JP6640659B2 - 電力変換器の制御装置、電力変換システム、圧縮機駆動システム、フライホイール発電システム、及び、電力変換器の制御方法 - Google Patents
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Description
本発明の第1実施形態に係る電力変換器用の制御装置を図1を参照して説明する。
まず、電力変換器5を用いた回転電機6の駆動システム(回転電機駆動システム)の構成と動作について説明する。
図1において、制御装置(電力変換器用の制御装置)8Aは、3相/2相変換器80、81、制御指令発生器82、87、振動抑制制御器83、電流制御器84、90、2相/3相変換器85、91、PWM(パルス幅変調:Pulse Width Modulation)86、92、出力補償制御器88、電圧制御器89を備えて構成されている。
次に、第1実施形態の効果について、図2(a)〜(e)を用いて説明する。図2(a)、(b)、(c)、(d)、(e)は、それぞれトルク指令T(t)*、回転電機トルクTM(t)、負荷トルクTLOAD(t)、コンデンサ端子間の直流電圧VDC(t)、および交流電源の入出力電力PAC(t)の波形図であり、実線は本実施形態、破線は比較例によるものである。ここで、「比較例」とは、軸振動の抑制制御機能を設けているが、交流電力変動の抑制制御機能を設けずに、順変換器2を制御している例である。
次に、本発明の第2実施形態に係る電力変換器用の制御装置を、図3を参照して説明する。第1実施形態に対する変形例では、第1実施形態と異なる部分を中心に説明する。よって、第2実施形態等の他の実施形態において説明が省略された部分は、第1実施形態と同様である。
次に、本発明の第3実施形態に係る電力変換器用の制御装置を、図4を参照して説明する。
次に、本発明の第4実施形態に係る電力変換器用の制御装置を、図5を参照して説明する。
次に、本発明の第5実施形態に係る電力変換器について説明する。
次に、本発明の第6実施形態に係る圧縮機駆動システムの構成を、図6を参照して説明する。
次に、本発明の第7実施形態に係るフライホイール発電システムの構成を、図7を参照して説明する。
本発明の第1実施形態において、振動抑制制御器83に入力する回転速度の信号は回転速度検出センサ14を用いて説明した。しかし、回転速度の検出は回転速度検出センサに限定されない。回転速度を検出できる機能があればよいので、電流検出センサで検出した電流値と電圧指令から推定した回転速度情報でもよい。
2 順変換器
3 コンデンサ
4 逆変換器
5 電力変換器
6 回転電機
7 回転軸
8、8A、8B、8C、8D 制御装置
10、13 電流検出センサ
11、12、15 電圧検出センサ
14 回転速度検出センサ
80、80C、81、81C 3相/2相変換器
82、87 制御指令発生器
83 振動抑制制御器
84、84D、90 電流指令演算器
85、91 2相/3相変換器
86、92 パルス発生器
88、88B、88C 出力補償制御器
89 電圧制御器
100 負荷
110 圧縮機
120 フライホイール
Claims (9)
- 電源の交流電力を直流電力に変換する順変換器と、前記直流電力を交流電力に変換する逆変換器と、前記順変換器と前記逆変換器との間に設けた前記直流電力を充電および放電するコンデンサと、前記逆変換器から前記交流電力を供給されて駆動または、前記逆変換器と前記順変換器を通して前記電源に前記交流電力を回生する回転電機とを備えるシステムを制御する電力変換器の制御装置であって、前記逆変換器を制御する逆変換器制御部と、前記順変換器を制御する順変換器制御部を有し、
前記回転電機を含む伝達系の振動周波数による軸振動成分を打ち消すための振動補正値を演算する振動抑制制御部を有し、前記逆変換器制御部は、前記振動補正値で補正された指令値に基づいて動作するものであり、
前記振動抑制制御部によって変動する前記電源の交流電力を抑制するための変動補正値を演算する出力補償制御部を有し、前記順変換器制御部は、前記変動補正値で補正された指令値に基づいて動作するものであることを特徴とする電力変換器の制御装置。 - 請求項1において、前記出力補償制御部は、変動補正値として、電力指令と前記電源が入出力する電力との偏差を抑制するための補正値を、前記順変換器制御部に出力することを特徴とする電力変換器の制御装置。
- 請求項1において、前記出力補償制御部は、変動補正値として、前記逆変換器と前記回転電機間の交流電力の変動を抑制するための信号に基づいて補正値を演算することを特徴とする電力変換器の制御装置。
- 請求項1から請求項3のいずれかにおいて、前記コンデンサの電圧を電圧検出値として出力する電圧検出センサを備え、前記逆変換器制御部は、前記電圧検出値に基づき指令を出力することを特徴とする電力変換器の制御装置。
- 請求項1において、前記順変換器制御部は、電流指令を出力する電圧制御部と、前記電流指令に応じて電圧指令を出力する電流制御部を含み、前記電圧制御部は前記変動補正値に基づいて制御を行うことを特徴とする電力変換器の制御装置。
- 電源の交流電力を直流電力に変換する順変換器と、前記直流電力を交流電力に変換する逆変換器と、前記順変換器と前記逆変換器との間に設けた前記直流電力を充電および放電するコンデンサと、前記逆変換器から前記交流電力を供給されて駆動または、前記逆変換器と前記順変換器を通して前記電源に前記交流電力を回生する回転電機とを備える電力変換システムであって、前記逆変換器を制御する逆変換器制御部と、前記順変換器を制御する順変換器制御部を有し、
前記回転電機を含む伝達系の振動周波数による軸振動成分を打ち消すための振動補正値を演算する振動抑制制御部を有し、前記逆変換器制御部は、前記振動補正値で補正された指令値に基づいて動作するものであり、
前記振動抑制制御部によって変動する前記電源の交流電力を抑制するための変動補正値を演算する出力補償制御部を有し、前記順変換器制御部は、前記変動補正値で補正された指令値に基づいて動作するものであることを特徴とする電力変換システム。 - 請求項5記載の電力変換システムを含んだ圧縮機駆動システムであって、前記回転電機を動力源とする圧縮機を備えることを特徴とする圧縮機駆動システム。
- 請求項5の電力変換システムを含んだフライホイール発電システムであって、前記回転電機を動力源とするフライホイールを備え、前記回転電機は、前記電力変換器により駆動される、または前記電力変換器に電力を回生することを特徴とするフライホイール発電システム。
- 電源の交流電力を直流電力に変換する順変換器と、前記直流電力を交流電力に変換する逆変換器と、前記順変換器と前記逆変換器との間に設けた前記直流電力を充電および放電するコンデンサと、前記逆変換器から前記交流電力を供給されて駆動または、前記逆変換器と前記順変換器を通して前記電源に前記交流電力を回生する回転電機とを備えるシステムを制御する電力変換器用の制御方法であって、
前記回転電機を含む伝達系の振動周波数による軸振動成分を打ち消すための振動補正値を振動抑制制御部で演算し、前記振動補正値で補正された指令値に基づいて逆変換器制御部が逆変換器を制御し、
前記振動抑制制御部によって変動する前記電源の交流電力を抑制するための変動補正値を出力補償制御部で演算し、前記変動補正値で補正された指令値に基づいて順変換器制御部が前記順変換器を制御する電力変換器用の制御方法。
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