JP2701663B2 - リミッタ装置 - Google Patents
リミッタ装置Info
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- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電力用アクティブフ
ィルタなどのインバータを用いた電力変換装置の電流指
令信号作成回路のためのリミッタ装置に関する。
ィルタなどのインバータを用いた電力変換装置の電流指
令信号作成回路のためのリミッタ装置に関する。
【０００２】溶接機負荷などは、その通電周期が数サイ
クル通電、数サイクル休止の繰り返しとなるため、通電
時の負荷急変によるフリッカを生じやすい。このような
フリッカを補償するため、近時、電力用アクティブフィ
ルタなどのインバータを用いた電力変換装置を用いたフ
リッカ補償装置が提案されている。
クル通電、数サイクル休止の繰り返しとなるため、通電
時の負荷急変によるフリッカを生じやすい。このような
フリッカを補償するため、近時、電力用アクティブフィ
ルタなどのインバータを用いた電力変換装置を用いたフ
リッカ補償装置が提案されている。
【０００３】この電力用アクティブフィルタなどのイン
バータを用いた電力変換装置を用いたフリッカ補償装置
は、主回路に流れる負荷電流中から無効電流成分と高調
波電流成分を抽出して電流指令信号を作成し、これと逆
相の電流を電力用アクティブフィルタなどの電力変換装
置から系統に注入することにより、電源の電圧変動を抑
え、フリッカの発生を防止するものである。
バータを用いた電力変換装置を用いたフリッカ補償装置
は、主回路に流れる負荷電流中から無効電流成分と高調
波電流成分を抽出して電流指令信号を作成し、これと逆
相の電流を電力用アクティブフィルタなどの電力変換装
置から系統に注入することにより、電源の電圧変動を抑
え、フリッカの発生を防止するものである。
【０００４】
【従来の技術】図７に、従来の電力用アクティブフィル
タを用いたフリッカ補償装置における電流指令信号作成
回路の一例を示す。この回路は、平成元年電気学会産業
応用部門全国大会講演論文集（平成元年８月１日、社団
法人電気学会産業応用部門特別委員会発行、３１３〜３
１６頁）に発表された回路である。
タを用いたフリッカ補償装置における電流指令信号作成
回路の一例を示す。この回路は、平成元年電気学会産業
応用部門全国大会講演論文集（平成元年８月１日、社団
法人電気学会産業応用部門特別委員会発行、３１３〜３
１６頁）に発表された回路である。
【０００５】図７において、１はアクティブフィルタの
適用される電源、２は負荷、３は電源系統の電流を検出
する電流検出器、４，５は３相電流信号を２相信号に変
換する３φ／２φ変換器、６は低周波成分を取り出すロ
ーパスフィルタ（以下「ＬＰＦ」という）、７，８は高
調波成分を取り出すハイパスフィルタ（以下「ＨＰＦ」
という）、９，１０，１１は２相信号を３相電流信号に
変換する２φ／３φ変換器、１２は合成された最終の電
流指令信号ＩR を受けて主回路に流れる電流を制御する
電力用アクティブフィルタを含んだ電流制御部である。
適用される電源、２は負荷、３は電源系統の電流を検出
する電流検出器、４，５は３相電流信号を２相信号に変
換する３φ／２φ変換器、６は低周波成分を取り出すロ
ーパスフィルタ（以下「ＬＰＦ」という）、７，８は高
調波成分を取り出すハイパスフィルタ（以下「ＨＰＦ」
という）、９，１０，１１は２相信号を３相電流信号に
変換する２φ／３φ変換器、１２は合成された最終の電
流指令信号ＩR を受けて主回路に流れる電流を制御する
電力用アクティブフィルタを含んだ電流制御部である。
【０００６】前記従来回路の動作について説明する。電
流検出器３によって検出された負荷２に流れる電流は、
３φ／２φ変換器４，５により瞬時有効電力ｐと無効電
力ｑに変換される。次に、瞬時無効電力ｑのうち、基本
波成分はＬＰＦ６にて取り出され、高調波成分はＨＰＦ
７にて取り出される。また、瞬時有効電力ｐのうち、高
調波成分のみがＨＰＦ８により取り出される。
流検出器３によって検出された負荷２に流れる電流は、
３φ／２φ変換器４，５により瞬時有効電力ｐと無効電
力ｑに変換される。次に、瞬時無効電力ｑのうち、基本
波成分はＬＰＦ６にて取り出され、高調波成分はＨＰＦ
７にて取り出される。また、瞬時有効電力ｐのうち、高
調波成分のみがＨＰＦ８により取り出される。
【０００７】そして、無効電力基本波成分は２φ／３φ
変換器９により無効電流指令信号ＩQ として、また、高
調波成分は２φ／３φ変換器１０，１１からの出力を加
算することにより高調波電流指令信号ＩH として取り出
され、これらＩQ とＩH の合計が最終的な電流指令信号
ＩR として電流制御部１２へ与えられる。
変換器９により無効電流指令信号ＩQ として、また、高
調波成分は２φ／３φ変換器１０，１１からの出力を加
算することにより高調波電流指令信号ＩH として取り出
され、これらＩQ とＩH の合計が最終的な電流指令信号
ＩR として電流制御部１２へ与えられる。
【０００８】前記電流指令信号ＩR は、負荷電流から無
効電流成分と高調波成分を取り出したものとなっている
ので、電流制御部１２はこの電流指令信号ＩR と逆位相
の電流を系統に注入する。これにより電源側へ流れる無
効電流および高調波が打ち消され、負荷変動によるフリ
ッカなどの補償を行なうことができる。
効電流成分と高調波成分を取り出したものとなっている
ので、電流制御部１２はこの電流指令信号ＩR と逆位相
の電流を系統に注入する。これにより電源側へ流れる無
効電流および高調波が打ち消され、負荷変動によるフリ
ッカなどの補償を行なうことができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来の電流指令信号作成回路は、つぎのような問題が
あった。すなわち、前記最終の電流指令信号ＩR は負荷
に流れる電流から作成されるので、負荷の状況次第でど
んな電流が流れるか判らず、過大なものとなりやすい。
したがって、制御回路が飽和したり、交流波形がピーク
カットされるなどして、目的の電流とは異なった波形の
電流、もしくは歪んだ波形の電流が流れ、アクティブフ
ィルタ本来の役割を果たせなかったり、他の機器へ高調
波の悪影響を及ぼすなどの重大な問題を起こすおそれが
あった。また、主回路が過電流状態となり、故障の原因
になるおそれもあった。
た従来の電流指令信号作成回路は、つぎのような問題が
あった。すなわち、前記最終の電流指令信号ＩR は負荷
に流れる電流から作成されるので、負荷の状況次第でど
んな電流が流れるか判らず、過大なものとなりやすい。
したがって、制御回路が飽和したり、交流波形がピーク
カットされるなどして、目的の電流とは異なった波形の
電流、もしくは歪んだ波形の電流が流れ、アクティブフ
ィルタ本来の役割を果たせなかったり、他の機器へ高調
波の悪影響を及ぼすなどの重大な問題を起こすおそれが
あった。また、主回路が過電流状態となり、故障の原因
になるおそれもあった。
【００１０】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、電力用アクティブフィルタな
どのインバータを用いた電力変換装置の電流指令信号作
成回路において、電流指令信号を極力歪ませずに一定値
以下に制限し、主回路に過電流が流れることを防止する
ことのできるリミッタ装置を提供するものである。
るためになされたもので、電力用アクティブフィルタな
どのインバータを用いた電力変換装置の電流指令信号作
成回路において、電流指令信号を極力歪ませずに一定値
以下に制限し、主回路に過電流が流れることを防止する
ことのできるリミッタ装置を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明に係る第１のリ
ミッタ装置は、最終の電流指令信号の信号レベルを監視
し、該電流指令信号が所定のリミット値を越えた時に検
出信号を発生するレベル検出器と、該レベル検出器から
検出信号を受けたとき、前記最終の電流指令信号が所定
のリミット値以下となるまでゲインを急激に小さくする
とともに、所定のリミット値以下に達した後は元のゲイ
ンに向けて緩やかにゲインを復帰させる可変ゲイン手段
と、該可変ゲイン手段から与えられる可変ゲインを前記
最終の電流指令信号に乗算し、最終の電流指令信号を該
可変ゲインに従って減衰する乗算手段とを設けることに
より構成したものである。
ミッタ装置は、最終の電流指令信号の信号レベルを監視
し、該電流指令信号が所定のリミット値を越えた時に検
出信号を発生するレベル検出器と、該レベル検出器から
検出信号を受けたとき、前記最終の電流指令信号が所定
のリミット値以下となるまでゲインを急激に小さくする
とともに、所定のリミット値以下に達した後は元のゲイ
ンに向けて緩やかにゲインを復帰させる可変ゲイン手段
と、該可変ゲイン手段から与えられる可変ゲインを前記
最終の電流指令信号に乗算し、最終の電流指令信号を該
可変ゲインに従って減衰する乗算手段とを設けることに
より構成したものである。
【００１２】この発明に係る第２のリミッタ装置は、最
終の電流指令信号の信号レベルを監視し、該電流指令信
号が所定のリミット値を越えた時に検出信号を発生する
レベル検出器と、該レベル検出器から検出信号を受けた
とき、前記最終の電流指令信号が所定のリミット値以下
となるまでゲインを急激に小さくするとともに、所定の
リミット値以下に達した後は元のゲインに向けて緩やか
にゲインを復帰させる可変ゲイン手段と、該可変ゲイン
手段から与えられる可変ゲインを前記高調波電流指令信
号に乗算し、高調波電流指令信号を該可変ゲインに従っ
て減衰する乗算手段と、前記無効電流指令信号の信号レ
ベルが所定レベル以上に大きくなったときに該無効電流
指令信号を所定のレベル以下にカットするピークカット
リミッタとを設けることにより構成したものである。
終の電流指令信号の信号レベルを監視し、該電流指令信
号が所定のリミット値を越えた時に検出信号を発生する
レベル検出器と、該レベル検出器から検出信号を受けた
とき、前記最終の電流指令信号が所定のリミット値以下
となるまでゲインを急激に小さくするとともに、所定の
リミット値以下に達した後は元のゲインに向けて緩やか
にゲインを復帰させる可変ゲイン手段と、該可変ゲイン
手段から与えられる可変ゲインを前記高調波電流指令信
号に乗算し、高調波電流指令信号を該可変ゲインに従っ
て減衰する乗算手段と、前記無効電流指令信号の信号レ
ベルが所定レベル以上に大きくなったときに該無効電流
指令信号を所定のレベル以下にカットするピークカット
リミッタとを設けることにより構成したものである。
【００１３】この発明に係る第３のリミッタ装置は、最
終の電流指令信号の信号レベルを監視し、該電流指令信
号が所定のリミット値を越えた時に検出信号を発生する
レベル検出器と、該レベル検出器から検出信号を受けた
とき、前記最終の電流指令信号が所定のリミット値以下
となるまでゲインを急激に下降させるとともに、所定の
リミット値以下に達した後は元のゲインに向けて緩やか
にゲインを復帰させる無効電流用と高調波電流用の２つ
の可変ゲイン手段と、前記無効電流用の可変ゲイン手段
から与えられる可変ゲインを前記無効電流指令信号に乗
算し、無効電流指令信号を該可変ゲインに従って減衰す
る乗算手段と、前記高調波電流用の可変ゲイン手段から
与えられる可変ゲインを前記高調波電流指令信号に乗算
し、高調波電流指令信号を該可変ゲインに従って減衰す
る乗算手段とを設けることにより構成したものである。
終の電流指令信号の信号レベルを監視し、該電流指令信
号が所定のリミット値を越えた時に検出信号を発生する
レベル検出器と、該レベル検出器から検出信号を受けた
とき、前記最終の電流指令信号が所定のリミット値以下
となるまでゲインを急激に下降させるとともに、所定の
リミット値以下に達した後は元のゲインに向けて緩やか
にゲインを復帰させる無効電流用と高調波電流用の２つ
の可変ゲイン手段と、前記無効電流用の可変ゲイン手段
から与えられる可変ゲインを前記無効電流指令信号に乗
算し、無効電流指令信号を該可変ゲインに従って減衰す
る乗算手段と、前記高調波電流用の可変ゲイン手段から
与えられる可変ゲインを前記高調波電流指令信号に乗算
し、高調波電流指令信号を該可変ゲインに従って減衰す
る乗算手段とを設けることにより構成したものである。
【００１４】
【作用】第１のリミッタ装置の場合、最終の電流指令信
号を直接制御することにより、最終の電流指令信号を極
力歪ませることなく一定値以下に制限することができ
る。
号を直接制御することにより、最終の電流指令信号を極
力歪ませることなく一定値以下に制限することができ
る。
【００１５】第２のリミッタ装置の場合、無効電流指令
信号を優先的に残しながら高調波電流指令信号を制限
し、最終の電流指令信号を極力歪ませることなく一定値
以下に制限することができる。
信号を優先的に残しながら高調波電流指令信号を制限
し、最終の電流指令信号を極力歪ませることなく一定値
以下に制限することができる。
【００１６】第３のリミッタ装置の場合、高調波電流指
令信号を優先的に残しながら無効電流指令信号を制限
し、最終の電流指令信号を極力歪ませることなく一定値
以下に制限することができる。
令信号を優先的に残しながら無効電流指令信号を制限
し、最終の電流指令信号を極力歪ませることなく一定値
以下に制限することができる。
【００１７】
【実施例】図１に、この発明に係るリミッタ装置の第１
の実施例を示す。図１において、１３は電流指令信号Ｉ
R の値を監視するレベル検出器、１４は可変ゲイン手
段、１５は可変ゲイン手段１４から与えられるゲイン
（乗算係数）Ｖｇを入力信号に乗算する乗算手段であ
る。なお、従来のリミッタ装置（図７）と同一の部分に
は同一の符号を付し、その説明は省略する。
の実施例を示す。図１において、１３は電流指令信号Ｉ
R の値を監視するレベル検出器、１４は可変ゲイン手
段、１５は可変ゲイン手段１４から与えられるゲイン
（乗算係数）Ｖｇを入力信号に乗算する乗算手段であ
る。なお、従来のリミッタ装置（図７）と同一の部分に
は同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００１８】可変ゲイン手段１４は、通常一定の値例え
ばＶｇ＝１を出力しており、レベル検出器１３から検出
信号Ｓd が与えられると急速にその値が低下し、レベ
ル検出器１３からの信号が無くなるとある時定数を持っ
てゆっくりと元のゲイン１に戻るような特性を有する回
路である。
ばＶｇ＝１を出力しており、レベル検出器１３から検出
信号Ｓd が与えられると急速にその値が低下し、レベ
ル検出器１３からの信号が無くなるとある時定数を持っ
てゆっくりと元のゲイン１に戻るような特性を有する回
路である。
【００１９】次に、前記第１実施例の動作につき、図２
の動作波形図を参照して説明する。図２の動作波形にお
いて、（ａ）は電流リファレンスとなる最終の電流指令
信号ＩR であり、（ｄ）の無効電流指令信号ＩQ と
（ｅ）の高調波電流指令信号ＩH とを含んでいる。この
発明は、この最終の電流指令信号ＩR が予め定めた一定
の振幅±ＩLIM を越えないように制限しようとするもの
である。
の動作波形図を参照して説明する。図２の動作波形にお
いて、（ａ）は電流リファレンスとなる最終の電流指令
信号ＩR であり、（ｄ）の無効電流指令信号ＩQ と
（ｅ）の高調波電流指令信号ＩH とを含んでいる。この
発明は、この最終の電流指令信号ＩR が予め定めた一定
の振幅±ＩLIM を越えないように制限しようとするもの
である。
【００２０】また、（ｂ）はレベル検出器１３から可変
ゲイン手段１４へ与えられる検出信号Ｓｄであり、電流
指令信号ＩR がリミット値±ＩLIM を越えている期間出
力される。（ｃ）は可変ゲイン手段１４から乗算手段１
５に与えられるゲイン（乗算係数）Ｖｇである。このゲ
インＶｇは１〜０の範囲で可変される。
ゲイン手段１４へ与えられる検出信号Ｓｄであり、電流
指令信号ＩR がリミット値±ＩLIM を越えている期間出
力される。（ｃ）は可変ゲイン手段１４から乗算手段１
５に与えられるゲイン（乗算係数）Ｖｇである。このゲ
インＶｇは１〜０の範囲で可変される。
【００２１】なお、図２は、回路動作を分かり易くする
ため、（ｄ）に示す無効電流成分ＩQ は一定振幅にな
り、この上に（ｅ）に示す高調波電流成分ＩH が時刻ｔ
ａからｔｂの間ステップ状に加わり、合計された電流指
令信号ＩR が（ａ）中の点線で示すようにリミット値±
ＩLIM を越えた場合を例に採った。
ため、（ｄ）に示す無効電流成分ＩQ は一定振幅にな
り、この上に（ｅ）に示す高調波電流成分ＩH が時刻ｔ
ａからｔｂの間ステップ状に加わり、合計された電流指
令信号ＩR が（ａ）中の点線で示すようにリミット値±
ＩLIM を越えた場合を例に採った。
【００２２】いま、時刻ｔａから高調波電流指令信号Ｉ
H が加わったことにより、電流指令信号ＩR が増加し、
時刻ｔ１でリミット値±ＩLIM を越えたとすると、レベ
ル検出器１３から可変ゲイン手段１４に検出信号Ｓｄが
与えられ、乗算手段１５のゲインＶｇが（ｅ）に示すよ
うに急速に減少する。そして、このゲインＶｇはレベル
検出器１３からの検出出力が無くなるまで、すなわち電
流指令信号ＩR がリミット値±ＩLIM を越えなくなる値
まで下がる。
H が加わったことにより、電流指令信号ＩR が増加し、
時刻ｔ１でリミット値±ＩLIM を越えたとすると、レベ
ル検出器１３から可変ゲイン手段１４に検出信号Ｓｄが
与えられ、乗算手段１５のゲインＶｇが（ｅ）に示すよ
うに急速に減少する。そして、このゲインＶｇはレベル
検出器１３からの検出出力が無くなるまで、すなわち電
流指令信号ＩR がリミット値±ＩLIM を越えなくなる値
まで下がる。
【００２３】ここで、電流指令信号ＩR は、可変ゲイン
手段１４で乗算されるゲインＶｇによりその値が決定さ
れる。したがって、電流指令信号ＩR は、（ａ）中に実
線で示すように瞬時にリミット値±ＩLIM まで減少す
る。このとき、この電流指令信号ＩR は入力と比例して
おり、ゲインＶｇが急激に変化する期間を除いて波形的
にはほとんど歪んでいないが、その振幅はリミット値±
ＩLIM より小さな値に制限されている。
手段１４で乗算されるゲインＶｇによりその値が決定さ
れる。したがって、電流指令信号ＩR は、（ａ）中に実
線で示すように瞬時にリミット値±ＩLIM まで減少す
る。このとき、この電流指令信号ＩR は入力と比例して
おり、ゲインＶｇが急激に変化する期間を除いて波形的
にはほとんど歪んでいないが、その振幅はリミット値±
ＩLIM より小さな値に制限されている。
【００２４】可変ゲイン手段１４は、（ｃ）に示すよう
に、ゲインＶｇを一旦急激に減少させた後、Ｖｇ＝１に
向かって徐々に回復していくような特性とされているの
で、次の信号ピークの時刻ｔ２位置で再びリミット値±
ＩLIM を越えるが、この位置で再び前記ｔ１の場合と同
様の動作を行い、乗算手段１５のゲインＶｇが再び下が
る。
に、ゲインＶｇを一旦急激に減少させた後、Ｖｇ＝１に
向かって徐々に回復していくような特性とされているの
で、次の信号ピークの時刻ｔ２位置で再びリミット値±
ＩLIM を越えるが、この位置で再び前記ｔ１の場合と同
様の動作を行い、乗算手段１５のゲインＶｇが再び下が
る。
【００２５】このように、入力信号が過大な期間は上記
のリミッタ動作を繰り返し、ゲインＶｇを１より小さく
して、電流指令信号ＩR がリミット値±ＩLIM を越えな
いようにし、また、入力信号が小さくなればゲインＶｇ
を自動的に元の１に戻す。図２の例の場合、ゲインＶｇ
は時刻ｔ３位置で元の１の状態に戻っている。
のリミッタ動作を繰り返し、ゲインＶｇを１より小さく
して、電流指令信号ＩR がリミット値±ＩLIM を越えな
いようにし、また、入力信号が小さくなればゲインＶｇ
を自動的に元の１に戻す。図２の例の場合、ゲインＶｇ
は時刻ｔ３位置で元の１の状態に戻っている。
【００２６】図３に、この発明に係るリミッタ装置の第
２の実施例を示す。この第２実施例のものは、ＬＰＦ６
の後に、無効電流成分を一定レベル以下に制限するピー
クカットリミッタ１６を挿入するとともに、高調波電流
指令信号ＩH 側に乗算手段１５を挿入したものである。
なお、図３中、第１実施例（図１）と同一の部分には同
一の符号を付し、その説明は省略する。
２の実施例を示す。この第２実施例のものは、ＬＰＦ６
の後に、無効電流成分を一定レベル以下に制限するピー
クカットリミッタ１６を挿入するとともに、高調波電流
指令信号ＩH 側に乗算手段１５を挿入したものである。
なお、図３中、第１実施例（図１）と同一の部分には同
一の符号を付し、その説明は省略する。
【００２７】前記した第１実施例は、最終の電流指令信
号ＩR に対して乗算手段１５においてゲインＶｇをか
け、所要の電流制限を行なっているので、結果としてリ
ミッタ動作中は無効電流も高調波電流も不完全な補償と
なるか、あるいは両方の出力電流量（容量）が低減され
ることになる。
号ＩR に対して乗算手段１５においてゲインＶｇをか
け、所要の電流制限を行なっているので、結果としてリ
ミッタ動作中は無効電流も高調波電流も不完全な補償と
なるか、あるいは両方の出力電流量（容量）が低減され
ることになる。
【００２８】しかし、場合によっては、無効電流につい
てはできるだけ完全に補償を行い続けたい、あるいは一
定容量の出力を続けたいという、無効電流優先の要求が
ある。図３に示した第２実施例は、このような無効電流
優先のリミッタ装置の例を示すものである。
てはできるだけ完全に補償を行い続けたい、あるいは一
定容量の出力を続けたいという、無効電流優先の要求が
ある。図３に示した第２実施例は、このような無効電流
優先のリミッタ装置の例を示すものである。
【００２９】無効電流指令信号ＩQ は、２φ／３φ変換
器９によって変換される前の状態では直流成分であるた
め、第１実施例で用いた乗算手段１５に代えて、図３中
の単純なピークカットリミッタ１６を用いてその電流を
制限することができる。
器９によって変換される前の状態では直流成分であるた
め、第１実施例で用いた乗算手段１５に代えて、図３中
の単純なピークカットリミッタ１６を用いてその電流を
制限することができる。
【００３０】一方、レベル検出器１３は、電流リファレ
ンスとなる最終の電流指令信号ＩRの信号レベルを監視
し、ＩR がリミット値±ＩLIM を越えると可変ゲイン手
段１４に検出信号Ｓｄを送るが、この第２実施例の場
合、乗算手段１５は高調波電流指令信号ＩH のみに働く
よう接続されており、可変ゲイン手段１４から与えられ
るゲインＶｇにより高調波電流指令信号ＩH の値のみが
変化されるように構成されている。
ンスとなる最終の電流指令信号ＩRの信号レベルを監視
し、ＩR がリミット値±ＩLIM を越えると可変ゲイン手
段１４に検出信号Ｓｄを送るが、この第２実施例の場
合、乗算手段１５は高調波電流指令信号ＩH のみに働く
よう接続されており、可変ゲイン手段１４から与えられ
るゲインＶｇにより高調波電流指令信号ＩH の値のみが
変化されるように構成されている。
【００３１】次に、前記第２実施例の動作につき、図４
の動作波形図を参照して説明する。図４において、
（ａ）電流指令信号ＩR 、（ｂ）はレベル検出器１３か
ら可変ゲイン手段１４へ与えられる検出信号Ｓｄ、
（ｃ）は可変ゲイン手段１４から乗算手段１５に与えら
れるゲインＶｇ、（ｄ）は無効電流指令信号ＩQ 、
（ｅ）は高調波電流指令信号ＩH である。
の動作波形図を参照して説明する。図４において、
（ａ）電流指令信号ＩR 、（ｂ）はレベル検出器１３か
ら可変ゲイン手段１４へ与えられる検出信号Ｓｄ、
（ｃ）は可変ゲイン手段１４から乗算手段１５に与えら
れるゲインＶｇ、（ｄ）は無効電流指令信号ＩQ 、
（ｅ）は高調波電流指令信号ＩH である。
【００３２】いま、時刻ｔａから高調波電流指令信号Ｉ
H が加わったことにより、電流指令信号ＩR が増加し、
時刻ｔ１でリミット値を越えたとすると、レベル検出器
１３から可変ゲイン手段１４に検出信号ｓｄが与えら
れ、その期間乗算手段１５のゲインＶｇは急速に減少す
る。そして、このゲインＶｇは、レベル検出器１３から
の出力が無くなるまで、即ち電流指令信号ＩR がリミッ
ト値±ＩLIM を越えなくなる値まで下がる。
H が加わったことにより、電流指令信号ＩR が増加し、
時刻ｔ１でリミット値を越えたとすると、レベル検出器
１３から可変ゲイン手段１４に検出信号ｓｄが与えら
れ、その期間乗算手段１５のゲインＶｇは急速に減少す
る。そして、このゲインＶｇは、レベル検出器１３から
の出力が無くなるまで、即ち電流指令信号ＩR がリミッ
ト値±ＩLIM を越えなくなる値まで下がる。
【００３３】ここで、この第２実施例の場合には、高調
波電流指令信号ＩH のみに乗算手段１５のゲインＶｇが
乗算されている。したがって、高調波電流指令信号ＩH
のみが瞬時に減少する。このとき、この高調波電流指令
信号ＩH は入力と比例しており、ゲインＶｇが急激に変
化する期間を除いて波形的にはほとんど歪んでいない
が、その振幅は（ｅ）中に実線で示すように、何分の１
かの値に縮小されている。一方、無効電流指令信号ＩQ
の方は、ゲインＶｇの影響を受けず、一定振幅を保った
ままである。
波電流指令信号ＩH のみに乗算手段１５のゲインＶｇが
乗算されている。したがって、高調波電流指令信号ＩH
のみが瞬時に減少する。このとき、この高調波電流指令
信号ＩH は入力と比例しており、ゲインＶｇが急激に変
化する期間を除いて波形的にはほとんど歪んでいない
が、その振幅は（ｅ）中に実線で示すように、何分の１
かの値に縮小されている。一方、無効電流指令信号ＩQ
の方は、ゲインＶｇの影響を受けず、一定振幅を保った
ままである。
【００３４】このような動作をすることにより、高調波
電流指令信号ＩH の増大時にも、無効電流指令信号ＩQ
が影響を受けることなく一定容量の補償を続けたまま、
電流リファレンスとなる最終の電流指令信号ＩR を、
（ａ）中に実線で示すように、リミット値±ＩLIM 以下
に制限することができる。しかも、高調波の成分ＩH も
縮小はされるが歪は少ない。
電流指令信号ＩH の増大時にも、無効電流指令信号ＩQ
が影響を受けることなく一定容量の補償を続けたまま、
電流リファレンスとなる最終の電流指令信号ＩR を、
（ａ）中に実線で示すように、リミット値±ＩLIM 以下
に制限することができる。しかも、高調波の成分ＩH も
縮小はされるが歪は少ない。
【００３５】図５に、この発明に係るリミッタ装置の第
３の実施例を示す。この第３実施例は、２つの可変ゲイ
ン手段１４ａ，１４ｂと２つの乗算手段１５ａ，１５ｂ
を用意し、一方の乗算手段１５ａを無効電流指令信号Ｉ
Q 側に挿入するとともに、他方の乗算手段１５ｂを高調
波電流指令信号ＩH 側に挿入し、無効電流指令信号ＩQ
と高調波電流指令信号ＩH のそれぞれを独立に電流制限
できるようにしたものである。なお、図５中、第１実施
例（図１）と同一の部分には同一の符号を付し、その説
明は省略する。
３の実施例を示す。この第３実施例は、２つの可変ゲイ
ン手段１４ａ，１４ｂと２つの乗算手段１５ａ，１５ｂ
を用意し、一方の乗算手段１５ａを無効電流指令信号Ｉ
Q 側に挿入するとともに、他方の乗算手段１５ｂを高調
波電流指令信号ＩH 側に挿入し、無効電流指令信号ＩQ
と高調波電流指令信号ＩH のそれぞれを独立に電流制限
できるようにしたものである。なお、図５中、第１実施
例（図１）と同一の部分には同一の符号を付し、その説
明は省略する。
【００３６】前記した第２実施例は、無効電流優先とし
たリミッタ装置を示したが、しかし、場合によっては、
高調波電流の方をできるだけ完全に補償を行い続けた
い、あるいは一定容量の出力を続けたいという、高調波
電流優先の要求もある。図５に示した第３実施例は、こ
のような高調波電流優先のリミッタ装置の例を示すもの
である。
たリミッタ装置を示したが、しかし、場合によっては、
高調波電流の方をできるだけ完全に補償を行い続けた
い、あるいは一定容量の出力を続けたいという、高調波
電流優先の要求もある。図５に示した第３実施例は、こ
のような高調波電流優先のリミッタ装置の例を示すもの
である。
【００３７】次に、前記第３実施例の動作につき、図６
の動作波形図を参照して説明する。図６において、
（ａ）電流指令信号ＩR 、（ｂ）はレベル検出器１３か
ら可変ゲイン手段１４へ与えられる検出信号Ｓｄ、（ｃ
１）は可変ゲイン手段１４ａから乗算手段１５ａに与え
られるゲインＶｇ1 、（ｃ２）は可変ゲイン手段１４ｂ
から乗算手段１５ｂに与えられるゲインＶｇ2 、（ｄ）
は無効電流指令信号ＩＱ、（ｅ）は高調波電流指令信号
ＩＨ である。
の動作波形図を参照して説明する。図６において、
（ａ）電流指令信号ＩR 、（ｂ）はレベル検出器１３か
ら可変ゲイン手段１４へ与えられる検出信号Ｓｄ、（ｃ
１）は可変ゲイン手段１４ａから乗算手段１５ａに与え
られるゲインＶｇ1 、（ｃ２）は可変ゲイン手段１４ｂ
から乗算手段１５ｂに与えられるゲインＶｇ2 、（ｄ）
は無効電流指令信号ＩＱ、（ｅ）は高調波電流指令信号
ＩＨ である。
【００３８】なお、この第３実施例の場合、２つの可変
ゲイン手段１４ａ，１４ｂのゲインの変化の時定数は、
（ｃ１），（ｃ２）に示すように、無効電流指令信号Ｉ
Q 用の可変ゲイン手段１４ａの方が高調波電流指令信号
ＩH 用の可変ゲイン手段１４ｂの方よりも降下が速く、
かつ上昇は遅くなるように、予め設定しておく。
ゲイン手段１４ａ，１４ｂのゲインの変化の時定数は、
（ｃ１），（ｃ２）に示すように、無効電流指令信号Ｉ
Q 用の可変ゲイン手段１４ａの方が高調波電流指令信号
ＩH 用の可変ゲイン手段１４ｂの方よりも降下が速く、
かつ上昇は遅くなるように、予め設定しておく。
【００３９】いま、時刻ｔａから高調波電流指令信号Ｉ
H が加わったことにより、電流指令信号ＩR が増加し、
時刻ｔ１でリミット値±ＩLIM を越えたとすると、レベ
ル検出器１３から可変ゲイン手段１４ａと１４ｂに検出
信号Ｓｄが与えられ、その期間、乗算手段１５ａのゲイ
ンＶｇ１は（ｃ１）に示すように急速に減少するととも
に、乗算手段１５ｂのゲインＶｇ２は（ｃ１）に示すよ
うに急速に減少する。
H が加わったことにより、電流指令信号ＩR が増加し、
時刻ｔ１でリミット値±ＩLIM を越えたとすると、レベ
ル検出器１３から可変ゲイン手段１４ａと１４ｂに検出
信号Ｓｄが与えられ、その期間、乗算手段１５ａのゲイ
ンＶｇ１は（ｃ１）に示すように急速に減少するととも
に、乗算手段１５ｂのゲインＶｇ２は（ｃ１）に示すよ
うに急速に減少する。
【００４０】ここにおいて、乗算手段１５のゲインＶｇ
１は、（ｃ１）に示すように、レベル検出器１３からの
出力が無くなるまで、すなわち電流指令信号ＩR がリミ
ット値±ＩLIM を越えなくなる値まで下がるが、一方、
乗算手段１５ｂのゲインＶｇ２は、（ｃ２）に示すよう
に、その下がる割合はゲインＶｇ１に比べて僅かであ
る。したがって、この第３実施例の場合、（ｄ）に示す
ように、主として無効電流指令信号ＩQ の値が減少し、
合計の電流指令信号ＩR がリミット値±ＩLIM 以下に制
限される。
１は、（ｃ１）に示すように、レベル検出器１３からの
出力が無くなるまで、すなわち電流指令信号ＩR がリミ
ット値±ＩLIM を越えなくなる値まで下がるが、一方、
乗算手段１５ｂのゲインＶｇ２は、（ｃ２）に示すよう
に、その下がる割合はゲインＶｇ１に比べて僅かであ
る。したがって、この第３実施例の場合、（ｄ）に示す
ように、主として無効電流指令信号ＩQ の値が減少し、
合計の電流指令信号ＩR がリミット値±ＩLIM 以下に制
限される。
【００４１】すなわち、この第３実施例のリミット装置
を用いた場合は、無効電流指令信号ＩQ の増大時にも高
調波電流指令信号ＩH があまり影響を受けることなくほ
ぼ一定容量の補償を続けたまま、電流指令信号ＩR をリ
ミット値±ＩLIM 以下にすることができる。しかも、無
効電流指令信号ＩQ も縮小はされるが歪は少ない。
を用いた場合は、無効電流指令信号ＩQ の増大時にも高
調波電流指令信号ＩH があまり影響を受けることなくほ
ぼ一定容量の補償を続けたまま、電流指令信号ＩR をリ
ミット値±ＩLIM 以下にすることができる。しかも、無
効電流指令信号ＩQ も縮小はされるが歪は少ない。
【００４２】
【発明の効果】この発明に係る第１のリミッタ装置によ
れば、電流指令信号をあまり歪ませることなく一定値以
下に制限できるので、主回路に過電流が流れるなどの問
題を生ずることがなくなり、しかも装置の出力が歪んで
補償効果が著しく悪くなることを防止することができ
る。
れば、電流指令信号をあまり歪ませることなく一定値以
下に制限できるので、主回路に過電流が流れるなどの問
題を生ずることがなくなり、しかも装置の出力が歪んで
補償効果が著しく悪くなることを防止することができ
る。
【００４３】また、この発明に係る第２のリミッタ装置
によれば、前記第１のリミッタ装置の効果に加えて、無
効電流指令信号を優先的に残すことができるため、無効
電流の補償容量が常に一定値に要求されるような用途に
極めて有効である。
によれば、前記第１のリミッタ装置の効果に加えて、無
効電流指令信号を優先的に残すことができるため、無効
電流の補償容量が常に一定値に要求されるような用途に
極めて有効である。
【００４４】また、この発明に係る第２のリミッタ装置
によれば、前記第１のリミッタ装置の効果に加えて、高
調波電流指令信号を優先的に残すことができるため、高
調波を優先して補償したいという用途に極めて有効であ
る。
によれば、前記第１のリミッタ装置の効果に加えて、高
調波電流指令信号を優先的に残すことができるため、高
調波を優先して補償したいという用途に極めて有効であ
る。
【図１】この発明に係るリミッタ装置の第１実施例を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図２】前記第１実施例の各部の動作波形図である。
【図３】この発明に係るリミッタ装置の第２実施例を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図４】前記第２実施例の各部の動作波形図である。
【図５】この発明に係るリミッタ装置の第３実施例を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図６】前記第３実施例の各部の動作波形図である。
【図７】従来の電力用アクティブフィルタを用いた電流
指令信号作成回路の構成を示すブロック図である。
指令信号作成回路の構成を示すブロック図である。
１ 電源 ２ 負荷 ３ 電流検出器 ４ ３φ／２φ変換器 ５ ３φ／２φ変換器 ６ ＬＰＦ ７ ＨＰＦ ８ ＨＰＦ ９ ２φ／３φ変換器 １０ ２φ／３φ変換器 １１ ２φ／３φ変換器 １２ 電流制御部 １３ レベル検出器 １４ 可変ゲイン手段 １５ 乗算手段 １６ ピークカットリミッタ
Claims (3)
- 【請求項１】 電力用アクティブフィルタなどのインバ
ータを用いた電力変換装置の電流指令信号作成回路であ
って、負荷電流中から無効電流成分と高調波電流成分を
抽出して無効電流指令信号と高調波電流指令信号を作
り、この無効電流指令信号と高調波電流指令信号の合成
信号を電力変換装置への最終の電流指令信号として出力
する電流指令信号作成回路において、 前記作成された最終の電流指令信号の信号レベルを監視
し、該電流指令信号が所定のリミット値を越えた時に検
出信号を発生するレベル検出器と、 該レベル検出器から検出信号を受けたとき、前記最終の
電流指令信号が所定のリミット値以下となるまでゲイン
を急激に小さくするとともに、所定のリミット値以下に
達した後は元のゲインに向けて緩やかにゲインを復帰さ
せる可変ゲイン手段と、 該可変ゲイン手段から与えられる可変ゲインを前記最終
の電流指令信号に乗算し、最終の電流指令信号を該可変
ゲインに従って減衰する乗算手段とを設けたことを特徴
とするリミッタ装置。 - 【請求項２】 電力用アクティブフィルタなどのインバ
ータを用いた電力変換装置の電流指令信号作成回路であ
って、負荷電流中から無効電流成分と高調波電流成分を
抽出して無効電流指令信号と高調波電流指令信号を作
り、この無効電流指令信号と高調波電流指令信号の合成
信号を電力変換装置への最終の電流指令信号として出力
する電流指令信号作成回路において、 前記作成された最終の電流指令信号の信号レベルを監視
し、該電流指令信号が所定のリミット値を越えた時に検
出信号を発生するレベル検出器と、 該レベル検出器から検出信号を受けたとき、前記最終の
電流指令信号が所定のリミット値以下となるまでゲイン
を急激に小さくするとともに、所定のリミット値以下に
達した後は元のゲインに向けて緩やかにゲインを復帰さ
せる可変ゲイン手段と、 該可変ゲイン手段から与えられる可変ゲインを前記高調
波電流指令信号に乗算し、高調波電流指令信号を該可変
ゲインに従って減衰する乗算手段と、 前記無効電流指令信号の信号レベルが所定レベル以上に
大きくなったときに該無効電流指令信号を所定のレベル
以下にカットするピークカットリミッタとを設けたこと
を特徴とするリミッタ装置。 - 【請求項３】 電力用アクティブフィルタなどのインバ
ータを用いた電力変換装置の電流指令信号作成回路であ
って、負荷電流中から無効電流成分と高調波電流成分を
抽出して無効電流指令信号と高調波電流指令信号を作
り、この無効電流指令信号と高調波電流指令信号の合成
信号を電力変換装置への最終の電流指令信号として出力
する電流指令信号作成回路において、 前記作成された最終の電流指令信号の信号レベルを監視
し、該電流指令信号が所定のリミット値を越えた時に検
出信号を発生するレベル検出器と、 該レベル検出器から検出信号を受けたとき、前記最終の
電流指令信号が所定のリミット値以下となるまでゲイン
を急激に下降させるとともに、所定のリミット値以下に
達した後は元のゲインに向けて緩やかにゲインを復帰さ
せる無効電流用と高調波電流用の２つの可変ゲイン手段
と、 前記無効電流用の可変ゲイン手段から与えられる可変ゲ
インを前記無効電流指令信号に乗算し、無効電流指令信
号を該可変ゲインに従って減衰する乗算手段と、 前記高調波電流用の可変ゲイン手段から与えられる可変
ゲインを前記高調波電流指令信号に乗算し、高調波電流
指令信号を該可変ゲインに従って減衰する乗算手段とを
設けたことを特徴とするリミッタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18232292A JP2701663B2 (ja) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | リミッタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18232292A JP2701663B2 (ja) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | リミッタ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0629766A JPH0629766A (ja) | 1994-02-04 |
| JP2701663B2 true JP2701663B2 (ja) | 1998-01-21 |
Family
ID=16116287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18232292A Expired - Lifetime JP2701663B2 (ja) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | リミッタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2701663B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3128636B1 (en) | 2014-03-31 | 2019-04-24 | Mitsubishi Electric Corporation | Harmonic current compensation apparatus and air conditioning system |
| FR3031854B1 (fr) * | 2015-01-19 | 2017-02-17 | Devialet | Dispositif de commande d'un haut-parleur avec limitation de courant |
-
1992
- 1992-07-09 JP JP18232292A patent/JP2701663B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0629766A (ja) | 1994-02-04 |
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