JPS6026466A - Control system of power converter - Google Patents
Control system of power converterInfo
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- JPS6026466A JPS6026466A JP58130758A JP13075883A JPS6026466A JP S6026466 A JPS6026466 A JP S6026466A JP 58130758 A JP58130758 A JP 58130758A JP 13075883 A JP13075883 A JP 13075883A JP S6026466 A JPS6026466 A JP S6026466A
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は直流入力電源電圧や負荷が急変した場合に極め
て迅速に電圧形インバータ回路の出力電圧を所定の値に
復帰せしめることができる電力変換装置の制御方式に関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a control system for a power conversion device that can extremely quickly restore the output voltage of a voltage source inverter circuit to a predetermined value when the DC input power supply voltage or load suddenly changes.
電流形インバータと電圧形インバータの直流入力端子を
直列に接続し、さらに両イン／ｓ”ｌ−夕の交流出力端
子を変圧器を介して並列接続したものにおいて、固定の
点弧期間でスイッチング動作する電圧形インバータの発
生する方形波出力電圧を変圧器を介して電流形インバー
タの交流端子に加えるようにし、この方形波出力電圧を
基準として電流形インバータを位相制御することにより
、電圧インバータの出力電圧を制御することができる０
この方式による電力変換装置は本出願人によって既出願
の特願昭５７−１１６８４号を提案している。The DC input terminals of a current-source inverter and a voltage-source inverter are connected in series, and the AC output terminals of both outputs are connected in parallel via a transformer, and switching operation is performed with a fixed firing period. By applying the square wave output voltage generated by the voltage source inverter to the AC terminal of the current source inverter via a transformer, and controlling the phase of the current source inverter based on this square wave output voltage, the output of the voltage inverter can be adjusted. Voltage can be controlled 0
A power converter using this system has been proposed by the present applicant in Japanese Patent Application No. 11684/1984.
かかる電流形インバータと電圧形インｌく一夕を用いた
電力変換装置の１例の主回路要部構成を第１図に示す。FIG. 1 shows the main circuit configuration of an example of a power conversion device using such a current source inverter and a voltage source inverter.
第１図において１は直流電源、２は電流形インバータで
単相ブリッジ回路の場合を示す。平滑リアクトル６およ
び制御整流素子２１〜２４からなる回路により単相の電
流形インノく一夕回路を構成している。３は電圧形イン
バータで、中間タップ付平滑コンデンサ３１ 、３２を
電圧源として動作する単相の半ブリツジ回路の場合を示
している。In FIG. 1, 1 is a DC power supply, 2 is a current source inverter, and shows the case of a single-phase bridge circuit. A circuit consisting of the smoothing reactor 6 and the controlled rectifying elements 21 to 24 constitutes a single-phase current type inverter circuit. 3 is a voltage source inverter, which is a single-phase half-bridge circuit that operates with intermediate tapped smoothing capacitors 31 and 32 as voltage sources.
３３ 、３４は制御整流素子である。４は変圧器で、電
圧形インバータ３の方形波出力電圧を絶縁および変圧し
て電流形インバータ２の交流端子に加え、電流形インバ
ータ２の転流および両インバータ間の電力の授受を行う
経路となる。５は負荷で、第１図においては変圧器４の
独立した巻線に接続しているが、電流形インバータ２あ
るいは電圧形インバータ３の交流端子に接続しても可能
なこさは言うまでもない。33 and 34 are controlled rectifying elements. 4 is a transformer which insulates and transforms the square wave output voltage of the voltage source inverter 3 and applies it to the AC terminal of the current source inverter 2, and serves as a path for commutation of the current source inverter 2 and transfer of power between both inverters. Become. Reference numeral 5 denotes a load, which is connected to an independent winding of the transformer 4 in FIG. 1, but it goes without saying that it can also be connected to the AC terminals of the current source inverter 2 or the voltage source inverter 3.
第１図の主回路構成における従来の制御回路例を第２図
のブロック図に示す。第２図において第１図と同−符号
のものは同一機能のものを示し、７は電圧形インバータ
３の制御整流素子３３ 、３４を固定した点弧期間でオ
ン・オフさせる信号の原信号を発生させる基準信号発生
回路である。その基準信号発生回路７の出力は、電圧形
インバータ３の制御整流素子３３ 、３４のゲート信号
を送出するゲート増巾器８と、電流形インバータ２の制
御整流素子２１〜２４の点弧期間を位相制御信号に応じ
て決定する位相制御回路１２に与えられる。９は変圧器
４の出力電圧を検出する出力電圧検出回路であり、その
出力は出力電圧帰還信号として、電圧設定器１０の電圧
設定信号と比較され、その偏差が誤差増巾器１１によっ
て増巾される。誤差増巾器１１の出力は、位相制御信号
として位相制御回路１２に印加される。位相制御回路１
２は基準信号発生回路７からの信号を基準として、位相
制御信号のレベルに応じて移相された信号を発生するも
ので、この位相制御回路１２の出力は、電流形インバー
タ２の制御整流素子２１〜２４の点弧を行うゲート増巾
器１３に与えられる。この電圧制御系は自動側、御系の
安定度を得るための遅れを持っており、この遅れは主と
して誤差増巾器１１の比例積分回路によるものである。An example of a conventional control circuit in the main circuit configuration of FIG. 1 is shown in the block diagram of FIG. 2. In FIG. 2, the same symbols as those in FIG. This is a reference signal generation circuit that generates a reference signal. The output of the reference signal generation circuit 7 controls the gate amplifier 8 which sends gate signals for the control rectifiers 33 and 34 of the voltage source inverter 3, and the firing period of the control rectifiers 21 to 24 of the current source inverter 2. The phase control circuit 12 determines the phase control signal according to the phase control signal. Reference numeral 9 denotes an output voltage detection circuit that detects the output voltage of the transformer 4. Its output is compared with the voltage setting signal of the voltage setting device 10 as an output voltage feedback signal, and the deviation is amplified by the error amplifier 11. be done. The output of the error amplifier 11 is applied to the phase control circuit 12 as a phase control signal. Phase control circuit 1
Reference numeral 2 generates a signal whose phase is shifted according to the level of the phase control signal using the signal from the reference signal generation circuit 7 as a reference. 21-24 to the gate amplifier 13 which performs the ignition. This voltage control system has a delay in order to obtain stability on the automatic side and in the control system, and this delay is mainly due to the proportional-integral circuit of the error amplifier 11.
ここで、出力電圧を一定に制御する場合の直流電源１の
直流電源電圧Ｅｌと、電圧形インバータ３の直流電圧Ｅ
３および電流形インバータ２の直流電圧（平均値）Ｅ２
の関係について述べる。出力電圧を一定にするためには
、電圧形インバータ３の直流電圧Ｂ３を一定にしなけれ
ばな、らない。また直流電圧Ｅ３と電流形インバータ２
の直流電圧Ｅ２の和が、直流電源電圧Ｅｌと等しく制御
する必要がある。このため直流電源電圧Ｅ１が増大する
と直流電圧Ｅ２も増大させ、直流電源電圧Ｂｌの低下に
つれて直流電圧Ｅ２を減少させるようζこ電流形インバ
ータ２の位Ｅ″Ｉ
相制御を行うと、直流電圧均を一定とすることができる
〇
第２図に示す従来の制御方式では負荷５が急増すると、
電流形インバータ２の動作上必要な平滑リアクトル６に
より、直流電源１からの電力供給に時間遅れを生じるが
、さらに誤差増巾器１１の秋分作用によって遅れを生じ
るため、電圧形インバータ３の平滑コンデンサ３１ 、
３２から電力が放出され、直流電圧Ｅ３が低下し、また
負荷５が急減した場合には直流電圧Ｅ３が上昇する。こ
れにより出力電圧も大きく変動する欠点があった。Here, the DC power supply voltage El of the DC power supply 1 and the DC voltage E of the voltage source inverter 3 when controlling the output voltage to be constant.
3 and DC voltage (average value) of current source inverter 2 E2
I will explain the relationship between In order to keep the output voltage constant, the DC voltage B3 of the voltage source inverter 3 must be kept constant. Also, DC voltage E3 and current source inverter 2
It is necessary to control the sum of the DC voltages E2 to be equal to the DC power supply voltage El. Therefore, when the DC power supply voltage E1 increases, the DC voltage E2 also increases, and when the position E''I phase control of the current source inverter 2 is performed so that the DC voltage E2 decreases as the DC power supply voltage Bl decreases, the DC voltage is equalized. In the conventional control method shown in Fig. 2, when the load 5 suddenly increases,
The smoothing reactor 6 necessary for the operation of the current source inverter 2 causes a time delay in the power supply from the DC power source 1, but since the equinox effect of the error amplifier 11 causes a further delay, the smoothing capacitor of the voltage source inverter 3 31,
32, the DC voltage E3 decreases, and when the load 5 suddenly decreases, the DC voltage E3 increases. This has the disadvantage that the output voltage also fluctuates greatly.
本発明は上述の欠点を除去するためになされたもので、
電流形インバータと電圧形インバータを組合せた電力変
換装置において、負荷が急変した場合でも、出力電圧の
変動を極力抑え、交流出力電圧を所定の値に安定化する
ための電力変換装置の制御方式を提供せんきするもので
ある。The present invention has been made to eliminate the above-mentioned drawbacks.
In a power converter that combines a current-source inverter and a voltage-source inverter, we developed a control method for the power converter that minimizes fluctuations in the output voltage and stabilizes the AC output voltage to a predetermined value even when the load changes suddenly. We are happy to provide this service.
以下、本発明を実施例図面にもとづいて説明する。第３
図は本発明による制御回路の一実施例を示すブロック図
である。第３図において第２図と同一符号のものは同一
機能のものを示し、１４は電圧形インバータ３の直流電
圧Ｅ３を検出し微分する直流電圧微分回路、１５はその
直流電圧微分回路１４の出力と前記誤差増巾器１１の出
力を合成する信号合成回路である。第３図で第２図と異
なる点は、第２図に示す誤差増巾器１１と本発明によっ
て追加される直流電圧微分回路１４の出力信号を合成す
る信号合成回路１５を有し、この信号合成回路１５の出
力信号を位相制御回路１２の入力としている点である０
ここで直流電圧微分回路１４は上述の如く電圧形インバ
ータ３の直流電圧Ｅ３の変化を微分でとらえることを目
的とし、第４図に該直流電圧微分回路１４の入力信号と
なる電圧形インバータ３の直流電圧Ｂ３と、それに対す
る直流電圧微分回路１４の出力の一例を示す。Hereinafter, the present invention will be explained based on the drawings of the embodiments. Third
The figure is a block diagram showing one embodiment of a control circuit according to the present invention. In FIG. 3, the same symbols as in FIG. 2 indicate the same functions, 14 is a DC voltage differentiator circuit that detects and differentiates the DC voltage E3 of the voltage source inverter 3, and 15 is the output of the DC voltage differentiator circuit 14. This is a signal synthesis circuit that synthesizes the output of the error amplifier 11 and the output of the error amplifier 11. 3 differs from FIG. 2 in that it has a signal synthesis circuit 15 that synthesizes the output signals of the error amplifier 11 shown in FIG. 2 and the DC voltage differentiation circuit 14 added according to the present invention, and this signal The point is that the output signal of the synthesis circuit 15 is input to the phase control circuit 12. Here, the DC voltage differentiator circuit 14 has the purpose of differentiating the change in the DC voltage E3 of the voltage source inverter 3 as described above. FIG. 4 shows an example of the DC voltage B3 of the voltage source inverter 3, which is an input signal to the DC voltage differentiator 14, and the output of the DC voltage differentiator 14 corresponding thereto.
定常運転中は電圧形インバータ３の直流電圧Ｂ３は変動
がないので、直流電圧微分回路１４の出力は零となって
いるため、電力変換装置の出力電圧は誤差増巾器１１の
出力により一定に保たれる。During steady operation, the DC voltage B3 of the voltage source inverter 3 does not fluctuate, so the output of the DC voltage differentiator 14 is zero, so the output voltage of the power converter is kept constant by the output of the error amplifier 11. It is maintained.
負荷５が急変すると、直流電圧Ｅ３も急変しようとする
が、直流電圧微分回路１４が直ちに急変を検出して、信
号合成回路１５の出力を変化せしめ、電流形インバータ
２の直流電圧Ｂ２を直ちに変化させる。すなわち負荷５
が急増すると、直流電圧Ｅ３が減少しようとするが、直
流電圧微分回路１４の出力も減少し、時間遅れなく信号
合成回路１５に作用し電流形インバータ２の直流電圧Ｅ
２を急速に小さくし、直流電源１からの電力供給を急増
させることにより直流電圧Ｂ３の低下ひいては出力電圧
の低下を抑制することができる。また負荷５が急減した
場合には、電流形インバータ２の直流電圧Ｂ２を急増さ
せ直流電源ｌからの電力供給を減少させるように動作す
る。直流電圧Ｅ３が安定すれば、前述の如く電力変換装
置の出力電圧は誤差増巾器１１の出力により一定に制御
される。When the load 5 suddenly changes, the DC voltage E3 also tries to change suddenly, but the DC voltage differentiation circuit 14 immediately detects the sudden change, changes the output of the signal synthesis circuit 15, and immediately changes the DC voltage B2 of the current source inverter 2. let i.e. load 5
When the voltage suddenly increases, the DC voltage E3 tries to decrease, but the output of the DC voltage differentiator 14 also decreases, and it acts on the signal synthesis circuit 15 without time delay, causing the DC voltage E of the current source inverter 2 to decrease.
2 and rapidly increase the power supply from the DC power supply 1, it is possible to suppress a decrease in the DC voltage B3 and, in turn, a decrease in the output voltage. Further, when the load 5 suddenly decreases, the DC voltage B2 of the current source inverter 2 is rapidly increased to reduce the power supply from the DC power source 1. Once the DC voltage E3 is stabilized, the output voltage of the power converter is controlled to be constant by the output of the error amplifier 11 as described above.
以上述べたように本発明によれば、負荷急変時における
出力電圧制御系の動作遅れによる電力変換装置の出力電
圧の変動を最小限化抑えることができ、しかも安定な電
圧を負荷５に供給することができる。As described above, according to the present invention, it is possible to minimize fluctuations in the output voltage of the power conversion device due to the delay in operation of the output voltage control system when the load suddenly changes, and moreover, supply a stable voltage to the load 5. be able to.
第１図は電流形インバータと電圧形インバータを用いた
電力変換装置の主回路を示す図、第２図は第１図におけ
る従来の制御回路を示すブロック図、第３図は本発明の
一実施例を示す制御回路ブロック図である。
１・・・・・・直流電源、２・・・・・・電流形インバ
ータ、３・・・・・電圧形インバータ、４・・・・・変
圧器、５・・・・負荷、６・・・・・平滑リアクトル、
７・・・・基準信号発生回路、８．１３・・・・・・ゲ
ート増巾器、９・・・・出力電圧検出回路、１０・・・
・・・電圧設定器、１１・・・・・・誤差増巾器、１２
−・・・位相制御回路、１４・・・・・・直流電圧微分
回路、１５・・・・・・信号合成回路。
特許出願人
東洋電機製造株式会社
代表者 土 井 厚
第 ｔ ＋ｆｆｉ
手続補正書（方式）
昭和５８年１１月Ｉｑ日
特許庁長官 殿
１、事件の表示
昭和５８年特詐願第１３０７５８号
２、発明の名称
電力変換装置の制御方式
３、補正をする者
事件との関係 特許出願人
郵便番号 １０４
東京都中央区八重洲二丁目７番２号
昭和５８年１０月２５日
５、補正の対象
ツｉ ＋＋１１１査弔６貝弗１４イ丁目の１０ツク７図
、である。−１を［ロック−ｊΣ −）“Fig. 1 is a diagram showing the main circuit of a power conversion device using a current source inverter and a voltage source inverter, Fig. 2 is a block diagram showing a conventional control circuit in Fig. 1, and Fig. 3 is an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a control circuit block diagram showing an example. 1...DC power supply, 2...Current source inverter, 3...Voltage source inverter, 4...Transformer, 5...Load, 6... ...smooth reactor,
7... Reference signal generation circuit, 8.13... Gate amplifier, 9... Output voltage detection circuit, 10...
... Voltage setting device, 11 ... Error amplifier, 12
-... Phase control circuit, 14... DC voltage differentiator circuit, 15... Signal synthesis circuit. Patent Applicant Toyo Denki Manufacturing Co., Ltd. Representative Atsushi Doi No. t +ffi Procedural Amendment (Method) November 1980 Iq Director General of the Patent Office 1, Indication of Case 1981 Special Fraud Application No. 130758 2, Invention Name of Control System for Power Converter Equipment 3, Relationship with the case of the person making the amendment Patent Applicant Zip Code 104 2-7-2 Yaesu, Chuo-ku, Tokyo October 25, 1982 5, Target of Amendment i ++111 This is Figure 7 of 10 Tsukku, 14th I-chome, 14th I-chome. −1 [lock −jΣ −)“
Claims (1)
され、該電圧形インバータの出力電圧を検出する出力電
圧検出器の出力と電圧設定との偏差を誤差増巾器に印加
し、該誤差増巾器の出力に応じて前記電流形インバータ
の動作位相を制御することにより前記電圧形インバータ
の直流電圧を制御して該電圧形インバータの出力電圧を
設定値に保持するようにした電力変換装置において、前
記電圧形インバータの直流電圧を検出し微分する微分回
路の出力と前記誤差増巾器の出力を合成する信号合成回
路を有し、該信号合成回路の出力に応じて前記電流形イ
ンバータの位相制御を行うことを特徴とする電力変換装
置の制御方式。It consists of a current source inverter circuit and a voltage source inverter circuit, and the deviation between the output of the output voltage detector that detects the output voltage of the voltage source inverter and the voltage setting is applied to an error amplifier, In a power conversion device, the output voltage of the voltage source inverter is maintained at a set value by controlling the DC voltage of the voltage source inverter by controlling the operating phase of the current source inverter according to the output. The current source inverter has a signal synthesis circuit that synthesizes the output of a differentiation circuit that detects and differentiates the DC voltage of the current source inverter and the output of the error amplifier, and controls the phase of the current source inverter in accordance with the output of the signal synthesis circuit. A control method for a power conversion device characterized by the following.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58130758A JPS6026466A (en) | 1983-07-20 | 1983-07-20 | Control system of power converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58130758A JPS6026466A (en) | 1983-07-20 | 1983-07-20 | Control system of power converter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6026466A true JPS6026466A (en) | 1985-02-09 |
Family
ID=15041943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58130758A Pending JPS6026466A (en) | 1983-07-20 | 1983-07-20 | Control system of power converter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6026466A (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5592574A (en) * | 1978-12-28 | 1980-07-14 | Fuji Electric Co Ltd | Control system for lead angle of inverter device |
| JPS57156681A (en) * | 1981-03-24 | 1982-09-28 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | Inverter device and controlling method thereof |
-
1983
- 1983-07-20 JP JP58130758A patent/JPS6026466A/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5592574A (en) * | 1978-12-28 | 1980-07-14 | Fuji Electric Co Ltd | Control system for lead angle of inverter device |
| JPS57156681A (en) * | 1981-03-24 | 1982-09-28 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | Inverter device and controlling method thereof |
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