊
、・ｂｏ、・。林にそれぞれ加算あるいは減算されて、
実際の各相の電圧指令値・−５・−９・−になる・なお
、先に述べた様に各相の電圧に一足の直流電圧を加算し
ても各相の線間電圧は変化せず、またサイクロコンバー
タの中性点のと負荷の中性点０は接続されていないので
、上記直流電圧成分による有害な零相電流は負荷に流れ
ることがない。
はティクロコンバータの中性点■と負荷の中性点■とは
互いに接続されていない。同図において、１１．１２．
１３はサイクロコンバータ用整流器、２１．２２．２３
はサイクロコンバータ用入力変圧器、３は負荷でＴｏ〕
例えば誘導電動機、４は電動機３０回転数を検出する速
度検出器である。５１．５２．５３は点弧角調整器でＴ
ｏシ、制御入力に応じてティクａコンバータＯ制御角を
変化させる。なおここでは点弧角調整１１５１〜５３は
線形、すなわち点弧角調整５８５１〜５３の制御入力と
サイクロコンバータの出力電圧は比例関係を有している
ものとする・ことで、点弧角調整器の３相の制御入力は
負荷である電動機に有害な高調波電流を流さない様にす
るために１一般には３相平衡した電圧指令値・１＊＊、
・ｂｏ−、＊＊が用いられる。６はこの発明によ）％に
追加された電圧補設定回路であシ、６１は例えば速度検
出器の信号風に対して次の（１）式で示される関数Δ・
９を出力する関数発生器である・ ｊ＠”−０（１１ｋｌ＞！１０のとき）、１には比儒定
歓である。こうして得られる補正電圧Δ・９は・、＊＊
、・ｂｏ、・。林にそれぞれ加算あるいは減算されて、
実際の各相の電圧指令値・−５・−９・−になる・なお
、先に述べた様に各相の電圧に一足の直流電圧を加算し
ても各相の線間電圧は変化せず、またサイクロコンバー
タの中性点のと負荷の中性点０は接続されていないので
、上記直流電圧成分による有害な零相電流は負荷に流れ
ることがない。
ここで、従来方式とこの発明による方式における出力電
圧と電流の関係、および系統電圧と電流の関係について
＃５ＬＩｊ１する。
圧と電流の関係、および系統電圧と電流の関係について
＃５ＬＩｊ１する。
ＪＩＩＺ図および第４図は出力電圧と電流との関係を示
す波形図で、第２囚は従来例の場合、爾４図はこの発明
の場合をそれぞれ示すもの′である。なお、ここでは整
流リップルに基づく高調波成分は省略されている。また
、第３図、５図はそれぞれ第２，４図における点■の系
統電圧ｊ−−〇電流波形を示す波形図である。第４図に
示されるように、この発明ＫｊｌＰいては第２図の寮線
で示される如き電圧波形に対して所定の［Ｒ分Ｘｄが加
算され九波形となシ、その０点における系統電圧、電流
波形は第５図の如くなる。
す波形図で、第２囚は従来例の場合、爾４図はこの発明
の場合をそれぞれ示すもの′である。なお、ここでは整
流リップルに基づく高調波成分は省略されている。また
、第３図、５図はそれぞれ第２，４図における点■の系
統電圧ｊ−−〇電流波形を示す波形図である。第４図に
示されるように、この発明ＫｊｌＰいては第２図の寮線
で示される如き電圧波形に対して所定の［Ｒ分Ｘｄが加
算され九波形となシ、その０点における系統電圧、電流
波形は第５図の如くなる。
次に、電圧補設定回路がない場合と、ある場合の系統力
率について説明する。なシ、ここでは説明の便宜上出力
周波数は系統電源周波数に比較して充分小さい′ものと
する。第３図において、３相合成された系統電流波形に
）紘各相（イ）〜（−）の制御角がほぼ９０度近傍で動
作しているので、はぼ加算された波形となシ、その基本
波力車唸例えば負荷力率角−８０”、最小制御角８５度
では、計算によると約０．０６である。これに対して、
第５図においては、駆動モード（制御角く９０度）と制
動モード（制御角〉９０度）が必ず混在して、羊れぞれ
の制御角は０度あるいは１８０°度近傍のため、３相（
ａ ”−ｅ相）合成され九系統電流波形に）は互いに打
ち消畜れ、系統電流値は小さな僅とガる。
率について説明する。なシ、ここでは説明の便宜上出力
周波数は系統電源周波数に比較して充分小さい′ものと
する。第３図において、３相合成された系統電流波形に
）紘各相（イ）〜（−）の制御角がほぼ９０度近傍で動
作しているので、はぼ加算された波形となシ、その基本
波力車唸例えば負荷力率角−８０”、最小制御角８５度
では、計算によると約０．０６である。これに対して、
第５図においては、駆動モード（制御角く９０度）と制
動モード（制御角〉９０度）が必ず混在して、羊れぞれ
の制御角は０度あるいは１８０°度近傍のため、３相（
ａ ”−ｅ相）合成され九系統電流波形に）は互いに打
ち消畜れ、系統電流値は小さな僅とガる。
これは、各相（ａ −ｅ相）のサイクｃｉフンパータ間
で無効電流の授受が行なわれたからで、系統からとる無
効電流は第２図の場合よりも小さな値となる０例えば、
第２図で制御角９０度のときが第４１１１では制御角３
０度に対応しているとすれば、その基本波力率は計算に
よれば約０．１１であるＯすなわち、この発明の如くす
ることによって、系統基本波力率は０．０６から０．１
１に改善されたことになる。また、無効電流についてみ
れば、第２図の場合は無効電流と有効電流との比はｉｌ
ｏ、０６ ＃ １７ でＴｏシ、第４図の場合は２１
０．１１ ＃ ９ となシ、有効電流は第２図と第４
図とで同一だから、無効電流は約１／２に低減している
。なお、負荷電流および負荷力率が一定ならば、サイク
ロコンバータの系統無効電流は出力電圧の低下とともに
増加する。したがって、出力電圧が低いときにおける系
統無効電流を低減することは、倒見ば力率改善用コンデ
ンサ設置などに関し大きな利点を有する。なお、第２図
と第４図で各々の出力電力が異なると不都合を生じる場
合が多いが、第４因の出力電力Ｐは次の（２）式に示す
如く、補設定電圧Δ・に無関係でＴｏ）、したがってこ
の発明の如くするによってその出力電力Ｐが変化するこ
とはない。すなわち、 Ｐ−（４Ｋｓｉａ＃十Δ＊）Ｘ４Ｉｓｉｍ（＃−ｐ）＋
（Ｉ２ｍｓ１ｍ（＃＋ｉｆ ）＋Δ＠）Ｘ１’ｆＩｓ
ｌｎ（ｉｔ＋ムーψ）３ −４３−４ｌ＃Ｘ４１ ｍ１ｍ（＃−ψ）司１ｃｍ１ｎ
（＄十−にπ）Ｘｙ’２Ｉ ｓｉｍ（＃ ＋Ａｔ −ｐ
）３ 唾３ＥＩｃｏｓψ （２）
ここに、Ｅは交流分の出力電圧実効値、■は出力電流実
効値、ノーは補設定電圧、ψは負荷力率角である・ 以上のように、仁の発明によれば、多相出力サイクロコ
ンバータの中性点と負荷の中性点とが互いに接続されて
いない場合において、所望の出力電圧が出力可能な最大
出力電圧に比較して低いとき、各相の出力電圧を所望す
る平衡した交流電圧に一定の直流分を加算した電圧とす
る仁とによシ、制御角が０度あるいは１８０度によル近
く、入力刃車が良好な伏動でサイクロコンバータを運転
す、ることＫよシ、多相合成した系統力率を改善するこ
とができるものである。
で無効電流の授受が行なわれたからで、系統からとる無
効電流は第２図の場合よりも小さな値となる０例えば、
第２図で制御角９０度のときが第４１１１では制御角３
０度に対応しているとすれば、その基本波力率は計算に
よれば約０．１１であるＯすなわち、この発明の如くす
ることによって、系統基本波力率は０．０６から０．１
１に改善されたことになる。また、無効電流についてみ
れば、第２図の場合は無効電流と有効電流との比はｉｌ
ｏ、０６ ＃ １７ でＴｏシ、第４図の場合は２１
０．１１ ＃ ９ となシ、有効電流は第２図と第４
図とで同一だから、無効電流は約１／２に低減している
。なお、負荷電流および負荷力率が一定ならば、サイク
ロコンバータの系統無効電流は出力電圧の低下とともに
増加する。したがって、出力電圧が低いときにおける系
統無効電流を低減することは、倒見ば力率改善用コンデ
ンサ設置などに関し大きな利点を有する。なお、第２図
と第４図で各々の出力電力が異なると不都合を生じる場
合が多いが、第４因の出力電力Ｐは次の（２）式に示す
如く、補設定電圧Δ・に無関係でＴｏ）、したがってこ
の発明の如くするによってその出力電力Ｐが変化するこ
とはない。すなわち、 Ｐ−（４Ｋｓｉａ＃十Δ＊）Ｘ４Ｉｓｉｍ（＃−ｐ）＋
（Ｉ２ｍｓ１ｍ（＃＋ｉｆ ）＋Δ＠）Ｘ１’ｆＩｓ
ｌｎ（ｉｔ＋ムーψ）３ −４３−４ｌ＃Ｘ４１ ｍ１ｍ（＃−ψ）司１ｃｍ１ｎ
（＄十−にπ）Ｘｙ’２Ｉ ｓｉｍ（＃ ＋Ａｔ −ｐ
）３ 唾３ＥＩｃｏｓψ （２）
ここに、Ｅは交流分の出力電圧実効値、■は出力電流実
効値、ノーは補設定電圧、ψは負荷力率角である・ 以上のように、仁の発明によれば、多相出力サイクロコ
ンバータの中性点と負荷の中性点とが互いに接続されて
いない場合において、所望の出力電圧が出力可能な最大
出力電圧に比較して低いとき、各相の出力電圧を所望す
る平衡した交流電圧に一定の直流分を加算した電圧とす
る仁とによシ、制御角が０度あるいは１８０度によル近
く、入力刃車が良好な伏動でサイクロコンバータを運転
す、ることＫよシ、多相合成した系統力率を改善するこ
とができるものである。
なお、この発明は逆起電力を有する、例えば誘導機や同
期機などの電動様負荷に対して給電する場合に効果が大
きいが、その他Ｌ−Ｒ負荷等の一般的な負荷に対しても
適用可能である・また、負荷は必ずしも３相である必要
はなく、多相負荷であれば適用可能である◎
期機などの電動様負荷に対して給電する場合に効果が大
きいが、その他Ｌ−Ｒ負荷等の一般的な負荷に対しても
適用可能である・また、負荷は必ずしも３相である必要
はなく、多相負荷であれば適用可能である◎
第１図はこの発明の実施例を示す構成図、第２図シよび
第４図はティクロコンバータの出力電圧と電流との関係
を示す波形図で、第２図は従来例の場合、第４図はこの
発明による場合を示すものであシ、ｇａ図、５図はそれ
ぞれ第２図、４図に訃ける点■の系統電圧および電流波
形をそれぞれ示す波形図である。 符号説明 １１−１３・・・サイクロコンバータ用整流器、２１〜
２３・・・サイクロコンバータ用入力変圧器、３・・・
鰐導機勢の負荷、４・・・速度検出器、５１〜５３・・
・点弧角藺整器、６・・・電圧補設定回路、５ｍ・・・
関数発生器 代理人 弁理士 道 木 昭 夫 代理人 弁理士 松 崎 清 第２図 第４図 第３図 第５図
第４図はティクロコンバータの出力電圧と電流との関係
を示す波形図で、第２図は従来例の場合、第４図はこの
発明による場合を示すものであシ、ｇａ図、５図はそれ
ぞれ第２図、４図に訃ける点■の系統電圧および電流波
形をそれぞれ示す波形図である。 符号説明 １１−１３・・・サイクロコンバータ用整流器、２１〜
２３・・・サイクロコンバータ用入力変圧器、３・・・
鰐導機勢の負荷、４・・・速度検出器、５１〜５３・・
・点弧角藺整器、６・・・電圧補設定回路、５ｍ・・・
関数発生器 代理人 弁理士 道 木 昭 夫 代理人 弁理士 松 崎 清 第２図 第４図 第３図 第５図
Claims (1)
- 負荷に給電するサイクロコンバータの中性点と、該負荷
の中性点とが互いに接続されていない場合Ｋｓ？ける多
相ディクロコンバータの出力電圧制御方式であって、該
出力電圧が所定の値よ〕も小さいときは、所望の各相正
弦波成分に所定量の直流成分をそれぞれ加えて得られる
量を出力電圧指令値としてその出力電圧を制御する仁と
によル、入力力率を改善するようにし良ことを特徴とす
る多相サイクロコンバータの出力電圧制御方式。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56188418A JPS5893473A (ja) | 1981-11-26 | 1981-11-26 | 多相サイクロコンバ−タの出力電圧制御方式 |
| EP82110951A EP0081723A1 (de) | 1981-11-26 | 1982-11-26 | Vorrichtung zur Steuerung der Ausgangsspannung eines mehrphasigen Direktumrichters |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56188418A JPS5893473A (ja) | 1981-11-26 | 1981-11-26 | 多相サイクロコンバ−タの出力電圧制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5893473A true JPS5893473A (ja) | 1983-06-03 |
Family
ID=16223309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56188418A Pending JPS5893473A (ja) | 1981-11-26 | 1981-11-26 | 多相サイクロコンバ−タの出力電圧制御方式 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0081723A1 (ja) |
| JP (1) | JPS5893473A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6223370A (ja) * | 1985-07-23 | 1987-01-31 | Mitsubishi Electric Corp | サイクロコンバ−タ制御装置 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6166567A (ja) * | 1984-09-05 | 1986-04-05 | Toshiba Corp | 周波数変換装置の制御方法 |
| JP2543877B2 (ja) * | 1987-03-30 | 1996-10-16 | 株式会社東芝 | 電力変換装置 |
| WO1991003869A1 (en) * | 1989-09-11 | 1991-03-21 | Boral Johns Perry Industries Pty. Ltd. | Variable speed ac drive control |
| US5402054A (en) * | 1989-09-11 | 1995-03-28 | Boral Johns Perry Industries Pty. Ltd. | Variable speed AC drive control |
| DE102013225598A1 (de) * | 2013-12-11 | 2015-06-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Direktumrichter mit Blindleistungsreduktion unter Einsatz von Nullspannungskomponenten |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2502513A1 (de) * | 1975-01-22 | 1976-07-29 | Siemens Ag | Schaltungsanordnung mit einer anzahl von umrichtern, insbesondere von direktumrichtern in sternschaltung |
| DE2641294C2 (de) * | 1976-09-14 | 1978-10-26 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Schaltungsanordnung mit einer Anzahl von Umrichtern mit Einphasen-Wechsel-Spannungsausgang |
| DE2945145A1 (de) * | 1979-11-06 | 1981-05-14 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Verfahren zur verminderung des steuerblindleistungsbedarfs |
| DE3029311A1 (de) * | 1980-08-01 | 1982-03-04 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Umrichter mit mehrphasigem ausgang und je einem stromregler fuer jeden phasenausgang |
| DE3029319A1 (de) * | 1980-08-01 | 1982-03-04 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Vorrichtung zum erzeugen annaehernd trapezfoermiger wechselspannungen an drehstromausgaengen eines direktumrichters |
-
1981
- 1981-11-26 JP JP56188418A patent/JPS5893473A/ja active Pending
-
1982
- 1982-11-26 EP EP82110951A patent/EP0081723A1/de not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6223370A (ja) * | 1985-07-23 | 1987-01-31 | Mitsubishi Electric Corp | サイクロコンバ−タ制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0081723A1 (de) | 1983-06-22 |
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