JP4764990B2 - 電力変換装置の出力電圧検出方式 - Google Patents
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Description
その詳細は省略するが、電力変換器SSと誘導電動機IMとの間に電圧検出器PTを接続し、この電圧検出器PTを用いて電力変換器SSの交流出力電圧を検出するものである。
電圧検出器PTとしては、一般的に計器用変成器が用いられており、検出された信号は制御演算器(図5では、磁束演算器FCAL)に入力される構成となっている。
したがって、この発明の課題は、電力変換装置の電圧検出誤差を低減し得るようにすることにある。
電圧検出手段にて検出された信号をその信号の周波数に基づき波形整形を行なう波形整形手段と、この波形整形手段にて整形した信号をデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換手段と、その変換されたデジタル信号を前記波形整形手段の入出力周波数特性とは逆極性にて前記電圧検出手段により検出された信号に復元する波形復元手段とを備えたことを特徴とする。
この請求項1の発明においては、前記波形整形手段は、検出信号が微小電圧となる低周波領域でのゲインを高くすることができる(請求項2の発明)。これら請求項1または2の発明においては、前記波形復元手段は、Z変換または双一次変換を行なうものであることができる(請求項3の発明)。
図1は電力変換装置の1相分の出力電圧検出回路を示しており、電力変換装置SSに対し、電圧検出器PT、波形成形手段AF、アナログ−デジタル変換器ADおよび波形復元手段DF等を設けて構成される。
電力変換装置SSの出力電圧および周波数は、前述のとおり誘導電動機の低速運転時において低下するため、電圧検出器PTの出力信号の振幅も微小となり、電圧検出誤差が増大する可能性がある。
図3は、図2に示す入出力周波数特性を実現する具体的な回路構成例であり、オペアンプQ1、抵抗R1,R2,R3およびコンデンサC1,C2などから構成される。以下に、図3に示す回路の伝達特性を求める。
F(ω)=Z2/Z1 …(1)
ここで、インピーダンスZ1は図3より抵抗R1であり、次式で表わされる。
Z1=R1 …(2)
Z2=1/Y2=R3×(1+ω・C2・R2)/
[ω2・C1・C2・R2・R3+ω×(C1・R3+C2・R2+C2・R3)+1]
…(4)
先の(2)式と(4)式を(1)式に代入すると、次の(5)式が得られる。
F(ω)=Z2/Z1=R3×(1+ω・C2・R2)/
R1×[ω2・C1・C2・R2・R3+ω×(C1・R3+C2・R2+C2・R3)+1]
…(5)
1/[ω2・C1・C2・R2・R3+ω×(C1・R3+C2・R2+C2・R3)+1]
=1/[(1+ω・T1)]×[1/(1+ω・T3)]
[1/(1+ω・T1)]×[1/(1+ω・T3)]
=1/[ω2・T1・T3+ω×(T1+T3)+1] …(8)
T1・T3=C1・C2・R2・R3 …(9)
T1+T3=C1・R3+C2・R2+C2・R3 …(10)
T2=C2・R2 …(11)
C1・R3=T1・T3/T2 …(12)
が得られ、(10)〜(12)式より、次の(13)式が得られる。
C2・R3=T1+T3−T2−T1・T3/T2 …(13)
Claims (3)
- 電力変換装置の交流出力電圧を検出する検出方式であって、
電圧検出手段にて検出された信号をその信号の周波数に基づき波形整形を行なう波形整形手段と、この波形整形手段にて整形した信号をデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換手段と、その変換されたデジタル信号を前記波形整形手段の入出力周波数特性とは逆極性にて前記電圧検出手段により検出された信号に復元する波形復元手段とを備えたことを特徴とする電力変換装置の出力電圧検出方式。 - 前記波形整形手段は、検出信号が微小電圧となる低周波領域でのゲインを高くすることを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置の出力電圧検出方式。
- 前記波形復元手段は、Z変換または双一次変換を行なうものであることを特徴とする請求項1または2に記載の電力変換装置の出力電圧検出方式。
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