JPH11187646A - 交流電流制御装置及びその制御方法 - Google Patents
交流電流制御装置及びその制御方法Info
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- JPH11187646A JPH11187646A JP35486297A JP35486297A JPH11187646A JP H11187646 A JPH11187646 A JP H11187646A JP 35486297 A JP35486297 A JP 35486297A JP 35486297 A JP35486297 A JP 35486297A JP H11187646 A JPH11187646 A JP H11187646A
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- voltage
- power supply
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 実際の電源インピーダンス及び実際のリアク
トルのインダクタンスの値に応じて所定の制御応答が得
られるようにゲインを調整する交流電流制御装置を得
る。 【解決手段】 交流電源１による電圧を直流電圧に変換
する、少なくともリアクトル３、ダイオードブリッジ
２、平滑コンデンサ５及びスイッチング素子８で構成さ
れる整流回路に流れる電流及び変換した直流電圧に基づ
いて、入力電流をフィードバック制御するために、設定
した電流制御ゲインに応じたＰＷＭデューティを算出
し、スイッチング素子８をＰＷＭ制御する交流電流制御
装置において、動作されると、交流電源１と整流回路と
を電気的に接続させるリレー１４と、リレー１４を動作
させ、直流電圧の変化に基づいて電流制御ゲインを演算
し、設定する電流制御ゲイン設定手段１５とを備えてい
る。
トルのインダクタンスの値に応じて所定の制御応答が得
られるようにゲインを調整する交流電流制御装置を得
る。 【解決手段】 交流電源１による電圧を直流電圧に変換
する、少なくともリアクトル３、ダイオードブリッジ
２、平滑コンデンサ５及びスイッチング素子８で構成さ
れる整流回路に流れる電流及び変換した直流電圧に基づ
いて、入力電流をフィードバック制御するために、設定
した電流制御ゲインに応じたＰＷＭデューティを算出
し、スイッチング素子８をＰＷＭ制御する交流電流制御
装置において、動作されると、交流電源１と整流回路と
を電気的に接続させるリレー１４と、リレー１４を動作
させ、直流電圧の変化に基づいて電流制御ゲインを演算
し、設定する電流制御ゲイン設定手段１５とを備えてい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、交流電源の入力
電流を所望の波形に制御する交流電流制御装置に関する
ものである。
電流を所望の波形に制御する交流電流制御装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】図１０は従来の交流制御装置の構成を示
す全体構成図である。図１０において、１は交流電源、
２は交流電源１に接続されたダイオードブリッジ、３は
ダイオードブリッジ２のプラス側（カソード側）に接続
されたリアクトル、７はリアクトル３に接続された逆阻
止ダイオード、９はダイオードブリッジ２のマイナス側
（アノード側）に接続された電流検出器、８はリレー１
４と電流検出器９の間に接続されたスイッチング素子、
５は逆阻止ダイオード４の出力側と電流検出器９に接続
された平滑コンデンサ、また１８は平滑コンデンサに並
列に接続される負荷である。
す全体構成図である。図１０において、１は交流電源、
２は交流電源１に接続されたダイオードブリッジ、３は
ダイオードブリッジ２のプラス側（カソード側）に接続
されたリアクトル、７はリアクトル３に接続された逆阻
止ダイオード、９はダイオードブリッジ２のマイナス側
（アノード側）に接続された電流検出器、８はリレー１
４と電流検出器９の間に接続されたスイッチング素子、
５は逆阻止ダイオード４の出力側と電流検出器９に接続
された平滑コンデンサ、また１８は平滑コンデンサに並
列に接続される負荷である。
【０００３】また４はコンバータ制御手段である。１２
は交流電源１に接続された電圧位相検出手段、１３は電
圧位相検出手段１２に接続された正弦波作成手段、６は
平滑コンデンサ５に接続され、平滑コンデンサ５に印加
される直流電圧Ｖdcと目標直流電圧Ｖdc＊とが入力され
る電圧制御手段、１７は正弦波作成手段１３及び電圧制
御手段６に接続された乗算手段、１１Ａは乗算手段１７
及び電流検出器９からの信号の入力を受ける電流制御手
段、１０は電流制御手段１１Ａからの信号を受け、ＰＷ
Ｍ信号を出力するＰＷＭ手段である。
は交流電源１に接続された電圧位相検出手段、１３は電
圧位相検出手段１２に接続された正弦波作成手段、６は
平滑コンデンサ５に接続され、平滑コンデンサ５に印加
される直流電圧Ｖdcと目標直流電圧Ｖdc＊とが入力され
る電圧制御手段、１７は正弦波作成手段１３及び電圧制
御手段６に接続された乗算手段、１１Ａは乗算手段１７
及び電流検出器９からの信号の入力を受ける電流制御手
段、１０は電流制御手段１１Ａからの信号を受け、ＰＷ
Ｍ信号を出力するＰＷＭ手段である。
【０００４】交流電源１から発生した交流電力は、ダイ
オードブリッジ２、リアクトル３及び逆阻止ダイオード
７を介して整流され、負荷１８に直流電力を供給する。
コンバータ制御手段４の各手段は、以下に示すように、
検出された入力電流に基づき、力率が１になるようにス
イッチング素子８を制御する。電圧位相検出手段１２は
電源電圧を検出し、現在の電圧位相θ（ただし、電圧位
相θは電源半波周期の繰り返し位相：０≦θ＜π）を出
力する。正弦波作成手段１３は電圧位相検出手段１２か
ら出力された電圧位相θに基づいてｓｉｎθを出力す
る。電圧制御手段６は平滑コンデンサ５の両極間に印加
される直流電圧Ｖdcを検出し、直流電圧Ｖdcと目標直流
電圧Ｖdc＊との偏差に基づいて（入力電流）の振幅指令
値を算出し、出力する。また電流検出器９はダイオード
ブリッジ２により整流された入力電流Ｉを検出する。
オードブリッジ２、リアクトル３及び逆阻止ダイオード
７を介して整流され、負荷１８に直流電力を供給する。
コンバータ制御手段４の各手段は、以下に示すように、
検出された入力電流に基づき、力率が１になるようにス
イッチング素子８を制御する。電圧位相検出手段１２は
電源電圧を検出し、現在の電圧位相θ（ただし、電圧位
相θは電源半波周期の繰り返し位相：０≦θ＜π）を出
力する。正弦波作成手段１３は電圧位相検出手段１２か
ら出力された電圧位相θに基づいてｓｉｎθを出力す
る。電圧制御手段６は平滑コンデンサ５の両極間に印加
される直流電圧Ｖdcを検出し、直流電圧Ｖdcと目標直流
電圧Ｖdc＊との偏差に基づいて（入力電流）の振幅指令
値を算出し、出力する。また電流検出器９はダイオード
ブリッジ２により整流された入力電流Ｉを検出する。
【０００５】乗算手段１７は、電圧制御手段６から出力
された振幅指令値及び正弦波作成手段１３から出力され
たｓｉｎθに基づいて入力電流指令値Ｉ＊を演算し、出
力する。そして、電流制御手段１１Ａは電流検出器９か
ら出力された入力電流Ｉと乗算手段１７から出力された
入力電流指令値Ｉ＊との偏差を算出して、その偏差に所
定ゲインＫを乗じた値をＰＷＭデューティとして出力す
る。ＰＷＭ手段１０は電流制御手段１１Ａから出力され
たＰＷＭデューティを所定キャリア周波数のスイッチン
グ素子オン／オフタイミング信号（以下、ＰＷＭ信号と
いう）に変換してスイッチング素子８をオン／オフ制御
する。これにより入力電流Ｉの波形は、ほぼ正弦波とな
るように制御される。
された振幅指令値及び正弦波作成手段１３から出力され
たｓｉｎθに基づいて入力電流指令値Ｉ＊を演算し、出
力する。そして、電流制御手段１１Ａは電流検出器９か
ら出力された入力電流Ｉと乗算手段１７から出力された
入力電流指令値Ｉ＊との偏差を算出して、その偏差に所
定ゲインＫを乗じた値をＰＷＭデューティとして出力す
る。ＰＷＭ手段１０は電流制御手段１１Ａから出力され
たＰＷＭデューティを所定キャリア周波数のスイッチン
グ素子オン／オフタイミング信号（以下、ＰＷＭ信号と
いう）に変換してスイッチング素子８をオン／オフ制御
する。これにより入力電流Ｉの波形は、ほぼ正弦波とな
るように制御される。
【０００６】ここで電流制御手段１１Ａの電流制御ゲイ
ンＫは、あらかじめ設定された固定値である。この電流
制御ゲインＫの設定方法の例について説明する、装置に
おける制御応答の指標である電流制御系の伝達関数は、
電源インピーダンス及びリアクトルインピーダンスの抵
抗分と電源電圧とを無視すると、次式（１）で表され
る。ただし、Ｌは電源インピーダンス及びリアクトルの
インダクタンスであり、Ｇ（ｓ）は電流制御系閉ループ
伝達関数である。 Ｇ（ｓ）＝１／（Ｌ／Ｋ・ｓ＋１） …（１）
ンＫは、あらかじめ設定された固定値である。この電流
制御ゲインＫの設定方法の例について説明する、装置に
おける制御応答の指標である電流制御系の伝達関数は、
電源インピーダンス及びリアクトルインピーダンスの抵
抗分と電源電圧とを無視すると、次式（１）で表され
る。ただし、Ｌは電源インピーダンス及びリアクトルの
インダクタンスであり、Ｇ（ｓ）は電流制御系閉ループ
伝達関数である。 Ｇ（ｓ）＝１／（Ｌ／Ｋ・ｓ＋１） …（１）
【０００７】したがって、装置の所要電流制御応答と基
準の電源インピーダンス及びリアクトルの基準インダク
タンスとが決定されると、（１）式より電流制御ゲイン
Ｋの下限値が決定する。また、電流制御ゲインＫの上限
値は、ＰＷＭ周波数、制御系の遅れ時間の影響による電
流発振の開始限界（電流発振によるゲインが０ｄＢを越
えないような値）により決定する。
準の電源インピーダンス及びリアクトルの基準インダク
タンスとが決定されると、（１）式より電流制御ゲイン
Ｋの下限値が決定する。また、電流制御ゲインＫの上限
値は、ＰＷＭ周波数、制御系の遅れ時間の影響による電
流発振の開始限界（電流発振によるゲインが０ｄＢを越
えないような値）により決定する。
【０００８】図１１は電流制御ゲインＫの値の違いに基
づくリアクトル電流波形図である。ここであらかじめ設
定されている電流制御ゲインＫが最適な範囲内の値であ
れば、図１１（ｂ）のように実電流の波形は安定したも
のとなる。しかし、電流制御ゲインＫの値が、使用環境
の電源インピーダンス等に対して不適切な値に設定され
ている場合、電流制御ゲイン不足時には、図１１（ａ）
のように、実電流は電流波形が歪み、力率が低下する。
また電流制御ゲイン過大時は、図１１（ｃ）のように電
流ピークの増大等が生じ、制御性の劣化が生じることに
なる。
づくリアクトル電流波形図である。ここであらかじめ設
定されている電流制御ゲインＫが最適な範囲内の値であ
れば、図１１（ｂ）のように実電流の波形は安定したも
のとなる。しかし、電流制御ゲインＫの値が、使用環境
の電源インピーダンス等に対して不適切な値に設定され
ている場合、電流制御ゲイン不足時には、図１１（ａ）
のように、実電流は電流波形が歪み、力率が低下する。
また電流制御ゲイン過大時は、図１１（ｃ）のように電
流ピークの増大等が生じ、制御性の劣化が生じることに
なる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来の交流電流制御装
置は以上のように構成されているので、電流制御ゲイン
Ｋを設定する際に、想定した電源インピーダンスと実際
の電源インピーダンスに誤差があると、使用環境によっ
ては所定の制御応答が得られず、制御が不安定になる。
また、リアクトルの設計値と実際の値に誤差が生じても
同様に制御が不安定になるという問題点があった。
置は以上のように構成されているので、電流制御ゲイン
Ｋを設定する際に、想定した電源インピーダンスと実際
の電源インピーダンスに誤差があると、使用環境によっ
ては所定の制御応答が得られず、制御が不安定になる。
また、リアクトルの設計値と実際の値に誤差が生じても
同様に制御が不安定になるという問題点があった。
【００１０】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、実際の電源インピーダンス及び
実際のリアクトルのインダクタンスの値に応じて所定の
制御応答が得られるようにゲインを調整する交流電流制
御装置を得ることを目的とする。
ためになされたもので、実際の電源インピーダンス及び
実際のリアクトルのインダクタンスの値に応じて所定の
制御応答が得られるようにゲインを調整する交流電流制
御装置を得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明に係る交流電流
制御装置は、交流電源により印加される電圧を直流電圧
に変換する、少なくともリアクトル、ダイオード、平滑
コンデンサ及びスイッチング素子で構成される整流回路
に流れる電流及び変換した直流電圧に基づいて、交流電
源により供給される入力電流をフィードバック制御する
ために、設定した電流制御ゲインに応じたＰＷＭデュー
ティを算出し、ＰＷＭデューティに基づいてスイッチン
グ素子をＰＷＭ制御する交流電流制御装置において、動
作されると、交流電源と整流回路とを電気的に接続させ
るリレー回路と、リレー回路を動作させて交流電源と整
流回路とを電気的に接続させ、直流電圧の安定までの変
化に基づいて、設定される環境の電源及び設定されたリ
アクトルのインピーダンスを考慮した電流制御ゲインを
設定する電流制御ゲイン設定手段とを備えている。
制御装置は、交流電源により印加される電圧を直流電圧
に変換する、少なくともリアクトル、ダイオード、平滑
コンデンサ及びスイッチング素子で構成される整流回路
に流れる電流及び変換した直流電圧に基づいて、交流電
源により供給される入力電流をフィードバック制御する
ために、設定した電流制御ゲインに応じたＰＷＭデュー
ティを算出し、ＰＷＭデューティに基づいてスイッチン
グ素子をＰＷＭ制御する交流電流制御装置において、動
作されると、交流電源と整流回路とを電気的に接続させ
るリレー回路と、リレー回路を動作させて交流電源と整
流回路とを電気的に接続させ、直流電圧の安定までの変
化に基づいて、設定される環境の電源及び設定されたリ
アクトルのインピーダンスを考慮した電流制御ゲインを
設定する電流制御ゲイン設定手段とを備えている。
【００１２】また、この発明に係る交流電流制御装置の
電流制御ゲイン設定手段は、リレー回路により交流電源
と整流回路とが電気的に接続されてから直流電圧の値が
あらかじめ定められた電圧値になるまでの時間を直流電
圧の変化として検出し、その際、電流制御ゲインは、イ
ンピーダンスが大きいほど、直流電圧が安定するために
上昇する傾きが低い（つまり、ある電圧になるまでに時
間がかかる）ことを利用し、時間がかかるほど電流制御
ゲインの値を高くするために、時間と電流制御ゲインの
値との相関関係が正となるように設定される。
電流制御ゲイン設定手段は、リレー回路により交流電源
と整流回路とが電気的に接続されてから直流電圧の値が
あらかじめ定められた電圧値になるまでの時間を直流電
圧の変化として検出し、その際、電流制御ゲインは、イ
ンピーダンスが大きいほど、直流電圧が安定するために
上昇する傾きが低い（つまり、ある電圧になるまでに時
間がかかる）ことを利用し、時間がかかるほど電流制御
ゲインの値を高くするために、時間と電流制御ゲインの
値との相関関係が正となるように設定される。
【００１３】また、この発明に係る交流電流制御装置の
電流制御ゲイン設定手段は、リレー回路により交流電源
と整流回路とが電気的に接続されてからあらかじめ定め
られた時間までの直流電圧の値の変化量を直流電圧の変
化として算出し、その際、電流制御ゲインは、インピー
ダンスが大きいほど、直流電圧が安定するまでの電圧変
化において上昇する傾きが低い（つまり、一定時間内で
は、インピーダンスが大きいほど電圧が低くなる）こと
を利用し、電圧が低いほど電流制御ゲインの値を高くす
るために、変化量と電流制御ゲインの値との相関関係が
負となるように設定される。
電流制御ゲイン設定手段は、リレー回路により交流電源
と整流回路とが電気的に接続されてからあらかじめ定め
られた時間までの直流電圧の値の変化量を直流電圧の変
化として算出し、その際、電流制御ゲインは、インピー
ダンスが大きいほど、直流電圧が安定するまでの電圧変
化において上昇する傾きが低い（つまり、一定時間内で
は、インピーダンスが大きいほど電圧が低くなる）こと
を利用し、電圧が低いほど電流制御ゲインの値を高くす
るために、変化量と電流制御ゲインの値との相関関係が
負となるように設定される。
【００１４】また、この発明に係る交流電流制御装置の
電流制御ゲイン設定手段は、直流電圧が安定していない
時の交流電源の位相に基づく直流電圧への影響を考慮し
て測定を行うために、交流電源の半周期間の位相が所定
の位相になったときに、リレー回路による交流電源と整
流回路との電気的接続を開始させる。
電流制御ゲイン設定手段は、直流電圧が安定していない
時の交流電源の位相に基づく直流電圧への影響を考慮し
て測定を行うために、交流電源の半周期間の位相が所定
の位相になったときに、リレー回路による交流電源と整
流回路との電気的接続を開始させる。
【００１５】また、この発明に係る交流電流制御装置の
リレー回路は、抵抗が直列に接続された第１のリレー手
段と抵抗が接続されていない第２のリレー手段とが並列
に接続されており、電流制御ゲイン設定手段は、電流制
御ゲインが設定されるまでは第１のリレー手段により交
流電源と整流回路とを電気的に接続させて整流回路の保
護を図り、ＰＷＭ制御が開始されると第２のリレー手段
により交流電源と整流回路とを電気的に接続させる。
リレー回路は、抵抗が直列に接続された第１のリレー手
段と抵抗が接続されていない第２のリレー手段とが並列
に接続されており、電流制御ゲイン設定手段は、電流制
御ゲインが設定されるまでは第１のリレー手段により交
流電源と整流回路とを電気的に接続させて整流回路の保
護を図り、ＰＷＭ制御が開始されると第２のリレー手段
により交流電源と整流回路とを電気的に接続させる。
【００１６】また、この発明に係る交流電流制御装置
は、交流電源により印加される電圧を直流電圧に変換す
る、少なくともリアクトル、ダイオード、平滑コンデン
サ及びスイッチング素子で構成される整流回路に流れる
電流及び変換した直流電圧に基づいて、交流電源により
供給される入力電流をフィードバック制御するために、
設定した電流制御ゲインに応じたＰＷＭデューティを算
出し、ＰＷＭデューティに基づいてスイッチング素子を
ＰＷＭ制御する交流電流制御装置において、あらかじめ
定められた基準ＰＷＭデューティを発生させる基準デュ
ーティ発生手段と、基準デューティ発生手段が発生する
基準ＰＷＭデューティでスイッチング素子を駆動させた
時の直流電圧の上昇変化に基づいて、設定される環境の
電源及び設定されたリアクトルのインピーダンスを考慮
した電流制御ゲインを設定する電流制御ゲイン設定手段
とを備えている。
は、交流電源により印加される電圧を直流電圧に変換す
る、少なくともリアクトル、ダイオード、平滑コンデン
サ及びスイッチング素子で構成される整流回路に流れる
電流及び変換した直流電圧に基づいて、交流電源により
供給される入力電流をフィードバック制御するために、
設定した電流制御ゲインに応じたＰＷＭデューティを算
出し、ＰＷＭデューティに基づいてスイッチング素子を
ＰＷＭ制御する交流電流制御装置において、あらかじめ
定められた基準ＰＷＭデューティを発生させる基準デュ
ーティ発生手段と、基準デューティ発生手段が発生する
基準ＰＷＭデューティでスイッチング素子を駆動させた
時の直流電圧の上昇変化に基づいて、設定される環境の
電源及び設定されたリアクトルのインピーダンスを考慮
した電流制御ゲインを設定する電流制御ゲイン設定手段
とを備えている。
【００１７】また、この発明に係る交流電流制御装置の
電流制御ゲイン設定手段は、基準ＰＷＭデューティでス
イッチング素子を駆動させてから直流電圧の値があらか
じめ定められた電圧値になるまでの時間を直流電圧の変
化として検出し、その際、電流制御ゲインは、インピー
ダンスが大きいほど、直流電圧が上昇する傾きが低い
（つまり、ある電圧になるまでに時間がかかる）ことを
利用し、時間がかかるほど電流制御ゲインの値を高くす
るために、時間と電流制御ゲインの値との相関関係が正
となるように設定される。
電流制御ゲイン設定手段は、基準ＰＷＭデューティでス
イッチング素子を駆動させてから直流電圧の値があらか
じめ定められた電圧値になるまでの時間を直流電圧の変
化として検出し、その際、電流制御ゲインは、インピー
ダンスが大きいほど、直流電圧が上昇する傾きが低い
（つまり、ある電圧になるまでに時間がかかる）ことを
利用し、時間がかかるほど電流制御ゲインの値を高くす
るために、時間と電流制御ゲインの値との相関関係が正
となるように設定される。
【００１８】また、この発明に係る交流電流制御装置の
電流制御ゲイン設定手段は、基準ＰＷＭデューティでス
イッチング素子を駆動させてからあらかじめ定められた
時間までの直流電圧の値の変化量を直流電圧の変化とし
て算出し、その際、電流制御ゲインは、インピーダンス
が大きいほど、直流電圧が安定するまでの電圧変化にお
いて上昇する傾きが低い（つまり、一定時間内では、イ
ンピーダンスが大きいほど電圧が低くなる）ことを利用
し、電圧が低いほど電流制御ゲインの値を高くするため
に、変化量と電流制御ゲインの値との相関関係が負とな
るように設定される。
電流制御ゲイン設定手段は、基準ＰＷＭデューティでス
イッチング素子を駆動させてからあらかじめ定められた
時間までの直流電圧の値の変化量を直流電圧の変化とし
て算出し、その際、電流制御ゲインは、インピーダンス
が大きいほど、直流電圧が安定するまでの電圧変化にお
いて上昇する傾きが低い（つまり、一定時間内では、イ
ンピーダンスが大きいほど電圧が低くなる）ことを利用
し、電圧が低いほど電流制御ゲインの値を高くするため
に、変化量と電流制御ゲインの値との相関関係が負とな
るように設定される。
【００１９】また、この発明に係る交流電流制御装置の
電流制御ゲイン設定手段は、交流電源の位相に基づく直
流電圧への影響を考慮して測定を行うために、交流電源
の半周期間の位相が所定の位相になったときに、基準Ｐ
ＷＭデューティでのスイッチング素子の駆動を開始させ
る。
電流制御ゲイン設定手段は、交流電源の位相に基づく直
流電圧への影響を考慮して測定を行うために、交流電源
の半周期間の位相が所定の位相になったときに、基準Ｐ
ＷＭデューティでのスイッチング素子の駆動を開始させ
る。
【００２０】また、この発明に係る交流電流制御装置の
制御方法は、交流電源と、少なくともリアクトル、ダイ
オード、平滑コンデンサ及びスイッチング素子で構成さ
れる整流回路とを電気的に接続し、交流電源により印加
される電圧を直流電圧に変換する工程と、交流電源と整
流回路とが電気的に接続されてから直流電圧が所定の値
になるまでの時間を計測する工程と、計測した前記時間
に基づいた電流制御ゲインを演算し、設定する工程と、
設定した電流制御ゲインに基づいたＰＷＭデューティを
算出する工程と、ＰＷＭデューティに基づいてスイッチ
ング素子をＰＷＭ制御し、交流電源により供給される入
力電流をフィードバック制御する工程と有している。
制御方法は、交流電源と、少なくともリアクトル、ダイ
オード、平滑コンデンサ及びスイッチング素子で構成さ
れる整流回路とを電気的に接続し、交流電源により印加
される電圧を直流電圧に変換する工程と、交流電源と整
流回路とが電気的に接続されてから直流電圧が所定の値
になるまでの時間を計測する工程と、計測した前記時間
に基づいた電流制御ゲインを演算し、設定する工程と、
設定した電流制御ゲインに基づいたＰＷＭデューティを
算出する工程と、ＰＷＭデューティに基づいてスイッチ
ング素子をＰＷＭ制御し、交流電源により供給される入
力電流をフィードバック制御する工程と有している。
【００２１】また、この発明に係る交流電流制御装置の
制御方法は、交流電源と、少なくともリアクトル、ダイ
オード、平滑コンデンサ及びスイッチング素子で構成さ
れる整流回路とを電気的に接続し、交流電源により印加
される電圧を直流電圧に変換する工程と、交流電源と整
流回路とが電気的に接続されてから所定時間経過後の直
流電圧の値を計測し、直流電圧の変化量を算出する工程
と、算出した直流電圧の変化量に基づいた電流制御ゲイ
ンを設定する工程と、設定した電流制御ゲインに基づい
たＰＷＭデューティを算出する工程と、ＰＷＭデューテ
ィに基づいてスイッチング素子をＰＷＭ制御し、交流電
源により供給される入力電流をフィードバック制御する
工程とを有している。
制御方法は、交流電源と、少なくともリアクトル、ダイ
オード、平滑コンデンサ及びスイッチング素子で構成さ
れる整流回路とを電気的に接続し、交流電源により印加
される電圧を直流電圧に変換する工程と、交流電源と整
流回路とが電気的に接続されてから所定時間経過後の直
流電圧の値を計測し、直流電圧の変化量を算出する工程
と、算出した直流電圧の変化量に基づいた電流制御ゲイ
ンを設定する工程と、設定した電流制御ゲインに基づい
たＰＷＭデューティを算出する工程と、ＰＷＭデューテ
ィに基づいてスイッチング素子をＰＷＭ制御し、交流電
源により供給される入力電流をフィードバック制御する
工程とを有している。
【００２２】また、この発明に係る交流電流制御装置の
制御方法は、交流電源と、少なくともリアクトル、ダイ
オード、平滑コンデンサ及びスイッチング素子で構成さ
れる整流回路とを電気的に接続し、交流電源により印加
される電圧を直流電圧に変換する工程と、基準ＰＷＭデ
ューティを発生させてスイッチング素子をＰＷＭ制御
し、交流電源により供給される入力電流をフィードバッ
ク制御する工程と、スイッチング素子をＰＷＭ制御して
から直流電圧が所定の値になるまでの時間を計測する工
程と、計測した時間に基づいた電流制御ゲインを設定す
る工程と、設定した電流制御ゲインに基づいたＰＷＭデ
ューティを算出する工程と、設定した電流制御ゲインに
基づいたＰＷＭデューティに基づいてスイッチング素子
をＰＷＭ制御する工程とを有している。
制御方法は、交流電源と、少なくともリアクトル、ダイ
オード、平滑コンデンサ及びスイッチング素子で構成さ
れる整流回路とを電気的に接続し、交流電源により印加
される電圧を直流電圧に変換する工程と、基準ＰＷＭデ
ューティを発生させてスイッチング素子をＰＷＭ制御
し、交流電源により供給される入力電流をフィードバッ
ク制御する工程と、スイッチング素子をＰＷＭ制御して
から直流電圧が所定の値になるまでの時間を計測する工
程と、計測した時間に基づいた電流制御ゲインを設定す
る工程と、設定した電流制御ゲインに基づいたＰＷＭデ
ューティを算出する工程と、設定した電流制御ゲインに
基づいたＰＷＭデューティに基づいてスイッチング素子
をＰＷＭ制御する工程とを有している。
【００２３】また、この発明に係る交流電流制御装置の
制御方法は、交流電源と、少なくともリアクトル、ダイ
オード、平滑コンデンサ及びスイッチング素子で構成さ
れる整流回路とを電気的に接続し、交流電源により印加
される電圧を直流電圧に変換する工程と、基準ＰＷＭデ
ューティを発生させてスイッチング素子をＰＷＭ制御
し、交流電源により供給される入力電流をフィードバッ
ク制御する工程と、スイッチング素子をＰＷＭ制御して
から所定時間経過後の直流電圧の値を計測し、直流電圧
の変化量を算出する工程と、算出した直流電圧の変化量
に基づいた電流制御ゲインを設定する工程と、設定した
電流制御ゲインに基づいたＰＷＭデューティを算出する
工程と、設定した電流制御ゲインに基づいたＰＷＭデュ
ーティに基づいてスイッチング素子をＰＷＭ制御する工
程とを有している。
制御方法は、交流電源と、少なくともリアクトル、ダイ
オード、平滑コンデンサ及びスイッチング素子で構成さ
れる整流回路とを電気的に接続し、交流電源により印加
される電圧を直流電圧に変換する工程と、基準ＰＷＭデ
ューティを発生させてスイッチング素子をＰＷＭ制御
し、交流電源により供給される入力電流をフィードバッ
ク制御する工程と、スイッチング素子をＰＷＭ制御して
から所定時間経過後の直流電圧の値を計測し、直流電圧
の変化量を算出する工程と、算出した直流電圧の変化量
に基づいた電流制御ゲインを設定する工程と、設定した
電流制御ゲインに基づいたＰＷＭデューティを算出する
工程と、設定した電流制御ゲインに基づいたＰＷＭデュ
ーティに基づいてスイッチング素子をＰＷＭ制御する工
程とを有している。
【００２４】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は本発明の第
１の実施の形態に係る交流電流制御装置の全体構成図で
ある。図において、図１０と同じ図番を付しているもの
は、従来の交流電流制御装置と同様の動作を行うので説
明を省略する。図において、１４はリアクトル３と逆阻
止ダイオード７との間に直列に接続され、装置運転時
に、電流制御ゲイン設定手段１５にＯＮされるリレー回
路（以下、リレーという）である。１５はタイマを内蔵
して時間を計測し、その時間及び装置運転時の直流電圧
の変化に基づいて電流制御ゲインＫを設定する電流制御
ゲイン設定手段である。１１は電流制御ゲイン設定手段
１５に設定された電流制御ゲインＫに基づいてＰＷＭデ
ューティを計算する電流制御手段である。１６は電源か
ら装置までの配電系統によるインピーダンスを表してい
る。
１の実施の形態に係る交流電流制御装置の全体構成図で
ある。図において、図１０と同じ図番を付しているもの
は、従来の交流電流制御装置と同様の動作を行うので説
明を省略する。図において、１４はリアクトル３と逆阻
止ダイオード７との間に直列に接続され、装置運転時
に、電流制御ゲイン設定手段１５にＯＮされるリレー回
路（以下、リレーという）である。１５はタイマを内蔵
して時間を計測し、その時間及び装置運転時の直流電圧
の変化に基づいて電流制御ゲインＫを設定する電流制御
ゲイン設定手段である。１１は電流制御ゲイン設定手段
１５に設定された電流制御ゲインＫに基づいてＰＷＭデ
ューティを計算する電流制御手段である。１６は電源か
ら装置までの配電系統によるインピーダンスを表してい
る。
【００２５】図２はリレー１４をＯＮさせた時（つまり
交流電流制御装置運転開始時）の直流電圧変化を示す図
である。この図は電源電圧が一定であるとした場合、イ
ンピーダンスが大きいほど流れる電流の変化は小さくな
るので、直流電圧の変化も小さくなり、平滑コンデンサ
５が充電されるには時間がかかることを表している。本
実施の形態は、起動時における直流電圧の変化に基づい
て交流電源１及びリアクトル３のインピーダンスを推定
し、そのインピーダンスに基づいた最適な電流制御ゲイ
ンＫを設定して交流電流制御を行うものである。
交流電流制御装置運転開始時）の直流電圧変化を示す図
である。この図は電源電圧が一定であるとした場合、イ
ンピーダンスが大きいほど流れる電流の変化は小さくな
るので、直流電圧の変化も小さくなり、平滑コンデンサ
５が充電されるには時間がかかることを表している。本
実施の形態は、起動時における直流電圧の変化に基づい
て交流電源１及びリアクトル３のインピーダンスを推定
し、そのインピーダンスに基づいた最適な電流制御ゲイ
ンＫを設定して交流電流制御を行うものである。
【００２６】図３は電流制御ゲインＫの設定シーケンス
を示すフローチャートである。図３に基づいて電流制御
ゲイン設定手段１５の動作について説明する。電力を負
荷に供給する（起動時）際、電流制御ゲイン設定手段１
５はリレー１４をＯＮさせる（Ｓ３１）。回路に直列に
設けられたリレー１４がＯＮされ、回路が接続されるこ
とにより、装置の運転（電流制御）が開始される。電流
制御ゲイン設定手段１５は、時間の計測を開始し、直流
電圧Ｖdcの値があらかじめ定めた所定の電圧Ｖｒの値よ
りも大きくなるまで計測する（Ｓ３２）。直流電圧Ｖdc
の値が所定の電圧Ｖｒの値よりも大きくなったときの時
間を到達時間Ｔとすると（Ｓ３３）、到達時間Ｔを次式
（２）に代入し、電流制御ゲインＫを求めて（Ｓ３
４）、電流制御手段１１に出力する。ここでＴnom はあ
らかじめ記憶されている到達時間の基準値であり、また
Ｋnom はあらかじめ記憶されている基準電流制御ゲイン
の値である。 Ｋ＝Ｋnom ・Ｔ／Ｔnom …（２）
を示すフローチャートである。図３に基づいて電流制御
ゲイン設定手段１５の動作について説明する。電力を負
荷に供給する（起動時）際、電流制御ゲイン設定手段１
５はリレー１４をＯＮさせる（Ｓ３１）。回路に直列に
設けられたリレー１４がＯＮされ、回路が接続されるこ
とにより、装置の運転（電流制御）が開始される。電流
制御ゲイン設定手段１５は、時間の計測を開始し、直流
電圧Ｖdcの値があらかじめ定めた所定の電圧Ｖｒの値よ
りも大きくなるまで計測する（Ｓ３２）。直流電圧Ｖdc
の値が所定の電圧Ｖｒの値よりも大きくなったときの時
間を到達時間Ｔとすると（Ｓ３３）、到達時間Ｔを次式
（２）に代入し、電流制御ゲインＫを求めて（Ｓ３
４）、電流制御手段１１に出力する。ここでＴnom はあ
らかじめ記憶されている到達時間の基準値であり、また
Ｋnom はあらかじめ記憶されている基準電流制御ゲイン
の値である。 Ｋ＝Ｋnom ・Ｔ／Ｔnom …（２）
【００２７】電流制御手段１１は、従来の交流電流制御
装置と同様に、電流制御ゲイン設定手段１５から入力さ
れた電流制御ゲインＫに基づいて、ＰＷＭデューティを
出力し、入力電流Ｉの波形が正弦波となるように制御す
る（Ｓ３５）。（２）式では、交流電源１及びリアクト
ルの３インピーダンスが小さい場合には電流制御ゲイン
Ｋが小さくなり、また逆に交流電源１及びリアクトル３
のインピーダンスが大きい場合には電流制御ゲインＫが
大きくなるように設定される。したがって、設置環境変
化やリアクトルの性能のばらつきによる制御応答の劣化
が少ない安定した交流電流制御装置が実現できる。ここ
で、電流制御ゲインＫの演算は（２）式で行うものとし
たが、これに限るものではなく、Ｋは所定電圧到達時間
Ｔに対して正の相関（Ｔが大ならばＫを大とする）とな
るように設定し、電流制御ゲインＫの調整を行い、制御
応答性を向上するようにしてもよい。
装置と同様に、電流制御ゲイン設定手段１５から入力さ
れた電流制御ゲインＫに基づいて、ＰＷＭデューティを
出力し、入力電流Ｉの波形が正弦波となるように制御す
る（Ｓ３５）。（２）式では、交流電源１及びリアクト
ルの３インピーダンスが小さい場合には電流制御ゲイン
Ｋが小さくなり、また逆に交流電源１及びリアクトル３
のインピーダンスが大きい場合には電流制御ゲインＫが
大きくなるように設定される。したがって、設置環境変
化やリアクトルの性能のばらつきによる制御応答の劣化
が少ない安定した交流電流制御装置が実現できる。ここ
で、電流制御ゲインＫの演算は（２）式で行うものとし
たが、これに限るものではなく、Ｋは所定電圧到達時間
Ｔに対して正の相関（Ｔが大ならばＫを大とする）とな
るように設定し、電流制御ゲインＫの調整を行い、制御
応答性を向上するようにしてもよい。
【００２８】図４は別の電流制御ゲインＫの設定シーケ
ンスを示すフローチャートである。図４に基づいて電流
制御ゲイン設定手段１５の別の動作について説明する。
電力を負荷に供給する（起動時）際、電流制御ゲイン設
定手段１５はリレー１４をＯＮさせ、初期状態の直流電
圧を算出する（Ｓ４１）。電流制御ゲイン設定手段１５
はあらかじめ定めた所定時間Ｔａを計測する（Ｓ４
２）。所定時間Ｔａ経過後、直流電圧Ｖdcを計測し、直
流電圧変化量ΔＶを算出し（Ｓ４３）、次式（３）に代
入して電流制御ゲインＫを求めて（Ｓ４４）、電流制御
手段１１に出力する。ここでΔＶnom は直流電圧変化量
の基準値であり、またＫnom は基準電流制御ゲインの値
である。 Ｋ＝Ｋnom ×ΔＶnom ／ΔＶ …（３）
ンスを示すフローチャートである。図４に基づいて電流
制御ゲイン設定手段１５の別の動作について説明する。
電力を負荷に供給する（起動時）際、電流制御ゲイン設
定手段１５はリレー１４をＯＮさせ、初期状態の直流電
圧を算出する（Ｓ４１）。電流制御ゲイン設定手段１５
はあらかじめ定めた所定時間Ｔａを計測する（Ｓ４
２）。所定時間Ｔａ経過後、直流電圧Ｖdcを計測し、直
流電圧変化量ΔＶを算出し（Ｓ４３）、次式（３）に代
入して電流制御ゲインＫを求めて（Ｓ４４）、電流制御
手段１１に出力する。ここでΔＶnom は直流電圧変化量
の基準値であり、またＫnom は基準電流制御ゲインの値
である。 Ｋ＝Ｋnom ×ΔＶnom ／ΔＶ …（３）
【００２９】電流制御手段１１は、従来の交流電流制御
装置と同様に、電流制御ゲイン設定手段１５から入力さ
れた電流制御ゲインＫに基づいて、ＰＷＭデューティを
出力し、入力電流Ｉの波形が正弦波となるように制御す
る（Ｓ４５）。ここで、電流制御ゲインＫの演算は
（３）式で行うものとしたが、これに限るものではな
く、電流制御ゲインＫは、直流電圧変化量ΔＶに対して
負の相関（ΔＶが大ならばＫを小とする）となるように
設定し、電流制御ゲインＫの調整を行い、制御応答性を
向上するようにしてもよい。
装置と同様に、電流制御ゲイン設定手段１５から入力さ
れた電流制御ゲインＫに基づいて、ＰＷＭデューティを
出力し、入力電流Ｉの波形が正弦波となるように制御す
る（Ｓ４５）。ここで、電流制御ゲインＫの演算は
（３）式で行うものとしたが、これに限るものではな
く、電流制御ゲインＫは、直流電圧変化量ΔＶに対して
負の相関（ΔＶが大ならばＫを小とする）となるように
設定し、電流制御ゲインＫの調整を行い、制御応答性を
向上するようにしてもよい。
【００３０】なお上記では影響を無視したが、電源電圧
は交流であるため、電源投入時の直流電圧は実際には電
源周期で変化する入力電圧の影響を受けて脈動しながら
上昇する。すなわち、直流電圧の変化特性はリレー１４
のＯＮタイミング時の電源電圧位相にも依存し、その位
相の違いにより、検出される値にも変化が生じる。した
がって、リレー１４のＯＮタイミングがばらつくと、リ
レー１４のＯＮタイミング時の電源電圧位相もばらつ
き、測定シーケンスにおける直流電圧変化特性算出の誤
差要因となる。これを避けるために電流制御ゲイン設定
手段１５がリレー１４をＯＮさせるタイミングを、交流
電源の周期の半周期間の所定の位相で行うようにする
と、変化特性をより高精度で検出することができる。
は交流であるため、電源投入時の直流電圧は実際には電
源周期で変化する入力電圧の影響を受けて脈動しながら
上昇する。すなわち、直流電圧の変化特性はリレー１４
のＯＮタイミング時の電源電圧位相にも依存し、その位
相の違いにより、検出される値にも変化が生じる。した
がって、リレー１４のＯＮタイミングがばらつくと、リ
レー１４のＯＮタイミング時の電源電圧位相もばらつ
き、測定シーケンスにおける直流電圧変化特性算出の誤
差要因となる。これを避けるために電流制御ゲイン設定
手段１５がリレー１４をＯＮさせるタイミングを、交流
電源の周期の半周期間の所定の位相で行うようにする
と、変化特性をより高精度で検出することができる。
【００３１】図５はリレー１４の構成図例である。図に
おいて、リレー１４ａと抵抗１４ａ１とは直列接続さ
れ、またリレー１４ａ及び抵抗１４ａ１は、リレー１４
ｂと並列に接続されている。初期状態で多くの電流を流
すのは、平滑コンデンサ５等の各デバイスに悪影響を与
えるので、それを抑制するため、電流制御ゲイン設定手
段１５はＳ１でリレー１４ａをＯＮし、電流制御ゲイン
Ｋを算出し、リレー１４ｂをＯＮした後に電流制御を開
始し、回路を構成する各デバイスの保護を図る。
おいて、リレー１４ａと抵抗１４ａ１とは直列接続さ
れ、またリレー１４ａ及び抵抗１４ａ１は、リレー１４
ｂと並列に接続されている。初期状態で多くの電流を流
すのは、平滑コンデンサ５等の各デバイスに悪影響を与
えるので、それを抑制するため、電流制御ゲイン設定手
段１５はＳ１でリレー１４ａをＯＮし、電流制御ゲイン
Ｋを算出し、リレー１４ｂをＯＮした後に電流制御を開
始し、回路を構成する各デバイスの保護を図る。
【００３２】以上のように第１の実施の形態によれば、
電流制御ゲイン設定手段１５が、リレー１４をＯＮさ
せ、起動時の直流電圧の値Ｖdcの値の測定及び時間の測
定を開始し、直流電圧の値Ｖdcがあらかじめ定めた所定
の電圧Ｖｒの値よりも大きくなるまでの到達時間Ｔを計
測して、到達時間Ｔ、あらかじめ記憶されている到達時
間の基準値Ｔnom 及び基準電流制御ゲインの値Ｋnom に
基づいて電流制御ゲインＫを算出し、電流制御手段１１
が、入力電流Ｉと乗算手段１７から出力された入力電流
指令値Ｉ＊との偏差に、電流制御ゲイン設定手段１５が
算出した電流制御ゲインＫを乗じた値をＰＷＭデューテ
ィとして出力し、ＰＷＭ手段１０が、電流制御手段１１
が出力したＰＷＭデューティに基づいてスイッチング素
子８をオン／オフ制御させて交流電流制御を行うように
したので、設定環境やリアクトルの性能に基づいた交流
電流制御を行うことができ、設置環境変化やリアクトル
の性能ばらつきによる制御応答の劣化が少ない安定した
交流電流制御装置が起動時間を損なうことなく実現でき
る。また、電流制御ゲイン設定手段１５が、リレー１４
をＯＮさせ、起動時の直流電圧の値Ｖdcの値の測定及び
時間の測定を開始し、あらかじめ定めた所定時間Ｔａ後
の直流電圧の値Ｖdcの値を計測して、初期状態（ここで
は０Ｖ）との差ΔＶを算出し、あらかじめ記憶されてい
る直流電圧変化量の基準値ΔＶnom 及び基準電流制御ゲ
インの値Ｋnom に基づいて、電流制御ゲインＫを算出
し、電流制御手段１１が、入力電流Ｉと乗算手段１７か
ら出力された入力電流指令値Ｉ＊との偏差に、電流制御
ゲイン設定手段１５が算出した電流制御ゲインＫを乗じ
た値をＰＷＭデューティとして出力し、ＰＷＭ手段１０
が、電流制御手段１１が出力したＰＷＭデューティに基
づいてスイッチング素子８をオン／オフ制御させて交流
電流制御を行うようにしたので、設定環境やリアクトル
の性能に基づいた交流電流制御を行うことができ、設置
環境変化やリアクトルの性能ばらつきによる制御応答の
劣化が少ない安定した交流電流制御装置が実現できる。
さらに、リレー１４のＯＮタイミングを交流電源の周期
の半周期間の所定の位相で行うようにしたので、変化特
性をより高精度で検出することができる。
電流制御ゲイン設定手段１５が、リレー１４をＯＮさ
せ、起動時の直流電圧の値Ｖdcの値の測定及び時間の測
定を開始し、直流電圧の値Ｖdcがあらかじめ定めた所定
の電圧Ｖｒの値よりも大きくなるまでの到達時間Ｔを計
測して、到達時間Ｔ、あらかじめ記憶されている到達時
間の基準値Ｔnom 及び基準電流制御ゲインの値Ｋnom に
基づいて電流制御ゲインＫを算出し、電流制御手段１１
が、入力電流Ｉと乗算手段１７から出力された入力電流
指令値Ｉ＊との偏差に、電流制御ゲイン設定手段１５が
算出した電流制御ゲインＫを乗じた値をＰＷＭデューテ
ィとして出力し、ＰＷＭ手段１０が、電流制御手段１１
が出力したＰＷＭデューティに基づいてスイッチング素
子８をオン／オフ制御させて交流電流制御を行うように
したので、設定環境やリアクトルの性能に基づいた交流
電流制御を行うことができ、設置環境変化やリアクトル
の性能ばらつきによる制御応答の劣化が少ない安定した
交流電流制御装置が起動時間を損なうことなく実現でき
る。また、電流制御ゲイン設定手段１５が、リレー１４
をＯＮさせ、起動時の直流電圧の値Ｖdcの値の測定及び
時間の測定を開始し、あらかじめ定めた所定時間Ｔａ後
の直流電圧の値Ｖdcの値を計測して、初期状態（ここで
は０Ｖ）との差ΔＶを算出し、あらかじめ記憶されてい
る直流電圧変化量の基準値ΔＶnom 及び基準電流制御ゲ
インの値Ｋnom に基づいて、電流制御ゲインＫを算出
し、電流制御手段１１が、入力電流Ｉと乗算手段１７か
ら出力された入力電流指令値Ｉ＊との偏差に、電流制御
ゲイン設定手段１５が算出した電流制御ゲインＫを乗じ
た値をＰＷＭデューティとして出力し、ＰＷＭ手段１０
が、電流制御手段１１が出力したＰＷＭデューティに基
づいてスイッチング素子８をオン／オフ制御させて交流
電流制御を行うようにしたので、設定環境やリアクトル
の性能に基づいた交流電流制御を行うことができ、設置
環境変化やリアクトルの性能ばらつきによる制御応答の
劣化が少ない安定した交流電流制御装置が実現できる。
さらに、リレー１４のＯＮタイミングを交流電源の周期
の半周期間の所定の位相で行うようにしたので、変化特
性をより高精度で検出することができる。
【００３３】実施の形態２．図６は本発明の第２の実施
の形態に係る交流電流制御装置の全体構成図である。図
において、図１と同じ図番を付しているものは、図１の
の交流電流制御装置と同様の動作を行うので説明を省略
する。図６において、１８は基準ＰＷＭデューティを出
力する基準デューティ発生手段である。本実施の形態
は、基準ＰＷＭデューティに基づいて運転している時の
直流電圧変化を監視し、交流電源１及びリアクトル３の
インピーダンスを推定して、そのインピーダンスに基づ
いた最適な電流制御ゲインＫを設定して交流電流制御を
行うものである。
の形態に係る交流電流制御装置の全体構成図である。図
において、図１と同じ図番を付しているものは、図１の
の交流電流制御装置と同様の動作を行うので説明を省略
する。図６において、１８は基準ＰＷＭデューティを出
力する基準デューティ発生手段である。本実施の形態
は、基準ＰＷＭデューティに基づいて運転している時の
直流電圧変化を監視し、交流電源１及びリアクトル３の
インピーダンスを推定して、そのインピーダンスに基づ
いた最適な電流制御ゲインＫを設定して交流電流制御を
行うものである。
【００３４】図７は基準デューティ発生手段１８が発生
する基準ＰＷＭデューティにより運転させた時の直流電
圧変化を示す図である。電源電圧が一定であるとした場
合、インピーダンスが大きいほど流れる電流の変化は小
さくなるので、直流電圧変化も小さくなり、平滑コンデ
ンサ５が充電されるには時間がかかる。
する基準ＰＷＭデューティにより運転させた時の直流電
圧変化を示す図である。電源電圧が一定であるとした場
合、インピーダンスが大きいほど流れる電流の変化は小
さくなるので、直流電圧変化も小さくなり、平滑コンデ
ンサ５が充電されるには時間がかかる。
【００３５】図８は電流制御ゲインＫの設定シーケンス
を示すフローチャートである。図８に基づいて電流制御
ゲイン設定手段１５の動作について説明する。交流電源
１が起動し、装置に電力が供給され、一定時間後に直流
電圧が安定してから、電流制御ゲイン設定手段１５は切
替スイッチ１９が基準デューティ発生手段１８とＰＷＭ
手段１０とを接続させて、基準デューティ発生手段１８
に基準ＰＷＭデューティの信号を送るようにさせる（Ｓ
８１）。基準ＰＷＭデューティによる電流制御により、
平滑コンデンサ５は昇圧される。電流制御ゲイン設定手
段１５は、基準ＰＷＭデューティの信号が送信されてか
ら時間の計測を開始し、直流電圧Ｖdcの値があらかじめ
定めた所定の電圧Ｖｒの値よりも大きくなるまで計測す
る（Ｓ８２）。直流電圧Ｖdcの値が所定の電圧Ｖｒの値
よりも大きくなったときの時間を到達時間Ｔとすると
（Ｓ８３）、あらかじめ記憶されている到達時間の基準
値Ｔnom 及び基準電流制御ゲインの値Ｋnom に基づい
て、第１の実施の形態と同様に（２）式に代入し、電流
制御ゲインＫを求めて（Ｓ８４）、電流制御手段１１に
出力し、切替スイッチ１９を切り替えて電流制御手段１
１とＰＷＭ手段１０とが接続されるようにする。電流制
御手段１１は、従来の交流電流制御装置と同様に、電流
制御ゲイン設定手段１５から入力された電流制御ゲイン
Ｋに基づいてＰＷＭデューティを出力し、入力電流Ｉの
波形が正弦波となるように制御する（Ｓ８５）。
を示すフローチャートである。図８に基づいて電流制御
ゲイン設定手段１５の動作について説明する。交流電源
１が起動し、装置に電力が供給され、一定時間後に直流
電圧が安定してから、電流制御ゲイン設定手段１５は切
替スイッチ１９が基準デューティ発生手段１８とＰＷＭ
手段１０とを接続させて、基準デューティ発生手段１８
に基準ＰＷＭデューティの信号を送るようにさせる（Ｓ
８１）。基準ＰＷＭデューティによる電流制御により、
平滑コンデンサ５は昇圧される。電流制御ゲイン設定手
段１５は、基準ＰＷＭデューティの信号が送信されてか
ら時間の計測を開始し、直流電圧Ｖdcの値があらかじめ
定めた所定の電圧Ｖｒの値よりも大きくなるまで計測す
る（Ｓ８２）。直流電圧Ｖdcの値が所定の電圧Ｖｒの値
よりも大きくなったときの時間を到達時間Ｔとすると
（Ｓ８３）、あらかじめ記憶されている到達時間の基準
値Ｔnom 及び基準電流制御ゲインの値Ｋnom に基づい
て、第１の実施の形態と同様に（２）式に代入し、電流
制御ゲインＫを求めて（Ｓ８４）、電流制御手段１１に
出力し、切替スイッチ１９を切り替えて電流制御手段１
１とＰＷＭ手段１０とが接続されるようにする。電流制
御手段１１は、従来の交流電流制御装置と同様に、電流
制御ゲイン設定手段１５から入力された電流制御ゲイン
Ｋに基づいてＰＷＭデューティを出力し、入力電流Ｉの
波形が正弦波となるように制御する（Ｓ８５）。
【００３６】図９は別の電流制御ゲインＫの設定シーケ
ンスを示すフローチャートである。図９に基づいて電流
制御ゲイン設定手段１５の別の動作について説明する。
交流電源１が起動し、装置に電力が供給され、一定時間
後に直流電圧が安定してから、電流制御ゲイン設定手段
１５は切替スイッチ１９が基準デューティ発生手段１８
とＰＷＭ手段１０とを接続させて、基準デューティ発生
手段１８に基準ＰＷＭデューティの信号を送るようにさ
せる（Ｓ９１）。基準ＰＷＭデューティによる電流制御
により、平滑コンデンサ５は昇圧される。電流制御ゲイ
ン設定手段１５は、基準ＰＷＭデューティの信号が送信
されてからあらかじめ定められた所定時間Ｔａになるま
で、時間を計測する（Ｓ９２）。所定時間Ｔａ経過後、
直流電圧Ｖdcを計測し、初期状態（図７におけるＶ0 ）
からの直流電圧変化量ΔＶを算出する（Ｓ９３）。算出
した直流電圧変化量ΔＶ、直流電圧変化量の基準値ΔＶ
nom 及び基準電流制御ゲインの値Ｋnom に基づいて、
（３）式に代入して電流制御ゲインＫを求め（Ｓ９
４）、電流制御手段１１に出力し、切替スイッチ１９を
切り替えて電流制御手段１１とＰＷＭ手段１０とが接続
されるようにする。電流制御手段１１は、第１の実施の
形態の交流電流制御装置と同様に、電流制御ゲイン設定
手段１５から入力された電流制御ゲインＫに基づいて、
ＰＷＭデューティを出力し、入力電流Ｉの波形が正弦波
となるように制御する（Ｓ９５）。
ンスを示すフローチャートである。図９に基づいて電流
制御ゲイン設定手段１５の別の動作について説明する。
交流電源１が起動し、装置に電力が供給され、一定時間
後に直流電圧が安定してから、電流制御ゲイン設定手段
１５は切替スイッチ１９が基準デューティ発生手段１８
とＰＷＭ手段１０とを接続させて、基準デューティ発生
手段１８に基準ＰＷＭデューティの信号を送るようにさ
せる（Ｓ９１）。基準ＰＷＭデューティによる電流制御
により、平滑コンデンサ５は昇圧される。電流制御ゲイ
ン設定手段１５は、基準ＰＷＭデューティの信号が送信
されてからあらかじめ定められた所定時間Ｔａになるま
で、時間を計測する（Ｓ９２）。所定時間Ｔａ経過後、
直流電圧Ｖdcを計測し、初期状態（図７におけるＶ0 ）
からの直流電圧変化量ΔＶを算出する（Ｓ９３）。算出
した直流電圧変化量ΔＶ、直流電圧変化量の基準値ΔＶ
nom 及び基準電流制御ゲインの値Ｋnom に基づいて、
（３）式に代入して電流制御ゲインＫを求め（Ｓ９
４）、電流制御手段１１に出力し、切替スイッチ１９を
切り替えて電流制御手段１１とＰＷＭ手段１０とが接続
されるようにする。電流制御手段１１は、第１の実施の
形態の交流電流制御装置と同様に、電流制御ゲイン設定
手段１５から入力された電流制御ゲインＫに基づいて、
ＰＷＭデューティを出力し、入力電流Ｉの波形が正弦波
となるように制御する（Ｓ９５）。
【００３７】ここで基準ＰＷＭデューティで制御される
電圧は一定ではないので、基準ＰＷＭデューティによる
ＰＷＭ制御において直流電圧は脈打ちながら上昇する。
そのため、直流電圧の変化特性は基準デューティ発生手
段１８が基準ＰＷＭデューティを発生させる起動タイミ
ングの電源電圧位相にも依存し、その位相の違いによ
り、検出される値にも変化が生じる。したがって、起動
タイミングがばらつくと、起動タイミング時の電源電圧
位相もばらつき、測定シーケンスにおける直流電圧変化
特性算出の誤差要因となる。これを避けるために起動タ
イミングは、交流電源の周期の半周期間の所定の位相で
行うようにすると、変化特性をより高精度で検出するこ
とができる。
電圧は一定ではないので、基準ＰＷＭデューティによる
ＰＷＭ制御において直流電圧は脈打ちながら上昇する。
そのため、直流電圧の変化特性は基準デューティ発生手
段１８が基準ＰＷＭデューティを発生させる起動タイミ
ングの電源電圧位相にも依存し、その位相の違いによ
り、検出される値にも変化が生じる。したがって、起動
タイミングがばらつくと、起動タイミング時の電源電圧
位相もばらつき、測定シーケンスにおける直流電圧変化
特性算出の誤差要因となる。これを避けるために起動タ
イミングは、交流電源の周期の半周期間の所定の位相で
行うようにすると、変化特性をより高精度で検出するこ
とができる。
【００３８】以上のように第２の実施の形態によれば、
電流制御ゲイン設定手段１５が、切替スイッチ１９を基
準デューティ発生手段１８側に接続させ、基準ＰＷＭデ
ューティの信号に基づいてスイッチング素子８をＰＷＭ
制御させるようにし、それと共に、直流電圧の値Ｖdcの
値の測定及び時間の測定を開始し、直流電圧の値Ｖdcが
あらかじめ定めた所定の電圧Ｖｒの値よりも大きくなる
までの到達時間Ｔを計測して、到達時間Ｔ、あらかじめ
記憶されている到達時間の基準値Ｔnom 及び基準電流制
御ゲインの値Ｋnom に基づいて電流制御ゲインＫを算出
し、電流制御手段１１が、入力電流Ｉと乗算手段１７か
ら出力された入力電流指令値Ｉ＊との偏差に、電流制御
ゲイン設定手段１５が算出した電流制御ゲインＫを乗じ
た値をＰＷＭデューティとして出力し、ＰＷＭ手段１０
が、電流制御手段１１が出力したＰＷＭデューティに基
づいてスイッチング素子８をオン／オフ制御させて交流
電流制御を行うようにしたので、設定環境やリアクトル
の性能に基づいた交流電流制御を行うことができ、設置
環境変化やリアクトルの性能ばらつきによる制御応答の
劣化が少ない安定した交流電流制御装置が、リレーを設
ける必要ななく安価にしかも起動時間を損なうことなく
実現できる。また、直流電圧の値Ｖdcの測定時に所定の
電圧Ｖｒを越えるような昇圧を行わないので、直流電圧
の上限が設定されることになり、直流電圧の過電圧を防
ぐことができ、安全に動作できる。また、電流制御ゲイ
ン設定手段１５が、基準ＰＷＭデューティの信号に基づ
いてスイッチング素子８をＰＷＭ制御させるようにし、
あらかじめ定めた所定時間Ｔａ後の直流電圧の値Ｖdcの
値を計測して、初期状態との差ΔＶを算出し、あらかじ
め記憶されている直流電圧変化量の基準値ΔＶnom 及び
基準電流制御ゲインの値Ｋnom に基づいて、電流制御ゲ
インＫを算出し、電流制御手段１１が、入力電流Ｉと乗
算手段１７から出力された入力電流指令値Ｉ＊との偏差
に、電流制御ゲイン設定手段１５が算出した電流制御ゲ
インＫを乗じた値をＰＷＭデューティとして出力し、Ｐ
ＷＭ手段１０が、電流制御手段１１が出力したＰＷＭデ
ューティに基づいてスイッチング素子８をオン／オフ制
御させて交流電流制御を行うようにしたので、設定した
電流制御ゲインＫによる交流電流制御までの処理時間が
一定であり、見かけ上の動作が安定される。さらに、基
準ＰＷＭデューティの信号に基づくスイッチング素子８
のＰＷＭ制御の開始タイミングを交流電源の周期の半周
期間の所定の位相で行うようにしたので、変化特性をよ
り高精度で検出することができる。
電流制御ゲイン設定手段１５が、切替スイッチ１９を基
準デューティ発生手段１８側に接続させ、基準ＰＷＭデ
ューティの信号に基づいてスイッチング素子８をＰＷＭ
制御させるようにし、それと共に、直流電圧の値Ｖdcの
値の測定及び時間の測定を開始し、直流電圧の値Ｖdcが
あらかじめ定めた所定の電圧Ｖｒの値よりも大きくなる
までの到達時間Ｔを計測して、到達時間Ｔ、あらかじめ
記憶されている到達時間の基準値Ｔnom 及び基準電流制
御ゲインの値Ｋnom に基づいて電流制御ゲインＫを算出
し、電流制御手段１１が、入力電流Ｉと乗算手段１７か
ら出力された入力電流指令値Ｉ＊との偏差に、電流制御
ゲイン設定手段１５が算出した電流制御ゲインＫを乗じ
た値をＰＷＭデューティとして出力し、ＰＷＭ手段１０
が、電流制御手段１１が出力したＰＷＭデューティに基
づいてスイッチング素子８をオン／オフ制御させて交流
電流制御を行うようにしたので、設定環境やリアクトル
の性能に基づいた交流電流制御を行うことができ、設置
環境変化やリアクトルの性能ばらつきによる制御応答の
劣化が少ない安定した交流電流制御装置が、リレーを設
ける必要ななく安価にしかも起動時間を損なうことなく
実現できる。また、直流電圧の値Ｖdcの測定時に所定の
電圧Ｖｒを越えるような昇圧を行わないので、直流電圧
の上限が設定されることになり、直流電圧の過電圧を防
ぐことができ、安全に動作できる。また、電流制御ゲイ
ン設定手段１５が、基準ＰＷＭデューティの信号に基づ
いてスイッチング素子８をＰＷＭ制御させるようにし、
あらかじめ定めた所定時間Ｔａ後の直流電圧の値Ｖdcの
値を計測して、初期状態との差ΔＶを算出し、あらかじ
め記憶されている直流電圧変化量の基準値ΔＶnom 及び
基準電流制御ゲインの値Ｋnom に基づいて、電流制御ゲ
インＫを算出し、電流制御手段１１が、入力電流Ｉと乗
算手段１７から出力された入力電流指令値Ｉ＊との偏差
に、電流制御ゲイン設定手段１５が算出した電流制御ゲ
インＫを乗じた値をＰＷＭデューティとして出力し、Ｐ
ＷＭ手段１０が、電流制御手段１１が出力したＰＷＭデ
ューティに基づいてスイッチング素子８をオン／オフ制
御させて交流電流制御を行うようにしたので、設定した
電流制御ゲインＫによる交流電流制御までの処理時間が
一定であり、見かけ上の動作が安定される。さらに、基
準ＰＷＭデューティの信号に基づくスイッチング素子８
のＰＷＭ制御の開始タイミングを交流電源の周期の半周
期間の所定の位相で行うようにしたので、変化特性をよ
り高精度で検出することができる。
【００３９】実施の形態３．なお上記の実施の形態で
は、交流電流制御装置のコンバータ回路部分として昇圧
チョッパ型の例を示したが、本発明ではこれに限定され
るものではなく、フルブリッジ型や降圧チョッパ型のコ
ンバータ回路でも同様に実現が可能である。
は、交流電流制御装置のコンバータ回路部分として昇圧
チョッパ型の例を示したが、本発明ではこれに限定され
るものではなく、フルブリッジ型や降圧チョッパ型のコ
ンバータ回路でも同様に実現が可能である。
【００４０】また、電流指令を正弦波となるようにした
が、本発明ではこれに限定されるものではなく、電流指
令がいかなる波形であっても同様に実現が可能である。
また、電源は単相で説明したが、多相交流でも同様に実
現が可能である。
が、本発明ではこれに限定されるものではなく、電流指
令がいかなる波形であっても同様に実現が可能である。
また、電源は単相で説明したが、多相交流でも同様に実
現が可能である。
【００４１】上記の各実施の形態において、パルス間隔
によっては、電流制御ゲインＫが決定されるまでの所要
時間を数ミリ秒〜数１００ミリ秒と短くすることができ
るので、これを一般の機器（例えばエアコン、冷蔵庫、
ＵＰＳ（無停電電源装置）等）の電源回路に適用した場
合でも、機器の起動特性に対する影響を極めて小さくす
ることができる。
によっては、電流制御ゲインＫが決定されるまでの所要
時間を数ミリ秒〜数１００ミリ秒と短くすることができ
るので、これを一般の機器（例えばエアコン、冷蔵庫、
ＵＰＳ（無停電電源装置）等）の電源回路に適用した場
合でも、機器の起動特性に対する影響を極めて小さくす
ることができる。
【００４２】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、電流制
御ゲイン設定手段が、リレーにより交流電源と整流回路
とを電気的に接続させ、直流電圧の安定までの変化に基
づいて、電流制御ゲインを演算し、設定して、ＰＷＭ制
御による入力電流のフィードバック制御を行うようにし
たので、設定される環境の電源及び設定されたリアクト
ルのインピーダンスを考慮した制御応答の劣化が少ない
安定した交流電流制御装置が起動時間を損なうことなく
実現できる。
御ゲイン設定手段が、リレーにより交流電源と整流回路
とを電気的に接続させ、直流電圧の安定までの変化に基
づいて、電流制御ゲインを演算し、設定して、ＰＷＭ制
御による入力電流のフィードバック制御を行うようにし
たので、設定される環境の電源及び設定されたリアクト
ルのインピーダンスを考慮した制御応答の劣化が少ない
安定した交流電流制御装置が起動時間を損なうことなく
実現できる。
【００４３】また、この発明によれば、電流制御ゲイン
設定手段が、リレー回路により交流電源と整流回路とが
電気的に接続されてから直流電圧の値があらかじめ定め
られた電圧値になるまでの時間を直流電圧の変化として
接続直後に検出するようにしたので、起動時間を損なう
ことなく、直流電圧の変化に基づいて電流制御ゲインを
演算し、設定することができる。
設定手段が、リレー回路により交流電源と整流回路とが
電気的に接続されてから直流電圧の値があらかじめ定め
られた電圧値になるまでの時間を直流電圧の変化として
接続直後に検出するようにしたので、起動時間を損なう
ことなく、直流電圧の変化に基づいて電流制御ゲインを
演算し、設定することができる。
【００４４】また、この発明によれば、電流制御ゲイン
設定手段が、リレー回路により交流電源と整流回路とが
電気的に接続されてからあらかじめ定められた時間まで
の直流電圧の値の変化量を直流電圧の変化として接続直
後に算出するようにしたので、起動時間を損なうことな
く、直流電圧の変化に基づいて電流制御ゲインを演算
し、設定することができる。
設定手段が、リレー回路により交流電源と整流回路とが
電気的に接続されてからあらかじめ定められた時間まで
の直流電圧の値の変化量を直流電圧の変化として接続直
後に算出するようにしたので、起動時間を損なうことな
く、直流電圧の変化に基づいて電流制御ゲインを演算
し、設定することができる。
【００４５】また、この発明によれば、電流制御ゲイン
設定手段が、交流電源の半周期間の位相が所定の位相に
なったときに、リレー回路よる交流電源と整流回路との
電気的接続を開始させるようにしたので、直流電圧が安
定していない時の交流電源の位相に基づく直流電圧への
影響を考慮して測定を行うことができ、精度の高い直流
電流の変化を検出でき、より良好な制御応答性を得るこ
とができる。
設定手段が、交流電源の半周期間の位相が所定の位相に
なったときに、リレー回路よる交流電源と整流回路との
電気的接続を開始させるようにしたので、直流電圧が安
定していない時の交流電源の位相に基づく直流電圧への
影響を考慮して測定を行うことができ、精度の高い直流
電流の変化を検出でき、より良好な制御応答性を得るこ
とができる。
【００４６】また、この発明によれば、電流制御ゲイン
設定手段が、電流制御ゲインが設定されるまでは第１の
リレー手段により交流電源と整流回路とを電気的に接続
させ、ＰＷＭ制御が開始されると第２のリレー手段によ
り交流電源と整流回路とを電気的に接続させるようにし
たので、起動時に過大な電流が整流回路に流れることが
なく、整流回路の保護を図ることができる。
設定手段が、電流制御ゲインが設定されるまでは第１の
リレー手段により交流電源と整流回路とを電気的に接続
させ、ＰＷＭ制御が開始されると第２のリレー手段によ
り交流電源と整流回路とを電気的に接続させるようにし
たので、起動時に過大な電流が整流回路に流れることが
なく、整流回路の保護を図ることができる。
【００４７】また、この発明によれば、電流制御ゲイン
設定手段が、基準デューティ発生手段が発生する基準Ｐ
ＷＭデューティによるＰＷＭ制御による直流電圧の変化
に基づいて、電流制御ゲインを演算し、設定して、ＰＷ
Ｍ制御による入力電流のフィードバック制御を行うよう
にしたので、設定される環境の電源及び設定されたリア
クトルのインピーダンスを考慮した制御応答の劣化が少
ない安定した交流電流制御装置を、リレー回路を設ける
必要がなく、安価に、起動時間を損なうことなく実現で
きる。
設定手段が、基準デューティ発生手段が発生する基準Ｐ
ＷＭデューティによるＰＷＭ制御による直流電圧の変化
に基づいて、電流制御ゲインを演算し、設定して、ＰＷ
Ｍ制御による入力電流のフィードバック制御を行うよう
にしたので、設定される環境の電源及び設定されたリア
クトルのインピーダンスを考慮した制御応答の劣化が少
ない安定した交流電流制御装置を、リレー回路を設ける
必要がなく、安価に、起動時間を損なうことなく実現で
きる。
【００４８】また、この発明によれば、電流制御ゲイン
設定手段が、基準ＰＷＭデューティでスイッチング素子
を駆動させてから直流電圧の値があらかじめ定められた
電圧値になるまでの時間を直流電圧の変化として検出す
るようにしたので、直流電圧の測定時にあらかじめ定め
られた電圧値を越えるような昇圧を行わないので、直流
電圧の上限が設定されることになり、直流電圧の過電圧
を防ぐことができ、安全に動作できる。
設定手段が、基準ＰＷＭデューティでスイッチング素子
を駆動させてから直流電圧の値があらかじめ定められた
電圧値になるまでの時間を直流電圧の変化として検出す
るようにしたので、直流電圧の測定時にあらかじめ定め
られた電圧値を越えるような昇圧を行わないので、直流
電圧の上限が設定されることになり、直流電圧の過電圧
を防ぐことができ、安全に動作できる。
【００４９】また、この発明によれば、電流制御ゲイン
設定手段が、基準ＰＷＭデューティでスイッチング素子
を駆動させてからあらかじめ定められた時間までの直流
電圧の値の変化量を直流電圧の変化として算出するよう
にしたので、設定した電流制御ゲインによる交流電流制
御までの処理時間が一定であり、見かけ上の動作が安定
される。
設定手段が、基準ＰＷＭデューティでスイッチング素子
を駆動させてからあらかじめ定められた時間までの直流
電圧の値の変化量を直流電圧の変化として算出するよう
にしたので、設定した電流制御ゲインによる交流電流制
御までの処理時間が一定であり、見かけ上の動作が安定
される。
【００５０】また、この発明によれば、電流制御ゲイン
設定手段が、交流電源の半周期間の位相が所定の位相に
なったときに、基準ＰＷＭデューティでのスイッチング
素子の駆動を開始させるようにしたので、交流電源の位
相に基づく直流電圧への影響を考慮して測定を行うこと
ができ、精度の高い直流電流の変化を検出でき、より良
好な制御応答性を得ることができる。
設定手段が、交流電源の半周期間の位相が所定の位相に
なったときに、基準ＰＷＭデューティでのスイッチング
素子の駆動を開始させるようにしたので、交流電源の位
相に基づく直流電圧への影響を考慮して測定を行うこと
ができ、精度の高い直流電流の変化を検出でき、より良
好な制御応答性を得ることができる。
【００５１】また、この発明によれば、交流電源と整流
回路とを電気的に接続し、交流電源と整流回路とが電気
的に接続されてから直流電圧が所定の値になるまでの時
間を計測して電流制御ゲインを演算し、設定して、設定
した電流制御ゲインに基づいたＰＷＭデューティに基づ
いてスイッチング素子をＰＷＭ制御し、交流電源により
供給される入力電流をフィードバック制御するようにし
たので、設定される環境の電源及び設定されたリアクト
ルのインピーダンスを考慮した制御応答の劣化が少ない
安定した交流電流制御装置が起動時間を損なうことな
く、起動直後に簡単に実現できる。
回路とを電気的に接続し、交流電源と整流回路とが電気
的に接続されてから直流電圧が所定の値になるまでの時
間を計測して電流制御ゲインを演算し、設定して、設定
した電流制御ゲインに基づいたＰＷＭデューティに基づ
いてスイッチング素子をＰＷＭ制御し、交流電源により
供給される入力電流をフィードバック制御するようにし
たので、設定される環境の電源及び設定されたリアクト
ルのインピーダンスを考慮した制御応答の劣化が少ない
安定した交流電流制御装置が起動時間を損なうことな
く、起動直後に簡単に実現できる。
【００５２】また、この発明によれば、交流電源と整流
回路とを電気的に接続し、交流電源と整流回路とが電気
的に接続されてから所定時間経過後の直流電圧の値を計
測し、算出した直流電圧の変化量に基づいた電流制御ゲ
インを設定し、設定した電流制御ゲインに基づいたＰＷ
Ｍデューティに基づいてスイッチング素子をＰＷＭ制御
し、交流電源により供給される入力電流をフィードバッ
ク制御するようにしたので、設定される環境の電源及び
設定されたリアクトルのインピーダンスを考慮した制御
応答の劣化が少ない安定した交流電流制御装置が起動時
間を損なうことなく、簡単に実現できる。
回路とを電気的に接続し、交流電源と整流回路とが電気
的に接続されてから所定時間経過後の直流電圧の値を計
測し、算出した直流電圧の変化量に基づいた電流制御ゲ
インを設定し、設定した電流制御ゲインに基づいたＰＷ
Ｍデューティに基づいてスイッチング素子をＰＷＭ制御
し、交流電源により供給される入力電流をフィードバッ
ク制御するようにしたので、設定される環境の電源及び
設定されたリアクトルのインピーダンスを考慮した制御
応答の劣化が少ない安定した交流電流制御装置が起動時
間を損なうことなく、簡単に実現できる。
【００５３】また、この発明によれば、基準ＰＷＭデュ
ーティを発生させてスイッチング素子をＰＷＭ制御し、
スイッチング素子をＰＷＭ制御してから直流電圧が所定
の値になるまでの時間に基づいた電流制御ゲインを設定
してＰＷＭデューティを算出し、そのＰＷＭデューティ
に基づいてスイッチング素子をＰＷＭ制御し、フィード
バック制御するようにしたので、設定される環境の電源
及び設定されたリアクトルのインピーダンスを考慮した
制御応答の劣化が少ない安定した交流電流制御装置が実
現でき、またあらかじめ定められた電圧値を越えるよう
な昇圧を行わないので、直流電圧の上限が設定されるこ
とになり、直流電圧の過電圧を防ぐことができ、安全に
動作が行われる。
ーティを発生させてスイッチング素子をＰＷＭ制御し、
スイッチング素子をＰＷＭ制御してから直流電圧が所定
の値になるまでの時間に基づいた電流制御ゲインを設定
してＰＷＭデューティを算出し、そのＰＷＭデューティ
に基づいてスイッチング素子をＰＷＭ制御し、フィード
バック制御するようにしたので、設定される環境の電源
及び設定されたリアクトルのインピーダンスを考慮した
制御応答の劣化が少ない安定した交流電流制御装置が実
現でき、またあらかじめ定められた電圧値を越えるよう
な昇圧を行わないので、直流電圧の上限が設定されるこ
とになり、直流電圧の過電圧を防ぐことができ、安全に
動作が行われる。
【００５４】また、この発明によれば、基準ＰＷＭデュ
ーティを発生させてスイッチング素子をＰＷＭ制御し、
スイッチング素子をＰＷＭ制御してから所定時間経過後
の直流電圧の値を計測し、算出した直流電圧の変化量に
基づいた電流制御ゲインを設定してＰＷＭデューティを
算出し、そのＰＷＭデューティに基づいてスイッチング
素子をＰＷＭ制御し、フィードバック制御するようにし
たので、設定される環境の電源及び設定されたリアクト
ルのインピーダンスを考慮した制御応答の劣化が少ない
安定した交流電流制御装置が実現でき、また設定した電
流制御ゲインによる交流電流制御までの処理時間が一定
であり、見かけ上の動作が安定される。
ーティを発生させてスイッチング素子をＰＷＭ制御し、
スイッチング素子をＰＷＭ制御してから所定時間経過後
の直流電圧の値を計測し、算出した直流電圧の変化量に
基づいた電流制御ゲインを設定してＰＷＭデューティを
算出し、そのＰＷＭデューティに基づいてスイッチング
素子をＰＷＭ制御し、フィードバック制御するようにし
たので、設定される環境の電源及び設定されたリアクト
ルのインピーダンスを考慮した制御応答の劣化が少ない
安定した交流電流制御装置が実現でき、また設定した電
流制御ゲインによる交流電流制御までの処理時間が一定
であり、見かけ上の動作が安定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態に係る交流電流制
御装置の全体構成図である。
御装置の全体構成図である。
【図２】 リレー１４のＯＮ時における直流電圧変化を
示す図である。
示す図である。
【図３】 電流制御ゲインＫの設定シーケンスを示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図４】 別の電流制御ゲインＫの設定シーケンスを示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図５】 リレー１４の構成図例である。
【図６】 本発明の第２の実施の形態に係る交流電流制
御装置の全体構成図である。
御装置の全体構成図である。
【図７】 基準デューティ発生手段１８が発生する基準
ＰＷＭデューティにより運転させた時の直流電圧変化を
示す図である。
ＰＷＭデューティにより運転させた時の直流電圧変化を
示す図である。
【図８】 電流制御ゲインＫの設定シーケンスを示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図９】 別の電流制御ゲインＫの設定シーケンスを示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図１０】 従来の交流制御装置の構成を示す全体構成
図である。
図である。
【図１１】 電流制御ゲインＫの値の違いに基づくリア
クトル電流波形図である。
クトル電流波形図である。
１ 交流電源、２ ダイオードブリッジ、３ リアク
タ、４ コンバータ制御手段、５ 平滑コンデンサ、６
電圧制御手段、７ 逆阻止ダイオード、８ スイッチ
ング素子、９ 電流検出手段、１０ ＰＷＭ手段、１１
電流制御手段、１２ 電圧位相検出手段、１３ 正弦
波作成手段、１４ リレー、１５ 電流制御ゲイン設定
手段、１６ 電源インピーダンス、１７ 乗算手段。
タ、４ コンバータ制御手段、５ 平滑コンデンサ、６
電圧制御手段、７ 逆阻止ダイオード、８ スイッチ
ング素子、９ 電流検出手段、１０ ＰＷＭ手段、１１
電流制御手段、１２ 電圧位相検出手段、１３ 正弦
波作成手段、１４ リレー、１５ 電流制御ゲイン設定
手段、１６ 電源インピーダンス、１７ 乗算手段。
Claims (13)
- 【請求項１】 交流電源により印加される電圧を直流電
圧に変換する、少なくともリアクトル、ダイオード、平
滑コンデンサ及びスイッチング素子で構成される整流回
路に流れる電流及び変換した直流電圧に基づいて、前記
交流電源により供給される入力電流をフィードバック制
御するために、設定した電流制御ゲインに応じたＰＷＭ
デューティを算出し、前記ＰＷＭデューティに基づいて
前記スイッチング素子をＰＷＭ制御する交流電流制御装
置において、 切替動作されると、前記交流電源と前記整流回路とを電
気的に接続させるリレー回路と、 該リレー回路を切替動作させて前記交流電源と前記整流
回路とを電気的に接続させ、前記直流電圧の変化に基づ
いて前記電流制御ゲインを演算し、設定する電流制御ゲ
イン設定手段とを備えたことを特徴とする交流電流制御
装置。 - 【請求項２】 前記電流制御ゲイン設定手段は、前記リ
レー回路により前記交流電源と前記整流回路とが電気的
に接続されてから前記直流電圧の値があらかじめ定めら
れた電圧値になるまでの時間を前記直流電圧の変化とし
て検出し、その際、前記電流制御ゲインは、該時間と前
記電流制御ゲインの値との相関関係が正となるように設
定されることを特徴とする請求項１記載の交流電流制御
装置。 - 【請求項３】 前記電流制御ゲイン設定手段は、前記リ
レー回路により前記交流電源と前記整流回路とが電気的
に接続されてからあらかじめ定められた時間までの前記
直流電圧の値の変化量を前記直流電圧の変化として算出
し、その際、前記電流制御ゲインは、該変化量と前記電
流制御ゲインの値との相関関係が負となるように設定さ
れることを特徴とする請求項１記載の交流電流制御装
置。 - 【請求項４】 前記電流制御ゲイン設定手段は、前記交
流電源の半周期間の位相が所定の位相になったときに、
前記リレー回路による前記交流電源と前記整流回路との
電気的接続を開始させることを特徴とする請求項１記載
の交流電流制御装置。 - 【請求項５】 前記リレー回路は、抵抗が直列に接続さ
れた第１のリレー手段と抵抗が接続されていない第２の
リレー手段とが並列に接続されており、前記電流制御ゲ
イン設定手段は、電流制御ゲインが設定されるまでは前
記第１のリレー手段により前記交流電源と前記整流回路
とを電気的に接続させ、前記電流制御ゲインが設定され
た後、前記第２のリレー手段により前記交流電源と前記
整流回路とを電気的に接続させることを特徴とする請求
項１記載の交流電流制御装置。 - 【請求項６】 交流電源により印加される電圧を直流電
圧に変換する、少なくともリアクトル、ダイオード、平
滑コンデンサ及びスイッチング素子で構成される整流回
路に流れる電流及び変換した直流電圧に基づいて、前記
交流電源により供給される入力電流をフィードバック制
御するために、設定した電流制御ゲインに応じたＰＷＭ
デューティを算出し、前記ＰＷＭデューティに基づいて
前記スイッチング素子をＰＷＭ制御する交流電流制御装
置において、 あらかじめ定められた基準ＰＷＭデューティを発生させ
る基準デューティ発生手段と、 該基準デューティ発生手段が発生する基準ＰＷＭデュー
ティで前記スイッチング素子を駆動させた時の前記直流
電圧の変化に基づいて前記電流制御ゲインを演算し、設
定する電流制御ゲイン設定手段とを備えたことを特徴と
する交流電流制御装置。 - 【請求項７】 前記電流制御ゲイン設定手段は、前記基
準ＰＷＭデューティで前記スイッチング素子を駆動させ
てからあらかじめ定められた電圧値になるまでの時間を
前記直流電圧の変化として検出し、その際、前記電流制
御ゲインは、該時間と前記電流制御ゲインの値との相関
関係が正となるように設定されることを特徴とする請求
項６記載の交流電流制御装置。 - 【請求項８】 前記電流制御ゲイン設定手段は、前記基
準ＰＷＭデューティで前記スイッチング素子を駆動させ
てからあらかじめ定められた時間までの前記直流電圧の
値の変化量を前記直流電圧の変化として算出し、その
際、前記電流制御ゲインは、該変化量と前記電流制御ゲ
インの値との相関関係が負となるように設定されること
を特徴とする請求項６記載の交流電流制御装置。 - 【請求項９】 前記電流制御ゲイン設定手段は、前記交
流電源の半周期間の位相が所定の位相になったときに、
前記基準ＰＷＭデューティでの前記スイッチング素子の
駆動を開始させることを特徴とする請求項６記載の交流
電流制御装置。 - 【請求項１０】 交流電源と、少なくともリアクトル、
ダイオード、平滑コンデンサ及びスイッチング素子で構
成される整流回路とを電気的に接続し、前記交流電源に
より印加される電圧を直流電圧に変換する工程と、 前記交流電源と前記整流回路とが電気的に接続されてか
ら前記直流電圧が所定の値になるまでの時間を計測する
工程と、 計測した前記時間に基づいた電流制御ゲインを演算し、
設定する工程と、 設定した前記電流制御ゲインに基づいたＰＷＭデューテ
ィを算出する工程と、 前記ＰＷＭデューティに基づいて前記スイッチング素子
をＰＷＭ制御し、前記交流電源により供給される入力電
流をフィードバック制御する工程とを有することを特徴
とする交流電流制御装置の制御方法。 - 【請求項１１】 交流電源と、少なくともリアクトル、
ダイオード、平滑コンデンサ及びスイッチング素子で構
成される整流回路とを電気的に接続し、前記交流電源に
より印加される電圧を直流電圧に変換する工程と、 前記交流電源と前記整流回路とが電気的に接続されてか
ら所定時間経過後の前記直流電圧の値を計測し、前記直
流電圧の変化量を算出する工程と、 算出した前記直流電圧の変化量に基づいた電流制御ゲイ
ンを演算し、設定する工程と、 設定した前記電流制御ゲインに基づいたＰＷＭデューテ
ィを算出する工程と、 前記ＰＷＭデューティに基づいて前記スイッチング素子
をＰＷＭ制御し、前記交流電源により供給される入力電
流をフィードバック制御する工程とを有することを特徴
とする交流電流制御装置の制御方法。 - 【請求項１２】 交流電源と、少なくともリアクトル、
ダイオード、平滑コンデンサ及びスイッチング素子で構
成される整流回路とを電気的に接続し、前記交流電源に
より印加される電圧を直流電圧に変換する工程と、 基準ＰＷＭデューティを発生させて前記スイッチング素
子をＰＷＭ制御し、前記交流電源により供給される入力
電流をフィードバック制御する工程と、 前記スイッチング素子をＰＷＭ制御してから前記直流電
圧が所定の値になるまでの時間を計測する工程と、 計測した前記時間に基づいた電流制御ゲインを演算し、
設定する工程と、 設定した前記電流制御ゲインに基づいたＰＷＭデューテ
ィを算出する工程と、 前記設定した電流制御ゲインに基づいたＰＷＭデューテ
ィに基づいて前記スイッチング素子をＰＷＭ制御する工
程とを有することを特徴とする交流電流制御装置の制御
方法。 - 【請求項１３】 交流電源と、少なくともリアクトル、
ダイオード、平滑コンデンサ及びスイッチング素子で構
成される整流回路とを電気的に接続し、前記交流電源に
より印加される電圧を直流電圧に変換する工程と、 基準ＰＷＭデューティを発生させて前記スイッチング素
子をＰＷＭ制御し、前記交流電源により供給される入力
電流をフィードバック制御する工程と、 前記スイッチング素子をＰＷＭ制御してから所定時間経
過後の前記直流電圧の値を計測し、前記直流電圧の変化
量を算出する工程と、 算出した前記直流電圧の変化量に基づいた電流制御ゲイ
ンを演算し、設定する工程と、 設定した前記電流制御ゲインに基づいたＰＷＭデューテ
ィを算出する工程と、 前記設定した電流制御ゲインに基づいたＰＷＭデューテ
ィに基づいて前記スイッチング素子をＰＷＭ制御する工
程とを有することを特徴とする交流電流制御装置の制御
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35486297A JPH11187646A (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 交流電流制御装置及びその制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35486297A JPH11187646A (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 交流電流制御装置及びその制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11187646A true JPH11187646A (ja) | 1999-07-09 |
Family
ID=18440416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35486297A Pending JPH11187646A (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 交流電流制御装置及びその制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11187646A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006042597A (ja) * | 2002-07-10 | 2006-02-09 | Marvell World Trade Ltd | 出力レギュレータ |
| CN115333390A (zh) * | 2022-08-16 | 2022-11-11 | 长沙航特电子科技有限公司 | 一种整流器的电流环控制方法、***及可读存储介质 |
-
1997
- 1997-12-24 JP JP35486297A patent/JPH11187646A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006042597A (ja) * | 2002-07-10 | 2006-02-09 | Marvell World Trade Ltd | 出力レギュレータ |
| US7358711B2 (en) | 2002-07-10 | 2008-04-15 | Marvell World Trade Ltd. | Adaptive control loop |
| US7368898B2 (en) | 2002-07-10 | 2008-05-06 | Marvell World Trade, Ltd. | Power array system and method |
| US7411377B2 (en) | 2002-07-10 | 2008-08-12 | Marvell World Trade Ltd. | Adaptive control loop |
| US7573249B2 (en) | 2002-07-10 | 2009-08-11 | Marvell World Trade Ltd. | Power array system and method |
| US7609043B2 (en) | 2002-07-10 | 2009-10-27 | Marvell World Trade Ltd. | Power array system and method |
| US7622904B2 (en) | 2002-07-10 | 2009-11-24 | Marvell World Trade Ltd. | Power array system and method |
| US7863880B1 (en) | 2002-07-10 | 2011-01-04 | Marvell World Trade Ltd. | Adaptive control loop |
| US7906949B1 (en) | 2002-07-10 | 2011-03-15 | Marvell World Trade Ltd. | Adaptive control loop |
| CN115333390A (zh) * | 2022-08-16 | 2022-11-11 | 长沙航特电子科技有限公司 | 一种整流器的电流环控制方法、***及可读存储介质 |
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