JP2008011606A - Power converter and power conversion method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力変換装置及び電力変換方法に係り、特に、いわゆる3レベル電力変換において、直流中性点電圧の変動を抑制するのに最適な電力変換装置及び電力変換方法に関する。 The present invention relates to a power conversion device and a power conversion method, and more particularly to a power conversion device and a power conversion method that are optimal for suppressing fluctuations in DC neutral point voltage in so-called three-level power conversion.
交流電動機などを駆動するために電力変換装置が用いられる。この電力変換装置として、特に大容量の用途では3レベル電力変換装置が用いられている。3レベル電力変換装置は、コンバータにより交流電源の電力を直流に変換し、インバータにより直流を交流に変換し、コンバータとインバータは直流母線で接続されている。 A power converter is used to drive an AC motor or the like. As this power conversion device, a three-level power conversion device is used particularly for large capacity applications. The three-level power conversion device converts the power of an AC power source into DC by a converter, converts DC into AC by an inverter, and the converter and the inverter are connected by a DC bus.
ここで、コンバータ側とインバータ側の直流部に各々平滑コンデンサが有り、直流母線で接続された場合、平滑コンデンサと直流母線のインダクタンス成分により共振現象が発生し、共振電流により直流母線および平滑コンデンサが温度上昇するという問題があった。 Here, when there is a smoothing capacitor in each of the DC part on the converter side and the inverter side, and the DC bus is connected, a resonance phenomenon occurs due to the inductance component of the smoothing capacitor and the DC bus, and the DC bus and the smoothing capacitor are caused by the resonance current. There was a problem that the temperature rose.
この問題を解決する方法として、例えば特開2001−238461号公報に示す3レベル電力変換装置では、正極電位母線,負極電位母線,中間電位母線の中で、該中間電位母線に共振を抑えるために抵抗器を介装し、共振電流を抑制するようにしている。 As a method for solving this problem, for example, in the three-level power converter shown in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-238461, in order to suppress resonance in the intermediate potential bus among the positive potential bus, the negative potential bus, and the intermediate potential bus A resistor is interposed to suppress the resonance current.
インバータ、特に3レベルインバータでは、スイッチング制御をした場合、インバータの直流中性点に電流が流れ、直流中性点電圧に変動が発生し、スイッチング素子に過大な電圧が印加される問題や、出力電圧が歪むことによる電動機の出力トルクに脈動が発生する問題がある。特に、電動機が高速で負荷電流が大きい時に直流中性点電圧の変動が大きくなり、そして、中間電位母線に抵抗器を設置した場合は、直流中性点電圧の変動により抵抗両端に電位差が生じ、抵抗に過大な電流が流れる問題もある。 Inverters, especially three-level inverters, when switching control is performed, current flows through the DC neutral point of the inverter, fluctuations occur in the DC neutral point voltage, and problems such as excessive voltage being applied to the switching element and output There is a problem that pulsation occurs in the output torque of the motor due to the distortion of the voltage. In particular, when the motor is high-speed and the load current is large, the DC neutral point voltage fluctuates greatly, and when a resistor is installed on the intermediate potential bus, a potential difference occurs across the resistor due to the DC neutral point voltage fluctuation. There is also a problem that an excessive current flows through the resistor.
本発明の目的は、直流中性点電圧の変動を確実に抑制できる電力変換装置及び電力変換方法を提供することにある。 The objective of this invention is providing the power converter device and power conversion method which can suppress the fluctuation | variation of direct-current neutral point voltage reliably.
上記目的を達成するために、本発明では、交流を低電位、前記低電位よりも高い高電位、及び、前記低電位よりも高く前記高電位よりも低い中間電位に変換するコンバータと、前記低電位となるような電圧が印加される低電位導電体、前記高電位となるような電圧が印加される高電位導電体、及び、前記中間電位となるような電圧が印加される中間電位導電体を介して供給される電圧を交流に変換するインバータを有する電力変換装置において、前記中間電位導電体の電圧を所定に保つように前記コンバータを制御する制御系と、前記中間電位導電体の電圧を所定に保つように前記インバータを制御する制御系とを有するように構成した。あるいは、交流を低電位、前記低電位よりも高い高電位、及び、前記低電位よりも高く前記高電位よりも低い中間電位に変換するコンバータと、前記低電位となるような電圧が印加される低電位導電体、前記高電位となるような電圧が印加される高電位導電体、及び、前記中間電位となるような電圧が印加される中間電位導電体を介して供給される電圧を交流に変換するインバータを有する電力変換装置において、前記コンバータとインバータのいずれもが、前記中間電位導電体の電圧を所定に保つように、制御可能に構成される。 In order to achieve the above object, in the present invention, a converter that converts alternating current into a low potential, a high potential that is higher than the low potential, and an intermediate potential that is higher than the low potential and lower than the high potential; A low potential conductor to which a potential voltage is applied, a high potential conductor to which the high potential voltage is applied, and an intermediate potential conductor to which a voltage to be the intermediate potential is applied In a power converter having an inverter that converts the voltage supplied via AC into an alternating current, a control system that controls the converter so as to keep the voltage of the intermediate potential conductor at a predetermined level, and the voltage of the intermediate potential conductor And a control system for controlling the inverter so as to maintain a predetermined value. Alternatively, a converter that converts alternating current into a low potential, a high potential that is higher than the low potential, and an intermediate potential that is higher than the low potential and lower than the high potential, and a voltage that is the low potential are applied. A low-potential conductor, a high-potential conductor to which a voltage that becomes a high potential is applied, and a voltage that is supplied via the intermediate-potential conductor to which a voltage that becomes a middle potential is applied to an alternating current In the power conversion apparatus having the inverter for conversion, both the converter and the inverter are configured to be controllable so as to keep the voltage of the intermediate potential conductor at a predetermined level.
或いは、直流中性点電圧制御系をコンバータ側とインバータ側の両方に設置し、運転状態によりコンバータ側とインバータ側の中性点電圧制御を切替るようにした。また、別の手段として中間電位母線に共振抑制用の抵抗をコンバータ側とインバータ側に各々設置し、そしてコンバータ側抵抗とインバータ側抵抗の間にもう一つの中間抵抗を設置し、コンバータ側抵抗と中間抵抗の間の中性点電圧を用いたコンバータ側中性点電圧制御系とインバータ側抵抗と中間抵抗の間の中性点電圧を用いたインバータ側中性点電圧制御系を設置し、同時併用できるようにした。 Alternatively, a DC neutral point voltage control system is installed on both the converter side and the inverter side, and the neutral point voltage control is switched between the converter side and the inverter side depending on the operating state. As another means, resonance suppression resistors are installed on the intermediate potential bus on the converter side and the inverter side, respectively, and another intermediate resistor is installed between the converter side resistor and the inverter side resistor. Installed the converter neutral point voltage control system using the neutral point voltage between the intermediate resistors and the inverter neutral point voltage control system using the neutral point voltage between the inverter side resistors and the intermediate resistor. It can be used together.
本発明によれば、直流中性点電圧の変動を確実に抑制することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to reliably suppress fluctuations in the DC neutral point voltage.
以下図面を用いて発明を実施するための最良の形態を説明する。 The best mode for carrying out the invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の全体構成図である。1は交流電源、2は前記交流電源1の交流電力を直流電力に変換するコンバータユニット、3は前記コンバータユニット2が出力する直流電力を所望の電力に変換するインバータユニット、4は前記インバータユニット3が出力する電力で駆動される電動機である。前記コンバータユニット2は、コンバータ部21とコンバータ側に設置された平滑コンデンサ22,23と共振抑制用の抵抗器24および直流電圧を検出し出力する直流電圧検出器25,26で構成されている。そして、前記インバータユニット3は、インバータ部31とインバータ側に設置された平滑コンデンサ32,33と共振抑制用の抵抗器34および直流電圧を検出し出力する直流電圧検出器35,36で構成されている。5は直流電力が所望の値となるように前記コンバータ部21を操作するコンバータ制御装置、6は前記電動機4の出力トルクや速度が所望の特性を満たすように前記インバータ部31を操作するインバータ制御装置である。7は電流検出器で前記コンバータユニット2の出力電流を検出し出力する。8は電動機4に直結された速度検出器で電動機の速度を検出し出力する。9は電流検出器で前記インバータユニット3の出力電流を検出し出力する。前記電流検出器7,直流電圧検出器25,26の出力信号は、コンバータ制御装置5に入力され、コンバータ制御装置5は、各種演算処理を行い、前記コンバータ部21を操作する信号を出力する。前記速度検出器8,電流検出器9,直流電圧検出器35,36の出力信号は、インバータ制御装置6に入力され、インバータ制御装置6は、各種演算処理を行い、前記インバータ部31を操作する信号を出力する。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of the present invention. 1 is an AC power source, 2 is a converter unit that converts AC power of the
次に、各制御装置の主要動作について説明する。先ず、コンバータ制御装置5では、直流電圧指令発生器51から出力される直流電圧指令値と直流電圧検出器25,26から出力される直流電圧検出値が直流電圧制御器52に入力され、直流電圧制御器52では、直流電圧検出値が直流電圧指令値と一致するようにコンバータ出力電流指令値を演算し出力する。そして、前記コンバータ出力電流指令値と電流検出器7から出力されるコンバータ出力電流検出値が電流制御器53に入力され、電流制御器53では、コンバータ出力電流検出値がコンバータ出力電流指令値に一致するようにコンバータ電圧指令値を演算し出力する。そして、前記コンバータ電圧指令値はパルス生成器54に入力され、パルス生成器54では、コンバータ部21のコンバータ出力電圧がコンバータ出力電圧指令値に一致するようにコンバータ部21のスイッチング素子をオン・オフするパルス信号を演算し出力する。インバータ制御装置6では、速度指令発生器61から出力される速度指令値と速度検出器8から出力される速度検出値が速度制御器62に入力され、速度制御器62では、速度検出値が速度指令値と一致するようにインバータ出力電流指令値を演算し出力する。そして、前記インバータ出力電流指令値と電流検出器9から出力されるインバータ出力電流検出値が電流制御器63に入力され、電流制御器63では、インバータ出力電流検出値がインバータ出力電流指令値に一致するようにインバータ電圧指令値を演算し出力する。そして、前記インバータ電圧指令値はパルス生成器64に入力され、パルス生成器64では、インバータ部31のインバータ出力電圧がインバータ出力電圧指令値に一致するようにインバータ部31のスイッチング素子をオン・オフするパルス信号を演算し出力する。
Next, the main operation of each control device will be described. First, in the
次に、本発明における制御動作について説明する。先ず、コンバータ側に直流中性点電圧制御器55を設置し、直流中性点電圧制御器55では、直流電圧検出器25,26から出力される直流電圧検出値から直流中性点電圧検出値を演算し、前記直流中性点電圧検出値が零となるような補償量を演算し出力する。前記補償量は、電流制御器53への入力をオン・オフする切替器56を介して、電流制御器53に入力され、電流制御器53で演算されるコンバータ電圧指令値と合成する。一方、インバータ側にも同様に直流中性点電圧制御器65を設置し、直流中性点電圧制御器65では、直流電圧検出器35,36から出力される直流電圧検出値から直流中性点電圧検出値を演算し、前記直流中性点電圧検出値が零となるような補償量を演算し出力する。前記補償量は、電流制御器63への入力をオン・オフする切替器66を介して、電流制御器63に入力され、電流制御器63で演算されるインバータ電圧指令値と合成する。67は、コンバータ側とインバータ側の直流中性点電圧制御器が演算し出力する補償量を電流制御器に入力するか、しないかを切替える切替判断部である。切替判断部には、例えば電動機の速度検出値や電流検出値が入力され、判断条件に従って切替信号を出力する。
Next, the control operation in the present invention will be described. First, a DC neutral
次に切替の必要性と方法について図を用いて説明する。図2は回路構成と直流中性点電圧の動作を示したものである。図2の中に示すコンバータ側の中性点電圧Vzcとインバータ側の中性点電圧Vziは、各変換器のスイッチングによって流れる中性点電流Izc,Iziとコンデンサ容量Cfc,Cfiにより(1),(2)式で表される。 Next, the necessity and method of switching will be described with reference to the drawings. FIG. 2 shows the circuit configuration and the operation of the DC neutral point voltage. The neutral point voltage Vzc on the converter side and the neutral point voltage Vzi on the inverter side shown in FIG. 2 are expressed as (1) by neutral point currents Izc and Izi and capacitor capacitances Cfc and Cfi flowing by switching of each converter. It is represented by the formula (2).
そして、共振抑制用のコンバータ側抵抗器24に流れる電流Irccと共振抑制用のインバータ側抵抗器34に流れる電流Irciは、前記直流中性点電圧Vzc,Vziと直流中性点電圧の共通の測定点Vzdの差電圧で流れ(3),(4)式で表される。
The current Ircc flowing through the resonance suppressing
ここで、Ircc+Irci=0の関係より共通の測定点Vzdを(3),(4)式より求めると(5)式となり、簡単のためRcc=Rciとすると(6)式となる。 Here, when the common measurement point Vzd is obtained from the equations (3) and (4) from the relationship of Ircc + Irci = 0, the equation (5) is obtained. For simplicity, the equation (6) is obtained when Rcc = Rci.
(6)式より、Vzd=0が成立する条件は、Vzc=0かつVzi=0とVzc=
−Vziの2通りあることがわかる。即ち、直流中性点電圧の共通の測定点Vzdが零となるように、各変換器の電圧指令を操作することで中性点電流Izc,Iziを変化させ、そしてVzc,Vziを変化させて制御することをコンバータ側とインバータ側の両方で行う場合、図2が示すように測定点は零に制御しているがインバータ側の直流中性点電圧Vzi,コンバータ側の直流中性点電圧Vzcが変動してしまう恐れがあり、この時コンバータ側とインバータ側の素子に過電圧が印加されたり、コンバータ側とインバータ側の電位差により共振抑制用の抵抗器24,34に過大電流が流れてしまう問題がある。従って、直流中性点電圧制御系を同時に併用することができないため、切替えることが必要となる。図3は切替判断部67で行われる切替方法の一例を示したフローチャート図である。インバータ側が電動機制御のため可変電圧,可変周波数の制御を行うのに対して、コンバータ側は一定周波数制御であるので、直流中性点制御を行う時の影響が比較的小さい。一方、インバータ側のスイッチング周波数と電動機周波数の関係や負荷電流の大きさなどにより、インバータ側の特定の条件や範囲において直流中性点電圧が変動することがあり、この場合は変動要因であるインバータ側の直流中性点制御で変動抑制することが望ましい。そこで、図3に示すように通常はコンバータ側の直流中性点電圧制御系を使用し、直流中性点電圧の変動が大きくなる特定の範囲、例えば速度(周波数)がある設定レベルより大きいかを判断部102で判断し、そして負荷電流が設定レベルより大きいかを判断部103で判断し、102と103の判断部で条件を満たした場合は、処理部104でインバータ側の直流中性点電圧制御系を使用する信号を出力し、処理部105でインバータ側直流中性点電圧制御系を使用中はコンバータ側直流中性点電圧制御系を不使用とする信号を出力する。判断部102と103で条件が満たされなかった場合は、処理部106でインバータ側の直流中性点電圧制御系を不使用とする信号を出力し、処理部107でインバータ側直流中性点電圧制御系を不使用中はコンバータ側直流中性点電圧制御系を使用する信号を出力する。図3のフロー図に従うことで、インバータ側の直流中性点電圧を変動させる特定の条件や範囲においてインバータ側の中性点電圧制御系を使用でき、かつコンバータ側直流中性点電圧制御系との同時併用を防止することができる。
From the equation (6), the condition that Vzd = 0 is satisfied is that Vzc = 0, Vzi = 0, and Vzc =
It can be seen that there are two types of −Vzi. That is, the neutral point currents Izc and Izi are changed by operating the voltage command of each converter so that the common measurement point Vzd of the DC neutral point voltage becomes zero, and the Vzc and Vzi are changed. When the control is performed on both the converter side and the inverter side, the measurement point is controlled to zero as shown in FIG. 2, but the DC neutral point voltage Vzi on the inverter side and the DC neutral point voltage Vzc on the converter side are controlled. In this case, an overvoltage is applied to the elements on the converter side and the inverter side, or an excessive current flows through the
このような電力変換装置を用いることで、直流中性点電圧の変動を確実に抑制し、スイッチング素子への過大な電圧印加や、出力電圧が歪むことによる電動機出力トルクの脈動発生や共振抑制用抵抗器へ過大電流が流れることを防止できる。 By using such a power converter, it is possible to reliably suppress fluctuations in the DC neutral point voltage, to apply excessive voltage to the switching elements, and to generate pulsation of the motor output torque due to distortion of the output voltage and resonance suppression. An excessive current can be prevented from flowing to the resistor.
図4は、本発明装置の他の実施例であって、中間電位母線の共振抑制用のコンバータ側抵抗器24とインバータ側抵抗器34の間に中間抵抗器27,37を設置し、コンバータ側抵抗器24と中間抵抗器27の間の直流中性点電圧を用いたコンバータ側直流中性点電圧制御系とインバータ側抵抗器34と中間抵抗器37の間の直流中性点電圧を用いたインバータ側直流中性点電圧制御系を同時併用できるようにし、コンバータ側の切替器56を無くした点が図1と異なる。図1では、コンバータ側とインバータ側の切替のため、インバータ制御装置6からコンバータ制御装置5へのデータ伝送を行う必要が有り、また切替時の条件設定や伝送遅れの影響等の検討が煩雑で好ましくない。そこで、図4では、中間抵抗器を新たに付加し、コンバータ側とインバータ側で制御する直流中性点電圧を分離,独立することで、同時併用を可能とした。次に同時併用の可能性について図を用いて説明する。図5は回路構成と直流中性点電圧の動作を示したものである。図5の中に示す共振抑制用のコンバータ側抵抗器24および中間抵抗器27に流れる電流Irccは、前記直流中性点電圧Vzcと直流中性点電圧のコンバータ側測定点Vzcd、共通の中性点電圧Vzhを用いて(7)式で表され、同様に共振抑制用のインバータ側抵抗器34および中間抵抗器37に流れる電流Irciは、前記直流中性点電圧Vziと直流中性点電圧のインバータ側測定点Vzid、共通の中性点電圧Vzhを用いて(8)式で表される。
FIG. 4 shows another embodiment of the device of the present invention, in which
ここで、Ircc+Irci=0の関係より共通の測定点Vzhを(7),(8)式より求めると(9)式となり、簡単のためRhc=Rhiとすると(10)式となる。 Here, when the common measurement point Vzh is obtained from the equations (7) and (8) from the relationship of Ircc + Irci = 0, the equation (9) is obtained. For simplicity, the equation (10) is obtained when Rhc = Rhi.
(10)式より、Vzh=0が成立する条件は、Vzcd=0かつVzid=0とVzcd=−Vzidの2通りあるが、図5が示すようにコンバータ側とインバータ側で分離,独立した個別の直流中性点電圧の測定点を制御することで、中間抵抗器27および37の両端電圧が零に制御されるため、中間抵抗器27および37に電流は流れない、従ってコンバータ側の抵抗器24とインバータ側抵抗器34にも電流は流れず、全ての直流中性点電圧が零に制御可能となり、同時に併用することができ、コンバータ側の切替器56を不要とできる。尚、前述のようにインバータ側の直流中性点電圧は、電動機制御への影響も考慮して必要な範囲のみ使用するように選択しても良い。従って、本実施例では、図3のフローチャート図において処理部105と107は不要となり、コンバータ側の直流中性点電圧制御系は常時オンとし、インバータ側直流中性点電圧制御系を必要な範囲でオンすればよい。
From equation (10), there are two conditions for establishing Vzh = 0, Vzcd = 0 and Vzid = 0 and Vzcd = −Vzid. However, as shown in FIG. By controlling the measurement point of the DC neutral point voltage, the voltage across the
また、図6に示すように中間抵抗器27,37をユニット単位に配置せずに、ひとつにまとめた中間抵抗器71としても同等の効果が得られる。また、さらに共振抑制用の抵抗器と中間抵抗器を兼用させ図7に示すような構成としても同等の効果が得られる。この場合、抵抗器の数を減らすことができる。
Further, as shown in FIG. 6, the
このような電力変換装置を用いることで、切替の煩雑さを取り除くことができ、簡単に確実に直流中性点電圧の変動を抑制でき、図1と同等の効果を得ることができる。 By using such a power conversion device, the complexity of switching can be eliminated, and fluctuations in the DC neutral point voltage can be easily and reliably suppressed, and the same effects as in FIG. 1 can be obtained.
図8は、本発明の他の実施例であって、共通コンバータに複数のインバータが接続している点が図4と異なる。尚、このように複数のインバータを構成する場合は、中間抵抗器を各ユニットに配置する。図8のようにすることでコンバータ側と各インバータ側で制御する直流中性点電圧を分離,独立でき、また各インバータとインバータの間でも制御する直流中性点電圧を分離,独立できるため、全ての直流中性点電圧制御系の同時併用を可能とした。 FIG. 8 shows another embodiment of the present invention, which is different from FIG. 4 in that a plurality of inverters are connected to a common converter. In addition, when comprising a some inverter in this way, an intermediate resistor is arrange | positioned at each unit. The DC neutral point voltage controlled on the converter side and each inverter side can be separated and independent by doing as shown in FIG. 8, and the DC neutral point voltage controlled between each inverter and inverter can also be separated and independent. All DC neutral point voltage control systems can be used simultaneously.
このような電力変換装置を用いることで、共通コンバータに複数インバータを設置するシステム構成においても、切替の煩雑さを取り除くことができ、簡単に確実に直流中性点電圧の変動を抑制でき、図1と同等の効果を得ることができる。 By using such a power converter, even in a system configuration in which a plurality of inverters are installed in a common converter, the complexity of switching can be removed, and fluctuations in the DC neutral point voltage can be easily and reliably suppressed. An effect equivalent to 1 can be obtained.
図9は、本発明装置の他の実施例であって、中間抵抗器71や27,37を設置せずに直流電圧検出用の抵抗器28,29をコンバータ側の共振抑制用抵抗器24と並列に、そして直流電圧検出用の抵抗器38,39をインバータ側の共振抑制用抵抗器34と並列に接続し、直流電圧検出用抵抗器28と直流電圧検出用抵抗器29の間の直流中性点電圧を用いたコンバータ側直流中性点電圧制御系と直流電圧検出用抵抗器38と直流電圧検出用抵抗器39の間の直流中性点電圧を用いたインバータ側直流中性点電圧制御系を同時併用できるようにした点が図4と異なる。通常、共振抑制用に設置する抵抗器24,34は、通常時および短絡時の電流に耐えるように設計されるため容量が大きく、寸法もコストも大きい。従って、図4で追加設置する中間抵抗器も同様の設計となるため、設置場所やコストの面で好ましくない。そこで、図9では、電圧検出用の2つの抵抗器をコンバータ側とインバータ側に各々追加設置した。追加した抵抗器の抵抗値を大きくすることで追加抵抗器に流れる電流を小さくでき、設置場所やコスト面での問題を解決できる。一方、電圧の面では直流電圧検出用抵抗器28と直流電圧検出用抵抗器38の間に中間抵抗器(直流電圧検出用抵抗器29と直流電圧検出用抵抗器39の和)が設置されており、図4と同様にコンバータ側とインバータ側で制御する直流中性点電圧を分離,独立することで、同時併用を可能とできる。
FIG. 9 shows another embodiment of the device of the present invention, in which the
このような電力変換装置を用いることで、抵抗器の設置場所やコスト面での問題を解決でき、簡単に確実に直流中性点電圧の変動を抑制でき、図1,図4と同等の効果を得ることができる。 By using such a power conversion device, it is possible to solve the problems in the installation location and cost of the resistor, and to easily and reliably suppress fluctuations in the DC neutral point voltage, and the same effect as in FIGS. Can be obtained.
図10は、本発明の他の実施例であって、共通コンバータに複数のインバータが接続している点が図9と異なる。図10のようにすることでコンバータ側と各インバータ側で制御する直流中性点電圧を分離,独立でき、また各インバータとインバータの間でも制御する直流中性点電圧を分離,独立できるため、全ての直流中性点電圧制御系の同時併用を可能とした。 FIG. 10 shows another embodiment of the present invention, which is different from FIG. 9 in that a plurality of inverters are connected to the common converter. The DC neutral point voltage controlled on the converter side and each inverter side can be separated and independent by doing as shown in FIG. 10, and the DC neutral point voltage controlled between each inverter and inverter can also be separated and independent. All DC neutral point voltage control systems can be used simultaneously.
このような電力変換装置を用いることで、共通コンバータに複数インバータを設置するシステム構成においても、抵抗器の設置場所やコスト面での問題を解決でき、簡単に確実に直流中性点電圧の変動を抑制でき、図9と同等の効果を得ることができる。 By using such a power converter, even in a system configuration in which multiple inverters are installed in a common converter, it is possible to solve the problems of the resistor installation location and cost, and to easily and reliably change the DC neutral point voltage. Can be suppressed, and the same effect as in FIG. 9 can be obtained.
図11は、本発明の他の実施例であって、コンバータ盤41内のコンバータが複数のコンバータユニット2−1,2−2,2−3で構成され、各コンバータユニットの共振抑制用抵抗器24−1,24−2,24−3に並行にコンバータ側の直流電圧検出用の抵抗器28−1,28−2,28−3を接続し、前記抵抗器の結節点と抵抗器29の間の直流中性点電圧を測定する。また、インバータ側も同様に、インバータ盤42内のインバータが複数のインバータユニット3−1,3−2,3−3で構成され、各インバータユニットの共振抑制用抵抗器34−1,34−2,34−3に並行にインバータ側の直流電圧検出用の抵抗器38−1,38−2,38−3を接続し、前記抵抗器の結節点と抵抗器39の間の直流中性点電圧を測定する。そして、コンバータ側,インバータ側の直流電圧検出用の抵抗器と直流電圧検出器25,26,35,36をコンバータ盤41とインバータ盤42とは別の例えば共通盤43を設置し、その中に収納している点が、図5と異なる。通常、コンバータ盤41やインバータ盤42においては高電圧をスイッチング素子を用いてオン,オフすることで電圧制御を行っているためスイッチングノイズ等による測定環境の劣化の恐れがあり、特に高抵抗器を用いた微小信号の測定回路においては前記のような環境下での測定は望ましくない。そこで、図11では測定回路をコンバータ盤41とインバータ盤42とは別の盤内に設置した。このようにすることで測定環境の劣化による誤動作等を防止できる。
FIG. 11 shows another embodiment of the present invention, in which the converter in the
このような電力変換装置を用いることで、スイッチングノイズ等による測定環境の劣化を防止でき、簡単に確実に直流中性点電圧の変動を抑制できる。尚、この方式は図10のような共通コンバータ方式においても適用できる。 By using such a power conversion device, it is possible to prevent deterioration of the measurement environment due to switching noise or the like, and it is possible to easily and reliably suppress fluctuations in the DC neutral point voltage. This method can also be applied to the common converter method as shown in FIG.
1…交流電源、2…コンバータユニット、3…インバータユニット、4…電動機、5…コンバータ制御装置、6…インバータ制御装置、7,9…電流検出器、8…速度検出器、21…コンバータ部、22,23,32,33…平滑コンデンサ、24,34…共振抑制用抵抗器、25,26,35,36…直流電圧検出器、27,37,71…中間抵抗器、28,29,38,39…直流電圧検出用抵抗器、31…インバータ部、41…コンバータ盤、42…インバータ盤、43…共通盤、51…直流電圧指令発生器、52…直流電圧制御器、53,63…電流制御器、54,64…パルス生成器、55,65…直流中性点電圧制御器、56,66…切替器、61…速度指令発生器、62…速度制御器、67…切替判断部、72…共振抑制用と検出点分離用を兼用した抵抗器。
DESCRIPTION OF
Claims (16)
Low potential to which alternating voltage is converted by a converter into a low potential, a high potential higher than the low potential, and an intermediate potential higher than the low potential and lower than the high potential, and a voltage that becomes the low potential is applied. The inverter supplies the voltage supplied through the conductor, the high-potential conductor to which the voltage that becomes the high potential is applied, and the intermediate-potential conductor to which the voltage that becomes the intermediate potential is applied to the alternating current by the inverter. A power conversion method in which both the converter and the inverter operate so as to keep the voltage of the intermediate potential conductor at a predetermined level.
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