JP5419656B2 - 電力変換制御装置 - Google Patents
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Description
Vg= Vrc・COS(nθ)+Vsc・COS(nθ−2π/3)+Vtc・COS(nθ+2π/3) …(1)
Vd= −Vrc・SIN(nθ)−Vsc・SIN(nθ−2π/3)−Vtc・SIN(nθ+2π/3) …(2)
の演算を行い、nθを時間微分した角速度で回転する座標の電圧であるVg、Vdを演算し出力する。
Vah1= Vgl・COS(nθ)−Vdl・SIN(nθ) …(3)
Vbh1= Vgl・SIN(nθ)+Vdl・COS(nθ) …(4)
の演算を行い、2軸の静止座標系電圧をVah1、Vbh1得て出力する。
前記LCフィルタを構成するコンデンサの電圧であり且つ前記マトリックスコンバータの入力電圧を検出するためのコンデンサ電圧検出器と、前記入力電圧が入力されて該入力電圧を2軸の静止座標電圧に座標変換し出力する静止座標変換器と、前記三相交流電源と同じ周波数の回転角周波数を積分し位相を出力する位相演算器と、前記2軸の静止座標電圧と前記位相を入力して該位相で回転する2軸の回転座標系の電圧を出力する回転座標変換器と、前記回転座標変換器の出力が入力されて前記三相交流電源の2倍の周波数のみを出力する帯域通過フィルタ(バンドパスフィルタ)と、前記回転座標変換器の出力から前記帯域通過フィルタ(バンドパスフィルタ)の出力を減算し出力する減算器Aと、前記減算器Aの出力を濾波し直流にして出力する低域通過フィルタ(ローパスフィルタ)と、前記帯域通過フィルタ(バンドパスフィルタ)の出力から前記低域通過フィルタ(ローパスフィルタ)の出力を加算する加算器Aと、前記加算器Aの出力と前記位相を入力して回転座標系から2軸の静止座標系に変換し出力する逆座標変換器と、前記静止座標変換器の出力から前記逆座標変換器の出力を引いた差を出力する減算器Bによって構成されるリップル成分抽出器を具備することを特徴とし、該リップル成分抽出器の出力が入力され前記マトリックスコンバータの入出力を任意に制御するためのスイッチング信号を出力するPWM生成器からなる電力変換器制御装置を具備する。
Vac=K・(Vrc−0.5・Vsc−0.5・Vtc) …(5)
Vgg= Vac・COS(θ)+Vbc・SIN(θ) …(7)
Vdd=−Vac・SIN(θ)+Vbc・COS(θ) …(8)
の演算をし、位相θを時間微分した角速度で回転する座標の電圧VggおよびVddを出力する。
Vaac= Vaal・COS(θ)−Vbbl・SIN(θ) …(9)
Vbbc= Vaal・SIN(θ)+Vbbl・COS(θ) …(10)
の演算をして、その結果を出力する。
Vah=Vac−Vaac …(11)
Vbh=Vbc−Vbbc …(12)
の演算を行い、2軸の電圧Vah、Vbhを演算出力している。コンデンサ電圧検出器51と静止座標変換器52と位相演算器53と回転座標変換器54とバンドパスフィルタ55と減算器A56とローパスフィルタ57と加算器A58と逆座標変換器59と減算器B510によって構成される部品を、リップル成分抽出器511と定義する。リップル成分抽出器511の出力はPWM生成器512へ入力される。PWM生成器512はマトリックスコンバータ3の所望の性能を満足しつつLCフィルタのリップル成分Vah、Vbhが0になるようなスイッチング信号を出力し、マトリックスコンバータ3を制御する。PWM生成器512の詳細については非特許文献1から容易に推測できるので説明を割愛する。
2 LCフィルタ
21 LCフィルタを構成するコンデンサ
22 LCフィルタを構成するリアクトル
3 マトリックスコンバータ
4 負荷
5 電力変換器制御装置
51 コンデンサ電圧検出器
52 静止座標変換器
53 位相演算器
54 回転座標変換器
55 バンドパスフィルタ
56 減算器A
57 ローパスフィルタ
58 加算器A
59 逆座標変換器
510 減算器B
511 リップル成分抽出器
512 PWM生成器
8 従来の電力変換器制御装置
81 加算器
9 リップル成分抽出器
91 三相/回転座標変換器
92 ローパスフィルタ
93 逆座標変換器
95 N倍器
10 リップル成分抽出器群
Claims (1)
- 半導体スイッチによって構成され、リアクトルとコンデンサによって構成されるLCフィルタを介して三相交流電源が入力され任意の振幅で任意の周波数の電圧を出力すると同時に入力の電流波形と力率を任意に制御するマトリックスコンバータがあり、該マトリックスコンバータ入力電圧が入力され、該マトリックスコンバータの前記LCフィルタのリアクトルの電流と前記マトリックスコンバータの出力電圧を任意に制御するためのスイッチング信号を出力する電力変換器制御装置であり、
前記LCフィルタを構成するコンデンサの電圧であり且つ前記マトリックスコンバータの入力電圧を検出するためのコンデンサ電圧検出器と、前記入力電圧が入力されて該入力電圧を2軸の静止座標電圧に座標変換し出力する静止座標変換器と、前記三相交流電源と同じ周波数の回転角周波数を積分し位相を出力する位相演算器と、前記2軸の静止座標電圧と前記位相を入力して該位相で回転する2軸の回転座標系の電圧を出力する回転座標変換器と、前記回転座標変換器の出力が入力されて前記三相交流電源の2倍の周波数のみを出力する帯域通過フィルタと、前記回転座標変換器の出力から前記帯域通過フィルタの出力を減算し出力する減算器Aと、前記減算器Aの出力を濾波し直流にして出力する低域通過フィルタと、前記帯域通過フィルタの出力から前記低域通過フィルタの出力を加算する加算器Aと、前記加算器Aの出力と前記位相を入力して回転座標系から2軸の静止座標系に変換し出力する逆座標変換器と、前記静止座標変換器の出力から前記逆座標変換器の出力を引いた差を出力する減算器Bによって構成されるリップル成分抽出器を具備することを特徴とし、該リップル成分抽出器の出力が入力され前記マトリックスコンバータの入出力を任意に制御するためのスイッチング信号を出力するPWM生成器からなる電力変換器制御装置。
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