JPS62201065A - 電力変換装置の起動方法 - Google Patents
電力変換装置の起動方法Info
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- JPS62201065A JPS62201065A JP61039105A JP3910586A JPS62201065A JP S62201065 A JPS62201065 A JP S62201065A JP 61039105 A JP61039105 A JP 61039105A JP 3910586 A JP3910586 A JP 3910586A JP S62201065 A JPS62201065 A JP S62201065A
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- control circuit
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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】
〔発明の技術分野〕。
本発明は交流電力を定電圧の直流電力に変換する電力変
換装置の起動方法に関する。
換装置の起動方法に関する。
最近、交流電力を定電力の直流電力に変換する電力変換
装置の1つとしてパルス幅変調制御(PWM)コンバー
タが提案されている。(特願昭57−171886等)
。
装置の1つとしてパルス幅変調制御(PWM)コンバー
タが提案されている。(特願昭57−171886等)
。
このPWMコンバータは直流電圧がほぼ一定になるよう
に、電源からの入力電流を電源電圧と同相の正弦波に制
御するもので、入力力率が常に1に保持され、かつ入力
電流に含まれる高調波成分が少ないという特長を持って
いる。すなわち、アクティブフィルタと交直電力変換器
の機能を合わせ持つものと言うことができる。
に、電源からの入力電流を電源電圧と同相の正弦波に制
御するもので、入力力率が常に1に保持され、かつ入力
電流に含まれる高調波成分が少ないという特長を持って
いる。すなわち、アクティブフィルタと交直電力変換器
の機能を合わせ持つものと言うことができる。
このPWMコンバータはパルス幅変調制御するために数
百〜数千ヘルツの周波数でスイッチングしなければなら
ず一般には大電力トランジスタやゲートターンオフサイ
リスタ(GTO)等の自己消弧素子で構成される。
百〜数千ヘルツの周波数でスイッチングしなければなら
ず一般には大電力トランジスタやゲートターンオフサイ
リスタ(GTO)等の自己消弧素子で構成される。
従来、このようなPWMコンバータを起動投入する場合
、主開閉器投入後、いきなりコンバータのゲート信号を
活かし、定常運転に入っていた。
、主開閉器投入後、いきなりコンバータのゲート信号を
活かし、定常運転に入っていた。
前記PWMコンバータを構成する素子(GTO等)の定
格値に余裕がある場合は、上記起動法によっても問題が
ないが、変換器の大容量化に伴ない上記構成素子の定格
値もぎりぎりに設計されるようになり、電圧及び電流の
余裕も小さくなるのが現状である。この場合、上記起動
法によって過大な電流が流れ、自己消弧素子のしゃ断能
力を超えることがある。このため、当該自己消弧素子が
破壊され、運転不能におちいるという問題が発生した。
格値に余裕がある場合は、上記起動法によっても問題が
ないが、変換器の大容量化に伴ない上記構成素子の定格
値もぎりぎりに設計されるようになり、電圧及び電流の
余裕も小さくなるのが現状である。この場合、上記起動
法によって過大な電流が流れ、自己消弧素子のしゃ断能
力を超えることがある。このため、当該自己消弧素子が
破壊され、運転不能におちいるという問題が発生した。
〔発明の目的〕
本発明は以上の問題点に鑑みてなされたもので、前記P
WMコンバータの起動法の改善を図り、起動時の突入電
流の発生を防止し、構成素子の破壊防止を図った電力変
換装置を提供することを目的とする。
WMコンバータの起動法の改善を図り、起動時の突入電
流の発生を防止し、構成素子の破壊防止を図った電力変
換装置を提供することを目的とする。
本発明は、交流電源と、該交流電源に主開閉器を介して
接続されたパルス幅変調制御(P W M )コンバー
タと、このPWNコンバータの直流側に接続された平滑
コンデンサと、この平滑コンデンサを直流電圧源とする
負荷装置と、前記平滑コンデンサの直流電圧を検知して
基準電圧に応じた値に制御する直流電圧制御回路と、当
該直流電圧制御回路の出力信号に応じて前記交流電源か
ら供給される電流を制御する入力電流制御回路と、当該
入力電流制御回路からの出力信号に応じて前記PWMコ
ンバータの交流側発生電圧を制御するパルス幅変調制御
回路とからなる電力変換装置において、起動時、まず主
開閉器を投入し、前記平滑コンデンサを電源電圧の整流
値まで充電し1次に前記直流電圧制御回路に与えられる
基準電圧を前記整流値相当に設定し、その状態で前記P
WMコンバータのグー1−信号を活かし、その後、上記
直流電圧の基準電圧を除々に定格値まで立上げるように
することにより、起動時の突入電流を防止し構成素子の
破壊を防止している。
接続されたパルス幅変調制御(P W M )コンバー
タと、このPWNコンバータの直流側に接続された平滑
コンデンサと、この平滑コンデンサを直流電圧源とする
負荷装置と、前記平滑コンデンサの直流電圧を検知して
基準電圧に応じた値に制御する直流電圧制御回路と、当
該直流電圧制御回路の出力信号に応じて前記交流電源か
ら供給される電流を制御する入力電流制御回路と、当該
入力電流制御回路からの出力信号に応じて前記PWMコ
ンバータの交流側発生電圧を制御するパルス幅変調制御
回路とからなる電力変換装置において、起動時、まず主
開閉器を投入し、前記平滑コンデンサを電源電圧の整流
値まで充電し1次に前記直流電圧制御回路に与えられる
基準電圧を前記整流値相当に設定し、その状態で前記P
WMコンバータのグー1−信号を活かし、その後、上記
直流電圧の基準電圧を除々に定格値まで立上げるように
することにより、起動時の突入電流を防止し構成素子の
破壊を防止している。
第1図は、本発明の電力変換装置の実施例を示す構成図
である。
である。
図中、SUPは単相交流電源、SWLは主開閉器、Ls
は交流リアクトル、C0NWはPWMコンバータ、C4
は直流平滑コンデンサ、LOADは負荷装置、Roは充
電用抵抗器、sw2. sw。
は交流リアクトル、C0NWはPWMコンバータ、C4
は直流平滑コンデンサ、LOADは負荷装置、Roは充
電用抵抗器、sw2. sw。
は直流開閉器である。
コンバータC0NVは、自己消弧素子(例えばゲートタ
ーンオフサイリスタGTO)S、〜Sいホイーリングダ
イオードD工〜D4及び直流リアクトルQi、Q、で構
成されている。
ーンオフサイリスタGTO)S、〜Sいホイーリングダ
イオードD工〜D4及び直流リアクトルQi、Q、で構
成されている。
また平滑コンデンサcdの直流電圧■6を検出するため
に分圧抵抗器R1,R2及び絶縁アンプISOが用いら
れる。
に分圧抵抗器R1,R2及び絶縁アンプISOが用いら
れる。
さらに交流入力電流工sを検出するため変流器CT s
が、また電圧電源VSを検出するために変成器PTが用
意されている。
が、また電圧電源VSを検出するために変成器PTが用
意されている。
制御回路としては起動制御回路STC,比較器C工〜C
い演算増幅器OA□、OA2、制御補償回路Gv(S)
、 GI(S) 、乗算器ML、加乗器A、 PWN
搬送波発生器TRG、シュミット回路SHよ。
い演算増幅器OA□、OA2、制御補償回路Gv(S)
、 GI(S) 、乗算器ML、加乗器A、 PWN
搬送波発生器TRG、シュミット回路SHよ。
SH,、ゲート制御回路GC工、GC2が用意されてい
る。
る。
まず、定常運転時のPWNコンバータの動作を説明する
。
。
まず、絶縁アンプISOを介して検出された直流電圧V
dと、起動制御回路STCからの電圧指令値Vd’を比
較器C0に入力し偏差εv=v−−v。
dと、起動制御回路STCからの電圧指令値Vd’を比
較器C0に入力し偏差εv=v−−v。
を求める。当該偏差ayは、制御補償回路に入力され1
M分増幅あるいは比例増幅されて、入力電流Isの波高
値指令工、どなる。
M分増幅あるいは比例増幅されて、入力電流Isの波高
値指令工、どなる。
当該波高値指令工ゆは乗算器MLに入力され、もう一方
の入力sinωtと掛は合わせられる。当該入力信号s
inωtは電源電圧VS=V、・sinωtに同期した
単位正弦波で、当該電源電圧を検出し、演算増幅器OA
□を介して定数倍(1/V、倍)することによって求め
られる。
の入力sinωtと掛は合わせられる。当該入力信号s
inωtは電源電圧VS=V、・sinωtに同期した
単位正弦波で、当該電源電圧を検出し、演算増幅器OA
□を介して定数倍(1/V、倍)することによって求め
られる。
乗算器MLの出力信号Is*は電源から供給されるべき
電流の指令値を与えるもので1次式のようになる。
電流の指令値を与えるもので1次式のようになる。
Is’=1.・sinω1 ・・・ ■入力
電流I、は変流器CTsによって検出され、比較器C2
に入力される。比較器C2によって、上記指令値工、*
と検出値rsが比較され、偏差ε工=Is*−I、が求
められる。当該偏差ε工は次の制御補償回路GI(S)
に入力され、反転増幅CKx倍)される。加算器Aは当
該制御補償回路Gz(S)の出力信号−に工・E工と、
前述の単位正弦波sinωtを演算増幅器○A2を介し
て定数倍(Ks倍)した補償信号に3−sinωtとを
加算し、パルス幅変調制御のための制御入力信号e工を
与える。
電流I、は変流器CTsによって検出され、比較器C2
に入力される。比較器C2によって、上記指令値工、*
と検出値rsが比較され、偏差ε工=Is*−I、が求
められる。当該偏差ε工は次の制御補償回路GI(S)
に入力され、反転増幅CKx倍)される。加算器Aは当
該制御補償回路Gz(S)の出力信号−に工・E工と、
前述の単位正弦波sinωtを演算増幅器○A2を介し
て定数倍(Ks倍)した補償信号に3−sinωtとを
加算し、パルス幅変調制御のための制御入力信号e工を
与える。
e(=−に18i1+Ks1sinωt −(2)パ
ルス幅変調制御は公知の手法で、搬送波発生器TRG、
比較器C3,Cいシュミット回路SH1゜SH,、及び
ゲート制御回路G C,、G C,によって当該制御を
行っている。
ルス幅変調制御は公知の手法で、搬送波発生器TRG、
比較器C3,Cいシュミット回路SH1゜SH,、及び
ゲート制御回路G C,、G C,によって当該制御を
行っている。
第2図は、そのパルス幅変調制御の動作説明を行うため
のタイムチャート図である。
のタイムチャート図である。
信号X、xは搬送波発生器TRGから出力される搬送波
信号でXはXの反転値である。
信号でXはXの反転値である。
比較器C3によって制御入力信号eLと搬送波Xを比較
し、自己消弧素子S1とS2のゲート信号g工、を作る
。すなわち、ei≧Xのとき、シュミット回路SH1は
4t I ITの信号を出力し、素子S11にオン信号
、索子S2にオフ信号を与える。逆にei<Xのとき、
SH,は110 ITの信号を出力し、素子S1にオフ
信号、素子S2にオン信号を与える。
し、自己消弧素子S1とS2のゲート信号g工、を作る
。すなわち、ei≧Xのとき、シュミット回路SH1は
4t I ITの信号を出力し、素子S11にオン信号
、索子S2にオフ信号を与える。逆にei<Xのとき、
SH,は110 ITの信号を出力し、素子S1にオフ
信号、素子S2にオン信号を与える。
また、比較器C4によって、制御入力信号e、と搬波数
Xを比較し、自己消弧素子S、とS4のゲート信号g工
2を作る。すなわち+ el≧Xのとき、シュミット回
路SH,は81 L gの信号を出力し、素子S4にオ
ン信号、素子S1にオフ信号を与える。
Xを比較し、自己消弧素子S、とS4のゲート信号g工
2を作る。すなわち+ el≧Xのとき、シュミット回
路SH,は81 L gの信号を出力し、素子S4にオ
ン信号、素子S1にオフ信号を与える。
逆にet<Xのとき、SH2は740 ITの信号を出
力し、素子S4にオフ信号、素子S、にオン信号を与え
る。
力し、素子S4にオフ信号、素子S、にオン信号を与え
る。
コンバータC,ONVの交流側発生電圧VC4ま、素子
S1とS4がオンのとき(又はS2と83カ〜オフのと
き) Ic V c = + V 、i トなり、素子
S、とs 、 力<オンのとき(又はS工とS、がオフ
のとき)にV、= −vdとなる。他のモード(例えば
、SlとS、がオン)ではVc=oとなる。
S1とS4がオンのとき(又はS2と83カ〜オフのと
き) Ic V c = + V 、i トなり、素子
S、とs 、 力<オンのとき(又はS工とS、がオフ
のとき)にV、= −vdとなる。他のモード(例えば
、SlとS、がオン)ではVc=oとなる。
この結果、コンバータの交流側発生電圧VCは第2図の
最下部の波形のようになる。破線はその平均値を示すも
ので、PWN制御の入力信号e工に比例した値となる。
最下部の波形のようになる。破線はその平均値を示すも
ので、PWN制御の入力信号e工に比例した値となる。
すなわち、比例定数をK。
とじた場合、
vc(破線値)”Kc” et ”’ ■を満足す
る。
る。
搬波数X、Yを使って、素子対S工とS2及びS。
とS4を上記のように制御することにより、コンバータ
の交流側発生電圧VCは、搬送波周波数の2倍の周波数
でPWN制御されることになる。
の交流側発生電圧VCは、搬送波周波数の2倍の周波数
でPWN制御されることになる。
入力電流■sは、上記コンバータの交流側発生電圧VC
を調整することにより制御される。
を調整することにより制御される。
Is”>I3のとき偏差εI”Is’ Isは正の値
となり、0式で示した制御入力信号8Lを減少させる。
となり、0式で示した制御入力信号8Lを減少させる。
交流リアクトルLsには電源電圧VSと、上記コンバー
タの交流側発電土圧vcとの差電圧VL=VS−VCが
印加される。
タの交流側発電土圧vcとの差電圧VL=VS−VCが
印加される。
8Lが減少した結果、VCもそれに比例して減少し、リ
アクトル印加電圧■、を増大させる。従って、入力電流
Isは図の矢印の方向に増加しIS’=FIs東となる
。
アクトル印加電圧■、を増大させる。従って、入力電流
Isは図の矢印の方向に増加しIS’=FIs東となる
。
逆にI!3’<I!3となった場合、偏差ε工は負の値
となり、0式で示した制御入力信号eiを増加させる。
となり、0式で示した制御入力信号eiを増加させる。
その結果vcもそれに比例して増加し、リアクトル印加
電圧vLを減少させる。故に入力電流Isが減少し、や
はりl5=I5’となるように制御される。
電圧vLを減少させる。故に入力電流Isが減少し、や
はりl5=I5’となるように制御される。
入力電流の指令値工s*を正弦波状に変化させれば、そ
れに追従して、入力ffi流工sも正弦波状に制御され
る。
れに追従して、入力ffi流工sも正弦波状に制御され
る。
ここで、演算増幅器○A2の出力信号に5−sinωL
について説明する。
について説明する。
比例定数Ksは、電源電圧の波高値v、、に対して、K
s=V、、l/Kcに選ばれる。Koは0式の比例定数
である。
s=V、、l/Kcに選ばれる。Koは0式の比例定数
である。
この結果、コンバータの交流側発生電圧VCとしては、
次式で示される値となる。
次式で示される値となる。
V(=K(−el
= KG (−Kl ・t I+ K5−sinωt)
=−KcKxE工+vIl−5inωt ・・・ (イ
)故に交流リアクトルLsに印加される電圧vLは、次
式のようになる。
=−KcKxE工+vIl−5inωt ・・・ (イ
)故に交流リアクトルLsに印加される電圧vLは、次
式のようになる。
v、=Vs−Vc
= vll j sin ω t+ KcK工 ε ニ
ー vIl −sin ω t=KcK工ε工 =K(Kl (Is東−Is) ・・・ ■す
なわち、演算増幅器○A2の出力信号Ks−5inωt
は、電源電圧v3=vゆ・sinωを相当分を打ち消す
ように補償するもので、0式のように、交流リアクトル
Lsに印加される電圧vLが、電源電圧vsによって左
右されないようにしたものである。
ー vIl −sin ω t=KcK工ε工 =K(Kl (Is東−Is) ・・・ ■す
なわち、演算増幅器○A2の出力信号Ks−5inωt
は、電源電圧v3=vゆ・sinωを相当分を打ち消す
ように補償するもので、0式のように、交流リアクトル
Lsに印加される電圧vLが、電源電圧vsによって左
右されないようにしたものである。
次に、直流平滑コンデンサcdの電圧■6の制御動作を
説明する。
説明する。
比較器C工によって、直流電圧検出値V、とその指令値
■d*を比較する。V a’> V dの場合、偏差ε
Vは正の値となり、制御補償回路Gv (S)を介して
入力電流波高値工、を増加させる。入力電流指令値13
京は、0式で示したように電源電圧v5と同相の正弦波
で与えられる。故に、実入力電流Isが前述の如く、l
3=Is”に制御されるものとすれば、上記波高値工、
が正の値のとき、次式で示される有効電力Psが単相電
源SUPから、コンバータC0NVを介して直流コンデ
ンサC4に供給される。
■d*を比較する。V a’> V dの場合、偏差ε
Vは正の値となり、制御補償回路Gv (S)を介して
入力電流波高値工、を増加させる。入力電流指令値13
京は、0式で示したように電源電圧v5と同相の正弦波
で与えられる。故に、実入力電流Isが前述の如く、l
3=Is”に制御されるものとすれば、上記波高値工、
が正の値のとき、次式で示される有効電力Psが単相電
源SUPから、コンバータC0NVを介して直流コンデ
ンサC4に供給される。
Ps=VsXIs
= Vm ・I 、 (sin (IJ t)”=VI
l・I、 (1−CO82(1) t) / 2 ・
・・QE9、従って、エネルギーPs−tが直流コンデ
ンサcdに(1/2)・Cdv、2として蓄積され、そ
の結果、直流電圧V、が上昇する。
l・I、 (1−CO82(1) t) / 2 ・
・・QE9、従って、エネルギーPs−tが直流コンデ
ンサcdに(1/2)・Cdv、2として蓄積され、そ
の結果、直流電圧V、が上昇する。
逆にv −< v 、となった場合、偏差εVは負の値
となり、制御補償回路Gv(S)を介して上記波高値工
、を減少させ、ついには工。くOとする。故に、有効電
力Psも負の値となり、今度は、エネルギーPstが直
流コンデンサcdから電源に回生される。その結果、直
流電圧Vdは低下し、最終的にvd=vd*に制御され
る。
となり、制御補償回路Gv(S)を介して上記波高値工
、を減少させ、ついには工。くOとする。故に、有効電
力Psも負の値となり、今度は、エネルギーPstが直
流コンデンサcdから電源に回生される。その結果、直
流電圧Vdは低下し、最終的にvd=vd*に制御され
る。
負荷装置11LOADは例えば、公知のPWNインバー
タ駆動誘導電動機等があり、直流電圧源たる直流コンデ
ンサCdに対して、電力のやりとりを行う。負荷装置L
OADが電力を消費すれば、直流電圧V、が低下するが
、上記制御によって電源から有効電圧Psを供給して常
にV、&?V、”に制御される。
タ駆動誘導電動機等があり、直流電圧源たる直流コンデ
ンサCdに対して、電力のやりとりを行う。負荷装置L
OADが電力を消費すれば、直流電圧V、が低下するが
、上記制御によって電源から有効電圧Psを供給して常
にV、&?V、”に制御される。
逆に負荷装置から電力回生(誘導電動機を回生運転した
場合)が行われると、vdが一旦上昇するが、その分、
電源SUPに有効電力を回生ずることにより、やはり、
vd←v、*どなる。
場合)が行われると、vdが一旦上昇するが、その分、
電源SUPに有効電力を回生ずることにより、やはり、
vd←v、*どなる。
すなわち、負荷装[LOADの電力消費あるいは電力回
生に応じて、電源SUPから供給する電力Psが自動的
に調整されているのである。
生に応じて、電源SUPから供給する電力Psが自動的
に調整されているのである。
このとき、入力電流工sは電源電圧と同相あるいは逆相
(回生時)の正弦波に制御されるので、当然入力力率=
1で、高調波成分はきわめて小さい値となっている。
(回生時)の正弦波に制御されるので、当然入力力率=
1で、高調波成分はきわめて小さい値となっている。
次に、起動制御回路STCの動作説明を行う。
第3図は第1図の起動制御回路STCの具体的な実施例
を示す構成図である。
を示す構成図である。
図中、ASよ、A S、はアナログスイッチ、MML〜
MM、は遅延回路、ANDは論理積回路、RAMPは、
ランプ回路、ADは加算器、VRはバイアス電圧設定器
をそれぞれ示す。
MM、は遅延回路、ANDは論理積回路、RAMPは、
ランプ回路、ADは加算器、VRはバイアス電圧設定器
をそれぞれ示す。
第4図は、第3図の各部の信号の動作を表わすタイムチ
ャート図である。
ャート図である。
まず、アナログスイッチAS□をオンさせることにより
信号SG、は“11”となり、制御電源が投入される。
信号SG、は“11”となり、制御電源が投入される。
遅延回路MM□は信号SG、を時間T1だけ遅らせて論
理積回路ANDの一方に入力する。
理積回路ANDの一方に入力する。
別のアナログスイッチAS2は第1図の主開閉器SW工
を投入するためのものであるが、実際には上記論理積回
路ANDを介して得られた信号SGaで主開閉器SW1
を投入するようにしている。
を投入するためのものであるが、実際には上記論理積回
路ANDを介して得られた信号SGaで主開閉器SW1
を投入するようにしている。
すなわち、AS2がオン状態になってAND回路に′1
″の信号が入力され、かつ遅延回路MM工の出力がII
I IIになったときにSGaはII 1 jlとな
り主開閉器SW、を投入する。故にASlの投入後、時
間T工をすぎなければ、SWlは投入できない。
″の信号が入力され、かつ遅延回路MM工の出力がII
I IIになったときにSGaはII 1 jlとな
り主開閉器SW、を投入する。故にASlの投入後、時
間T工をすぎなければ、SWlは投入できない。
次に遅延回路MM2は信号SGaを時間T2だけ遅らせ
て信号SG、を作る。信号SGbが1”になると、第1
図の直流スイッチSW2が投入される。さらに遅延回路
MM、を介して信号SGcを作る。SG、はSG、より
時間T、たけ遅れて立上がり、第1図のゲート制御回路
GC□、GC2のゲートブロックを解除する。ここで、
はじめて自己消弧素子S工〜S4にゲート信号が送られ
るようになる。
て信号SG、を作る。信号SGbが1”になると、第1
図の直流スイッチSW2が投入される。さらに遅延回路
MM、を介して信号SGcを作る。SG、はSG、より
時間T、たけ遅れて立上がり、第1図のゲート制御回路
GC□、GC2のゲートブロックを解除する。ここで、
はじめて自己消弧素子S工〜S4にゲート信号が送られ
るようになる。
信号SGcは、1つは遅延回MM4を介してランプ回路
RAMPに入力される。MM4の遅延時間がT4である
。ランプ回路RAMPはMM4がII I 11になっ
た時点から時間T6 の間に除々に立上る信号SG、を
出力する。当該信号SGdは第1図の直流電圧指令値7
6京の一部となる。
RAMPに入力される。MM4の遅延時間がT4である
。ランプ回路RAMPはMM4がII I 11になっ
た時点から時間T6 の間に除々に立上る信号SG、を
出力する。当該信号SGdは第1図の直流電圧指令値7
6京の一部となる。
また信号SGcは別の遅延回路MM、に送られ時間T、
だけ遅らた信号SGfを作る。ここで、時間T5は時間
(T 4 + ’r s )より大きく選ばれる。信号
SG、によって、第1図の直流スイッチSw3が投入さ
れる。
だけ遅らた信号SGfを作る。ここで、時間T5は時間
(T 4 + ’r s )より大きく選ばれる。信号
SG、によって、第1図の直流スイッチSw3が投入さ
れる。
第5図、第4図のモードで第1図のスイッチを投入した
ときの直流電圧vdと、入力電流工sの値を示すもので
ある。
ときの直流電圧vdと、入力電流工sの値を示すもので
ある。
まず、信号SGoによって0点で制御電源が投入される
。次に時間T4後(a点)、信sGaが立上り、第1図
の主開閉器SW1が投入される。すると、交流電源SU
Pから交流リアクトルLs、ホイーリングダイオードD
工〜D4及び充電抵抗器R0を介して、平滑コンデンサ
cdに直流電圧vd=v、が充電される。ここでV、は
交流電圧v8の波高値である。この充電時間は、抵抗R
,とコンデンサcdの時定数によって決まり、そのとき
の入力電流Isの最大値ISxは抵抗値R6にょって制
限される。
。次に時間T4後(a点)、信sGaが立上り、第1図
の主開閉器SW1が投入される。すると、交流電源SU
Pから交流リアクトルLs、ホイーリングダイオードD
工〜D4及び充電抵抗器R0を介して、平滑コンデンサ
cdに直流電圧vd=v、が充電される。ここでV、は
交流電圧v8の波高値である。この充電時間は、抵抗R
,とコンデンサcdの時定数によって決まり、そのとき
の入力電流Isの最大値ISxは抵抗値R6にょって制
限される。
a点から時間T2後(b点)、信号SGbが立上り、直
流スイッチSW2が投入され、充電抵抗R0はショート
される。さらにb点から時間T3後(C点)、信号SG
cが立上り、ゲート制御回路GC工。
流スイッチSW2が投入され、充電抵抗R0はショート
される。さらにb点から時間T3後(C点)、信号SG
cが立上り、ゲート制御回路GC工。
GC,のゲートブロックが解除され、素子81〜S4に
ゲート信号が加えられるようになる。
ゲート信号が加えられるようになる。
従来、この時点で直流電圧指令値Vd京の設定値がまち
まちであったため、最悪条件下では第5図の破線の入力
電流値ISzのように過大な電流が流れ、素子のしゃ断
電流許容値I s(MAX)を超えてしまう。このよう
なとき、素子81〜S4にオフゲート信号を与えれば、
当然素子破壊を発生し、動作不能におちいるものである
。
まちであったため、最悪条件下では第5図の破線の入力
電流値ISzのように過大な電流が流れ、素子のしゃ断
電流許容値I s(MAX)を超えてしまう。このよう
なとき、素子81〜S4にオフゲート信号を与えれば、
当然素子破壊を発生し、動作不能におちいるものである
。
本発明では、C点で第3図のランプ回路RAMPの出力
5Gd(Δvd*)を零にしている。しかも。
5Gd(Δvd*)を零にしている。しかも。
バイアス電圧設定器VRから、交流電源の電圧波高値v
1.lに相当する直流電圧指令値vsI、lを加算器A
Dを介して出力する。
1.lに相当する直流電圧指令値vsI、lを加算器A
Dを介して出力する。
■d京=vs、十ΔV1京 ・・・ ■すなわち、
ゲート信号投入時、直流電圧指令値はVd”=VSmと
なっており先に充電された電圧値V d” V−と等し
い値になっている。故に、偏差ε7=■d*−vdは零
となり、入力電流指令値15京の波高値工、も零になる
。
ゲート信号投入時、直流電圧指令値はVd”=VSmと
なっており先に充電された電圧値V d” V−と等し
い値になっている。故に、偏差ε7=■d*−vdは零
となり、入力電流指令値15京の波高値工、も零になる
。
従って、第5図のC点では入力電流は工s□のように小
さな電流が流れるにとどまる。
さな電流が流れるにとどまる。
次に、d点からランプ回路RAMPの出力Δ■−が除々
に大きくなり、それに伴なって、直流電圧指令値vd*
=vs、+Δ■4京も大きくなる。故に入力電流工sは
第5図のIS4のようにほぼ一定値となり、平滑コンデ
ンサC6の電圧V、を除々に増加させる。vd=vdo
になった時点(e点)で定格電圧となり、ランプ回路R
AMPの出力ΔV−の増加を止める。この後f点で、信
号SG、が立上り、直流スイッチSw3が投入され、負
荷に電力が供給されるようになる。
に大きくなり、それに伴なって、直流電圧指令値vd*
=vs、+Δ■4京も大きくなる。故に入力電流工sは
第5図のIS4のようにほぼ一定値となり、平滑コンデ
ンサC6の電圧V、を除々に増加させる。vd=vdo
になった時点(e点)で定格電圧となり、ランプ回路R
AMPの出力ΔV−の増加を止める。この後f点で、信
号SG、が立上り、直流スイッチSw3が投入され、負
荷に電力が供給されるようになる。
PWNコンバータの運転を停止させる場合には、上記起
動モードの逆を行なえばよい。
動モードの逆を行なえばよい。
以上、単相交流電源について説明したが、3相電源ある
いは他の多相電源でも同様に行なえることは言うまでも
ない。
いは他の多相電源でも同様に行なえることは言うまでも
ない。
以上のように本発明の電力変換装置の起動法によれば、
ゲート信号投入時に流れる過大電流を防止することがで
き、素子を破壊することなく確実に起動させることがで
きる。
ゲート信号投入時に流れる過大電流を防止することがで
き、素子を破壊することなく確実に起動させることがで
きる。
また、平滑コンデンサcdの直流電圧V、を滑らかに立
上げることができ、結果的には起動時間が短縮される。
上げることができ、結果的には起動時間が短縮される。
さらに起動順序が画一化されることにより、自動的に起
動できるようになり、省力化が図れる。
動できるようになり、省力化が図れる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の電力変換装置の実施例を示す構成図、
第2図は第1図の装置のパルス幅変調制御動作を説明す
るためのタイムチャート図、第3図は第1図の起動制御
回路の具体的実施例を示す構成図、第4図は第3図の各
部の波形を示すタイムチャート図、第5図は、第1図の
装置の起動時の直流電圧vd及び入力電流Is(実効値
)を示すタイムチャート図である。 SUP・・・単相交流電源、SWi・・・主開閉器、R
3・・・交流リアクトル。 CON V・・・PWMコンバータ本体、sw、、sw
、・・・直流スイッチ、 Cd・・・平滑コンデンサ、LOAD・・・負荷、R,
・・・充電抵抗器、 S工〜S4・・・自己消弧素子、 D1〜D4・・・ホイーリングダイオード。 Q、、Q、・・・直流リアクトル、 R工、R2・・・分圧抵抗、 ISO・・絶縁アンプ
。 CTs・・・変流器、 PT・・・変成器、○A
工、OA、・・・演算増幅器、 STC・・・起動制御回路、c1〜c4・・・比較器。 Gv(S)、 G工(S)・・・制御補償回路。 ML・・・乗算器、 A・・・加算器、SHよ、
SH2・・・シュミソ1〜回路、aC工、GC:2・・
・ゲート制御回路、TRG・・・搬送波発生器。 Q −へ 第4図 第5ffl
第2図は第1図の装置のパルス幅変調制御動作を説明す
るためのタイムチャート図、第3図は第1図の起動制御
回路の具体的実施例を示す構成図、第4図は第3図の各
部の波形を示すタイムチャート図、第5図は、第1図の
装置の起動時の直流電圧vd及び入力電流Is(実効値
)を示すタイムチャート図である。 SUP・・・単相交流電源、SWi・・・主開閉器、R
3・・・交流リアクトル。 CON V・・・PWMコンバータ本体、sw、、sw
、・・・直流スイッチ、 Cd・・・平滑コンデンサ、LOAD・・・負荷、R,
・・・充電抵抗器、 S工〜S4・・・自己消弧素子、 D1〜D4・・・ホイーリングダイオード。 Q、、Q、・・・直流リアクトル、 R工、R2・・・分圧抵抗、 ISO・・絶縁アンプ
。 CTs・・・変流器、 PT・・・変成器、○A
工、OA、・・・演算増幅器、 STC・・・起動制御回路、c1〜c4・・・比較器。 Gv(S)、 G工(S)・・・制御補償回路。 ML・・・乗算器、 A・・・加算器、SHよ、
SH2・・・シュミソ1〜回路、aC工、GC:2・・
・ゲート制御回路、TRG・・・搬送波発生器。 Q −へ 第4図 第5ffl
Claims (1)
- 交流電源と、該交流電源に主開閉器を介して接続された
パルス幅変調制御(PWN)コンバータと、このPWM
コンバータの直流側に接続された平滑コンデンサと、こ
の平滑コンデンサを直流電圧源とする負荷装置と、前記
平滑コンデンサの直流電圧を検知して基準電圧に応じた
値に制御する直流電圧制御回路と、当該直流電圧制御回
路の出力信号に応じて前記交流電源から供給される電流
を制御する入力制御回路と、当該入力電流制御回路から
の出力信号に応じて前記PWMコンバータの交流側発生
電圧を制御するパルス幅変調制御回路とからなる電力変
換装置において、起動時、まず主開閉器を投入し前記平
滑コンデンサを電源電圧の波高値まで充電し、次に、前
記直流電圧制御回路に与えられる基準電圧を前記波高値
相当に設定し、その状態で前記PWMコンバータのゲー
ト信号を活かし、その後上記直流電圧の基準電圧を除々
に電格値まで立上げるようにしたことを特徴とする電力
変換装置の起動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61039105A JPH0697851B2 (ja) | 1986-02-26 | 1986-02-26 | 電力変換装置の起動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61039105A JPH0697851B2 (ja) | 1986-02-26 | 1986-02-26 | 電力変換装置の起動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62201065A true JPS62201065A (ja) | 1987-09-04 |
| JPH0697851B2 JPH0697851B2 (ja) | 1994-11-30 |
Family
ID=12543789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61039105A Expired - Lifetime JPH0697851B2 (ja) | 1986-02-26 | 1986-02-26 | 電力変換装置の起動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0697851B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004045041A1 (ja) * | 2002-11-12 | 2004-05-27 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | 自動機械の制御装置 |
-
1986
- 1986-02-26 JP JP61039105A patent/JPH0697851B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004045041A1 (ja) * | 2002-11-12 | 2004-05-27 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | 自動機械の制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0697851B2 (ja) | 1994-11-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |