JPS6359771A - インバ−タの電圧制御方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、３相電圧形インバータの出力電圧を平均値
制御する電圧制御方法の改良に関する。

【従来の技術〕

第３図は、電圧形インバータ（直流固定方式）を用いて
構成される定電圧定周波数電源の主回路構成の１例を示
したもので、同図において、ＡＣは商用電源である。１
は３相交流を直流に変換する順変換器であって、全波整
流器からなる。２は平滑用リアトル、３は平滑用コンデ
ンサであって、両者によりフィルタ回路が構成されてお
り、順変換部１が出力する直流を平滑する。４は位相制
御方式の逆変換部であって、単相インバータ４Ａ、単相
インバータ４Ｂおよび単相インバータ４Ｃからなり、平
滑用コンデンサ３の端子電圧が供給される。インバータ
４Ａ、４Ｂおよび４Ｃは順次所定の位相差を与えられて
運転され、その方形波出力は出力側Ｙ結線の変圧器５を
通して、相別にフィルタ６Ａ、６Ｂおよび６Ｃに入力さ
れ、フィルタ６ＡからはＡ相電圧ＶＡ、フィルタ６Ｂか
らはＢ相電圧■、およびフィルタ６ｃからはＣ相電圧Ｖ
Ｃが取り出される。ｖｏは変圧器５の中性点電圧を示し
ている。

第４図は上記電圧形インバータの電圧制御回路部を示し
たもので、７はインバータの出力電圧を設定する電圧設
定器、８は電圧制御器である。この電圧制御器８には、
上記各インバータ４Ａ。

４Ｂおよび４Ｃのそれぞれの出力ＶＡ、■、および■。

を整流器９で整流した電圧と電圧設定器７による設定電
圧ＥＫとの偏差が電圧指令（信号）として供給される。

電圧制御器８は入力された電圧指令に対応した制御角指
令（信号）αを移相器１０Ａ、　　ＩＯＢおよびＩＯＣ
に供給する。移相器１０Ａ、ＩＯＢおよびｌＯｃは制御
角指令αを受けて位相処理した制御指令αえ、α、およ
びＩＣをパルス発生器１１Ａ、パルス発生器１１Ｂおよ
び　ＩＩＣに与える。パルス発生器１１Ａ。

１１ＢおよびｌＩＣはそれぞれ点弧パルスを作成してイ
ンバータ４Ａ、４Ｂおよび４Ｃに供給する。

〔発明が解決しようとする問題点〕 この従来の出力電圧制御は、インバータ出力電圧ＶＡ、
Ｖ、およびＶＣの３相平均電圧Ｅ、をフィードバックし
、設定電圧ＥＫに対する平均電圧Ｅｍａの偏差ε＝ＥＫ
　−Ｅ、ｄが０になるように各インバータの制御角の大
きさを制御するものであるため、３相負荷が平衡してい
る場合には各相の出力電圧ｖＡ、■８およびＶ、は設定
電圧ＥＫのレベルに制御されるが、何んらかの原因で上
記３相負荷に不平衡が生じた場合には、各出力電圧の平
衡が破れ、出力に相アンバランスが発生するという問題
があった。

この発明は上記問題を解消するためになされたもので、
負荷不平衡が発生しても、これに起因して出力電圧が不
平衡になるのを防止することができるインバータの電圧
制御方法を提供することを目的とする。

〔問題を解決するための手段〕

この発明は上記目的を達成するため、前記した平均値制
御を行うとともに、各相の出力電圧と３相平均電圧との
差を検出し、該それぞれの差信号を、相の補正信号とし
て、出力電圧を制御する構成としたものである。

〔作用〕

この発明では、出力電圧の平均値制御が行われるととも
に、相別の補正が行われるので、負荷不平衡が発生して
も、これに起因して電圧が不平衡になるのを防止するこ
とができる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は電圧制御回路部を示したものであって、２０Ａ
、２０Ｂおよび２０Ｃは、第３図に示したインバータの
出力電圧■１、Ｖｌｌおよび■、を整流する整流器であ
り、それぞれの整流出力（フィードバック電圧という）
をＥＡ、Ｅ！ｌおよびＥｃで示す。２１は２／３倍器で
あって、整流器９の出力が入力され３相平均電圧Ｅ。を
出力する。フィードバック電圧ＥＡは２／３倍器２１の
出力Ｅｎｄと突き合わされ、その偏差（信号）ε、＝（
Ｅ、ｄ−ＥＡ）はローパスフィルタ２２Ａを通してレベ
ル変換器（増幅器）２３Ａに入力される。

同様に、フィードバック電圧Ｅ、は２／３倍器２１の出
力と突き合わされ、その偏差ε、＝（Ｅ−ｄ　Ｅ＋＋）
はローパスフィルタ２２Ｂを通してレベル変換器２３Ｂ
に入力される。フィードバック電圧ＥＣも２／３倍器２
１の出力と突き合わされ、その偏差ε。＝　（Ｅ、、−
ＥＣ）はローパスフィルタ２２Ｃを通してレベル変換器
２３Ｃに入力される。レベル変換器２３Ａ、２３Ｂおよ
び２３Ｃの出力Δα１、Δα８、Δα、は位相補正信号
として移相器１０Ａ、ＩＯＢおよびＩＯＣの入力に加算
される。即ち、移相器１０Ａには制御角指令として（α
＋ΔαＡ）が、移相器１０Ｂには制御角指令として（α
＋Δα！＋）が、また、移相器１０Ｃには制御角指令（
α＋Δα、）が与えられる。他の構成は前記第３図のも
のと同じであるので、同一符号を付しその説明は省略す
る。第２図ｆａｌに制御角αに対するインバータ（例え
ば、インバータ４Ａ）の出力電圧特性を示し、第２図（
ｂｌに移相器（例えば、移相器　１０Ａ）の入出力特性
を示す。なお、レベル変換器２３Ａ〜２３Ｂは負の入力
に対しては出力動作しない動作特性となっている。

この構成において、今、インバータの３相負荷に不平衡
が生じ、インバータ出力電圧ＶＡ＜Ｖｌ＝Ｖ、＝ＥＸに
なったとすると、Ｅｘａ　　ＥＡ＞　０、Ｅ　ａａ　−
Ｅ　Ｈ＜　Ｑ、Ｅｎｄ−Ｅｃ＜ｏとなるので、位相補正
信号Δα１、Δα６、Δα。のうち、Δα８、Δα０は
、レベル変換器２３Ｂ、２３Ｃの動作特性から０レベル
であるが、位相補正信号Δα、は差（Ｅ□−ＥＡ）に対
応する有限の値となる。従って、移相器１０Ｂ、ＩＯＣ
には制御角指令αが与えられるが、移相器１０ＡにはΔ
α。

で補正された制御角指令（α＋ΔαＡ）が与えられる。

この結果、インバータ４Ｂおよび４Ｃの点弧位相は制御
角がαになるように調整され、インバータ４Ａの点弧位
相は制御角が（α＋ΔαＡ）になるように調整されるこ
とになり、インバータ４Ａの点弧位相はΔα１すなわち
不平衡分だけ進むので、インバータ４Ａ、４Ｂおよび４
Ｃの出力電圧はＶａ　＝Ｖｍ　＝Ｖｃ　”ＥＸとなる。

位相補正信号Δα４、Δα１、Δα。による制御角指令
の補正は該信号Δα＾、Δα８、ΔαＣの極性を指定す
ることなく行っても良いが、本実施例のように、位相補
正信号Δα１、Δα５、Δα。の極性がインバータ出力
電圧を上昇する向きである場合にのみ該位相補正信号を
用いて制御角を相別に補正するようにすると、制御系の
回路構成および制御動作が簡単で済み、その分、信頼性
に優れるという利点がある。

なお、上記実施例では、位相制御されるインバータの場
合について説明したが、この発明は、位相補正信号Δα
１、Δα３、Δα。と制御電圧制御器８の出力との和を
ＰＷＭ信号発生器に供給するようにうすれば、パルス幅
変調制御方式のインバータに実施して同様の効果を得る
ことができる。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明した通り、各相について、出力電圧
と３相平均電圧との偏差を求め該偏差を各相の補正値と
して３相出力の平均値制御を行う構成としたことにより
、負荷不平衡に起因して出力電圧が不平衡になるのを防
止することができ、従来に比して、良質の電力を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示すブロック構成図、第２
図（ａ）は上記実施例におけるインバータ出力電圧と制
御角との関係を示す特性図、第２図（ｂ）は移相器の入
出力特性図、第３図は電圧形インバータの主回路構成を
示すブロック図、第４図はインバータの従来の電圧制御
回路を示すブロック図である。 １−・Ｉ’ＩＩ変換器、４八〜４Ｃ−単相インバータ、
７−電圧設定器、８−・電圧制御器、９−整流器、１０
Ａ〜１０Ｃ・−・移相器、ＩＩＡ〜１１　Ｃ−パルス発
生器、２０Ａ〜２０　Ｃ−−一整流器、２３Ａ〜２３Ｃ
・・−レベル変換器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）３相電圧形インバータの３相出力電圧平均値をフ
   ィードバックして該平均値と設定電圧値との偏差が無く
   なるように出力電圧を制御するインバータの電圧制御方
   法において、各相の出力電圧値と上記平均電圧値との差
   を検出し、該それぞれの差を対応する相の制御量補正値
   として上記出力電圧を制御することを特徴とするインバ
   ータの電圧制御方法。
2. （２）前記差の極性がインバータ出力電圧を下げる向き
   である場合には制御量補正動作は行われないことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のインバータの電圧制
   御方法。