JPS6098830A - 無効電力補償装置 - Google Patents
無効電力補償装置Info
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- JPS6098830A JPS6098830A JP59209938A JP20993884A JPS6098830A JP S6098830 A JPS6098830 A JP S6098830A JP 59209938 A JP59209938 A JP 59209938A JP 20993884 A JP20993884 A JP 20993884A JP S6098830 A JPS6098830 A JP S6098830A
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
- H02J3/18—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
- H02J3/1821—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using shunt compensators
- H02J3/1835—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using shunt compensators with stepless control
- H02J3/1842—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using shunt compensators with stepless control having reactive elements actively controlled by bridge converters, e.g. active filters or static compensators [STATCOM]
- H02J3/185—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using shunt compensators with stepless control having reactive elements actively controlled by bridge converters, e.g. active filters or static compensators [STATCOM] the reactive elements being purely inductive, e.g. superconductive magnetic energy storage [SMES] systems
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/20—Active power filtering [APF]
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- Y02E40/30—Reactive power compensation
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Optical Communication System (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】
本発明は交流電圧％：源におい゛Ｃ無効電流成成分 ；
ｌｉ伍ずる無効電力補償装置であっζ、（ａ） 交流電
圧電源に接続さるべき交流電圧入力側と直流出力側とを
有するインバータブリッジ回路な設け、 （ｂ）インバータブリッジ回路のすべてのブリッジ分岐
に強制転流されたインバータ弁を設は該インバータ弁は
直流出力側にて固定された電流方向が得られるように配
置されており、（Ｃ）交流電圧入力側に並列接続のコン
デンサな設け （ｄ）ｖ■δＩＣ出力側に平滑チョークを終端部として
設けてあるものに１；５１″１−る。
ｌｉ伍ずる無効電力補償装置であっζ、（ａ） 交流電
圧電源に接続さるべき交流電圧入力側と直流出力側とを
有するインバータブリッジ回路な設け、 （ｂ）インバータブリッジ回路のすべてのブリッジ分岐
に強制転流されたインバータ弁を設は該インバータ弁は
直流出力側にて固定された電流方向が得られるように配
置されており、（Ｃ）交流電圧入力側に並列接続のコン
デンサな設け （ｄ）ｖ■δＩＣ出力側に平滑チョークを終端部として
設けてあるものに１；５１″１−る。
１ このＪ．ウな無効′ｒｐ；流ｉｔ＋ｉ ｛：↓′７
装置は公知技術から公１川である。（１ノ，アプラハム
及びＭ．ホイズラー二半導体スイッチまたはインバータ
な介しての無効電流補償、ＶＤＩＤ一専門家会議、ハノ
ーバー１９６９、１００〜１１４貫） （ Ｌ．Ａｂｒａｈａｍ． Ｍ，Ｈｉｕｏｌｏｒ ：
Ｂｌｉｎｄｓｔｒｏｍｋｏｍｐｅｎｅ −ａｔ±ｏｎ
ｉｉｄｅｒ Ｈａｌｂｌｅｉｔ；ｏｒ８ｃ＋ｌａｌｔｅ
ｒ ｏｄｅｒＵｍ ｒ ｌ Ｑｈ ｔｅｒ ｌＶＤＫ
１”８Ｃｈ ｔａｇｕ ｎｊｊ＝ ”１０ｋ ｊｒ Ｏ
ｎ ｉ ｋ 。
装置は公知技術から公１川である。（１ノ，アプラハム
及びＭ．ホイズラー二半導体スイッチまたはインバータ
な介しての無効電流補償、ＶＤＩＤ一専門家会議、ハノ
ーバー１９６９、１００〜１１４貫） （ Ｌ．Ａｂｒａｈａｍ． Ｍ，Ｈｉｕｏｌｏｒ ：
Ｂｌｉｎｄｓｔｒｏｍｋｏｍｐｅｎｅ −ａｔ±ｏｎ
ｉｉｄｅｒ Ｈａｌｂｌｅｉｔ；ｏｒ８ｃ＋ｌａｌｔｅ
ｒ ｏｄｅｒＵｍ ｒ ｌ Ｑｈ ｔｅｒ ｌＶＤＫ
１”８Ｃｈ ｔａｇｕ ｎｊｊ＝ ”１０ｋ ｊｒ Ｏ
ｎ ｉ ｋ 。
Ｈａｎｎｏｖｅｒ．１ ９６９ 、 ”、１ｎｏ −
１ １ ４ ） 。
１ １ ４ ） 。
大きな無効ｆ，流消費を伴なウ％気機械及び設備の使用
が益々増大＝＋〜ろにつれ゛ＣＣ副流給電源負荷側にお
ける無効’７１：ｌ力需安ｊＦｋの増大が生じている。
が益々増大＝＋〜ろにつれ゛ＣＣ副流給電源負荷側にお
ける無効’７１：ｌ力需安ｊＦｋの増大が生じている。
それによつ′Ｃ，一方では給電源は付加的負荷シ・受け
、他方では雷，源における■（圧変動の市１１御が困難
にｌＣる。
、他方では雷，源における■（圧変動の市１１御が困難
にｌＣる。
このような不都合な影響を北Ｈ゛るため、または少なく
とも許容できて》程ルーに減少させるため、帰効市流を
その発生開所、すなわち負荷自体のところで補償するよ
うに傾向が益々強まっている。無効成分補’ｒｊ’を装
置６：の分散ｉ′１４成形式によれば次のような多数の
無ＪＡＪＪ１シカ補償装置？必要とする、即ちできるだ
け類い制御時間の外に就中筒単且よってコスＩ・的に有
利な構成を有し、さらに、発生する誘導性又は容量性無
効電流の無段階連ｊ’ｉ′ｌ：的＋＋！ｉ ｉｆｒを可
能にする無効電力？Ｊｉ ｔｉｔ装置を要する。
とも許容できて》程ルーに減少させるため、帰効市流を
その発生開所、すなわち負荷自体のところで補償するよ
うに傾向が益々強まっている。無効成分補’ｒｊ’を装
置６：の分散ｉ′１４成形式によれば次のような多数の
無ＪＡＪＪ１シカ補償装置？必要とする、即ちできるだ
け類い制御時間の外に就中筒単且よってコスＩ・的に有
利な構成を有し、さらに、発生する誘導性又は容量性無
効電流の無段階連ｊ’ｉ′ｌ：的＋＋！ｉ ｉｆｒを可
能にする無効電力？Ｊｉ ｔｉｔ装置を要する。
無効電力補償装置１としては今日、スイッチングされる
コンデンサー電池（ＴＳＣ：サイリスタスイッチドキャ
パシタ）七制御可能なインダクタンス（ＴＣＲ：サイリ
スクコントロールドリアクタンス）との組合せが用いら
れる。その場合コンデンサー電池Ｉ池の電カシま負荷に
生じる最大誘導性イハ荷に従って遷定される。コンデン
サー電池はたんに段階的にしか投入接続、辿肪しかでき
ないので、各段階間に存在する無効電力領域が、可制御
のインダクタンスによって受持たれる。（ドイツ連邦共
和国特許出願公開第１９６２２７２号公報）。この種の
無効電力補償の場合、設置すべきコンデンサー電池のコ
ストが負荷の無効電力増大と共に増加し、その結果高い
無効雷、力の場合補償装置に著しく費用のかかることを
予期しなければならない。
コンデンサー電池（ＴＳＣ：サイリスタスイッチドキャ
パシタ）七制御可能なインダクタンス（ＴＣＲ：サイリ
スクコントロールドリアクタンス）との組合せが用いら
れる。その場合コンデンサー電池Ｉ池の電カシま負荷に
生じる最大誘導性イハ荷に従って遷定される。コンデン
サー電池はたんに段階的にしか投入接続、辿肪しかでき
ないので、各段階間に存在する無効電力領域が、可制御
のインダクタンスによって受持たれる。（ドイツ連邦共
和国特許出願公開第１９６２２７２号公報）。この種の
無効電力補償の場合、設置すべきコンデンサー電池のコ
ストが負荷の無効電力増大と共に増加し、その結果高い
無効雷、力の場合補償装置に著しく費用のかかることを
予期しなければならない。
これに対して冒頭に述べた会議では無効電力補償のため
に、強制転流されたインバータ弁を有するインバータブ
リッジ回路から実質的に成る無効電流−インバータの使
用が提案されている。ブリッジの直流出力側は平滑コイ
ルによって終端されＣいる。交流電圧入力側にはコンデ
ンサが並列接続され“〔おり、このコンデンサにより、
リアクタンスな伴なう交流電圧電源にて強制転流の際イ
ンバータ弁は過“電圧から保画される。
に、強制転流されたインバータ弁を有するインバータブ
リッジ回路から実質的に成る無効電流−インバータの使
用が提案されている。ブリッジの直流出力側は平滑コイ
ルによって終端されＣいる。交流電圧入力側にはコンデ
ンサが並列接続され“〔おり、このコンデンサにより、
リアクタンスな伴なう交流電圧電源にて強制転流の際イ
ンバータ弁は過“電圧から保画される。
”型式Ａ ”と称される上記無効電流インバータにおけ
る強制転流はその時間経過から次のように制御される、
即ち交流電圧電源の周波数と共に交番する極性の矩形状
の電流ブロックが生ぜしめられるように制御される。誘
導性無効電流の補償の際は電源電圧に対しＣはぼ９０′
″進み、容量性無効１１１流の補償の際はほぼ９０遅れ
が生ぜしめられる。
る強制転流はその時間経過から次のように制御される、
即ち交流電圧電源の周波数と共に交番する極性の矩形状
の電流ブロックが生ぜしめられるように制御される。誘
導性無効電流の補償の際は電源電圧に対しＣはぼ９０′
″進み、容量性無効１１１流の補償の際はほぼ９０遅れ
が生ぜしめられる。
このような無効電流インバータの動作は他の補償方式に
おいて必要とされる大型で高価のコンデンサー電池なし
でも可能であるが、種々異なる問題ケ提起する。一方で
はインバータにて送出ないし印加、供給される無効電流
の振幅を、無効電流の位相ずれが電源電圧に対しＩＣ９
０の理想値からずれる差角度値αの大きさによってしか
調整できない。その結果、所望の無効電力のほかに付加
的に、交番する高さの有効電力が生じる。他方では無効
電流インバータの、誘導性と容景性動作領域間の移行が
たんに非連続的に、即ち１８０°の位相の跳躍的変化を
以て行なわれ、その結果制御領域に大きな空隙ができる
。さらに′直流ブロックで送出ないし印加される無効電
流は著しい過振動成分を含み、この成分は障害となる電
源反作用を避けるため高価な入力側フィルタにより“Ｃ
抑圧されねばならない。
おいて必要とされる大型で高価のコンデンサー電池なし
でも可能であるが、種々異なる問題ケ提起する。一方で
はインバータにて送出ないし印加、供給される無効電流
の振幅を、無効電流の位相ずれが電源電圧に対しＩＣ９
０の理想値からずれる差角度値αの大きさによってしか
調整できない。その結果、所望の無効電力のほかに付加
的に、交番する高さの有効電力が生じる。他方では無効
電流インバータの、誘導性と容景性動作領域間の移行が
たんに非連続的に、即ち１８０°の位相の跳躍的変化を
以て行なわれ、その結果制御領域に大きな空隙ができる
。さらに′直流ブロックで送出ないし印加される無効電
流は著しい過振動成分を含み、この成分は障害となる電
源反作用を避けるため高価な入力側フィルタにより“Ｃ
抑圧されねばならない。
従って本発明の課ｉヒ］とするところはわずかなコスト
で誘導性と？＋ｉ：”ｊ＋’＋、’性補償領域全体で連
続的に制御可能且同時に無効電流中門らかに過振動成分
の減少した無効電流インバータの形の無効電力補償装置
を提供することにある。
で誘導性と？＋ｉ：”ｊ＋’＋、’性補償領域全体で連
続的に制御可能且同時に無効電流中門らかに過振動成分
の減少した無効電流インバータの形の無効電力補償装置
を提供することにある。
この議題の解決のため本発明によれば冒頭に述べた形式
の無効電力補償装置におい゛Ｃ請求の範囲１に記載の構
成要件により解決される。
の無効電力補償装置におい゛Ｃ請求の範囲１に記載の構
成要件により解決される。
本発明の要点とするところは無効電流インバータにおい
゛Ｃ強制転流されるインバータ弁に対する制御素子が次
のように選定されていることにある、即ち無効電流イン
パークに゛Ｃ送出ないし印加Ｊｋ供給される無効電流が
一連の正弦波状に長さ変調された電流ブロック又は電流
パルスからなるように選定され、その際パルス周波数は
電源交流電圧の周波数より大であるようにするのである
。その際長さ変調に用いられるサイン関数は補償すべき
無効電流成分と同じ周波数を有するが、それらの成分に
対しＣそれぞれ１８０ 位相ずわしていることＫある。
゛Ｃ強制転流されるインバータ弁に対する制御素子が次
のように選定されていることにある、即ち無効電流イン
パークに゛Ｃ送出ないし印加Ｊｋ供給される無効電流が
一連の正弦波状に長さ変調された電流ブロック又は電流
パルスからなるように選定され、その際パルス周波数は
電源交流電圧の周波数より大であるようにするのである
。その際長さ変調に用いられるサイン関数は補償すべき
無効電流成分と同じ周波数を有するが、それらの成分に
対しＣそれぞれ１８０ 位相ずわしていることＫある。
強制転流されるインバータ弁に対する制御素子の前述の
ような選定、構成により先ず得られる利点とは電流パル
スのサイン状長さ変調に基づき補償電流中高い基本振動
成分と、たんにわずかな過振動成分（これはパルス周波
数増大と共に減少する）とが存在するということである
。
ような選定、構成により先ず得られる利点とは電流パル
スのサイン状長さ変調に基づき補償電流中高い基本振動
成分と、たんにわずかな過振動成分（これはパルス周波
数増大と共に減少する）とが存在するということである
。
さらに別の利点とするところは電源電圧ないし電源の無
効電流成分に対しての基本振動波の位相を変化させずに
、基本波の振幅をパルス長の変化により連続的に可変で
きることである。
効電流成分に対しての基本振動波の位相を変化させずに
、基本波の振幅をパルス長の変化により連続的に可変で
きることである。
そのことから、第６の利点として、誘導性と容縫性補償
領域との間での連続的移行が得られる。
領域との間での連続的移行が得られる。
例えば、補償すべき無効電流成分が、誘導性から容）Ｊ
シ性領域へ切換わると、無効電流インバータにおいて、
先ず容量性の補償電流がパルス幅の減少によって低減制
御される。
シ性領域へ切換わると、無効電流インバータにおいて、
先ず容量性の補償電流がパルス幅の減少によって低減制
御される。
／」＼
（’ｔ：ｊ ’Ｕｒｎパルスの幅広１ヒにより堰へへ次
の程度病められる、即ち電源の今や容量性の無効電流成
分が補償される程度病められる。パルス幅広化と位相切
換とのそのような組合せないし併用により、本発明の無
効′１「流補償装置のほぼ空隙のない制御領域が形成さ
れる。
の程度病められる、即ち電源の今や容量性の無効電流成
分が補償される程度病められる。パルス幅広化と位相切
換とのそのような組合せないし併用により、本発明の無
効′１「流補償装置のほぼ空隙のない制御領域が形成さ
れる。
次に図示の実施例な用いて本発明を説明する。
無効電流の補償の際の本発明の無効電流補償装置の主適
用領域が３相電源にあり、従って、補償装置内部で３相
のインバータブリッジが用いられるが、以下の１実施例
に関連する説明はわかり易くするため単相の交流電圧電
源の最も簡単な場合に対しＣなされている。本発明の実
施は当業者により簡単に３相電源の場合に適用可能であ
る。
用領域が３相電源にあり、従って、補償装置内部で３相
のインバータブリッジが用いられるが、以下の１実施例
に関連する説明はわかり易くするため単相の交流電圧電
源の最も簡単な場合に対しＣなされている。本発明の実
施は当業者により簡単に３相電源の場合に適用可能であ
る。
第１図に本発明の無効電流補償装置の有利な実施例のブ
ロック接続図を示す。サイン状の電源電圧ＵＮを有する
交流電圧電源１８に負荷５が接続されており、この負荷
には同じくサイン状の負荷電流が流れる。その際負荷電
流工は電源電圧ＵＮとは同相でないことな前提としてい
る。
ロック接続図を示す。サイン状の電源電圧ＵＮを有する
交流電圧電源１８に負荷５が接続されており、この負荷
には同じくサイン状の負荷電流が流れる。その際負荷電
流工は電源電圧ＵＮとは同相でないことな前提としてい
る。
螢工とＵＮの供給印加のため負荷５へのリード線路中に
電流測定装置６が接続され、負荷に並列に電圧測定装置
７が設けられている。測測定装置は通常給ｆＬ源の監視
に用いられるようなもので、℃・ずれの当業者にも通有
のそれ自体公知の測定変換器である。
電流測定装置６が接続され、負荷に並列に電圧測定装置
７が設けられている。測測定装置は通常給ｆＬ源の監視
に用いられるようなもので、℃・ずれの当業者にも通有
のそれ自体公知の測定変換器である。
同様に負荷５に並列に、強制転流されるインバータ弁１
．・・・、４と、交流電圧入力側１９と、直流電流出力
側２０とな有するインバーターブリッジ回路が接続され
ている。強制伝流されるインバータ弁１．・・・、４は
個々のブリッジ分岐中に次のように配置されている、即
ちそこを流れる１ｂ流に対し゛Ｃ直流出力側２０にて固
定した電流方向が得られるように配置されている。した
がってその釉のインバータブリッジ回路はエインパータ
とも称せられる。
．・・・、４と、交流電圧入力側１９と、直流電流出力
側２０とな有するインバーターブリッジ回路が接続され
ている。強制伝流されるインバータ弁１．・・・、４は
個々のブリッジ分岐中に次のように配置されている、即
ちそこを流れる１ｂ流に対し゛Ｃ直流出力側２０にて固
定した電流方向が得られるように配置されている。した
がってその釉のインバータブリッジ回路はエインパータ
とも称せられる。
交流電圧入力側１９は交流電圧電源１８に接続され°Ｃ
おり、一方直流出力側２０は平滑チョーク１０により終
端されている。交流電圧入力側１９に並列ニ付加的１＋
：、 ’ｊ”ｉｉ ＋１ｊ１１ 転１ＭＴｈ Ｏ”）
ＩＣｓ’、 （’） イア ｙ’−夕弁１ 、・・・、
４ ＋／、）保１ｉ’ｌ！（のためのコンデンサ９が
設けられ′〔いる。
おり、一方直流出力側２０は平滑チョーク１０により終
端されている。交流電圧入力側１９に並列ニ付加的１＋
：、 ’ｊ”ｉｉ ＋１ｊ１１ 転１ＭＴｈ Ｏ”）
ＩＣｓ’、 （’） イア ｙ’−夕弁１ 、・・・、
４ ＋／、）保１ｉ’ｌ！（のためのコンデンサ９が
設けられ′〔いる。
強制転流さねるインパーク弁１．・・・、４は独立の素
子とし′Ｃ１又は、１．１当な付加回路接続（転流回路
）によりブリッジにＣ１そのつど支配する入力°−圧に
無関係に接近イしないし遮に・ｔされ得るインバークラ
「である。この場合特に有利であるのは遮断サイリスタ
（（）Ｔｏ ： ／ｒ” −１’ターンオカの使用であ
る、それというのはそのサイリスクは伺加回路接続が不
要なため無効電流補償装置の簡単化された構成か用１正
になるからである。
子とし′Ｃ１又は、１．１当な付加回路接続（転流回路
）によりブリッジにＣ１そのつど支配する入力°−圧に
無関係に接近イしないし遮に・ｔされ得るインバークラ
「である。この場合特に有利であるのは遮断サイリスタ
（（）Ｔｏ ： ／ｒ” −１’ターンオカの使用であ
る、それというのはそのサイリスクは伺加回路接続が不
要なため無効電流補償装置の簡単化された構成か用１正
になるからである。
強制転流されるインバータ弁１．・・・、４はその制御
入力側な介して冊ｆｉｔｉｌユニット１１と接＃７Ｃさ
れており、この制１ｉ１ｉ１ユニットは所定の時間配列
ないし時間関係により弁の接δ°ｖ１遮断用の適当なパ
ルスな送出１゛る。上記所定配列ないし時間関係はロジ
ックパルスの配列により定められ、このロジックパルス
列は制御ユニット１１のパルス入力側ＡＸＢに゛Ｃパル
ス長変調器１２と極シ定め、かつＵ８〉０の」烏合はそ
の出力佃■ロジング１″′にＡ−〔１応するイコ号を送
出し、Ｕ８くＯの場合はロジック”０″に相応する信号
な送出する。
入力側な介して冊ｆｉｔｉｌユニット１１と接＃７Ｃさ
れており、この制１ｉ１ｉ１ユニットは所定の時間配列
ないし時間関係により弁の接δ°ｖ１遮断用の適当なパ
ルスな送出１゛る。上記所定配列ないし時間関係はロジ
ックパルスの配列により定められ、このロジックパルス
列は制御ユニット１１のパルス入力側ＡＸＢに゛Ｃパル
ス長変調器１２と極シ定め、かつＵ８〉０の」烏合はそ
の出力佃■ロジング１″′にＡ−〔１応するイコ号を送
出し、Ｕ８くＯの場合はロジック”０″に相応する信号
な送出する。
１ｌＩＩＩ（卸′ｉｉ′Ｌ圧ＴＪｓは同時にパルス長変
調器１２に対する変調電圧でもあり、その際その７ぐル
ス長変調器のパルス周波数ｆはパルス周Ｉ皮（汐発生器
１７により設定さ才する０ パルス長ｉｔ調器１２としてはパルス長変調技術上公知
の回路な用いることができ、この公知回路ではパルス周
波数発生器１γにて発生されたパルス周波Ｊ３ ｆのの
こぎり周波信号が変調電圧シて加算さ」ｔｌその和信号
が１象界眩デテクタに供給される。このデテクタの出力
側には適轟にセットされたｌ’ｆ＜ ’ｊ”：値のもと
でパルス変調されたパルスが現われる。
調器１２に対する変調電圧でもあり、その際その７ぐル
ス長変調器のパルス周波数ｆはパルス周Ｉ皮（汐発生器
１７により設定さ才する０ パルス長ｉｔ調器１２としてはパルス長変調技術上公知
の回路な用いることができ、この公知回路ではパルス周
波数発生器１γにて発生されたパルス周波Ｊ３ ｆのの
こぎり周波信号が変調電圧シて加算さ」ｔｌその和信号
が１象界眩デテクタに供給される。このデテクタの出力
側には適轟にセットされたｌ’ｆ＜ ’ｊ”：値のもと
でパルス変調されたパルスが現われる。
制御Ｌｉ ＬＥＵＳは乗算過程の積であり、この過程で
は第１乗算器１３において、増幅された基迂電圧ａ−Ｕ
Ｒが乗算係数Ｍと乗算される。そのＶｘその来診係りは
負荷１（ｉ加工の位相状態に従って正又は負の値をとる
ｇ 祭！、ｆ係数ＩＡは別の乗τＩ過資の：債であり、
この別の乗′り・θ程では第２の乗算器１Ｇに°Ｃ１ル
： ＩＩｌ、−さ口たノシ箱唐゛混圧−ｂ−ＵＲが電流
測定シこ信日の出力信４じと乗算され、その積は従音接
続のローパスフィルタ１／において処理されゾその直流
ｆｉｌｔ ＥＦ ｈν分が取出される。
は第１乗算器１３において、増幅された基迂電圧ａ−Ｕ
Ｒが乗算係数Ｍと乗算される。そのＶｘその来診係りは
負荷１（ｉ加工の位相状態に従って正又は負の値をとる
ｇ 祭！、ｆ係数ＩＡは別の乗τＩ過資の：債であり、
この別の乗′り・θ程では第２の乗算器１Ｇに°Ｃ１ル
： ＩＩｌ、−さ口たノシ箱唐゛混圧−ｂ−ＵＲが電流
測定シこ信日の出力信４じと乗算され、その積は従音接
続のローパスフィルタ１／において処理されゾその直流
ｆｉｌｔ ＥＦ ｈν分が取出される。
増し）された基斧雷、圧ａ・ＵＲ及び反転された基ｊ禿
電圧−ｂ−ＩＴＲＧ、、： １つの共通の基や電圧Ｕ、
からアンプ０２１ないし反転アンプ１５を介して導出さ
うする。上記茫７φ’ｉ（？ ＩＪ’ Ｔ、ＩＲはＦ（
”ｉ圧測定装置７の出力催゛−号から、移相器８にて９
０ 移相により生ぜしめられる。アンプ１５と２１によ
り、上記基準１！ｊ′圧ａ−職、−ｂ−１熾は信号の界
なった後続処理に適する６値へ別個に調整ないしセット
され得る。但し、アンプ２１は省いてもよい。
電圧−ｂ−ＩＴＲＧ、、： １つの共通の基や電圧Ｕ、
からアンプ０２１ないし反転アンプ１５を介して導出さ
うする。上記茫７φ’ｉ（？ ＩＪ’ Ｔ、ＩＲはＦ（
”ｉ圧測定装置７の出力催゛−号から、移相器８にて９
０ 移相により生ぜしめられる。アンプ１５と２１によ
り、上記基準１！ｊ′圧ａ−職、−ｂ−１熾は信号の界
なった後続処理に適する６値へ別個に調整ないしセット
され得る。但し、アンプ２１は省いてもよい。
無効電力補イ１１装、Ｂ′；Ｉ八動作は第１図の回路に
て生じる鍾々異なる４８月及び１３号１（を圧の波形及
び時間的経−過から明かになる。説明の都合上、負荷に
より交流電圧電蝕１８から誘広性無効屯力が取出される
、即ち負荷電流■は電源電圧ＵＮに対して位相角０ く
ψに９０°遅れるものと仮定しである。相応の電流及び
電圧ベクトルを第２図のベクトル図に示しである。負荷
電加工のベクトルは電源電圧ＵＮのベクトルに対して時
計針方向に位相角ψだけ回転されている。負荷電加工は
ベクトル的に、有効電流成分工Ｍと、無効電流成分Ｉｇ
（これは無効電力補償装置によつ゛Ｃ補償さるべきもの
である）とに分解され得る。
て生じる鍾々異なる４８月及び１３号１（を圧の波形及
び時間的経−過から明かになる。説明の都合上、負荷に
より交流電圧電蝕１８から誘広性無効屯力が取出される
、即ち負荷電流■は電源電圧ＵＮに対して位相角０ く
ψに９０°遅れるものと仮定しである。相応の電流及び
電圧ベクトルを第２図のベクトル図に示しである。負荷
電加工のベクトルは電源電圧ＵＮのベクトルに対して時
計針方向に位相角ψだけ回転されている。負荷電加工は
ベクトル的に、有効電流成分工Ｍと、無効電流成分Ｉｇ
（これは無効電力補償装置によつ゛Ｃ補償さるべきもの
である）とに分解され得る。
遅れ負荷電加工の本例では無効電流成分工。
はサイン状基準電圧ＵＲ（これは移相器８により電σハ
′市圧ＵＮに対して９０ 遅らされている）のベクトル
に平行に延びている。これに反し進み負荷電流の場合、
即ら容量性無効電力の場合無効′ｉ流成分工、のベクト
ルは反転される基準、１よ圧−ｂ−ＵＲに対して平行に
延びる。
′市圧ＵＮに対して９０ 遅らされている）のベクトル
に平行に延びている。これに反し進み負荷電流の場合、
即ら容量性無効電力の場合無効′ｉ流成分工、のベクト
ルは反転される基準、１よ圧−ｂ−ＵＲに対して平行に
延びる。
電圧及び電流の時間的経過な第３ａ図、第３ｂ図に示す
。第３ａ図は電源電圧ＵＮ ）Ｌ、’Ｖ喀間ｔとの関係
、ψだけ遅れの負荷電加工、９０°遅れの基準電圧ＵＲ
ン示す。同じ編尺度で、第６ｂ図に再度負荷電施工をそ
の無効′亀流成分稲及びパルス長変調器１２に必要な制
御電圧Ｕ８と共に示しである。制御ｔｆｌ圧Ｕ８は無効
電流成分よりに対して常に１８０°位相ずれしＣおり、
従って補償電流Δ工（これは無効電力補償装置によって
補償しようとするものである）と同相であり無効電流成
分よりがまさに補償される。
。第３ａ図は電源電圧ＵＮ ）Ｌ、’Ｖ喀間ｔとの関係
、ψだけ遅れの負荷電加工、９０°遅れの基準電圧ＵＲ
ン示す。同じ編尺度で、第６ｂ図に再度負荷電施工をそ
の無効′亀流成分稲及びパルス長変調器１２に必要な制
御電圧Ｕ８と共に示しである。制御ｔｆｌ圧Ｕ８は無効
電流成分よりに対して常に１８０°位相ずれしＣおり、
従って補償電流Δ工（これは無効電力補償装置によって
補償しようとするものである）と同相であり無効電流成
分よりがまさに補償される。
基準電圧ＵＲと増幅された基準電圧ａ−ＵＲが時間的に
一定の振１１９４な有し且電源電圧ＵＮに位相固定的に
９０°遅ね、しかも無効電流成分よりは一般にその振幅
と位相が容量性（＋９０ ）と誘導性（−９０）との間
で切換わるので、制御電圧ＵＳの相応の追従制御が次の
ようにして行なわれる、即ち、増幅された基準電圧ａ−
ＵＲが乗算係数Ｍと乗算され、この乗算係数はその大き
さと極性の点で可変であるようにするのである。誘導性
無効電流成分ＩＢの場合Ｍの負の極性により制御電圧Ｕ
８の、ａ−ＵＲｌよりに対する１８０ の所要の位相ず
れが生ぜしめられる。
一定の振１１９４な有し且電源電圧ＵＮに位相固定的に
９０°遅ね、しかも無効電流成分よりは一般にその振幅
と位相が容量性（＋９０ ）と誘導性（−９０）との間
で切換わるので、制御電圧ＵＳの相応の追従制御が次の
ようにして行なわれる、即ち、増幅された基準電圧ａ−
ＵＲが乗算係数Ｍと乗算され、この乗算係数はその大き
さと極性の点で可変であるようにするのである。誘導性
無効電流成分ＩＢの場合Ｍの負の極性により制御電圧Ｕ
８の、ａ−ＵＲｌよりに対する１８０ の所要の位相ず
れが生ぜしめられる。
容量性無効電流成分の場合はＭの・負の極性によっても
位相は変らない、それというのは所要の位相ずれが既に
稲とａ−ＵＲとの間に存在するからである。
位相は変らない、それというのは所要の位相ずれが既に
稲とａ−ＵＲとの間に存在するからである。
Ｍの大きさはＵ８の振幅に影響を及ぼし、もつ′Ｃパル
ス長変調器１２を介して合成補償電流Δ工の振幅にも影
響を与える。従ってその大きさは無効′亀流成分工８の
振幅に依存し′Ｃ次のよって制御される、即ちΔ工と工
、がいつでもできるだけ精確に補償されるように制御さ
れる。例えば電源電圧ＵＨが時間に依存する形態（１）
ＵＮ＝ ＵＮ８ｉｎ ωを 但しＵＮは振幅、ωは角周波数をとる場合、第２図に示
すようにＵＲｌ 工、工８に対して次式が成立つ。
ス長変調器１２を介して合成補償電流Δ工の振幅にも影
響を与える。従ってその大きさは無効′亀流成分工８の
振幅に依存し′Ｃ次のよって制御される、即ちΔ工と工
、がいつでもできるだけ精確に補償されるように制御さ
れる。例えば電源電圧ＵＨが時間に依存する形態（１）
ＵＮ＝ ＵＮ８ｉｎ ωを 但しＵＮは振幅、ωは角周波数をとる場合、第２図に示
すようにＵＲｌ 工、工８に対して次式が成立つ。
（２）ＵＲ＝ ＵＲｓｌＨ（”ｔ９０ ） ＝ −ＵＲ
ＣｏＢωｔ（３）■＝工’５ｉｎ（ωｔ±ψ） 第２乗算器１Ｇにおいて電圧測定装置７と知。
ＣｏＢωｔ（３）■＝工’５ｉｎ（ωｔ±ψ） 第２乗算器１Ｇにおいて電圧測定装置７と知。
流測定装置６からの各所属の信号量の乗算により次式が
得られる。
得られる。
（４） −’ｂ−ＵＲ・工＝ｂＵＷ工０Ｓｉｎ（ωｔ４
４＋） ｃｏｅ ωｔコロ−スフィルタ１４により角周
波数ωで振動する成分の抑圧後、乗算係数Ｍに対して次
の直流信号成分が残る。
４＋） ｃｏｅ ωｔコロ−スフィルタ１４により角周
波数ωで振動する成分の抑圧後、乗算係数Ｍに対して次
の直流信号成分が残る。
（５，７ｂＩＵ＄ｆ ０・５ｉｎ（−＋９’）” ＋
２ ｂＵＲ工 −ｅ１ｎψ但し振幅稲−無効１１テ流成
分工８の工０・１ｌｌｉｎ ９＋である。
２ ｂＵＲ工 −ｅ１ｎψ但し振幅稲−無効１１テ流成
分工８の工０・１ｌｌｉｎ ９＋である。
（５）のうち上記直流成分に比例する乗算係数Ｍは精確
に所望の特性な有する。この乗算係数は誘導性の無効電
流成分（−ψ）の場合負であり、容量性無効電流成分（
−ψ）の場合圧であり、無効電流成分工３の振幅工ｄに
比例する。その場合比測定数は電流測定装置６及び反転
アンプ１５の伝達係数により適当に調整可能である。
に所望の特性な有する。この乗算係数は誘導性の無効電
流成分（−ψ）の場合負であり、容量性無効電流成分（
−ψ）の場合圧であり、無効電流成分工３の振幅工ｄに
比例する。その場合比測定数は電流測定装置６及び反転
アンプ１５の伝達係数により適当に調整可能である。
Ｍ及びａ−ＵＲにより定められる制御電圧Ｕ８に従って
、インバータブリッジ回路はｍ３０図に示すようなサイ
ン状に長さ変調された矩形波パルスの形の補償１Ｆ流Δ
エン生じさせる。強制転流されるインバータ１．・・・
、４に対する制御部の所属の経過は第６ｄ図に示す。そ
の際ハツチングで示す領域は夫々相応のインバータ弁の
導通接続されている期間を示す。時点ｔ２において例え
ばインバータ弁１．４は同時に導通制御され、その結果
その時点から第１図の設計構成に従えば先ず正の補償電
流Δ工が交流電圧入力側１９のところを流れ同時に平滑
チョーク１０な流れる。時点ｔ′２においてインバータ
弁１が遮断され、その代わりインバータ弁２が導通接続
され、一方インバータ弁４は相変らず導通状態に保持さ
れる。補償電流Δ工はインバータ弁１のあらためての導
通接続まで零である。導通接続されたインバータ弁２と
４は補償電流Δ工のそのフェーズにおいて平滑チョーク
１０に対するフリーホイール分岐を形成し、上記チョー
クにより、えられたエネルギに基づきそのフリーホイー
ル分岐な介して変らない大きさの直流電流が駆動される
。Δエパルス及びフリーホイール時間のそのような交番
ザイクルはパルス周波数ｆで、及び補償電流Δ工が正で
ある時間間隔で１３−１２内で交番するオン、オフ比で
繰返される。負の補イ１ｔ ’ＩｒＬ流Δ電流有する隣
接間隔１２−１１内でインバータ弁１．２の 剤が入れ
替わっている。負の電流パルスはインバータ２の導通接
続時間に入り、一方インバータ弁１゜３は合わせてフリ
ーホイール分岐を成す。
、インバータブリッジ回路はｍ３０図に示すようなサイ
ン状に長さ変調された矩形波パルスの形の補償１Ｆ流Δ
エン生じさせる。強制転流されるインバータ１．・・・
、４に対する制御部の所属の経過は第６ｄ図に示す。そ
の際ハツチングで示す領域は夫々相応のインバータ弁の
導通接続されている期間を示す。時点ｔ２において例え
ばインバータ弁１．４は同時に導通制御され、その結果
その時点から第１図の設計構成に従えば先ず正の補償電
流Δ工が交流電圧入力側１９のところを流れ同時に平滑
チョーク１０な流れる。時点ｔ′２においてインバータ
弁１が遮断され、その代わりインバータ弁２が導通接続
され、一方インバータ弁４は相変らず導通状態に保持さ
れる。補償電流Δ工はインバータ弁１のあらためての導
通接続まで零である。導通接続されたインバータ弁２と
４は補償電流Δ工のそのフェーズにおいて平滑チョーク
１０に対するフリーホイール分岐を形成し、上記チョー
クにより、えられたエネルギに基づきそのフリーホイー
ル分岐な介して変らない大きさの直流電流が駆動される
。Δエパルス及びフリーホイール時間のそのような交番
ザイクルはパルス周波数ｆで、及び補償電流Δ工が正で
ある時間間隔で１３−１２内で交番するオン、オフ比で
繰返される。負の補イ１ｔ ’ＩｒＬ流Δ電流有する隣
接間隔１２−１１内でインバータ弁１．２の 剤が入れ
替わっている。負の電流パルスはインバータ２の導通接
続時間に入り、一方インバータ弁１゜３は合わせてフリ
ーホイール分岐を成す。
第６ａ図〜第６ｄ図は銹導性無効電流成分に対する制御
経過を示す。容量性無効電流成分の場合ＩＢ、 Ｕ９
、 Ｉは１８０°位相ずれしている。
経過を示す。容量性無効電流成分の場合ＩＢ、 Ｕ９
、 Ｉは１８０°位相ずれしている。
その場合圧のΔニーパルスは時間間隔１２−１１に入り
、その結果インバータ弁の制御時間は相応に入れ替って
いる。
、その結果インバータ弁の制御時間は相応に入れ替って
いる。
第３ｄ図による強７Ｂ！１転流されるインバータ弁１
、・・・、４の制御経過のため、制御ユニットのパルス
人力４１（１１Ａ 、 Ｂにてパルス長変調器１２と枠
性検出器２２からの適当なロジックパルスが必要とされ
る。これらのロジックパルスは第４図の２つの上方の列
に示されている。極性検出器２２から送出されたロジッ
クパルス列は時点ｔ１． ｔ２． ｔ３にて制御電圧Ｕ
Ｓの極性切換えの際ごとにロジック″１″からロジック
″０”へないしその逆に切換わる。パルス長変調器１２
から送出される列は正のサイン状に長さ変調されたロジ
ックパルスから成る。このことは例えば次のようにして
行なうことができる、即ち制′御電圧ＵＳがパルス長変
調器１２に°Ｃ先ず全波整流器に供給されそれにひき続
いてはじめて本来のパルス長変調のために用いられるよ
うにするのである。
、・・・、４の制御経過のため、制御ユニットのパルス
人力４１（１１Ａ 、 Ｂにてパルス長変調器１２と枠
性検出器２２からの適当なロジックパルスが必要とされ
る。これらのロジックパルスは第４図の２つの上方の列
に示されている。極性検出器２２から送出されたロジッ
クパルス列は時点ｔ１． ｔ２． ｔ３にて制御電圧Ｕ
Ｓの極性切換えの際ごとにロジック″１″からロジック
″０”へないしその逆に切換わる。パルス長変調器１２
から送出される列は正のサイン状に長さ変調されたロジ
ックパルスから成る。このことは例えば次のようにして
行なうことができる、即ち制′御電圧ＵＳがパルス長変
調器１２に°Ｃ先ず全波整流器に供給されそれにひき続
いてはじめて本来のパルス長変調のために用いられるよ
うにするのである。
パルス入力側Ａ、Ｂにかわるロジックパルスの組合せが
第５図の真理値表に従って制御ユニット１１において行
なわれる。例えば両パルス入力側Ａ、Ｂがロジック”０
”になると、インバータ弁１．３に所属の出力側にロジ
ック°゛１″が送出され、一方、インバータ弁２．３に
対する出力側はロジック″０”になる。このようにして
ＡとＢの入力パルスから４つの異なる出力パルス列が生
ぜしめられ、これらは第４図の下の４つの列に示しであ
る。上記列のおのおのは１つのインバータ弁に対応づけ
られている。第４図のそれらの出力パルス列のうちの１
つにおける夫々の時間間隔（この時間間隔において信号
はロジック″′１”におかれている）は第３ｄ図のハツ
チングして示す導通接続時間間隔に相応する。
第５図の真理値表に従って制御ユニット１１において行
なわれる。例えば両パルス入力側Ａ、Ｂがロジック”０
”になると、インバータ弁１．３に所属の出力側にロジ
ック°゛１″が送出され、一方、インバータ弁２．３に
対する出力側はロジック″０”になる。このようにして
ＡとＢの入力パルスから４つの異なる出力パルス列が生
ぜしめられ、これらは第４図の下の４つの列に示しであ
る。上記列のおのおのは１つのインバータ弁に対応づけ
られている。第４図のそれらの出力パルス列のうちの１
つにおける夫々の時間間隔（この時間間隔において信号
はロジック″′１”におかれている）は第３ｄ図のハツ
チングして示す導通接続時間間隔に相応する。
必要なロジック結合を可能にする制御ユニット１１の適
当な回路構成を第６図に示す。パルス入力側Ａ、Ｂのロ
ジックパルスはＸ ＯＲデート（エタルクルーミグＯＲ
；後続のオア）に供給され、このグレートの出力側は一
方では直接的にパルス変換器２３を介してインバータ弁
２の制御入力側に接続され、他方では第１インバータ２
４と同一パルス変換器２３とを介してインバータ弁１の
制御入力側と接続されている。
当な回路構成を第６図に示す。パルス入力側Ａ、Ｂのロ
ジックパルスはＸ ＯＲデート（エタルクルーミグＯＲ
；後続のオア）に供給され、このグレートの出力側は一
方では直接的にパルス変換器２３を介してインバータ弁
２の制御入力側に接続され、他方では第１インバータ２
４と同一パルス変換器２３とを介してインバータ弁１の
制御入力側と接続されている。
パルス入力側Ａからはさらに２つの線路が第２のインバ
ータ２５と１つのパルス変換器２３を介し〔ないし直接
的にパルス変換器を介し゛Ｃインバータ弁３ないし４に
達する。
ータ２５と１つのパルス変換器２３を介し〔ないし直接
的にパルス変換器を介し゛Ｃインバータ弁３ないし４に
達する。
パルス変換器２３はすべ・Ｃの出力側に対して同じよう
に構成され、ロジックパルスから例工ば微分によって強
制転流されたインバータ弁１゜・・・、４に対する適当
な制御パルスを形成する。
に構成され、ロジックパルスから例工ば微分によって強
制転流されたインバータ弁１゜・・・、４に対する適当
な制御パルスを形成する。
制御パルスは次のような特性を有している。即ちロジッ
ク”０”から１″への移行の際所属のインバータ弁が導
通接続され、一方ロシック”１”から”０″′への跳躍
的変化の際インバータ弁が消去されるように特性づけら
れている。
ク”０”から１″への移行の際所属のインバータ弁が導
通接続され、一方ロシック”１”から”０″′への跳躍
的変化の際インバータ弁が消去されるように特性づけら
れている。
パルス変換器２３０回路技術上の構成は使用されている
インバータ弁の点弧及び遮断特性に依存し、当業者に公
知である。
インバータ弁の点弧及び遮断特性に依存し、当業者に公
知である。
総じて本発明により得られる無効電流補償装置はわずか
な構造上のコストのもとで、交流電圧電源にて生じる無
効電流成分の迅速、連続的且融通性のある制御を可能に
する。
な構造上のコストのもとで、交流電圧電源にて生じる無
効電流成分の迅速、連続的且融通性のある制御を可能に
する。
その場合平滑コイル１０及びコンデンサ９の大きさはパ
ルス周波数ｆが高ければ高いほどそれだけ益々小なもの
に選定できる。従ってそのパルス周波数を電源電圧ＵＮ
の周波数より大、殊に、１０ＫＨｚより大に調整すると
有利である。
ルス周波数ｆが高ければ高いほどそれだけ益々小なもの
に選定できる。従ってそのパルス周波数を電源電圧ＵＮ
の周波数より大、殊に、１０ＫＨｚより大に調整すると
有利である。
このようにして、例えば遮断サイリスタの場合、可能な
スイッチング（回路）周波数を用いて、受動的な素子に
おけるコストがわずかなものに保たされる。
スイッチング（回路）周波数を用いて、受動的な素子に
おけるコストがわずかなものに保たされる。
補償電流汎における過振動成分の一層の減少を次のよう
にし゛Ｃ達成できる、即ち第７図に示すように複数のイ
ンバーターブリッジ回路２７．２８が並列に交流電圧電
源１８に接続されずれてクロック制御されるようにする
のである。この場合交流Ｔｂ、圧電源を３相電源としＣ
示しである。各インバーターブリッジ回路２７゜２８の
インバータ弁は第７図の破線の箱の囲みに示すように６
相ブリッジ全体回路中に設けられている。
にし゛Ｃ達成できる、即ち第７図に示すように複数のイ
ンバーターブリッジ回路２７．２８が並列に交流電圧電
源１８に接続されずれてクロック制御されるようにする
のである。この場合交流Ｔｂ、圧電源を３相電源としＣ
示しである。各インバーターブリッジ回路２７゜２８の
インバータ弁は第７図の破線の箱の囲みに示すように６
相ブリッジ全体回路中に設けられている。
その場合側々のインバーターブリッジ回路２７．２８は
冗長性の理由により第１図の制御部の点でも同じように
構成されている。その際考慮さるべきは第１図の単相の
電源電圧の代わりに今や６相電源の３つの線間電圧がそ
れ自体で見て制御のために用いられることである。
冗長性の理由により第１図の制御部の点でも同じように
構成されている。その際考慮さるべきは第１図の単相の
電源電圧の代わりに今や６相電源の３つの線間電圧がそ
れ自体で見て制御のために用いられることである。
各インバーターブリッジ回路２７．２８は交流電圧電源
１８に所属の補償電流Δ工ｌないしΔ工、を送出する。
１８に所属の補償電流Δ工ｌないしΔ工、を送出する。
その際両補償電流Δ工１．Δ工２の重畳によつ′Ｃ合成
補償昂：流Δ工が得られる。
補償昂：流Δ工が得られる。
第１図に相応し゛Ｃ両インバーターブリッジ回路２７．
２８に夫々１つのパルス周波数発生器１７ 、１７’が
配属されている。両パルス周波数発生器１７ 、１７’
は有利に同じパルス周波数ｆを発生する。両インバータ
ーブリッジ回路２７゜２８にて制御のために用いられる
他のすべての電圧が同相であるが、パルス周波数返生器
１７゜１７′のパルス列間で、パルス周波数ｆに関連づ
けられたずれ角度βの形の位相差が生じる（第８図）。
２８に夫々１つのパルス周波数発生器１７ 、１７’が
配属されている。両パルス周波数発生器１７ 、１７’
は有利に同じパルス周波数ｆを発生する。両インバータ
ーブリッジ回路２７゜２８にて制御のために用いられる
他のすべての電圧が同相であるが、パルス周波数返生器
１７゜１７′のパルス列間で、パルス周波数ｆに関連づ
けられたずれ角度βの形の位相差が生じる（第８図）。
このこと＆：Ｌ同期化線路２９によって達成されこの線
路により両パルス周波数発生？（）１７ 、１７’が接
続されずに角度βヶ考慮して同期される。
路により両パルス周波数発生？（）１７ 、１７’が接
続されずに角度βヶ考慮して同期される。
両インバータブリッジ回路２７．２８の補償’４流ＪＴ
−ｚ 、７！ｌＩ２の各パルス列は第８図に示スヨうに
同様にずれ角度β、例えば６６°ずれてし・る。ずれ角
度βは有利に次のように選定される、即ち合成補償電流
における所定の、特に強λ、・過振動周波が相互の打消
し合いにより高−・減衰を受ける（β−３６°の場合基
本周波の５倍での過振動）ように選定されている。
−ｚ 、７！ｌＩ２の各パルス列は第８図に示スヨうに
同様にずれ角度β、例えば６６°ずれてし・る。ずれ角
度βは有利に次のように選定される、即ち合成補償電流
における所定の、特に強λ、・過振動周波が相互の打消
し合いにより高−・減衰を受ける（β−３６°の場合基
本周波の５倍での過振動）ように選定されている。
同様にずれ′Ｃクロック制御される別のインバ−ターブ
リッジ回路の付加及び異なるずれ角度の適当な侶定によ
り異プよった周波数の複数の過振動を和尚程度相互に無
ＩＡ係に影響を・与えることができる。その場合ずれ角
度の選定は補償電流パルスのフーリエ解析によりり、’
ｆれの当業者によっても簡単に行なうことができる。
リッジ回路の付加及び異なるずれ角度の適当な侶定によ
り異プよった周波数の複数の過振動を和尚程度相互に無
ＩＡ係に影響を・与えることができる。その場合ずれ角
度の選定は補償電流パルスのフーリエ解析によりり、’
ｆれの当業者によっても簡単に行なうことができる。
発明の効果
強制転流されるインパーク弁に対する制御素子の前述の
ような７選定、４７ｇ成により先ず得られる利点とは電
流パルスのサイン状長さ変調に基づき補償電流中高い基
本振動成分と、たんにわずかな過振動成分（これはパル
ス周波数増大と共に減少する）とが存在するということ
であ八さらに別の利点とするところは電源電圧ないし電
源の無効電流成分に対しての基本振動波の位相を変化さ
せずに、基本波の振幅をパルス長の変化により連続的に
可変できることである。
ような７選定、４７ｇ成により先ず得られる利点とは電
流パルスのサイン状長さ変調に基づき補償電流中高い基
本振動成分と、たんにわずかな過振動成分（これはパル
ス周波数増大と共に減少する）とが存在するということ
であ八さらに別の利点とするところは電源電圧ないし電
源の無効電流成分に対しての基本振動波の位相を変化さ
せずに、基本波の振幅をパルス長の変化により連続的に
可変できることである。
そのことから、第３の利点として、誘導性と容ｆＩｋ性
補償領域との間での連続的移行が得られる。
補償領域との間での連続的移行が得られる。
例えば、補償すべき無効電流成分が、誘導性から容量性
領域へ切換わると、無効電流インバータにおいて、先ず
容量性の補償電流が７ぐルス幅の減少によって低減制御
される。
領域へ切換わると、無効電流インバータにおいて、先ず
容量性の補償電流が７ぐルス幅の減少によって低減制御
される。
第１図は本発明の無効電流補償装置の１実施例のブロッ
ク接続図、第２図は第１図の回路にて生じる電流及び電
圧の相対的位置関係を示すベクトル図、第６ａ図、第３
ｂ図は第２図の電流及び電圧の時間経過な示す波形図、
第３Ｃ図は長さ変調された補（ｆｆＩＬ流の時間経過を
示す波形図、第６ｄ図は第３Ｃ図の補償電流に対する強
制転流されるインバータ弁の制御の時間経過な示す波形
図、第４図は第３Ｃ図の補償電流に対する第１図の制御
ユニットにおけるロジックパルスの時間経過な示す波形
図、第５図は第４図のロジックパルスのロジック結合に
係る真理値表を示す図、第６図は第１図の制御ユニット
の実施例を示す接続図、第７図は３相交流電源における
ずらしたクロック制御の行なわれる２つのインバータブ
リッジの配置構成図、第８図は第７図のずれたクロック
制御の際の補償電流のパルス位相ずれを示す波形図であ
る。 ５・・・負荷、６・・・電流測定装置、７・・・電圧測
定装置、８・・・移相器、１１・・・制御ユニット、１
２・・・パルス長変調器、１３・・・第１乗算器、１６
・・・第２乗算器、１７・・・パルス周波数発生器、２
２・・・極性検出器。
ク接続図、第２図は第１図の回路にて生じる電流及び電
圧の相対的位置関係を示すベクトル図、第６ａ図、第３
ｂ図は第２図の電流及び電圧の時間経過な示す波形図、
第３Ｃ図は長さ変調された補（ｆｆＩＬ流の時間経過を
示す波形図、第６ｄ図は第３Ｃ図の補償電流に対する強
制転流されるインバータ弁の制御の時間経過な示す波形
図、第４図は第３Ｃ図の補償電流に対する第１図の制御
ユニットにおけるロジックパルスの時間経過な示す波形
図、第５図は第４図のロジックパルスのロジック結合に
係る真理値表を示す図、第６図は第１図の制御ユニット
の実施例を示す接続図、第７図は３相交流電源における
ずらしたクロック制御の行なわれる２つのインバータブ
リッジの配置構成図、第８図は第７図のずれたクロック
制御の際の補償電流のパルス位相ずれを示す波形図であ
る。 ５・・・負荷、６・・・電流測定装置、７・・・電圧測
定装置、８・・・移相器、１１・・・制御ユニット、１
２・・・パルス長変調器、１３・・・第１乗算器、１６
・・・第２乗算器、１７・・・パルス周波数発生器、２
２・・・極性検出器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 交流屯田電源において無効電流成分ケ補償する無
効′１（ｌ力補償装置であって、（ａ） 交流鉤圧電源
（１８）に接続さるべき交流電圧入力側（１９）と直流
出力側（２０））−１１有するインバータブリッジ回路
を設け、（ｂ） インバータブリッジ回路のすべてのブ
リッジ分岐に強制転流されたインバータ弁（１・・・４
）を設は該インバータ弁は直流出力（ＩＩｔｌ（２０）
に・Ｃ固定された電流方向がイ４ｉられるように配置さ
れＣおり、 （Ｃ）交流電圧入力側（１９）に並列接続のコンデンサ
（９）ｔＸ−設け （ｄ）１μ流出力側（２０）に平滑チョークだめの手段
な設け、 （Ｑ） インバータブリッジ回路はその交流電圧入力側
（１９）におい′Ｃ１交流電圧電源（１８）の周波Ｖよ
り大のパルス周波ｆｉｌ！（ｆ）の近似的に矩形状電流
パルスの形の補償電流（Δ工）な受取り、 （ｆ） 前記電流パルスはその極性及び長さの点で正弦
関数に従つ゛Ｃ変調されており、該変長は補償電流（Δ
工）の基本振動が無効電流成分（より）に対して周波数
と振幅の点では同じであるが位相の点では１８０°ずれ
・Ｃいるようになされていることる・特徴とする無効電
力補償装置。 ２ 強制転流されるインバータ弁（１゜・・・、４）は
部所サイリスクである特許請求の範囲第１項記載の補償
装置。 乙、 強制転流されるインバータ弁（１，・・・、４）
の制御のための手段はｆｌｊｌｉ ｍ１’＋ユニツト（
１１）とこれに接続されたパルス長変調５（１２）とを
有し、該変調器はパルス周波数（ｆ）により、無効電流
成分（より）の大きさと位相に依存する制御電圧（ＵＢ
）Ｋ従つＣ長さ変調されたパルスな転流過程の制御のた
めｊｊ制御ユニツ）（１１）へ送出するようにした前記
特許請求の範囲各項のうち１に記載の補償装置。 ４、 制御電圧（ＵＳ）の形成のため第１乗算器（１３
）を設け、該乗算器は交流電圧電源（１８）の電源電圧
（ＵＮ ’）に対して９０ の角度だけ位相ずれした基
準電圧（ＵＲ）ないし増幅された基準電圧（ａ−ＵＲ）
ン乗算係数（Ｍ）と乗算し、該乗算係数の大きさは無効
電流成分（ＸＢ’）の大きさに比例するようにし、さら
に前記乗算係数は無効電流成分（ＩＢ）が誘導性と容量
性領域との開で切換わる際その符号が変わるようにした
特許請求の範囲第６項記載の補償装置。 ５、基準（（’ｉ圧（ＵＲ）は電源電圧（ＵＮ）から電
圧器 測定装置（７）と後置接続の移相刻（８）とに により２！ス出され、電源電圧（ＵＮ）より遅れＸなる
ようにした特許請求の範囲第４項記載の補償装置。 ６、乗算係数（Ｍ）の形成のため第２の乗算器（１６）
＆設は該第２乗算器の一方の入力側が、反転アンプ（１
５）な介し′Ｃ移相器（８）の出力１１１＋と接続され
、その他方の入力側が、電流測定装置（６）と接続され
、該電流測定装置は交流電圧信号（１８）に接続され′
Ｃいる負荷（５）を流れる負荷電流（１）を測定し、大
きさと位相の点で負荷電流（１）に相応する交流電圧信
号な第２乗♂）：器（１６）に送出するようにした特許
請求の範囲第５項Ｒｃ載の補償装置。 ２ パルス周波数（ｆ）は電源電圧（ＵＮ）の周波数よ
り遥かに大、世１えは１０ ＫＨ２より大である前記特
許請求の範囲各項のうち１記載の補償装置。 ８、（ａ） 同種のインパークブリッジ回路（２７゜２
８）を複敷設け、 （ｂ） インバータブリッジ回路（２７，２８）並 を前列に交流電圧電源（１８）に接続し、（Ｃ） 各イ
ンバータブリッジ（２７，２８）は補償電流（Δ工１．
Δ工２）な受取り、その際補償′電流の′４流パルスは
同一周波数（ｆ）を有し、但し、相互にずれ角（β）だ
けずれて現われるようにした特許請求の範囲第１項記載
の補イアｊ装置。 ９ ずれ角（β）の確定のための手段な設け、その際補
償ｔｌｊ流（Δ工ｌ、Δ工、）の重畳の際過振動成分が
最小値ケとるようにした特許請求の範囲
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH554883 | 1983-10-12 | ||
| CH5548/83-0 | 1983-10-12 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6098830A true JPS6098830A (ja) | 1985-06-01 |
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ID=4295425
Family Applications (1)
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| JP59209938A Pending JPS6098830A (ja) | 1983-10-12 | 1984-10-08 | 無効電力補償装置 |
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