JPH1098883A - 能動型コンバータの力率制御方法及び力率制御装置 - Google Patents

能動型コンバータの力率制御方法及び力率制御装置

Info

Publication number
JPH1098883A
JPH1098883A JP9233474A JP23347497A JPH1098883A JP H1098883 A JPH1098883 A JP H1098883A JP 9233474 A JP9233474 A JP 9233474A JP 23347497 A JP23347497 A JP 23347497A JP H1098883 A JPH1098883 A JP H1098883A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
line
voltage
converter
command signal
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP9233474A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3934217B2 (ja
Inventor
Daryl J Marvin
ジェイ.マーヴィン ダリル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Otis Elevator Co
Original Assignee
Otis Elevator Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Otis Elevator Co filed Critical Otis Elevator Co
Publication of JPH1098883A publication Critical patent/JPH1098883A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3934217B2 publication Critical patent/JP3934217B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/40Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/42Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
    • H02M1/4208Arrangements for improving power factor of AC input
    • H02M1/4233Arrangements for improving power factor of AC input using a bridge converter comprising active switches
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66BELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00Control systems of elevators in general
    • B66B1/24Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration
    • B66B1/28Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical
    • B66B1/30Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical effective on driving gear, e.g. acting on power electronics, on inverter or rectifier controlled motor
    • B66B1/302Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical effective on driving gear, e.g. acting on power electronics, on inverter or rectifier controlled motor for energy saving
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66BELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00Control systems of elevators in general
    • B66B1/24Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration
    • B66B1/28Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical
    • B66B1/30Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical effective on driving gear, e.g. acting on power electronics, on inverter or rectifier controlled motor
    • B66B1/304Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration electrical effective on driving gear, e.g. acting on power electronics, on inverter or rectifier controlled motor with starting torque control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Rectifiers (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 能動型コンバータの力率制御方法及び力率制
御装置を提供する。 【解決手段】 DCリンクによって連結されたラインコ
ンバータと、負荷コンバータとを、備えた発電型駆動装
置であって、上記負荷コンバータは、AC機械に連結さ
れており、上記ラインコンバータは、AC電源/シンク
にラインリアクタ手段を介して連結されている。さら
に、上記駆動装置は、有効電力を上記ラインリアクタに
流すようになっていて、上記リンクDC電圧を選択した
DC電圧に制御するようになっているとともに、コマン
ドされたコンバータ電圧が、選択した最大ラインコンバ
ータ電圧を超えたか否かを判断し、さらに、リアクタン
ス電力を上記ラインリアクタに流して、有効電力フロー
を制御するためのラインコンバータ電圧を低下させるよ
うになっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、発電型(リジェネ
レーティブ;regenerative)駆動装置に関
するものであり、より詳細には、選択した高い電圧値
で、上記発電型駆動装置のDCリンクを制御する方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】発電型駆動装置は、典型的には、負荷コ
ンバータへのDCリンク手段によって連結されたライン
コンバータを有している。上記負荷コンバータは、AC
駆動機械に連結される。同時に、上記ラインコンバータ
は、AC電源/シンクに連結されている。モータモード
においては、、上記AC電源/シンクからの電力は、上
記ラインコンバータを駆動して、ACをDCへとリンク
させることで、ACをDCへと変換する。また、上記負
荷コンバータは、モータとして上記AC機械を駆動する
ため、DCをACへと変換するようになっている。発電
モードでは、上記AC機械は、ACを発生させるが、こ
のACは、上記負荷コンバータによってDCへと変換さ
れ、上記ラインコンバータは、その後ACへと戻す変換
を行って、電源としての上記AC電源/シンクへと逆に
供給するようになっている。
【0003】能動型ラインコンバータを用いた上記発電
型駆動装置においては、上記DCバスは、上記ACライ
ン電圧とは独立して維持されるように制御されている。
例えば、DC電圧は、DCバスコンデンサ、IGBT等
コンバータスイッチングデバイス等に充分なマージンを
与える750VDCという高圧に所望に応じて保持して
おくこともできる。この様な設計においては、上記能動
型ラインコンバータを、ブーストコンバータとして機能
させて、上記ACライン電流を1の力率で正弦波電流へ
と制御するように設計することもできる。
【0004】この際に、上記タイプのコンバータを、例
えば480VAC±10%ACラインで動作させる場合
には、問題が発生してしまう。この場合、ACライン電
圧は、充分高くなってしまうので、上記ACライン電流
を制御するためのラインリアクタの上記ラインコンバー
タ側には、十分なバス電圧が維持できないことになるの
である。従って、上記ACライン電流が制御できなくな
り、この結果駆動装置がシャットダウンしてしまうこと
なる。当業界におけるこの問題を避けるための通常の方
法は、公共的に供給される上記電圧主要部をその電圧が
440VAC〜460VACとなるように降圧させる変
圧器を用いることである。しかしながら、この様な解決
方法では、システムにコストを加え、上記DCリンクが
利用可能なDC電圧レベルに悪影響をもたらす余分な変
圧器を必要としてしまうことになっていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、従来可能ではなかった著しく高いACライン電圧の
下で、能動型ラインコンバータを駆動可能とすることを
目的とする。
【0006】また、本発明は、ラインリアクタ内にリア
クタンス電力を導入して上述の高ACライン電圧におい
て、正弦波へと上記ACライン電流を制御することを目
的とするものである。この様にすることによってもはや
力率を1に維持する必要はなくすことができるととも
に、同時に正弦波型電圧と電流とを維持させることがで
きる。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の本発明の第1の構成によれば、有効電力は
単独で上記AC電源/シンクと上記ラインコンバータの
間に連結された複数のラインリアクタ内を流されるよう
にされていて、コマンドされたラインコンバータ電圧又
は検出されたラインコンバータ電圧が最大値を超えたと
判断されるまで、所望する水準となるように上記DCバ
ス電圧を制御し、その後、リアクタンス電力は、複数の
上記ラインリアクタ内を同様にして流されて、上記有効
電力を流すのを制御するに必要な上記ラインコンバータ
電圧を低減させる方法が提供される。
【0008】また、本発明の本発明の第2の構成によれ
ば、DCリンクによって連結されるラインコンバータ
と、負荷コンバータとを有し、上記負荷コンバータは、
AC機械へと連結され、上記ラインコンバータは、ライ
ンリアクター手段によってAC電源/シンクへと連結さ
れる構成の発電駆動装置を制御する方法であって、選択
した大きさで上記DCリンク電圧を制御するため、ライ
ンコントローラAC電圧を制御するべくラインコンバー
タ電圧コマンド信号を与えることによって、上記ライン
リアクタに流される有効電力フローを制御するステップ
と、上記ラインコンバータ電圧コマンド信号と、選択し
た最大ラインコンバータ電圧信号とを比較して、上記実
電流フローを制御するために必要とされる上記ラインコ
ントローラAC電圧を低減させるべく、上記ラインリア
クタにリアクタンス電力を流すための制御信号を与える
ステップと、を有する方法が提供される。
【0009】本発明の第3の構成によれば、複数のライ
ンリアクタ手段によってAC電源/シンクへと連結させ
るための発電型駆動装置のラインコンバータの制御方法
は、コマンドされたDCリンク電圧と、実際のDCリン
ク電圧とを比較して、実電流(real curren
t)コマンド信号を与えるステップと、上記実電流コマ
ンド信号と、実際の実電流コマンド信号とを比較して、
実電圧(real voltage)コマンド信号を与
えるステップと、最大ラインコンバータ電圧と、コマン
ドされたラインコンバータ電圧とを比較して、誤差信号
を与えるステップと、上記誤差信号をいかなる比例ゲイ
ン無く積分して、リアクタンス電流コマンド信号を与え
るステップと、上記リアクタンス電流コマンド信号と、
実際のリアクタンス電流コマンド信号とを比較して、リ
アクタンス電圧コマンド信号を与えるステップと、上記
実電圧コマンド信号と、上記リアクタンス電圧コマンド
信号とを処理して、コマンドされたラインコンバータ電
圧を与えるステップと、上記実電圧コマンド信号と、上
記リアクタンス電圧コマンド信号とを処理して、ライン
コンバータ相電圧コマンド信号を与えるステップと、を
有する方法が提供される。
【0010】本発明の上記目的及びその他の目的特徴、
及び効果については、添付の図面に記載する本発明の最
良の実施例を詳細に説明することによって、より明確と
することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】下記の説明は、特定の用途、すな
わち、エレベータ用途に発電型駆動装置を用いる場合に
ついて説明するが、当業者によれば本発明の原理は、別
の用途にも同様に適用できることは明白である。
【0012】図1は、エレベータ機械室内で、鋼車16
に連結されたシャフト14を有するAC機械12に連結
される発電型駆動装置を示している。ケーブル又はロー
プ18は、上記鋼車16に掛け渡されており、一端がエ
レベータかご20(E)に、他端がカウンタウエイト2
2(C)に連結されていて、上記かご20と上記カウン
タウエイトとが、周知の方法により昇降路内を互いに垂
直方向反対側に運動することでそれぞれ牽引型のエレベ
ータを構成している。上記カウンタウエイトは、典型的
には最大の半分だけ負荷が加わった重量と等しくされて
いて、上記エレベータかごが半分以下の積載条件で上昇
する場合には、上記カウンタウエイトが降下する際に、
蓄積されている位置エネルギーを開放することで上記A
C機械が発電するようになっている。
【0013】従来の汎用の非発電型駆動装置では、上記
力は、機械室内へと送られ、発電型電力レジスタによっ
て機械室内で熱として消費されていた。上記レジスタ
は、適切にスイッチングするためにはハウジングが必要
とされるので、上記機械室には空調設備や冷却ファンが
必要とされていた。
【0014】図1に示した上記発電型駆動装置10は、
また、簡単で一方通行型の整流器の代わりに、複数のラ
インリアクタとしては既知である3つのインダクタL
a,Lb,LcによってAC電源/シンク26に連結さ
れた、2方向ラインコンバータ24を有している。上記
ラインコンバータ24は、発電電力を、シンクとして機
能する上記AC源に流し戻すようにする。本発明の目的
のためには、典型的には480VAC±10%の公共電
源グリッドから利用できるAC電源を用いることが好ま
しい。しかしながら、これには、エレベータばかりでは
なく、通常の発電型駆動装置としての問題が生じる。こ
の問題とは、通常ではIGBTといった半導体デバイス
の規格と、利用可能な電解コンデンサの規格と、に応じ
て良好に上記したような高いAC電源圧を用いることで
ある。上記電解コンデンサは、上記ラインコンバータ2
4と負荷コンバータ30の間のDCバス28の正側の足
と、負側の足と、を連結するには好ましいコンデンサで
あり、さらに負荷コンバータ30は、上記ACライン2
9によって上記AC機械12へと連結されている。
【0015】モータとして使用する場合には、上記AC
機械12は、AC電力をインバータとして動作する上記
負荷コンバータ30から受け取る。この際、上記負荷コ
ンバータ30は、上記DCバス28から供給されるDC
電流を、上記AC機械を駆動させるためのACへと変換
する。上記負荷コンバータは、さらに制御装置を有して
いるが、本願の部分を構成しないので図示してはいな
い。上記コンデンサ32は、上記DCバス28に生じて
しまうリップルを平滑化させるために備えられている。
例えば、本発明によれば上記DCバスは、800VDC
において設計試験されるが、目的とするのは、750V
DCにおいて制御することである。上記コンデンサは、
電解コンデンサとすることが好ましく、この電解コンデ
ンサは、数千マイクロファラッド(μF)、例えば4,
000〜10,000μFとされていることが好まし
い。
【0016】モータとして動作させる場合には、上記ラ
インコンバータ24は、AC電力を上記AC電源26か
ら受け取るようにされており、上記AC電源26の交流
電流から上記DCバス28への直流電流へと変換させる
べく、PWM制御装置(PWM CNTL)34による
全波型ブリッジとして機能するように制御されていて、
上記負荷コンバータ30が、上記AC機械12を、最大
の半分の積載量未満の場合には、エレベータを降下させ
るモータとして、又は最大の半分よりも多い積載の場合
には上昇させるためのモータとして機能させている。
【0017】発電機として動作する場合には、この逆と
なり、上記AC機械12は、下方向への運動の際に上記
カウンタウエイトに蓄積された位置エネルギーが開放さ
れることとなる最大積載の半分未満の積載条件の場合に
は、上記エレベータかご20が上方向へと運動する際に
発電機として機能することになる。この場合、3相AC
電力が、上記AC機械12からライン29を介して上記
負荷コンバータ30へと供給され、上記PWM制御装置
34の下で、上記ラインコンバータ24によってACへ
と連続的に変換するための上記DCバス28へと供給す
るべく、上記ACはDCへと整流される。
【0018】このようなAC電力が上記コンバータによ
って通常ではシンクとして機能する公共電源である上記
AC電源/シンク26へと逆方向に適正に供給されるよ
うにするために、上記電力は、悪影響のある高調波が無
いこと、許容できる力率があることといった厳格な規格
に適合させることが必要である。従って、この場合には
上記ACライン電流は、上記インダクタLa,Lb,L
cを通過させて、力率が1の正弦波となるように制御す
ることが望ましい。
【0019】上述したように、上記の型のコンバータを
例えば480VAC±10%ACラインで用いる場合に
は、問題が生じる。IGBTの上述した電圧規制に適合
させ、上記コンデンサを所望する例えば750VDCバ
ス電圧とすると、上記ACライン電圧は、充分に高く
(528VAC(rms))なってしまうので、上記イ
ンダクタの上記ラインコンバータ側には、上記AC電流
を適切に制御するための充分なバス電圧がとれなくなっ
てしまうことになる。この場合には、上記ACライン電
流は、制御できなくなり、駆動装置はシャットダウンし
てしまうこととなる。当業界における解決策は、通常で
は上記ACライン電圧を480VACよりも充分低く、
例えば440〜460VACとなるまで低減させる変換
器を使用するとともに、上記DCバスを750VDCの
所望する高い電圧に保持しておくようにして行われてい
る。
【0020】本発明によれば、ラインコンバータ制御装
置36は、非ゼロリアクタ電力制御特性(nonzer
o reactive power control
feature)を有していて、上記ラインコンバータ
24が、通常では不可能な著しく高いACライン電圧の
下でも駆動することができるようにされている。特に上
記ラインコンバータ制御装置36、及び本発明の信号処
理方法は、上記ACライン電流が力率1ではない高圧A
C電源ライン電圧であっても、AC電流を正弦波に制御
することを可能とし、同時に安定性を維持させることを
可能とする。これは、有効電力を流しつつ、上記AC電
源ライン電圧を通常のレベルに保持させ、上記ラインコ
ンバータが所望する水準を超えた場合、又は所望水準の
電圧を超えたことを検出した場合にAC電圧を与えるよ
うにコマンドされている場合には、(上記電源のAC電
圧が、その±10%否かとなっているかに応じて)、リ
アクタンス電力を上記ACシンクと上記ラインコンバー
タの間のラインリアクタに流させて、上記有効電力の流
れを制御するに必要な上記ラインコンバータ電圧を低減
させるようになっている。すなわち、上記ラインコンバ
ータ電圧を、上記コマンドされた電圧にリアクタンス電
圧成分を加えることで、上述の現実的な制限を超えるこ
となく所望の大きさとすることを可能とするものであ
る。
【0021】図1の上記ラインコンバータ24を、能動
型コンバータと呼ぶが、この能動型コンバータ24は、
複数のスイッチ38,40,42,44,46,48を
備えており、それぞれのスイッチは、当業界で良く知ら
れているように例えばIGBTとフライバックダイオー
ドから構成される。図1では、これらのスイッチはそれ
ぞれ簡単に開閉型のスイッチとして図示されている。上
記IGBTを適切にスイッチングさせることにより、ノ
ード50,52,54に印加されている電圧が、力率を
制御するように制御される。上記ラインリアクタLa,
Lb,Lcは、上記AC電源26と上記コンバータ24
の間のラインに挿入されていて、相電流を制御できるよ
うになっている。必要とされる印加電圧(抵抗を無視し
て)は、
【0022】
【数1】
【0023】で示される。
【0024】上式中、(Vdqbarは、上記コンバータ
に印加されている電圧ベクトルであり、(Vacbar
ac+j0は、上記ACラインの電圧ベクトル(ライン
−ラインrmsでの)であり、(I)bar=Iq+jId
は、上記コンバータ内での電流ベクトルであり、ω
1は、上記ACラインの周波数である。
【0025】また、Lは、上記ラインリアクタのインダ
クタンスである。
【0026】力率1での上記コンバータ24の動作を得
るために、上記ACラインのアウトフェーズ(Id)の
上記電流ベクトルの成分は、ゼロに保持される。上記A
Cライン電流ベクトルのインフェーズ(Iq)電流ベク
トルの実成分(real component)は、上
記ノード50,52,54において、上記バス電圧を所
望する水準(Vbus)に制御するために用いられる。こ
の場合、これら3つのノードに必要とされる上記印加電
圧は、下記式、
【0027】
【数2】
【0028】で示される。
【0029】また、この電圧は、その大きさが、下記
式、
【0030】
【数3】
【0031】で示される。
【0032】上記IGBTでは、上記コンバータに印加
される電圧の大きさ(|(Vdqbar|)は、(Vbus
√3)に制限される。この結果、上記電流を制御可能と
する用いられる最大AC電圧は、下記式、
【0033】
【数4】
【0034】で示されることになる。
【0035】上記電流ベクトルラインのアウトフェーズ
成分(Id)が、ゼロに維持されない場合には、上記コ
ンバータ電圧の大きさは、下記式、
【0036】
【数5】
【0037】で示される。
【0038】上記最後の近似式から示されるように、I
dを適切に制御することによって、上記ノード50,5
2,54での必要なコンバータ電圧が低減できることが
理解されよう。この技術は、上記ラインリアクタに制御
された電力を流すようにさせるものであり、このことに
よって、上記ACラインのインフェーズ電圧を低減させ
ることが可能となる。
【0039】ここで、上記電流制御装置が、同期基準フ
レーム(syncronous reference
frame)で動作するとして設計されているものと
し、Vdq 2が、上記電流レギュレータの出力から容易に
算出することができる。
【0040】
【数6】
【0041】上記制御ループは、従って図2に示されて
いるようにして設計でき、Vdq 2が最大許容値(Vbus 2
/3)を超えないように設計される。 Vd 2とVq 2とは
異なったVdq 2が、上記近似式に示されるように近似さ
れるので、図2の上記制御ループにより、所望する結果
が得られるようになっている。上記制御ループモデル
は、現実のシステムにおける多くの詳細部、例えばルー
プディレイ、電流ループダイナミックスを省略したもの
である。しかしながら、上記力率に要求される帯域幅は
狭いので、これらの詳細部は、この用途に必要な比較的
低ゲインにおいては、無視できる程度となる。
【0042】図2に示したモデルを用いれば、上記開ル
ープ伝達関数は、
【0043】
【数7】
【0044】で示される。
【0045】クロスオーバー(cross−over)
周波数fbwを達成するために、上記制御装置のゲイン
は、本発明に従えば、下記式のように選択される。
【0046】
【数8】
【0047】本発明者等は、鋭意検討の結果、上述した
ようにkp=0とする純粋な積分制御が本発明において
極めて重要であることを見出し、本発明の構成に至った
ものである。すなわち、本願発明者等は、本願における
望ましい場合とは逆の比例−プラス−積分制御ではな
く、単に積分制御することが、上記システムの安定性に
極めて重要な影響を与えることを見いだしたのである。
これまで比例ゲインをどのような量としても、上記装置
は、代数方程式に基づいているため、安定性の問題が生
じてしまうことが判明していた。図2に示すモデルシス
テムにおいては、ライン58aで示す上記ACライン
(Id)のアウトフェーズ電流ベクトル成分は、制御処
理ブロック60で処理すべく、積分器56aによって構
成されており、この制御処理ブロック60は加算器64
へのライン62に出力信号を与え、この出力信号は、ま
た、実処理ブロック68からのライン66の信号出力と
ともに処理されるようになっている。上記ブロック6
0,68は、上述したようにVdq 2近似式の右辺のプラ
ス項及びマイナスの項を表している。ライン70aの加
算器出力は、Vdq 2を表しており、第2の加算器72a
へとフィードバックされて、Vdq 2(max)値と加算
される。上記加算器72aは、ライン76aに実際のV
dq 2と所望する最大値の差である誤差信号を送るように
なっている。
【0048】必要に応じて上記電圧の大きさを制御する
ために、上記積分器56aには、制限が設けられている
必要があり、この制限によって、出力(及び積分器の状
態)がゼロよりも小さくならなくなるように制限されて
いる。これは、上記電流を制御するために電圧を低下さ
せて、リアクタンス電力が流れるようにするためだけに
用いられるためである。
【0049】上記力率制御装置の基準値は、上記出力電
圧の2乗である振幅が上限とされるようにされているこ
とが望ましい。従って、上記駆動装置の97.5%の出
力電圧(Vbus/√3)に制限するには、上記基準値
(Vdq 2(max))は、0.95V2 bus/3に設定す
る必要がある。
【0050】図3を参照すると、本発明の図1の上記ラ
インコンバータ制御装置36が、より詳細に示されてい
る。図2に説明した原理を念頭に置いて、Vdq 2max
信号は、一定の大きさを有するとともに、ライン74に
与えられ、図2の加算器72aと同様の加算器72へと
送られる。これは、ライン70のVdq 2コマンド信号
(Vdq 2(COMD))に応答して、ライン76aへと
誤差信号を単に積分器56から構成された積分器に与
え、この積分器56には、必要に応じて電圧の大きさを
制御するためにのみ用いられ、出力がゼロよりも小さい
出力(及び積分器状態)とならないように、制限するた
めの制限値が設けられている。図2に関連して上述した
ように、これは、上記電流を制御するために電圧を下げ
てリアクタンス電力が流れるようにするためだけのもの
である。
【0051】上記純粋に積分器56から構成される上記
ライン58のid(COMD)コマンド信号は、加え合
わせ接合78へと送られ、この加え合わせ接合78は、
信号処理プロセッサ82(SIGNAL PROC.)
からのライン80の実際のid信号(id(ACTUA
L))を加え合わせている。検出された複数のライン電
流信号84は、上記ラインの電圧の回転角を示したライ
ン86の信号(θ)とともに信号プロセッサ82に送ら
れる。この回転角は、図1に示したフェーズロックルー
プ88によって与えられ、また、図示しているように上
記ライン電圧に対しても応答するようになっている。上
記ライン86の上記回転角信号は、電流制御装置を含ん
で構成されている信号プロセッサ82が、同期基準フレ
ームとして動作するように設計されている。
【0052】ライン80の実際の上記リアクタンス電流
d(ACTUAL)は、ライン82aから加算器84
へと与えられ、実際の実電流信号iq(ACTUAL)
が与えられ、さらに加算器にはライン86の実コマンド
電流信号(iq(COMD))も加えられる。比例−積
分制御装置(P.I.)88は、ライン90の誤差信号
に応じて、上記ライン86に実電流コマンド信号を与え
る。加算器92は、図1の上記DCバス28の定格電圧
(VDC(NOMINAL))が、例えば750VDCで
あることを示した信号とラベルVDC(ACTUAL)で
示したライン96の現実に検出されたDCバス電圧の間
の差に応じて上記ライン90に誤差信号を送る。
【0053】上記加算器78,84は、れぞれの比例積
分型増幅器102,104に対応させるべく、それぞれ
誤差信号をライン98,100へと送り、さらにそれぞ
れリアクタンス電圧コマンド信号(Vd(COMD))
と実電圧コマンド信号(Vq(COMD))とを、ライ
ン106,108を介して対となった信号プロセッサ1
10,112へと送っている。上記プロセッサ110
は、また、上記ライン86の回転角信号(θ)に応答し
て、複数のライン114に示す複数の3相電圧コマンド
信号を、図1の上記PWM制御装置34内の対応する複
数のパルス幅変調位相制御装置に与え、所望する方法で
上記ラインコンバータのどちらかの側にある上記ACバ
スと上記DCバスの間の電力伝達を制御させるべく、上
記それぞれのスイッチ38,40,42,44,46,
48のスイッチングを制御するようにされている。
【0054】上述したVdq 2の式に従えば、上記信号プ
ロセッサ112は、上記実電圧コマンド信号と上記リア
クタンス電圧コマンド信号108,106に対応してい
て、上述の目的のため、上記ライン70の上記Vdq 2
マンド信号を加算器72へと与えるようになっている。
これは、上記コンバータコマンド電圧差の形で与えられ
ることを除き、上記プロセッサ110と同様である。こ
れらは、いくつかの目的において等価であるが、この点
については当業者により理解できるものである。
【0055】本発明は、最良の実施例に基づいて説明し
てきたが、形態及び詳細について、これまでなされてき
た種々の変更、除外、付加であっても当業者によれば、
本発明の趣旨内でなすことが可能であることは理解され
よう。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、エレベータ用途として用いられ、非ゼ
ロリアクタンス(non−zero reactanc
e)電力特性を有するラインコンバータ制御装置を有す
る本発明の発電型駆動装置の実施例を示した図である。
【図2】本発明の主要部を、リアクタンス電力が、高A
Cライン電圧に応じて、積分ゲインのみを有する電力制
御ループにより制御されているのを示したシステムブロ
ックダイアグラムである。
【図3】図3は、図1に示した本発明のラインコンバー
タ制御装置を示した詳細図である。
【符号の説明】
10…発電型駆動装置 12…AC機械 14…シャフト 16…鋼車 18…ケーブル又はロープ 20…かご 22…カウンタウエイト 24…ラインコンバータ 26…AC電源/シンク 28…DCバス 30…負荷コンバータ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに直流(DC)リンクによって連
    結されたラインコンバータ及び負荷コンバータを有する
    発電型駆動装置の制御方法であって、 前記負荷コンバータは、交流(AC)機械に連結され、
    前記ラインコンバータは、複数のラインリアクタ手段に
    よってAC電源/シンクへと連結されており、前記制御
    方法は、 ラインコンバータ電圧コマンド信号を与えることによ
    り、選択した大きさへとDCリンク電圧を制御してライ
    ンコントローラAC電圧を制御するべく、前記ラインリ
    アクタ内の有効電力フローを制御するステップと、 前記ラインリアクタ内を流れるリアクタンス電力が、前
    記有効電力フローを制御するに必要とされる前記ライン
    コントローラAC電圧を低下させるような制御信号を与
    えるため、前記ラインコンバータ電圧コマンド信号と、
    選択した最大ラインコンバータ電圧信号とを比較するス
    テップと、を有することを特徴とする発電型駆動装置の
    制御方法。
  2. 【請求項2】 ラインリアクタンス手段によって、AC
    電源/シンク(26)と連結する発電型駆動装置の複数
    のラインコンバータ(24)を制御する制御方法であっ
    て、該方法は、 コマンドされたDCリンク(28)電圧(94)と、実
    際のDCリンク電圧(96)とを比較(92)して、実
    電流コマンド信号(86)を与えるステップと、 前記実電流コマンド信号(86)と、実際の実電流コマ
    ンド信号(82)とを比較(84)して、実電圧コマン
    ド信号(108)を与えるステップと、 最大ラインコンバータ電圧(74)と、コマンドされた
    ラインコンバータ電圧(70)とを比較(72)して、
    誤差信号(76a)を与えるステップと、 どのような比例ゲインも用いずに前記誤差信号を積分し
    て、リアクタンス電流コマンド信号(58)を与えるス
    テップと、 前記リアクタンス電流コマンド信号(58)と、実際の
    リアクタンス電流コマンド信号(80)とを比較(7
    8)して、リアクタンス電圧コマンド信号(106)を
    与えるステップと、 前記実電圧コマンド信号(108)と、前記リアクタン
    ス電圧コマンド信号(106)とを処理(112)し
    て、コマンドされた前記ラインコンバータ電圧(70)
    を与えるステップと、 前記実電圧コマンド信号(108)と、前記リアクタン
    ス電圧コマンド信号(106)とを処理(110)し
    て、ラインコンバータ相電圧コマンド信号(114)与
    えるステップと、を有することを特徴とする発電型駆動
    装置の制御方法。
  3. 【請求項3】 交流(AC)機械が連結される発電型駆
    動装置であって、 AC電源/シンク(26)に連結され、ACを流すため
    の複数のラインインダクタ(La,Lb,Lc)と、 前記複数のラインインダクタからのACに応答し、コン
    デンサ(32)によって互いが連結されたDCリンク
    (28)へと直流電流(DC)を供給するためのライン
    コンバータ(24)と、 前記DCリンクからのDCに応答してモータモードで
    は、ACをAC機械に送り、発電モードでは前記AC機
    械からのACに応答してDCをDCリンクへと与える負
    荷コンバータ(30)と、 複数の入力信号に応答し、前記第1のコンバータを制御
    して、複数の出力信号を与えて前記複数のラインインダ
    クタに与えられる前記ACを制御するためのラインコン
    バータ制御装置(36)と、を有し、 前記ラインコンバータ(24)は、前記発電モードにあ
    る前記AC機械の前記DCリンクからのDCに応答し
    て、前記複数のラインインダクタにACを与えており、 前記ラインコンバータ制御装置(36)は、複数の前記
    ラインインダクタに流される前記ACのリアクタンス部
    分を制御するのに、積分制御ループのみを使用し、どの
    ような比例ゲインをも前記積分制御ループ内で使用しな
    いことを特徴とする発電型駆動装置。
JP23347497A 1996-08-30 1997-08-29 能動型コンバータの力率制御方法及び力率制御装置 Expired - Fee Related JP3934217B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/701914 1996-08-30
US08/701,914 US5808880A (en) 1996-08-30 1996-08-30 Power factor controller for active converter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1098883A true JPH1098883A (ja) 1998-04-14
JP3934217B2 JP3934217B2 (ja) 2007-06-20

Family

ID=24819173

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23347497A Expired - Fee Related JP3934217B2 (ja) 1996-08-30 1997-08-29 能動型コンバータの力率制御方法及び力率制御装置

Country Status (9)

Country Link
US (1) US5808880A (ja)
EP (1) EP0827262B1 (ja)
JP (1) JP3934217B2 (ja)
KR (1) KR100472265B1 (ja)
CN (1) CN1076542C (ja)
DE (1) DE69722107T2 (ja)
ID (1) ID18124A (ja)
MY (1) MY132525A (ja)
TW (1) TW342547B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102235794A (zh) * 2010-04-23 2011-11-09 松下电器产业株式会社 冰箱

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5945813A (en) * 1996-03-18 1999-08-31 Tokyo Electric Power Co., Inc. Single or isolated operation detecting apparatus for a distributed power supply
US6072302A (en) * 1998-08-26 2000-06-06 Northrop Grumman Corporation Integrated control system and method for controlling mode, synchronization, power factor, and utility outage ride-through for micropower generation systems
ES2248113T3 (es) * 1999-09-13 2006-03-16 Aloys Wobben Procedimiento para la regulacion de la potencia reactiva, asi como disposistivo para la generacion de energia electrica en una red electrica.
JP3578062B2 (ja) 2000-08-09 2004-10-20 日本電気株式会社 通信ネットワーク設計回路及びその設計方法並びにその制御プログラムを記録した記録媒体及び伝送媒体
EP1246335A2 (en) * 2001-03-30 2002-10-02 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Power factor control apparatus and method
JP4118531B2 (ja) * 2001-05-10 2008-07-16 株式会社東芝 電力調整装置
JP2003014802A (ja) * 2001-06-28 2003-01-15 Sony Corp 回生負荷装置及び負荷試験方法
US6838860B2 (en) * 2001-09-21 2005-01-04 Honeywell International Inc. Power generating system including permanent magnet generator and shunt AC regulator
US6744644B2 (en) 2001-10-02 2004-06-01 Honeywell International Inc. Soft-start of DC link capacitors for power electronics and drive systems
US6501192B1 (en) * 2001-11-16 2002-12-31 Eni Technology, Inc. Three phase rectifier circuit with virtual neutral
JP3974899B2 (ja) * 2004-01-14 2007-09-12 ファナック株式会社 コンバータ装置、及びコンバータ装置を備えるインバータ装置
GB2410481B (en) * 2004-01-30 2008-06-04 Ultra Electronics Ltd Modular aircraft control system and method
WO2007061419A1 (en) * 2005-11-23 2007-05-31 Otis Elevator Company Elevator motor drive tolerant of an irregular power source
DE102005061565A1 (de) * 2005-12-22 2007-02-22 Siemens Ag Aufzugssystem
DE102005062580A1 (de) * 2005-12-27 2007-05-31 Siemens Ag Aufzugssystem
JP4839844B2 (ja) * 2006-01-12 2011-12-21 日産自動車株式会社 電力変換器の制御方法およびそれを用いたハイブリッド電力変換システム
EP2036181B2 (en) * 2006-06-30 2017-03-15 ABB Schweiz AG Hvdc system and method to control a voltage source converter in a hvdc system
US7642666B2 (en) * 2006-11-02 2010-01-05 Hitachi, Ltd. Wind power generation apparatus, wind power generation system and power system control apparatus
US7800348B2 (en) * 2007-11-21 2010-09-21 Rockwell Automation Technologies, Inc. Motor drive with VAR compensation
US8552696B2 (en) * 2008-11-12 2013-10-08 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation Self-excited reactive power compensation apparatus
CN102308461B (zh) * 2009-02-06 2015-03-11 Abb研究有限公司 具有ac和dc功率能力的混合配电变压器
CN102365225A (zh) * 2009-03-31 2012-02-29 奥的斯电梯公司 包括空心电感的电梯再生驱动
FI20115771L (fi) * 2011-07-28 2013-01-29 Kone Corp Sähkönsyöttölaite sekä hissijärjestelmä
US20130088903A1 (en) * 2011-10-11 2013-04-11 Hamilton Sundstrand Corporation Control architecture for a multi-level active rectifier
CN102386839B (zh) * 2011-12-01 2013-07-17 卧龙电气集团股份有限公司 基于无功功率观测器的同步电机矢量控制器及控制方法
TWI478472B (zh) 2012-05-11 2015-03-21 Delta Electronics Inc 電源轉換裝置
TWI472135B (zh) * 2012-12-10 2015-02-01 Chang Mei Ling 主動式功因修正器
KR101979859B1 (ko) * 2015-05-08 2019-05-17 존슨 컨트롤스 테크놀러지 컴퍼니 능동형 컨버터를 갖춘 가변 속도 드라이브
US10218298B2 (en) * 2016-10-11 2019-02-26 General Electric Company Spillover of reactive current to line side converter
FR3073992B1 (fr) * 2017-11-23 2020-11-13 Renault Sas Procede de commande d'un redresseur de vienne triphase
EP4280447A1 (en) * 2022-05-18 2023-11-22 KONE Corporation A regenerative frequency converter and an elevator system

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3609509A (en) * 1970-03-11 1971-09-28 Gen Electric Feedback control for cycloconverter
US3953779A (en) * 1974-05-30 1976-04-27 Francisc Carol Schwarz Electronic control system for efficient transfer of power through resonant circuits
US4222096A (en) * 1978-12-05 1980-09-09 Lutron Electronics Co., Inc. D-C Power supply circuit with high power factor
US4356440A (en) * 1980-09-18 1982-10-26 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Power factor correction system
US4590416A (en) * 1983-08-08 1986-05-20 Rig Efficiency, Inc. Closed loop power factor control for power supply systems
US4620272A (en) * 1984-08-31 1986-10-28 Imec Corporation Line-regenerative motor controller with current limiter
EP0237012B1 (en) * 1986-03-11 1993-06-02 Hitachi, Ltd. A control apparatus for pwm power converters
US4855890A (en) * 1987-06-24 1989-08-08 Reliance Comm/Tec Corporation Power factor correction circuit
US4982147A (en) * 1989-01-30 1991-01-01 State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University Power factor motor control system
JPH02299471A (ja) * 1989-05-12 1990-12-11 Mitsubishi Electric Corp Pwmコンバータ装置の制御方法
JPH03155392A (ja) * 1989-11-10 1991-07-03 Toshiba Corp 電流検出装置
JP2524566B2 (ja) * 1990-12-12 1996-08-14 アレックス電子工業株式会社 誘導電動機制御方法
EP0551450A1 (en) * 1991-02-22 1993-07-21 KENETECH Windpower, Inc. Four quadrant motor controller
JP2760666B2 (ja) * 1991-03-15 1998-06-04 株式会社東芝 Pwmコンバ―タの制御方法及び装置
US5187427A (en) * 1991-11-27 1993-02-16 U.S. Windpower, Inc. Static reactive power compensator
JP3265398B2 (ja) * 1992-01-30 2002-03-11 株式会社日立製作所 直流送電装置の制御装置
JPH05227795A (ja) * 1992-02-10 1993-09-03 Alex Denshi Kogyo Kk 誘導電動機制御装置および制御方法
JP2763479B2 (ja) * 1992-08-06 1998-06-11 三菱電機株式会社 直流電源装置
US5369353A (en) * 1992-12-08 1994-11-29 Kenetech Windpower, Inc. Controlled electrical energy storage apparatus for utility grids
EP0607011B1 (en) * 1993-01-12 1998-07-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Control device for system interconnection inverter
US5610501A (en) * 1995-02-01 1997-03-11 Westinghouse Electric Corporation Dynamic power and voltage regulator for an ac transmission line
JP3310819B2 (ja) * 1995-05-29 2002-08-05 三菱電機株式会社 電力系統補償装置及び電力変換装置
JP3249380B2 (ja) * 1995-06-13 2002-01-21 株式会社東芝 電力変換装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102235794A (zh) * 2010-04-23 2011-11-09 松下电器产业株式会社 冰箱

Also Published As

Publication number Publication date
EP0827262A2 (en) 1998-03-04
KR100472265B1 (ko) 2005-04-14
US5808880A (en) 1998-09-15
MY132525A (en) 2007-10-31
DE69722107T2 (de) 2004-04-08
EP0827262A3 (en) 1999-11-03
JP3934217B2 (ja) 2007-06-20
CN1076542C (zh) 2001-12-19
EP0827262B1 (en) 2003-05-21
ID18124A (id) 1998-03-05
CN1179645A (zh) 1998-04-22
DE69722107D1 (de) 2003-06-26
KR19980019195A (ko) 1998-06-05
TW342547B (en) 1998-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3934217B2 (ja) 能動型コンバータの力率制御方法及び力率制御装置
KR920007073B1 (ko) 유도전동기의 제어장치
JP3251628B2 (ja) エレベーターの速度制御装置
JP2635725B2 (ja) 系統直流連系装置の制御装置
US4851982A (en) Apparatus for controlling an A.C. powered elevator
JP5041710B2 (ja) エレベータ制御装置
JP2017022827A (ja) 補助電源装置
JPS5961475A (ja) 電力変換装置
JP2736102B2 (ja) 系統連系用電力変換装置の制御装置
JPS62277075A (ja) 整流回路の制御装置
JP2533646B2 (ja) 半導体エ―ジング装置
JPS6192173A (ja) 電力変換装置
JP3772649B2 (ja) 誘導機の速度制御装置
JP2022184112A (ja) インバータ電源装置およびその制御方法
JP2874215B2 (ja) Pwmコンバータの制御方法
US20240120738A1 (en) Dc power supply device and railway substation incorporating it
JP4540410B2 (ja) 直流/直流変換装置
JP2562591Y2 (ja) 回生機能を有する電力変換回路
JPH0487592A (ja) 巻線形誘導電動機の速度制御装置
JP2856743B2 (ja) 系統直流連系装置の制御装置
JPH062477Y2 (ja) 電力変換器の制御装置
JPS5826587A (ja) 直流エレベ−タ−の制御装置
JP2800386B2 (ja) 電力回生機能を有する電力変換回路
JPS58159686A (ja) 交流エレベ−タの速度制御装置
JPS6166593A (ja) 交流電動機の制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040706

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061031

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070117

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070306

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070315

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110330

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110330

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120330

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130330

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130330

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140330

Year of fee payment: 7

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees