JP5302905B2 - Power converter - Google Patents

Power converter Download PDF

Info

Publication number
JP5302905B2
JP5302905B2 JP2010003565A JP2010003565A JP5302905B2 JP 5302905 B2 JP5302905 B2 JP 5302905B2 JP 2010003565 A JP2010003565 A JP 2010003565A JP 2010003565 A JP2010003565 A JP 2010003565A JP 5302905 B2 JP5302905 B2 JP 5302905B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
converter
sub
power
control
main
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.)
Active
Application number
JP2010003565A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2011147198A (en
Inventor
好宏 西田
修 森
俊行 藤井
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2010003565A priority Critical patent/JP5302905B2/en
Publication of JP2011147198A publication Critical patent/JP2011147198A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5302905B2 publication Critical patent/JP5302905B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate preventing an inrush current in initial charge of a sub capacitor 9 at a DC side with a simple configuration in a power conversion apparatus, where a single-phase sub converter 4 is connected in series to an AC input line of a main converter 3. <P>SOLUTION: A current command value operation unit 20 for generating an AC current command includes a CPU, the main converter 3 is controlled so that an AC current is suppressed, and an output voltage level at an AC side of the sub converter 4 is controlled to be changed so that the AC current follows the AC current command. In the initial charge, the power conversion apparatus is started after charge of a main capacitor 7 is completed, the main converter 3 is subjected to output control in the same way as normal conditions, and all of switches inside the sub converter 4 are turned off to charge the sub capacitor 7. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

この発明は、交流直流変換機能を持つ電力変換装置に関するものである。   The present invention relates to a power conversion device having an AC / DC conversion function.

従来の電力変換装置として回生制御可能なコンバータを以下に示す。
三相のメインコンバータの各相の交流入力線に、メインコンバータの直流電圧より小さい直流電圧を有する単相のサブコンバータの交流側を直列接続して電力変換器を構成する。そして、メインコンバータを半周期に1パルスのゲートパルスにて駆動し、サブコンバータの交流端子の発生電圧を、交流電源電圧とメインコンバータの交流端子の発生電圧との差分となるように制御する。これにより、リアクトルを大きくすることなく高調波を抑制でき、電力損失および電磁ノイズも低減できる(例えば、特許文献1参照)。
また、このような電力変換装置のメインコンバータ、サブコンバータの各直流電力を蓄積する電力貯蔵器を初期充電する従来の技術を以下に示す。
系統電源と電力変換器との間に充電用抵抗あるいはリアクトルを設けて、系統電源から充電用抵抗あるいはリアクトルを介する電流経路によりメインコンバータおよびサブコンバータの直流側電力貯蔵器の初期充電を行う。これにより、初期充電時の各電力貯蔵器への突入電流を抑制できる(例えば、特許文献2参照)。
A converter capable of regenerative control as a conventional power converter is shown below.
A power converter is configured by connecting in series the AC side of a single-phase sub-converter having a DC voltage smaller than the DC voltage of the main converter to the AC input line of each phase of the three-phase main converter. Then, the main converter is driven with a single gate pulse in a half cycle, and the generated voltage at the AC terminal of the sub-converter is controlled to be the difference between the AC power supply voltage and the generated voltage at the AC terminal of the main converter. Thereby, a harmonic can be suppressed without enlarging a reactor, and a power loss and electromagnetic noise can also be reduced (for example, refer to patent documents 1).
Moreover, the prior art which carries out the initial charge of the power storage which accumulate | stores each DC power of the main converter of such a power converter device and a subconverter is shown below.
A charging resistor or reactor is provided between the system power supply and the power converter, and the DC power storage of the main converter and the sub-converter is initially charged by a current path from the system power supply through the charging resistor or reactor. Thereby, the rush current to each electric power store at the time of initial charge can be controlled (for example, refer to patent documents 2).

国際公開WO2007/129456International Publication WO2007 / 129456 国際公開WO2007/129469International Publication WO2007 / 129469

従来の電力変換装置では、各電力貯蔵器の初期充電時に充電用抵抗あるいはリアクトルを介する電流経路にて電力貯蔵器を充電する。しかしながら、初期充電時の各電力貯蔵器への突入電流は、充電用抵抗あるいはリアクトルにより制限されても充分ではなく、この突入電流により交流電源側に電圧歪みが発生するという問題があった。また、充電用抵抗やリアクトルだけでなく、電力変換器の通常運転時にこれらをバイパスさせるリレーなどの切り換えの為の部品が必要で、部品点数も増大するものであった。   In the conventional power conversion device, the power storage device is charged through a current path through a charging resistor or a reactor when the power storage device is initially charged. However, the inrush current to each power storage during initial charging is not sufficient even if it is limited by the charging resistor or the reactor, and there is a problem that voltage distortion occurs on the AC power supply side due to this inrush current. Further, not only charging resistors and reactors but also components for switching such as a relay for bypassing these during normal operation of the power converter are necessary, and the number of components is increased.

この発明は、上記のような問題点を解消するために成されたものであって、それぞれ直流側に電力貯蔵器を有するメインコンバータとサブコンバータとが直列接続された電力変換装置において、交流電源側の信頼性を損なうことなく簡略な構成で電力貯蔵器を初期充電することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a power conversion device in which a main converter and a sub-converter each having a power storage on the DC side are connected in series. It is an object of the present invention to initially charge a power storage device with a simple configuration without impairing the reliability on the side.

この発明に係る電力変換装置は、それぞれ複数の半導体スイッチング素子を有して交流と直流との間で電力変換を行い、直流側に有した各電力貯蔵器に出力するメインコンバータおよびサブコンバータを備え、上記メインコンバータの直流電圧は上記サブコンバータの直流電圧より大きく、上記メインコンバータと交流電源との間に上記サブコンバータを配置して直列接続した電力変換器と、該電力変換器を制御する制御装置とを備える。この制御装置は、交流電流指令を生成する電流指令演算部と、上記交流電源の位相および上記交流電流指令に基づいて交流電流瞬時値を抑制するように上記メインコンバータへの第1の制御信号を生成する第1の制御部と、上記交流電流瞬時値が上記交流電流指令に追従するように上記サブコンバータへの第2の制御信号を生成する第2の制御部とを有する。また、上記制御装置の上記第2の制御部は、ヒステリシスコンパレータを備えて、上記交流電流指令と上記交流電流瞬時値との偏差が小さくなるように上記サブコンバータの交流側の出力電圧レベルを切り替える上記第2の制御信号を生成し、上記制御装置は、上記メインコンバータの電力貯蔵器が充電完了した状態で上記サブコンバータの電力貯蔵器を充電する充電制御モードと、上記メインコンバータおよび上記サブコンバータの各電力貯蔵器の充電完了後に上記第1、第2の制御信号を生成して上記電力変換器を制御する通常制御モードとを有し、上記充電制御モードでは、上記第1の信号を生成して上記メインコンバータを制御すると共に、上記サブコンバータ内の上記複数の半導体スイッチング素子を全てオフさせて上記サブコンバータの電力貯蔵器を充電するものである。 The power conversion device according to the present invention includes a main converter and a sub-converter that each have a plurality of semiconductor switching elements, perform power conversion between AC and DC, and output to each power storage unit provided on the DC side. The DC voltage of the main converter is greater than the DC voltage of the sub-converter, and the power converter in which the sub-converter is arranged in series between the main converter and an AC power source and the control for controlling the power converter Device. The control device outputs a first control signal to the main converter so as to suppress an AC current instantaneous value based on a phase of the AC power source and the AC current command based on a current command calculation unit that generates an AC current command. And a second control unit that generates a second control signal to the sub-converter so that the instantaneous value of the alternating current follows the alternating current command. Further, the second control unit of the control device includes a hysteresis comparator, and switches the output voltage level on the AC side of the sub-converter so that a deviation between the AC current command and the AC current instantaneous value becomes small. The second control signal is generated, and the control device is configured to charge a power storage unit of the sub-converter in a state where the power storage unit of the main converter is completely charged, the main converter, and the sub-converter. And a normal control mode for controlling the power converter by generating the first and second control signals after completion of charging of each power storage unit, and generating the first signal in the charge control mode. And controlling the main converter and turning off all of the plurality of semiconductor switching elements in the sub-converter. It is intended to charge the power storage device of over data.

この発明によると、通常制御モードのメインコンバータの出力制御において、交流電流瞬時値の抑制制御を行っている。このため、サブコンバータの電力貯蔵器を充電する充電制御モードでもメインコンバータを同様に制御することで、交流電流瞬時値を抑制して突入電流が流れるのを容易に防止でき、交流電源側に電圧歪みなどが発生するのを防止できる。また、通常制御と充電制御との切り替えは制御装置のみで行うことができ、電流制限のための部品や電流経路を切り換える部品も不要で、簡略な構成で交流電源側の信頼性を損なうことなくサブコンバータの電力貯蔵器を初期充電できる。   According to this invention, the suppression control of the alternating current instantaneous value is performed in the output control of the main converter in the normal control mode. For this reason, even in the charge control mode for charging the power storage of the sub-converter, by controlling the main converter in the same way, it is possible to easily prevent the inrush current from flowing by suppressing the instantaneous value of the AC current, and the voltage to the AC power supply side. Distortion and the like can be prevented from occurring. In addition, switching between normal control and charge control can be performed only by the control device, and there is no need for parts for current limitation or parts for switching the current path, and without compromising the reliability on the AC power supply side with a simple configuration. The sub-converter power reservoir can be initially charged.

この発明の実施の形態1による電力変換装置の主回路(電力変換器)およびメインコンデンサ充電回路の構成図である。1 is a configuration diagram of a main circuit (power converter) and a main capacitor charging circuit of a power conversion device according to Embodiment 1 of the present invention. この発明の実施の形態1による電力変換装置の通常動作を説明する各部の波形図である。It is a wave form chart of each part explaining the normal operation of the power converter device by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による制御装置のハードウェア構成を示す図である。It is a figure which shows the hardware constitutions of the control apparatus by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による制御装置の電流指令値演算回路(CPU)の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the electric current command value calculating circuit (CPU) of the control apparatus by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による制御装置においてメインコンバータの出力制御を担う第1の制御部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the 1st control part which bears the output control of a main converter in the control apparatus by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による制御装置においてサブコンバータの出力制御を担う第2の制御部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the 2nd control part which bears the output control of a subconverter in the control apparatus by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による制御装置においてサブコンバータの出力制御を担う第2の制御部の構成の一部を示す図である。It is a figure which shows a part of structure of the 2nd control part which bears the output control of a subconverter in the control apparatus by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による第1の制御部によるメインコンバータの制御を説明する図である。It is a figure explaining control of the main converter by the 1st control part by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による第2の制御部によるサブコンバータの制御を説明する図である。It is a figure explaining control of the subconverter by the 2nd control part by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による第2の制御部によるサブコンバータの制御を説明する図である。It is a figure explaining control of the subconverter by the 2nd control part by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1によるサブコンバータのゲート駆動信号のパターンを示す図である。It is a figure which shows the pattern of the gate drive signal of the subconverter by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による電力変換装置の初期充電動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the initial stage charging operation of the power converter device by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1によるサブコンデンサの充電切り替え回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the charge switching circuit of the sub capacitor | condenser by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2による電力変換装置の主回路(電力変換器)およびメインコンデンサ充電回路の構成図である。It is a block diagram of the main circuit (power converter) of the power converter device by Embodiment 2 of this invention, and a main capacitor charging circuit.

実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1による電力変換装置について説明する。図1はこの発明の実施の形態1による電力変換装置の主回路(電力変換器)およびメインコンデンサ充電回路の構成図である。電力変換器は、具体的には三相交流電源(系統電源)1からの電力を直流電力に変換して直流負荷2に供給する電力変換器である。
図1に示すように、三相交流電力を直流電力に変換するメインコンバータ3の交流ライン側の各相に、単相フルブリッジ回路から成るサブコンバータ4および交流リアクトル5が、それぞれ接続されている。メインコンバータ3は、直流側に電力貯蔵器としてのメインコンデンサ7が接続された三相2レベルコンバータで、直流電力を交流側に回生することを想定して、ダイオードを逆並列に接続したIGBT等の自己消弧型の半導体スイッチング素子6を用いている。
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, a power converter according to Embodiment 1 of the present invention will be described. 1 is a configuration diagram of a main circuit (power converter) and a main capacitor charging circuit of a power conversion device according to Embodiment 1 of the present invention. Specifically, the power converter is a power converter that converts power from a three-phase AC power source (system power source) 1 into DC power and supplies the DC power to the DC load 2.
As shown in FIG. 1, a sub-converter 4 and an AC reactor 5 each consisting of a single-phase full bridge circuit are connected to each phase on the AC line side of the main converter 3 that converts three-phase AC power into DC power. . The main converter 3 is a three-phase two-level converter in which a main capacitor 7 as a power storage is connected on the DC side, and an IGBT or the like in which diodes are connected in antiparallel assuming that DC power is regenerated to the AC side. The self-extinguishing type semiconductor switching element 6 is used.

ここで用いる半導体スイッチング素子6はIGBT以外にも、GCT、GTO、トランジスタ、MOSFET等でも、また自己消弧機能がないサイリスタ等でも強制転流動作が可能であればよい。また、直流負荷2に図示しないインバータ回路を介してモータ等が接続されたときの回生電力の処理で、インバータ回路部にブレーキ抵抗などが付随しており、直流電力を交流系統に回生させる必要がない場合は自己消弧型半導体素子(半導体スイッチング素子6)をダイオードに置き換えてもよい。なお、メインコンバータ3の各相(R相、S相、T相)のアームを構成するP側、N側の各半導体スイッチング素子6を、RP、RN、SP、SN、TP、TNと称す。   The semiconductor switching element 6 used here may be a GCT, GTO, transistor, MOSFET or the like, or a thyristor without a self-extinguishing function, as long as it can perform the forced commutation operation. In addition, when a motor or the like is connected to the DC load 2 via an inverter circuit (not shown), the inverter circuit unit is accompanied by a brake resistor or the like, and it is necessary to regenerate DC power to the AC system. If not, the self-extinguishing semiconductor element (semiconductor switching element 6) may be replaced with a diode. The P-side and N-side semiconductor switching elements 6 constituting the respective phase (R-phase, S-phase, T-phase) arms of the main converter 3 are referred to as RP, RN, SP, SN, TP, and TN.

サブコンバータ4は、複数のMOSFET等の自己消弧型の半導体スイッチング素子8から成る単相フルブリッジ回路と、それぞれ独立した電圧貯蔵器としてのサブコンデンサ9とを備える。この場合も、半導体スイッチング素子8はMOSFET以外にも、ダイオードを逆並列に接続したIGBT、GCT、GTO、トランジスタ等でも、また自己消弧機能がないサイリスタ等でも強制転流動作が可能であればよい。また各相サブコンバータ4の交流電源側のアームをX側アーム、負荷側のアームをY側アームと称し、P側、N側の各半導体スイッチング素子8を、XP、XN、YP、YNと称す。
そして、サブコンバータ4は、図示された極性に充電された直流電圧を交流端子間に任意の期間で出力(出力電圧:Vsub)することができる。具体的には直流電圧をVとした場合、半導体スイッチング素子8のオン・オフの組合せによってVsub={−V,0,+V}の3レベルの電圧値をサブコンバータ4の交流端子間に印加することができる。
The sub-converter 4 includes a single-phase full-bridge circuit composed of self-extinguishing semiconductor switching elements 8 such as a plurality of MOSFETs, and sub-capacitors 9 as independent voltage stores. Also in this case, if the semiconductor switching element 8 can be forcibly commutated by a MOSFET, IGBT, GCT, GTO, transistor, etc. with diodes connected in antiparallel, or a thyristor without a self-extinguishing function, etc. Good. The AC power supply side arm of each phase sub-converter 4 is referred to as the X side arm, the load side arm is referred to as the Y side arm, and the P side and N side semiconductor switching elements 8 are referred to as XP, XN, YP, and YN. .
The sub-converter 4 can output a DC voltage charged with the illustrated polarity between the AC terminals (output voltage: Vsub) in an arbitrary period. Specifically, when the DC voltage is V, a three-level voltage value of Vsub = {− V, 0, + V} is applied between the AC terminals of the sub-converter 4 depending on the combination of ON / OFF of the semiconductor switching element 8. be able to.

また、メインコンバータ3のメインコンデンサ7の電圧Vdcを検出する電圧センサ7aと、各相のサブコンバータ4のサブコンデンサ9の電圧Vbr、Vbs、Vbtを検出する電圧センサ9aと、三相交流電源1から入力される各相の交流電流i(ir、is、it)を検出する電流センサ10と、三相交流電源1の位相を検出するPLL回路11とを備える。なお、交流電流iは矢印の向きを正とする。
また、メインコンデンサ7を初期充電するために、メインコンデンサ7にバッテリ110から充電するためのDC/DCコンバータ111と、メインコンデンサ7に交流電源1から充電するためのAC/DCコンバータ113とを有するメインコンデンサ充電回路を備える。
The voltage sensor 7a for detecting the voltage Vdc of the main capacitor 7 of the main converter 3, the voltage sensor 9a for detecting the voltages Vbr, Vbs and Vbt of the sub capacitor 9 of the sub-converter 4 of each phase, and the three-phase AC power source 1 Are provided with a current sensor 10 for detecting an alternating current i (ir, is, it) of each phase input from the, and a PLL circuit 11 for detecting the phase of the three-phase alternating current power supply 1. The alternating current i has a positive arrow direction.
Further, in order to initially charge the main capacitor 7, the main capacitor 7 has a DC / DC converter 111 for charging from the battery 110, and an AC / DC converter 113 for charging the main capacitor 7 from the AC power supply 1. A main capacitor charging circuit is provided.

このように構成される電力変換器は、例えば、三相交流電源1が200V系の交流系統で、直流出力電圧であるメインコンデンサ7の電圧Vdcが250V、各相のサブコンデンサ9の電圧を60Vとした場合、メインコンバータ3を600V耐圧の素子で、サブコンバータ4を100V耐圧の素子で構成することができる。また、三相交流電源1が400V系の交流系統で、直流出力電圧であるメインコンデンサ7の電圧Vdcが500V、各相のサブコンデンサ9の電圧を60Vとした場合、メインコンバータ3を1200V耐圧の素子で、サブコンバータ4を100V耐圧の素子で構成することができる。
また、交流直流変換が可能な電力変換器は、直流側が太陽光や燃料電池等のエネルギ源で交流系統へ連系し電力授受を行うものでも良い。その場合は、メインコンデンサ7を初期充電するためのバッテリ110、コンバータ111、113は不要である。
The power converter configured in this way is, for example, a three-phase AC power source 1 is a 200V AC system, a DC output voltage Vdc of the main capacitor 7 is 250V, and a voltage of the sub capacitor 9 of each phase is 60V. In this case, the main converter 3 can be composed of an element having a withstand voltage of 600V, and the sub-converter 4 can be composed of an element having a withstand voltage of 100V. When the three-phase AC power supply 1 is a 400V AC system, the voltage Vdc of the main capacitor 7 which is a DC output voltage is 500V, and the voltage of the sub capacitor 9 of each phase is 60V, the main converter 3 has a withstand voltage of 1200V. With the element, the sub-converter 4 can be configured with an element having a withstand voltage of 100V.
The power converter capable of AC / DC conversion may be one in which the DC side is connected to an AC system with an energy source such as sunlight or a fuel cell to exchange power. In that case, the battery 110 and the converters 111 and 113 for initially charging the main capacitor 7 are unnecessary.

このように構成される電力変換器の動作について以下に説明する。図2は、メインコンバータ3の例えばR相の出力電圧Vmain、メインコンバータ3を構成する各半導体スイッチング素子6(RP、RN、SP、SN、TP、TN)のゲート駆動信号、およびR相サブコンバータ4の出力電圧Vsubの各波形を示す図である。ここでは、1相あたりの電圧を説明する。
図に示すように、メインコンバータ3の各半導体スイッチング素子6のゲート駆動信号は、電源相電圧の1周期に1パルスの信号(以下、1パルス信号と称す)である。R相の電源相電圧が正極性の時には、P側の半導体スイッチング素子RPはオン状態、N側の半導体スイッチング素子RNはオフ状態であり、R相の電源相電圧が負極性の時には、半導体スイッチング素子RPはオフ状態、半導体スイッチング素子RNはオン状態である。
The operation of the power converter configured as described above will be described below. 2 shows, for example, an R-phase output voltage Vmain of the main converter 3, gate drive signals of the semiconductor switching elements 6 (RP, RN, SP, SN, TP, TN) constituting the main converter 3, and an R-phase sub-converter. FIG. 6 is a diagram illustrating each waveform of an output voltage Vsub of 4; Here, the voltage per phase will be described.
As shown in the figure, the gate drive signal of each semiconductor switching element 6 of the main converter 3 is a signal of one pulse in one cycle of the power supply phase voltage (hereinafter referred to as one pulse signal). When the R-phase power supply phase voltage is positive, the P-side semiconductor switching element RP is on, the N-side semiconductor switching element RN is off, and when the R-phase power supply phase voltage is negative, semiconductor switching is performed. The element RP is in an off state, and the semiconductor switching element RN is in an on state.

電力変換器の動作の基本は、直流出力電圧であるメインコンバータ3のメインコンデンサ7の直流電圧Vdcが維持されるように、交流−直流間で電力変換を行い、そのため交流側に電源電圧と同じ電圧である正弦波電圧を発生させるように動作する。
交流電源1の仮想中性点から見たメインコンバータ3のR相の出力電圧Vmainは、図に示すような階段状の波形となる。R相のサブコンバータ4は、半導体スイッチング素子8を細かくオン・オフして、電源相電圧とメインコンバータ3のR相の出力電圧Vmainとの差電圧を出力(出力電圧:Vsub)する。なお、サブコンバータ4のスイッチング制御についての詳細は後述するが、交流電流iは力率1となるように制御される。
The basic operation of the power converter is to perform power conversion between AC and DC so that the DC voltage Vdc of the main capacitor 7 of the main converter 3 which is a DC output voltage is maintained. It operates to generate a sinusoidal voltage that is a voltage.
The R-phase output voltage Vmain of the main converter 3 viewed from the virtual neutral point of the AC power supply 1 has a stepped waveform as shown in the figure. The R-phase sub-converter 4 finely turns on and off the semiconductor switching element 8 to output a difference voltage between the power supply phase voltage and the R-phase output voltage Vmain of the main converter 3 (output voltage: Vsub). Although details of the switching control of the sub-converter 4 will be described later, the alternating current i is controlled to have a power factor of 1.

図3は、このような電力変換器を制御する制御装置12のハードウェア構成を示す図である。制御装置12は、メインコンバータ3および各相のサブコンバータ4の各半導体スイッチング素子6、8のゲート駆動信号を生成して、メインコンバータ3および各相のサブコンバータ4を制御する。なお、メインコンバータ3を制御するゲート駆動信号が第1の制御信号、各相のサブコンバータ4を制御するゲート駆動信号が第2の制御信号である。
図3に示すように、制御装置12は、CPUから成り各相の交流電流指令を演算する電流指令演算部としての電流指令値演算回路20と、コンパレータ回路30およびロジック回路40で構成されるハードロジック回路とで構成される。ロジック回路40には、FPGA(Field Programmable Gate Array)やPLD(Programmable Logic Device)等が用いられる。
FIG. 3 is a diagram illustrating a hardware configuration of the control device 12 that controls such a power converter. The control device 12 generates gate drive signals for the semiconductor switching elements 6 and 8 of the main converter 3 and the sub-converters 4 for each phase, and controls the main converter 3 and the sub-converters 4 for each phase. Note that a gate drive signal for controlling the main converter 3 is a first control signal, and a gate drive signal for controlling the sub-converter 4 of each phase is a second control signal.
As shown in FIG. 3, the control device 12 includes a CPU, and includes a current command value calculation circuit 20 as a current command calculation unit that calculates an alternating current command for each phase, a comparator circuit 30, and a logic circuit 40. It consists of a logic circuit. For the logic circuit 40, an FPGA (Field Programmable Gate Array), a PLD (Programmable Logic Device), or the like is used.

コンパレータ回路30は、電圧センサ9aから得られる各相のサブコンデンサ9の電圧Vbr、Vbs、Vbtのアンバランスを検出するコンパレータ31(以下、第1のコンパレータ31と称す)と、電流センサ10から得られる各相交流電流ir、is、itの極性を検出するコンパレータ32(以下、第2のコンパレータ32と称す)と、複数のヒステリシスコンパレータから成る電流瞬時値制御回路33とを備える。電流瞬時値制御回路33は、各相交流電流ir、is、itの瞬時値が電流指令値演算回路20にて生成された各相の交流電流指令に追従するように、メインコンバータ3および各相のサブコンバータ4に対応する指令信号を出力する。
ロジック回路40は、第1、第2のコンパレータ31、32の出力に基づいて、各相のサブコンデンサ9の電圧バランスを補正するバランス補正回路41と、サブコンバータゲートパルス生成回路42と、メインコンバータゲートパルス生成回路43とを備える。
The comparator circuit 30 is obtained from the comparator 31 (hereinafter referred to as the first comparator 31) that detects the imbalance of the voltages Vbr, Vbs, and Vbt of the sub-capacitor 9 of each phase obtained from the voltage sensor 9 a and the current sensor 10. A comparator 32 (hereinafter referred to as a second comparator 32) for detecting the polarity of each phase alternating current ir, is, it, and a current instantaneous value control circuit 33 comprising a plurality of hysteresis comparators. The instantaneous current value control circuit 33 controls the main converter 3 and each phase so that the instantaneous values of the alternating currents ir, is, and it follow the alternating current commands of the phases generated by the current command value calculation circuit 20. The command signal corresponding to the sub-converter 4 is output.
The logic circuit 40 includes a balance correction circuit 41 that corrects the voltage balance of the sub-capacitor 9 of each phase based on the outputs of the first and second comparators 31 and 32, a sub-converter gate pulse generation circuit 42, a main converter And a gate pulse generation circuit 43.

CPUから成る電流指令値演算回路20の制御ハードウェアの詳細を図4に示す。この電流指令値演算回路20は、マイコンやDSP(Digital Signal Processor)などを用いて構成することができる。
図に示すように、電流指令値演算回路20は、電圧センサ9aから得られる各相のサブコンデンサ9の電圧Vbr、Vbs、Vbt、および電圧センサ7aから得られるメインコンデンサ7の電圧Vdcを、A/Dコンバータを介して入力し、さらに三相交流電源1の線間電圧位相を、PLL回路11等、位相検出が可能なICの出力信号からディジタル信号として入力する。各相のサブコンデンサ電圧Vbr、Vbs、Vbtを入力として、三相分の平均値であるサブコンデンサ平均電圧を回路21にて計算する。そして、サブコンデンサ平均電圧がサブコンデンサ電圧指令に追従するように、即ち差分が0になるように回路22にてPI制御した出力をメインコンデンサ電圧指令に加算し、メインコンデンサ電圧指令を調整する。そして、メインコンデンサ電圧Vdcと調整後のメインコンデンサ電圧指令との差分を電流指令生成回路24に入力する。
FIG. 4 shows details of control hardware of the current command value calculation circuit 20 composed of the CPU. The current command value calculation circuit 20 can be configured using a microcomputer, a DSP (Digital Signal Processor), or the like.
As shown in the figure, the current command value calculation circuit 20 uses the voltages Vbr, Vbs, Vbt of the sub-capacitor 9 of each phase obtained from the voltage sensor 9a and the voltage Vdc of the main capacitor 7 obtained from the voltage sensor 7a as A The signal is input via the / D converter, and the line voltage phase of the three-phase AC power source 1 is input as a digital signal from the output signal of the IC that can detect the phase, such as the PLL circuit 11. The circuit 21 calculates a sub-capacitor average voltage, which is an average value for three phases, with the sub-capacitor voltages Vbr, Vbs, and Vbt of each phase as inputs. Then, the PI capacitor output is added to the main capacitor voltage command so that the sub capacitor average voltage follows the sub capacitor voltage command, that is, the difference becomes zero, and the main capacitor voltage command is adjusted. Then, the difference between the main capacitor voltage Vdc and the adjusted main capacitor voltage command is input to the current command generation circuit 24.

また、PLL回路11から入力された線間電圧位相に基づいて、各相の基準正弦波を回路23にて演算し、該基準正弦波は電流指令生成回路24に入力される。電流指令生成回路24では、メインコンデンサ電圧Vdcと調整後のメインコンデンサ電圧指令との差分が回路25に入力され、メインコンデンサ電圧Vdcが調整後のメインコンデンサ電圧指令に追従するように、即ち差分が0になるように回路25にてPI制御して交流電流指令の振幅を演算する。そして、交流電流指令の振幅に回路23からの各相基準正弦波を乗じて各相の交流電流指令となる電流指令値を演算する。
演算された各相の交流電流指令は、D/Aコンバータを介して電流指令値演算回路20から出力される。
Further, based on the line voltage phase input from the PLL circuit 11, a reference sine wave of each phase is calculated by the circuit 23, and the reference sine wave is input to the current command generation circuit 24. In the current command generation circuit 24, the difference between the main capacitor voltage Vdc and the adjusted main capacitor voltage command is input to the circuit 25, so that the main capacitor voltage Vdc follows the adjusted main capacitor voltage command. PI control is performed by the circuit 25 so as to be 0, and the amplitude of the alternating current command is calculated. Then, the amplitude of the AC current command is multiplied by each phase reference sine wave from the circuit 23 to calculate a current command value to be an AC current command for each phase.
The calculated alternating current command for each phase is output from the current command value calculation circuit 20 via the D / A converter.

このように、電流指令値演算回路20では、サブコンバータ4の直流電圧としてのサブコンデンサ平均電圧がサブコンデンサ電圧指令に追従するように、メインコンバータ3の直流電圧指令であるメインコンデンサ電圧指令を調整し、メインコンデンサ電圧Vdcがメインコンデンサ電圧指令に追従するように交流電流指令を生成する。言い換えれば、交流電流指令をコントロールすることによって、サブコンデンサ平均電圧およびメインコンデンサ電圧Vdcをそれぞれ所望の電圧に維持する。また、サブコンデンサ平均電圧を一定に制御するために、メインコンデンサ電圧指令を調整することで、サブコンバータ4は、直流部に電力供給要素を必要とせず、サブコンデンサ9のみで電圧安定化が実現できる。
また、各相の交流電流指令を基準正弦波に基づいて生成しているため、各相交流電流ir、is、itは力率1となるように制御される。
As described above, the current command value calculation circuit 20 adjusts the main capacitor voltage command which is the DC voltage command of the main converter 3 so that the sub capacitor average voltage as the DC voltage of the sub converter 4 follows the sub capacitor voltage command. Then, an alternating current command is generated so that the main capacitor voltage Vdc follows the main capacitor voltage command. In other words, by controlling the alternating current command, the sub capacitor average voltage and the main capacitor voltage Vdc are maintained at desired voltages, respectively. In addition, by adjusting the main capacitor voltage command in order to control the sub-capacitor average voltage to a constant level, the sub-converter 4 does not require a power supply element in the DC section, and the voltage stabilization is realized only by the sub-capacitor 9. it can.
Further, since the AC current command for each phase is generated based on the reference sine wave, each phase AC current ir, is, it is controlled to have a power factor of 1.

次に、メインコンバータ3の出力制御を担う第1の制御部と各相のサブコンバータ4の出力制御を担う第2の制御部について説明する。
第1の制御部および第2の制御部は、コンパレータ回路30およびロジック回路40を、メインコンバータ3の出力制御と各相のサブコンバータ4の出力制御とのそれぞれを担う機能で2つに分けた部分で、第1の制御部の詳細を図5に、第2の制御部の詳細を図6、図7に示す。
コンパレータ回路30内の電流瞬時値制御回路33は、第1〜第3のヒステリシスコンパレータ33a〜33cを備え、第1のヒステリシスコンパレータ33aは、第1の制御部の一部となり、第2、第3のヒステリシスコンパレータ33b、33cは、第2の制御部の一部となる。なお、電流瞬時値制御回路33では、電流指令値演算回路20にて生成された交流電流指令と各相の交流電流とを比較して指令信号を出力するが、ここで扱う交流電流は交流電流瞬時値であり、以後、単に交流電流と記載する場合は、交流電流瞬時値を示すものとする。
Next, the 1st control part which bears output control of the main converter 3 and the 2nd control part which bears output control of the sub-converter 4 of each phase are demonstrated.
The first control unit and the second control unit divide the comparator circuit 30 and the logic circuit 40 into two functions that are responsible for the output control of the main converter 3 and the output control of the sub-converter 4 of each phase. FIG. 5 shows details of the first control unit and FIGS. 6 and 7 show details of the second control unit.
The instantaneous current value control circuit 33 in the comparator circuit 30 includes first to third hysteresis comparators 33a to 33c. The first hysteresis comparator 33a is a part of the first control unit, and the second and third hysteresis comparators 33a to 33c. The hysteresis comparators 33b and 33c are part of the second control unit. The instantaneous current value control circuit 33 compares the alternating current command generated by the current command value calculation circuit 20 with the alternating current of each phase and outputs a command signal. The alternating current handled here is the alternating current. When it is an instantaneous value and will be simply referred to as “AC current” hereinafter, it indicates the AC current instantaneous value.

メインコンバータ3の出力制御を担う第1の制御部は、第1のヒステリシスコンパレータ33aとメインコンバータゲートパルス生成回路43とを備え、図5は、第1の制御部のR相部分を図示したものである。なお、S相、T相についても同様の構成である。
図5に示すように、R相のメインコンバータゲートパルス生成回路43rは、1パルス信号生成回路44と判定回路45と電流抑制回路46とを備えて、メインコンバータ3のR相の半導体スイッチング素子RP、RN用のゲート駆動信号(以下、RPゲートパルス、RNゲートパルスと称す)を生成する。
1パルス信号生成回路44は、PLL回路11からの線間電圧位相に基づいて、電源相電圧の1周期に1パルスの信号(1パルス信号)から成るRPゲートパルス、RNゲートパルスを生成する(図2参照)。
以下、R相の制御について説明するが、他の各相も同様である。
The first control unit responsible for output control of the main converter 3 includes a first hysteresis comparator 33a and a main converter gate pulse generation circuit 43, and FIG. 5 illustrates the R phase portion of the first control unit. It is. The S phase and the T phase have the same configuration.
As shown in FIG. 5, the R-phase main converter gate pulse generation circuit 43 r includes a one-pulse signal generation circuit 44, a determination circuit 45, and a current suppression circuit 46, and the R-phase semiconductor switching element RP of the main converter 3. , RN gate drive signals (hereinafter referred to as RP gate pulse and RN gate pulse) are generated.
Based on the line voltage phase from the PLL circuit 11, the 1-pulse signal generation circuit 44 generates an RP gate pulse and an RN gate pulse composed of one pulse signal (one pulse signal) in one cycle of the power supply phase voltage ( (See FIG. 2).
Hereinafter, the control of the R phase will be described, but the same applies to the other phases.

第1のヒステリシスコンパレータ33aは、交流電流irと電流指令値演算回路20にて生成された交流電流指令との電流偏差が、所定のヒステリシス幅(±ia)を超えると異常信号をメインコンバータゲートパルス生成回路43rへ出力する。メインコンバータゲートパルス生成回路43rでは、判定回路45が第1のヒステリシスコンパレータ33aからの異常信号を入力として、電流極性が負の時、半導体スイッチング素子RPをオフさせるRP遮断信号を出力し、電流極性が正の時、半導体スイッチング素子RNをオフさせるRN遮断信号を出力する。電流抑制回路46は、1パルス信号生成回路44および判定回路45の出力が入力され、RPゲートパルス、RNゲートパルスを通常時はそのまま出力し、判定回路45からRP遮断信号、RN遮断信号が入力されたときは、RPゲートパルス、RNゲートパルスを、その期間オフさせるよう補正して出力する。この電流抑制回路46から出力されるRPゲートパルス、RNゲートパルスが、メインコンバータゲートパルス生成回路43rの出力である第1の制御信号となり、R相の半導体スイッチング素子RP、RNを駆動制御する。   When the current deviation between the alternating current ir and the alternating current command generated by the current command value calculation circuit 20 exceeds a predetermined hysteresis width (± ia), the first hysteresis comparator 33a sends an abnormal signal to the main converter gate pulse. Output to the generation circuit 43r. In the main converter gate pulse generation circuit 43r, the determination circuit 45 receives the abnormal signal from the first hysteresis comparator 33a as an input, and outputs an RP cutoff signal for turning off the semiconductor switching element RP when the current polarity is negative. Is positive, an RN cutoff signal for turning off the semiconductor switching element RN is output. The current suppression circuit 46 receives the outputs of the 1-pulse signal generation circuit 44 and the determination circuit 45, and outputs the RP gate pulse and the RN gate pulse as they are in the normal state, and receives the RP cutoff signal and the RN cutoff signal from the determination circuit 45. When it is done, the RP gate pulse and the RN gate pulse are corrected so as to be turned off during that period, and then output. The RP gate pulse and RN gate pulse output from the current suppression circuit 46 become the first control signal that is the output of the main converter gate pulse generation circuit 43r, and drives and controls the R-phase semiconductor switching elements RP and RN.

メインコンバータ3は、交流電流irが正常範囲内で変動する時は1パルス信号から成るゲート駆動信号にて制御され、交流電流irを交流電流指令に追従させる制御は、サブコンバータ4の出力制御により行っている。このサブコンバータ4の出力制御の詳細は後述するものであるが、電源電圧が瞬低や停電などで急峻に変化した場合等、サブコンバータ4の出力制御では電流制御できず、過電流に陥る場合がある。その場合、第1のヒステリシスコンパレータ33aにて交流電流irと交流電流指令との電流偏差がヒステリシス幅(±ia)を超えたこと、即ち電流異常を検出し、上述したように、電流極性に応じて、メインコンバータ3のいずれかの半導体スイッチング素子RP、RNの1パルス信号をオフにする。   The main converter 3 is controlled by a gate drive signal composed of a single pulse signal when the alternating current ir fluctuates within a normal range, and the control for causing the alternating current ir to follow the alternating current command is controlled by the output control of the sub-converter 4. Is going. The details of the output control of the sub-converter 4 will be described later. However, when the power supply voltage changes suddenly due to an instantaneous drop or a power failure, the current cannot be controlled by the output control of the sub-converter 4 and falls into an overcurrent. There is. In that case, the first hysteresis comparator 33a detects that the current deviation between the alternating current ir and the alternating current command has exceeded the hysteresis width (± ia), that is, an abnormal current is detected, and as described above, according to the current polarity. Thus, the one-pulse signal of any of the semiconductor switching elements RP and RN of the main converter 3 is turned off.

例えば、図8に示すように、交流電流irが正の時、半導体スイッチング素子RNがオンして、図示される電流経路にて電流が流れる。この時、第1のヒステリシスコンパレータ33aが、電流異常を検出すると、判定回路45はRN遮断信号を出力して、メインコンバータゲートパルス生成回路43rが出力するRNゲートパルスはオフとなる。これにより、半導体スイッチング素子RNがオフして交流電流irが抑制される。そして、交流電流irと交流電流指令との差分が、所定のヒステリシス幅(±ia)内に抑制されると再び半導体スイッチング素子RNを、元のRNゲートパルス(1パルス信号)通りにオンする。このように、電源電圧が急峻に変化した場合でも、過電流に至る前に電流抑制でき、運転継続することが可能になる。   For example, as shown in FIG. 8, when the alternating current ir is positive, the semiconductor switching element RN is turned on, and a current flows through the illustrated current path. At this time, when the first hysteresis comparator 33a detects a current abnormality, the determination circuit 45 outputs an RN cutoff signal, and the RN gate pulse output from the main converter gate pulse generation circuit 43r is turned off. Thereby, the semiconductor switching element RN is turned off and the alternating current ir is suppressed. When the difference between the alternating current ir and the alternating current command is suppressed within a predetermined hysteresis width (± ia), the semiconductor switching element RN is turned on again according to the original RN gate pulse (one pulse signal). Thus, even when the power supply voltage changes sharply, the current can be suppressed before the overcurrent is reached, and the operation can be continued.

次に、サブコンバータ4の出力制御を担う第2の制御部は、図6に示すように、第2、第3のヒステリシスコンパレータ33b、33cと、サブコンバータゲートパルス生成回路42rとを備える。また、図7に示すように、各相のサブコンデンサ9の電圧Vbr、Vbs、Vbtのアンバランスを検出する第1のコンパレータ31と、各相交流電流ir、is、itの極性を検出する第2のコンパレータ32と、第1、第2のコンパレータ31、32の出力に基づいて、各相のサブコンデンサ9の電圧バランスを補正するバランス補正回路41とを備える。
なお、図7は三相全ての部分を示しているが、図6に示す構成は、便宜上、R相部分のみであり、S相、T相についても同様の構成である。以下、図6を用いる説明では、R相の制御について説明するが、他の各相も同様である。
Next, as shown in FIG. 6, the second control unit responsible for the output control of the sub-converter 4 includes second and third hysteresis comparators 33b and 33c and a sub-converter gate pulse generation circuit 42r. Further, as shown in FIG. 7, the first comparator 31 that detects the imbalance of the voltages Vbr, Vbs, and Vbt of the sub-capacitor 9 of each phase and the first that detects the polarities of the AC currents ir, is, and it of each phase. 2 and a balance correction circuit 41 that corrects the voltage balance of the sub-capacitor 9 of each phase based on the outputs of the first and second comparators 31 and 32.
7 shows all the three-phase portions, the configuration shown in FIG. 6 is only the R-phase portion for the sake of convenience, and the S-phase and T-phase are the same configuration. Hereinafter, in the description using FIG. 6, the control of the R phase will be described, but the same applies to the other phases.

図6に示すように、電流指令値演算回路20にて生成された交流電流指令と交流電流irとの電流偏差は第2、第3のヒステリシスコンパレータ33b、33cに入力される。
第3のヒステリシスコンパレータ33cのヒステリシス幅(±i2)は、第2のヒステリシスコンパレータ33bのヒステリシス幅(±i1)より広く、第1の制御部の第1のヒステリシスコンパレータ33aのヒステリシス幅(±ia)より狭い。即ち、絶対値で比較するとi1<i2<iaとなる。第2、第3のヒステリシスコンパレータ33b、33cは、入力された電流偏差が、ヒステリシス幅を超えると異常信号を出力し、その出力はサブコンバータゲートパルス生成回路42rに入力される。そしてサブコンバータゲートパルス生成回路42rの出力である第2の制御信号としてのサブコンバータゲートパルス48rにより、R相のサブコンバータ4内の各半導体スイッチング素子を駆動制御する。
また、サブコンバータゲートパルス生成回路42rは、出力段にゲートパルス切替部100rを備え、電力変換器の起動時にサブコンデンサ9を充電する際にサブコンバータゲートパルス48rを切り替えて出力する。なお、ゲートパルス切替部100rについての詳細は、後述する。
As shown in FIG. 6, the current deviation between the alternating current command generated by the current command value calculation circuit 20 and the alternating current ir is input to the second and third hysteresis comparators 33b and 33c.
The hysteresis width (± i2) of the third hysteresis comparator 33c is wider than the hysteresis width (± i1) of the second hysteresis comparator 33b, and the hysteresis width (± ia) of the first hysteresis comparator 33a of the first control unit. Narrower. That is, i1 <i2 <ia when compared in absolute value. When the input current deviation exceeds the hysteresis width, the second and third hysteresis comparators 33b and 33c output an abnormal signal, and the output is input to the sub-converter gate pulse generation circuit 42r. Then, each semiconductor switching element in the R-phase sub-converter 4 is driven and controlled by the sub-converter gate pulse 48r as the second control signal which is the output of the sub-converter gate pulse generation circuit 42r.
The sub-converter gate pulse generation circuit 42r includes a gate pulse switching unit 100r in the output stage, and switches and outputs the sub-converter gate pulse 48r when charging the sub capacitor 9 when the power converter is activated. Details of the gate pulse switching unit 100r will be described later.

サブコンバータ4の出力制御の基本構成を、以下に説明する。なお、制御装置12は、通常制御モードと、起動時にサブコンデンサ9を充電する際の充電制御モードを有しており、以下の説明は通常制御モードでの出力制御である。
サブコンバータ4は、フルブリッジ構成なので、直流電圧をVとした場合、{−V、0、+V}の3レベルを選択して交流側に出力する。図9(a)、図9(b)は、交流電流指令と交流電流irとの電流偏差を横軸に、サブコンバータ4の出力電圧レベルを縦軸にして、出力電圧レベルの切替を説明する図である。この場合、第2のヒステリシスコンパレータ33bを用いて、電流偏差がヒステリシス幅(±i1)を超えると、交流電流irが抑制されるように出力電圧レベルを切り替える。
この出力電圧レベルの切替は、図9(a)のように{−V}、{0}間の切替と、図9(b)のように{0}、{+V}間の切替との2種のモードがある。このモードは、PLL回路11からサブコンバータゲートパルス生成回路42rに入力される線間電圧位相に基づいて判定されるサブコンバータ4の出力極性に応じて決定される。そして、半導体スイッチング素子XP、XN、YP、YNへのゲート駆動信号であるサブコンバータゲートパルス48のスイッチングパターンの切替により、出力電圧レベルが切り替わる。
A basic configuration of output control of the sub-converter 4 will be described below. The control device 12 has a normal control mode and a charge control mode for charging the sub-capacitor 9 at the start-up, and the following description is output control in the normal control mode.
Since the sub-converter 4 has a full bridge configuration, when the DC voltage is V, three levels of {−V, 0, + V} are selected and output to the AC side. 9A and 9B illustrate switching of the output voltage level, with the horizontal axis representing the current deviation between the alternating current command and the alternating current ir and the vertical axis representing the output voltage level of the sub-converter 4. FIG. FIG. In this case, when the current deviation exceeds the hysteresis width (± i1) using the second hysteresis comparator 33b, the output voltage level is switched so that the alternating current ir is suppressed.
The output voltage level is switched between {−V} and {0} as shown in FIG. 9A and {0} and {+ V} as shown in FIG. 9B. There are several modes. This mode is determined in accordance with the output polarity of the sub-converter 4 determined based on the line voltage phase input from the PLL circuit 11 to the sub-converter gate pulse generation circuit 42r. Then, the output voltage level is switched by switching the switching pattern of the sub-converter gate pulse 48 which is a gate drive signal to the semiconductor switching elements XP, XN, YP and YN.

上記のように、交流電流irを交流電流指令に追従させるように出力電圧レベルを切り替えるが、電源電圧位相の変動や位相検出系の遅れ等があると、サブコンバータ4の出力極性が乱れ、交流電流irは所望の範囲を逸脱する可能性がある。電流偏差が第2のヒステリシスコンパレータ33bのヒステリシス幅(±i1)を超えて、出力電圧レベルを切り替えても戻らない場合の補正を図10(a)、図10(b)に基づいて以下に示す。
図10(a)、図10(b)は、交流電流指令と交流電流irとの電流偏差を横軸に、サブコンバータ4の出力電圧レベルを縦軸にして、出力電圧レベルの切替を説明する図である。この場合、第2のヒステリシスコンパレータ33bを用いて、電流偏差がヒステリシス幅(±i1)を超えると交流電流irが抑制されるように出力電圧レベルを切り替え、さらに、第3のヒステリシスコンパレータ33cを用いて、電流偏差がヒステリシス幅(±i2)を超えると交流電流irが抑制されるように出力電圧レベルをさらに切り替える。
As described above, the output voltage level is switched so that the alternating current ir follows the alternating current command. However, if there is a fluctuation in the power supply voltage phase or a delay in the phase detection system, the output polarity of the sub-converter 4 is disturbed and the alternating current is changed. The current ir can deviate from the desired range. Correction when the current deviation exceeds the hysteresis width (± i1) of the second hysteresis comparator 33b and does not return even when the output voltage level is switched is shown below based on FIG. 10 (a) and FIG. 10 (b). .
10 (a) and 10 (b) illustrate the switching of the output voltage level with the horizontal axis representing the current deviation between the alternating current command and the alternating current ir and the vertical axis representing the output voltage level of the sub-converter 4. FIG. In this case, the second hysteresis comparator 33b is used to switch the output voltage level so that the alternating current ir is suppressed when the current deviation exceeds the hysteresis width (± i1), and further, the third hysteresis comparator 33c is used. When the current deviation exceeds the hysteresis width (± i2), the output voltage level is further switched so that the alternating current ir is suppressed.

図10(a)に示すように、電流偏差がマイナス方向に増加しΔi1を超えたときに、出力電圧レベルを{+V}から{0}に切り替えても、電流偏差(絶対値)が減少せず、増加し続けてΔi2を超えると、出力電圧レベルをさらに{0}から{−V}に切り替えて、強制的に電流極性を変化させて電流偏差(絶対値)を低減させる。また、図10(b)に示すように、電流偏差がプラス方向に増加しΔi1を超えたときに、出力電圧レベルを{−V}から{0}に切り替えても、電流偏差が減少せず、増加し続けてΔi2を超えると、出力電圧レベルをさらに{0}から{+V}に切り替えて強制的に電流極性を変化させて電流偏差(絶対値)を低減させる。
このように、通常制御モードでのサブコンバータ4の出力制御は、交流電流指令と交流電流irとの電流偏差が小さくなるように、サブコンバータ4の交流側の出力電圧レベルを切り替える制御である。そして、このような出力電圧レベルの切り替えを行うサブコンバータゲートパルス48rがサブコンバータゲートパルス生成回路42rにて生成される。
As shown in FIG. 10A, when the current deviation increases in the negative direction and exceeds Δi1, the current deviation (absolute value) decreases even if the output voltage level is switched from {+ V} to {0}. If it continues to increase and exceeds Δi2, the output voltage level is further switched from {0} to {−V} to forcibly change the current polarity and reduce the current deviation (absolute value). Further, as shown in FIG. 10B, when the current deviation increases in the positive direction and exceeds Δi1, even if the output voltage level is switched from {−V} to {0}, the current deviation does not decrease. If it continues to increase and exceeds Δi2, the output voltage level is further switched from {0} to {+ V} to forcibly change the current polarity to reduce the current deviation (absolute value).
As described above, the output control of the sub-converter 4 in the normal control mode is control for switching the output voltage level on the AC side of the sub-converter 4 so that the current deviation between the AC current command and the AC current ir becomes small. A sub-converter gate pulse 48r for switching the output voltage level is generated by the sub-converter gate pulse generation circuit 42r.

図6に示すように、サブコンバータゲートパルス生成回路42rでは、第2、第3のヒステリシスコンパレータ33b、33cの出力が、フリップフロップ回路FF1、FF2、FF3に入力され、パルス信号として出力される。フリップフロップFF1は、第2のヒステリシスコンパレータ33bの出力に基づいて、出力電流制御の基本制御信号RX(以下、電流制御信号RXと称す)を出力し、電流制御信号RXは、サブコンバータ4のX側アームの駆動信号源となる。
また、PLL回路11からの線間電圧位相がサブコンバータゲートパルス生成回路42rに入力され、回路47にてサブコンバータ4の出力極性を判定して出力極性を切り替えるための極性制御信号RYを生成する。サブコンバータ4の極性制御信号RYは、サブコンバータ4のY側アームの駆動信号源に用いられる。なお、サブコンバータ4の出力極性は、図2で示したサブコンデンサの出力電圧Vsubを想定して位相から判定する。
As shown in FIG. 6, in the sub-converter gate pulse generation circuit 42r, the outputs of the second and third hysteresis comparators 33b and 33c are input to the flip-flop circuits FF1, FF2, and FF3 and output as pulse signals. The flip-flop FF1 outputs a basic control signal RX for output current control (hereinafter referred to as a current control signal RX) based on the output of the second hysteresis comparator 33b, and the current control signal RX is the X of the sub-converter 4. It becomes a drive signal source for the side arm.
The line voltage phase from the PLL circuit 11 is input to the sub-converter gate pulse generation circuit 42r, and the circuit 47 determines the output polarity of the sub-converter 4 and generates a polarity control signal RY for switching the output polarity. . The polarity control signal RY of the sub-converter 4 is used as a drive signal source for the Y-side arm of the sub-converter 4. The output polarity of the sub-converter 4 is determined from the phase assuming the output voltage Vsub of the sub-capacitor shown in FIG.

上記電流制御信号RX、極性制御信号RYから、半導体スイッチング素子XP、XN、YP、YNへのゲート駆動信号であるサブコンバータゲートパルス48rは、図11に示すようにA〜Dの4種のスイッチングパターンで決定できる。このサブコンバータゲートパルス48rの決定に先立ち、後述する各相サブコンデンサ電圧のバランス制御により得られたシフト補正信号としてのレベルシフト方向信号DLSと補正許可信号PPとに基づいて、電流制御信号RX、極性制御信号RYを所定のロジックで変更する。そして、フリップフロップ回路FF2、FF3から、第2、第3のヒステリシスコンパレータ33b、33cの出力に基づいた電流制御信号が出力され、該出力に応じて、サブコンバータ4の出力電圧レベルをさらに切り替えて強制的に電流極性を変化させるように、サブコンバータゲートパルス48rは修正されて出力される。   The sub-converter gate pulse 48r, which is a gate drive signal from the current control signal RX and polarity control signal RY to the semiconductor switching elements XP, XN, YP, and YN, is switched in four types as shown in FIG. Can be determined by pattern. Prior to the determination of the sub-converter gate pulse 48r, based on a level shift direction signal DLS as a shift correction signal obtained by balance control of each phase sub-capacitor voltage described later and a correction permission signal PP, a current control signal RX, The polarity control signal RY is changed with a predetermined logic. Then, current control signals based on the outputs of the second and third hysteresis comparators 33b and 33c are output from the flip-flop circuits FF2 and FF3, and the output voltage level of the sub-converter 4 is further switched according to the output. The sub-converter gate pulse 48r is corrected and output so as to forcibly change the current polarity.

以上のように、交流電流指令と交流電流irとの電流偏差が小さくなるように、サブコンバータ4の交流側の出力電圧レベルを切り替える制御を行う。この電流制御は各相毎に行われるのに対し、用いられる交流電流指令は、電流指令値演算回路20において各相のサブコンデンサ電圧Vbr、Vbs、Vbtの平均値であるサブコンデンサ平均電圧を用いて演算したものである。このため制御の信頼性を高めるため、サブコンバータ4の出力制御を担う第2の制御部は、図7に示す回路構成を有して、各相のサブコンデンサ9の電圧バランスを補正する。そして、生成されたレベルシフト方向信号DLSと補正許可信号PPは、各相のサブコンバータゲートパルス生成回路42(42r)に入力され、サブコンバータゲートパルス48は、各相のサブコンデンサ9の電圧がバランスするように出力される。   As described above, the control for switching the output voltage level on the AC side of the sub-converter 4 is performed so that the current deviation between the AC current command and the AC current ir becomes small. While this current control is performed for each phase, the alternating current command used uses a sub-capacitor average voltage that is an average value of the sub-capacitor voltages Vbr, Vbs, Vbt of each phase in the current command value calculation circuit 20. Calculated. For this reason, in order to improve the reliability of control, the second control unit responsible for output control of the sub-converter 4 has the circuit configuration shown in FIG. 7 and corrects the voltage balance of the sub-capacitor 9 of each phase. The generated level shift direction signal DLS and the correction permission signal PP are input to the sub-converter gate pulse generation circuit 42 (42r) for each phase, and the sub-converter gate pulse 48 has the voltage of the sub-capacitor 9 for each phase. Output to balance.

図7に示すように、第1のコンパレータ31は、電圧センサ9aから得られる各相のサブコンデンサ9の電圧Vbr、Vbs、Vbtのアンバランスを検出し、第2のコンパレータ32は、電流センサ10から得られる各相交流電流ir、is、itの極性を検出する。そして、第1、第2のコンパレータ31、32の出力と、各相のサブコンバータゲートパルス生成回路42(42r)内で生成された各相の電流制御信号RX、SX、TX、極性制御信号RY、SY、TYに基づいて、バランス補正回路41により、レベルシフト方向信号DLSと補正許可信号PPを生成する。バランス補正回路41内では、まず、第1、第2のコンパレータ31、32の出力に基づいて、サブコンバータ4の全相の出力電圧レベルの正負いずれかの方向にシフトさせる要否を判定し、各相の電流制御信号RX、SX、TX、極性制御信号RY、SY、TYに基づいて、実際の制御に合致したレベルシフト方向信号DLSと補正許可信号PPを生成する。   As shown in FIG. 7, the first comparator 31 detects an imbalance of the voltages Vbr, Vbs, Vbt of the sub-capacitors 9 of each phase obtained from the voltage sensor 9a, and the second comparator 32 detects the current sensor 10 The polarity of each phase alternating current ir, is, it obtained from is detected. The outputs of the first and second comparators 31 and 32 and the current control signals RX, SX, TX and the polarity control signal RY of each phase generated in the sub-converter gate pulse generation circuit 42 (42r) of each phase. Based on SY, TY, the balance correction circuit 41 generates a level shift direction signal DLS and a correction permission signal PP. In the balance correction circuit 41, first, based on the outputs of the first and second comparators 31 and 32, it is determined whether or not it is necessary to shift the output voltage level of all phases of the sub-converter 4 in either the positive or negative direction. Based on the current control signals RX, SX, TX and the polarity control signals RY, SY, TY of each phase, the level shift direction signal DLS and the correction permission signal PP that match the actual control are generated.

具体的には、三相のうち、ある相のサブコンデンサ9の電圧が上限しきい値を超え、交流電流極性が負、もしくは、サブコンデンサ9の電圧が下限しきい値以下で、交流電流極性が正、即ち、交流電源1から負荷2の方向に電流が流れている条件となった時に、各相のサブコンバータ4の出力電圧レベルを各相同時にプラス方向へシフトさせる補正要と判定する。ただし、いずれかの相が{+V}で出力していた場合はシフト動作しない様に修正してレベルシフト方向信号DLSを出力する。また、ある相のサブコンデンサ9の電圧が上限しきい値を超え、交流電流が正、もしくは、サブコンデンサ9の電圧が下限しきい値以下で、交流電流が負の条件となった時に、各相のサブコンバータ4の出力電圧レベルを各相同時にマイナス方向へシフトさせる補正要と判定する。ただし、いずれかの相が{−V}で出力していた場合はシフト動作しない様に修正してレベルシフト方向信号DLSを出力する。   Specifically, out of the three phases, the voltage of the sub-capacitor 9 of a certain phase exceeds the upper threshold and the alternating current polarity is negative, or the voltage of the sub-capacitor 9 is equal to or lower than the lower threshold, and the alternating current polarity Is positive, that is, when the current is flowing in the direction from the AC power supply 1 to the load 2, it is determined that correction is required to shift the output voltage level of the sub-converter 4 of each phase simultaneously in the positive direction. However, if any of the phases is output with {+ V}, the level shift direction signal DLS is output by correcting so that the shift operation is not performed. Further, when the voltage of the sub-capacitor 9 of a certain phase exceeds the upper limit threshold and the alternating current is positive, or the voltage of the sub-capacitor 9 is equal to or lower than the lower limit threshold and the alternating current is negative, It is determined that correction is required to shift the output voltage level of the phase sub-converter 4 simultaneously in the negative direction for each phase. However, if any phase is output as {−V}, the level shift direction signal DLS is output by correcting so that the shift operation is not performed.

そして、レベルシフト方向信号DLSにより、サブコンバータ4の直流電圧であるサブコンデンサ9の電圧バランスを保つ制御が為されるが、所定の時間間隔でレベルシフト動作を制限するための補正許可信号PPを生成する。これは、サブコンデンサ9の電圧のバランス制御が、上述した交流電流を交流電流指令に追従させる電流制御より効果が大きく、電流制御が発散する恐れを回避するもので、バランス制御量を調節することで適切な制御が可能になる。ここで、レベルシフト動作を許可、禁止するタイミングとその時比率については、自由に設定することができる。   The level shift direction signal DLS is used to control the voltage balance of the sub-capacitor 9 that is the DC voltage of the sub-converter 4, but the correction permission signal PP for limiting the level shift operation at a predetermined time interval is provided. Generate. This is because the balance control of the voltage of the sub-capacitor 9 is more effective than the above-described current control that causes the alternating current to follow the alternating current command, and avoids the possibility that the current control diverges. With this, appropriate control becomes possible. Here, the timing at which the level shift operation is permitted / prohibited and the duty ratio thereof can be freely set.

このように、サブコンデンサ9の電圧バランスが崩れた場合に、{−V、0、+V}から成るサブコンバータ4の出力電圧レベルを三相同時にレベルシフトすることで、各相のエネルギ収支をコントロールして、サブコンデンサ9の電圧バランスを安定に保つことができる。そして、このようなサブコンデンサ9の電圧のバランス制御をしつつ、交流電流を交流電流指令に追従させる電流制御を行う。   In this way, when the voltage balance of the sub capacitor 9 is lost, the output voltage level of the sub converter 4 consisting of {−V, 0, + V} is simultaneously shifted in three phases, thereby controlling the energy balance of each phase. Thus, the voltage balance of the sub capacitor 9 can be kept stable. And current control which makes an alternating current follow an alternating current command is performed, performing balance control of the voltage of such a sub capacitor 9.

この電力変換装置は、交流電力を一定の直流電力に変換する通常制御モード時には、入力力率制御を行ういわゆる高力率コンバータ動作をする。この場合、電源電圧の急峻な変化などの場合を除いて、サブコンバータ4の交流側の出力電圧レベルを切り替えるスイッチング制御のみで、交流電流を増加、減少させて交流電流の瞬時値を交流電流指令に追従させ、メインコンバータ3は交流電源1の位相に同期した1周期に1パルスのスイッチングのみでよい。このようにメインコンバータ3は低周波数でスイッチングし、電圧レベルの小さなサブコンバータ4を交流電流を抑制させるように高周波でスイッチングして、交流電流の瞬時値制御を行うため、CPUの能力に依らず高速な電流制御が実現できる。また、サブコンバータ4による交流電流の瞬時値制御は、2種のヒステリシス幅を用いた2段構成のヒステリシスコンパレータ33b、33cを用いるため、電源電圧に擾乱が生じた場合でも、安定して電流制御を継続することができ、制御の信頼性が向上する。   This power converter performs a so-called high power factor converter operation that performs input power factor control in a normal control mode in which AC power is converted to constant DC power. In this case, except for a sudden change in the power supply voltage or the like, only the switching control for switching the output voltage level on the AC side of the sub-converter 4 is used to increase or decrease the AC current to obtain the instantaneous value of the AC current as an AC current command. The main converter 3 only needs to switch one pulse in one cycle synchronized with the phase of the AC power source 1. As described above, the main converter 3 switches at a low frequency, and the sub-converter 4 having a small voltage level is switched at a high frequency so as to suppress the alternating current, and the instantaneous value control of the alternating current is performed. High-speed current control can be realized. Further, since the instantaneous value control of the alternating current by the sub-converter 4 uses the two-stage hysteresis comparators 33b and 33c using two types of hysteresis widths, the current control can be stably performed even when the power supply voltage is disturbed. Can be continued and the reliability of the control is improved.

そして、サブコンバータ4の出力制御では電流制御できず、さらに電流偏差が(±ia)を超えて大きくなると、メインコンバータ3の1パルス信号をオフにして過電流を抑制するため、電源電圧が瞬低や停電などで急峻に変化した場合等でも制御不能に陥ることなく、電力変換装置の運転を継続することが出来る。
また、サブコンバータ4の交流側の出力電圧レベルを切り替えるスイッチング制御は、三相のサブコンデンサ9の電圧をバランスさせるように出力電圧レベルをシフトさせる補正を施して行うため、各相のサブコンデンサ電圧がバランスして所定電圧に維持される。
Then, the current control cannot be performed by the output control of the sub-converter 4, and when the current deviation exceeds (± ia), the one-pulse signal of the main converter 3 is turned off to suppress the overcurrent. The operation of the power conversion device can be continued without causing control failure even when it changes suddenly due to low or power failure.
Further, the switching control for switching the output voltage level on the AC side of the sub-converter 4 is performed by performing a correction for shifting the output voltage level so that the voltages of the three-phase sub capacitors 9 are balanced. Are balanced and maintained at a predetermined voltage.

またこのような制御は、上述したように、交流電流指令を生成する電流指令値演算回路20以外の部分である、第1、第2の制御部を、コンパレータ回路30およびロジック回路40で構成されるハードロジック回路に集約して構成できる。このため、電流指令値演算回路20のみをCPUで構成すればよく、高価で複雑なCPUを要することがなく、さらに、CPUに取り込む情報の数が少ないためA/D変換器の数が低減でき、周辺回路の構成も簡便となる。従って、安価で簡便な制御装置12で、高速で信頼性の高い電流制御が実現できる。   In addition, as described above, such control is configured by the comparator circuit 30 and the logic circuit 40 as the first and second control units, which are portions other than the current command value calculation circuit 20 that generates the alternating current command. Can be integrated into a hard logic circuit. For this reason, only the current command value arithmetic circuit 20 needs to be constituted by a CPU, so that an expensive and complicated CPU is not required. Further, since the number of information to be taken into the CPU is small, the number of A / D converters can be reduced. The configuration of the peripheral circuit is also simple. Therefore, high-speed and highly reliable current control can be realized with an inexpensive and simple control device 12.

また、メインコンバータ3は低周波数でスイッチングし、電圧レベルの小さなサブコンバータ4を交流電流を抑制させるように高周波でスイッチングする構成であるため、交流リアクトル5も小型で良く、サブコンバータ4の半導体スイッチング素子の素子耐圧については、メインコンバータ3に使用する素子耐圧の5分の1程度の素子で良いので、オン抵抗の小さい低耐圧の素子で構成できる。   Since the main converter 3 is switched at a low frequency and the sub-converter 4 having a small voltage level is switched at a high frequency so as to suppress an alternating current, the AC reactor 5 may be small and the semiconductor switching of the sub-converter 4 may be performed. Regarding the element withstand voltage, an element having about one-fifth of the element withstand voltage used in the main converter 3 may be used.

次に、このように構成される電力変換装置の起動時におけるメインコンデンサ7とサブコンデンサ9の初期充電について説明する。図12は、メインコンデンサ7とサブコンデンサ9の初期充電動作を示すフローチャートである。
まず、電力変換装置の起動時に各コンデンサ7、9の初期充電を開始すると(S0)、主回路の電力変換器が停止した状態で、メインコンデンサ7を充電する。これは、交流電源1からAC/DCコンバータ113を介して、あるいはバッテリ110からDC/DCコンバータ111を介して充電する。メインコンデンサ7の電圧がほぼ0の状態から充電する際は交流電源1から充電し、電力変換装置が異常により停止し、その後、再起動する際などの場合はバッテリ110から充電する。交流電源1から充電する場合もAC/DCコンバータ113により制御されて充電動作を行うため、突入電流などの問題は発生しない(S1)。
Next, initial charging of the main capacitor 7 and the sub capacitor 9 at the time of starting the power conversion device configured as described above will be described. FIG. 12 is a flowchart showing an initial charging operation of the main capacitor 7 and the sub capacitor 9.
First, when the initial charging of the capacitors 7 and 9 is started at the time of starting the power converter (S0), the main capacitor 7 is charged with the power converter of the main circuit stopped. This is charged from the AC power source 1 via the AC / DC converter 113 or from the battery 110 via the DC / DC converter 111. When charging from a state in which the voltage of the main capacitor 7 is almost zero, charging is performed from the AC power source 1, and when the power converter is stopped due to an abnormality and then restarted, charging is performed from the battery 110. Even when charging is performed from the AC power source 1, the charging operation is performed under the control of the AC / DC converter 113, so that problems such as inrush current do not occur (S 1).

メインコンデンサ7の充電が完了すると(S2)、電力変換器を起動する。このとき、制御装置12は充電制御モードで起動する(S3)。そして、電力変換器を運転して各サブコンデンサ9を充電する。制御装置12のサブコンバータゲートパルス生成回路42から出力されるサブコンバータゲートパルス48は、出力段に設けられたゲートパルス切替部100にて切り替えられ、各サブコンバータ4内の半導体スイッチング素子は全てオフするように制御される。メインコンバータ3は通常制御モードと同様に生成される第1の制御信号により制御される。即ち、メインコンバータ3は、交流電流が正常範囲内で変動する時は交流電源1の位相に基づく1パルス信号から成るゲート駆動信号で制御され、交流電流の異常時にはゲート駆動信号はオフし、交流電流を抑制するように制御される。これにより、交流電流を抑制しつつ各サブコンデンサ9が充電される(S4)。   When charging of the main capacitor 7 is completed (S2), the power converter is activated. At this time, the control device 12 is activated in the charge control mode (S3). Then, the power converter is operated to charge each sub capacitor 9. The sub-converter gate pulse 48 output from the sub-converter gate pulse generation circuit 42 of the control device 12 is switched by the gate pulse switching unit 100 provided in the output stage, and all the semiconductor switching elements in each sub-converter 4 are turned off. To be controlled. The main converter 3 is controlled by a first control signal generated in the same manner as in the normal control mode. That is, the main converter 3 is controlled by a gate drive signal composed of a single pulse signal based on the phase of the AC power supply 1 when the alternating current fluctuates within a normal range, and the gate drive signal is turned off when the alternating current is abnormal. Control is performed to suppress the current. Thereby, each subcapacitor 9 is charged while suppressing the alternating current (S4).

全相のサブコンデンサ9の充電が完了したかどうか判定し(S5)、全相の充電完了前で、各相いずれかのサブコンデンサ9の充電完了を検出すると(S6)、充電未完了のサブコンデンサ9のみ充電を継続する。これは、充電完了したサブコンデンサ9をパスするスルーモード(充電停止)になるように、サブコンバータゲートパルス48はゲートパルス切替部100にて切り替えられて、対応するサブコンバータ4内の所定の半導体スイッチング素子はオンされる。残りのサブコンバータ4は、全半導体スイッチング素子がオフされた状態を継続する。ここでもメインコンバータ3は通常制御モードと同様に生成される第1の制御信号により制御され、交流電流を抑制しつつ充電未完了のサブコンデンサ9が充電される(S7)。
ステップS5にて全相のサブコンデンサ9の充電が完了すると、各コンデンサ7、9の初期充電は完了し(S8)、制御装置12は通常制御モードで電力変換器を制御する。即ち、第1の制御信号を用いてメインコンバータ3を制御し、交流電流瞬時値が交流電流指令に追従するように生成された第2の制御信号を用いて各サブコンバータ4を制御し、電力変換器の通常運転に移行する(S9)。
It is determined whether or not charging of all-phase sub-capacitors 9 is completed (S5), and when charging of sub-capacitors 9 of any phase is detected before charging of all phases is completed (S6), sub-charging that has not been fully charged is detected. Only the capacitor 9 continues to be charged. In this case, the sub-converter gate pulse 48 is switched by the gate pulse switching unit 100 so as to be in a through mode (charging stop) in which the charged sub-capacitor 9 is passed, and a predetermined semiconductor in the corresponding sub-converter 4 is switched. The switching element is turned on. The remaining sub-converters 4 continue the state where all the semiconductor switching elements are turned off. Again, the main converter 3 is controlled by the first control signal generated in the same manner as in the normal control mode, and the sub-capacitor 9 that has not been charged is charged while suppressing the alternating current (S7).
When the charging of the sub-capacitors 9 for all phases is completed in step S5, the initial charging of the capacitors 7 and 9 is completed (S8), and the control device 12 controls the power converter in the normal control mode. That is, the main converter 3 is controlled using the first control signal, and each sub-converter 4 is controlled using the second control signal generated so that the instantaneous alternating current value follows the alternating current command. Transition to normal operation of the converter (S9).

図13は、サブコンバータ4へのゲートパルスをサブコンデンサ充電時に切り替えるための充電切り替え回路200の例を示す図である。この充電切り替え回路200は、制御装置12のサブコンバータゲートパルス生成回路42内にあり、ゲートパルス切替部100(100r、100s、100t)を備えて、ゲートパルス切替部100(100r、100s、100t)は、サブコンバータゲートパルス生成回路42(42r、42s、42t)内でサブコンバータゲートパルス48(48r、48s、48t)の出力段に挿入される。なお、図6ではR相分のサブコンバータゲートパルス生成回路42r内のゲートパルス切替部100rの位置のみを示している。
図13に示すように、充電切り替え回路200は、ゲートパルス切替部100と、各相のサブコンデンサ9の充電完了を判定するコンパレータ101〜103と、各相の充電完了フラグを生成するフリップフロップ104〜106と、AND回路107とを備え、ゲートパルス切替部100は、フリップフロップ104〜106の出力によりサブコンバータ4へのゲートパルスを切り替えて出力する。
FIG. 13 is a diagram showing an example of a charge switching circuit 200 for switching the gate pulse to the sub-converter 4 when charging the sub-capacitor. The charge switching circuit 200 is in the sub-converter gate pulse generation circuit 42 of the control device 12 and includes a gate pulse switching unit 100 (100r, 100s, 100t), and a gate pulse switching unit 100 (100r, 100s, 100t). Is inserted into the output stage of the sub-converter gate pulse 48 (48r, 48s, 48t) in the sub-converter gate pulse generation circuit 42 (42r, 42s, 42t). FIG. 6 shows only the position of the gate pulse switching unit 100r in the sub-converter gate pulse generation circuit 42r for the R phase.
As illustrated in FIG. 13, the charge switching circuit 200 includes a gate pulse switching unit 100, comparators 101 to 103 that determine completion of charging of the sub-capacitors 9 of each phase, and a flip-flop 104 that generates a charging completion flag of each phase. To 106 and an AND circuit 107, and the gate pulse switching unit 100 switches and outputs the gate pulse to the sub-converter 4 by the outputs of the flip-flops 104 to 106.

初期充電開始時に、メインコンデンサ7の充電が完了すると、電力変換器を充電制御モードで起動するが、このとき、コンバータ起動信号が充電切り替え回路200に入力される。コンバータ起動信号はフリップフロップ104〜106に入力され、フリップフロップ104〜106の出力はリセットされる。これによりサブコンバータゲートパルス生成回路42から出力される全てのサブコンバータゲートパルス48はオフ状態となる。この状態は、上述した初期充電動作におけるステップS4の状態で、全相のサブコンデンサ9が充電される。   When charging of the main capacitor 7 is completed at the start of initial charging, the power converter is started in the charge control mode. At this time, a converter start signal is input to the charge switching circuit 200. The converter activation signal is input to the flip-flops 104 to 106, and the outputs of the flip-flops 104 to 106 are reset. As a result, all the sub-converter gate pulses 48 output from the sub-converter gate pulse generation circuit 42 are turned off. This state is the state of step S4 in the above-described initial charging operation, and the sub capacitors 9 of all phases are charged.

次に、例えばR相のサブコンデンサ9だけが充電完了したとすると、コンパレータ101およびフリップフロップ104の出力のみ「H」に変化して、R相のサブコンバータ4へのゲートパルスであるXPOUT(R)とYPOUT(R)がオフ、XNOUT(R)とYNOUT(R)がオンとなる。この状態は、上述した初期充電動作におけるステップS7の状態で、R相のサブコンバータ4はサブコンデンサ9をパスするスルーモード(充電停止)になり、充電未完了のS相、T相のサブコンデンサ9のみ充電を継続する。   Next, for example, if only the R-phase sub-capacitor 9 is completely charged, only the outputs of the comparator 101 and the flip-flop 104 change to “H”, and XPOUT (R ) And YPOUT (R) are turned off, and XNOUT (R) and YNOUT (R) are turned on. This state is the state of step S7 in the above-described initial charging operation, and the R-phase sub-converter 4 is in a through mode (charging stop) that passes through the sub-capacitor 9, and the S-phase and T-phase sub-capacitors that are not fully charged. Continue charging 9 only.

全相のサブコンデンサ9が充電完了するとフリップフロップ104〜106の出力が全て「H」になり、AND回路107の出力が「H」となる。これによりゲートパルス切替部100内の各セレクタ108の出力が「L」に固定されていた状態から、ゲートパルス切替部100に入力される前状態である各相のXPINおよびYPINに切り替わり、上述したステップS9で示したように通常制御モードでの制御が開始される。   When the charging of all the sub capacitors 9 is completed, the outputs of the flip-flops 104 to 106 all become “H”, and the output of the AND circuit 107 becomes “H”. As a result, the state in which the output of each selector 108 in the gate pulse switching unit 100 is fixed to “L” is switched to the XPIN and YPIN of each phase, which is the previous state before being input to the gate pulse switching unit 100. As shown in step S9, control in the normal control mode is started.

この実施の形態では、電力変換装置の起動時に、電力変換器の起動に先立って、メインコンデンサ7を交流電源1からAC/DCコンバータ113を介して、あるいはバッテリ110からDC/DCコンバータ111を介して充電する。その後、電力変換器を起動して、充電制御モードによりメインコンバータ3およびサブコンバータ4を出力制御することで各サブコンデンサ9を充電する。そして、全てのコンデンサ7、9の充電が完了すると、通常制御モードによりメインコンバータ3およびサブコンバータ4を出力制御する。
メインコンバータ3は、通常制御モード、充電制御モードの双方で同様に第1の制御信号にて制御され、即ち、交流電流が正常範囲内で変動する時は交流電源1の位相に基づく1パルス信号から成るゲート駆動信号で制御され、交流電流の異常時にはゲート駆動信号はオフし、交流電流を抑制するように制御される。
サブコンバータ4は、通常制御モードでは、交流電流が交流電流指令に追従するように生成された第2の制御信号により制御されているが、充電制御モードでは、充電対象のサブコンデンサ9を備えたサブコンバータ4内の半導体スイッチング素子を全てオフしてサブコンデンサ9を充電する。
In this embodiment, when starting the power converter, prior to starting the power converter, the main capacitor 7 is connected from the AC power source 1 via the AC / DC converter 113 or from the battery 110 via the DC / DC converter 111. To charge. Thereafter, the power converter is activated, and the output of the main converter 3 and the sub-converter 4 is controlled in the charge control mode to charge each sub capacitor 9. When all the capacitors 7 and 9 are charged, the main converter 3 and the sub-converter 4 are output-controlled in the normal control mode.
The main converter 3 is similarly controlled by the first control signal in both the normal control mode and the charge control mode. That is, when the alternating current fluctuates within the normal range, a one-pulse signal based on the phase of the alternating-current power supply 1 is used. When the AC current is abnormal, the gate drive signal is turned off to control the AC current.
In the normal control mode, the sub-converter 4 is controlled by the second control signal generated so that the alternating current follows the alternating current command. In the charging control mode, the sub-converter 4 includes the sub capacitor 9 to be charged. All the semiconductor switching elements in the sub-converter 4 are turned off to charge the sub-capacitor 9.

このように、サブコンデンサ9を充電する充電制御モードでもメインコンバータ3を通常制御モードと同様に制御するため、交流電流を抑制して突入電流が流れるのを容易に防止でき、交流電源側に電圧歪みなどが発生するのを防止できる。また、充電制御と通常制御の切り替えは制御装置12のみで行うため、従来のように電流制限のための部品や電流経路を切り換える部品も不要で、簡略な構成で交流電源側の信頼性を損なうことなくサブコンデンサ9を初期充電できる。   Thus, since the main converter 3 is controlled in the charge control mode for charging the sub-capacitor 9 in the same manner as in the normal control mode, it is possible to easily prevent the inrush current from flowing by suppressing the AC current, Distortion and the like can be prevented from occurring. Further, since the switching between the charging control and the normal control is performed only by the control device 12, there is no need for a current limiting component or a component for switching the current path as in the prior art, and the reliability on the AC power supply side is impaired with a simple configuration. The sub-capacitor 9 can be initially charged without this.

また、制御装置12は、充電切り替え回路200を備えて、電力変換器の起動時には充電制御モードに、全相のサブコンデンサ9が充電完了したことを検出して通常制御モードに切り替えるため、充電制御と通常制御の切り替えを制御装置12のみで容易で確実に行えて、通常制御に速やかに移行できる。   In addition, the control device 12 includes a charge switching circuit 200. When the power converter is activated, the control device 12 switches to the charge control mode, detects that the sub-capacitors 9 of all phases have been charged, and switches to the normal control mode. The normal control can be easily and surely switched only by the control device 12, and the normal control can be promptly shifted.

また、メインコンデンサ7は、交流電源1からAC/DCコンバータ113を介して、あるいはバッテリ110からDC/DCコンバータ111を介して充電するため、メインコンデンサ7の充電時に突入電流などの問題は発生しない。さらに、メインコンデンサ7を充電した後に、電力変換器を起動してサブコンデンサ9を充電するようにしたため、充電制御モードでのサブコンデンサ9の充電が信頼性よく実施でき、上述した効果が確実に得られる。   Further, since the main capacitor 7 is charged from the AC power source 1 via the AC / DC converter 113 or from the battery 110 via the DC / DC converter 111, problems such as inrush current do not occur when the main capacitor 7 is charged. . Furthermore, since the power converter is started after the main capacitor 7 is charged to charge the sub-capacitor 9, the sub-capacitor 9 can be reliably charged in the charge control mode, and the above-described effects are ensured. can get.

実施の形態2.
上記実施の形態1では、交流側を三相交流とし、サブコンバータ4は各相で1個としたが、各相で複数個のサブコンバータ4を直列接続しても良い。また、交流側を単相交流としても良い。
図14は、この発明の実施の形態2による電力変換装置の主回路(電力変換器)およびメインコンデンサ充電回路の構成を示す図である。図14に示すように、電力変換器は、単相の交流電源1aからの交流電力を直流電力に変換する単相フルブリッジ回路から成るメインコンバータ3aの交流ライン側に、上記実施の形態1と同様のサブコンバータ4が2個直列接続され、さらに交流リアクトル5が接続されている。メインコンバータ3aは、直流側に電力貯蔵器としてのメインコンデンサ7が接続され、直流電力を交流側に回生することを想定して、ダイオードを逆並列に接続したIGBT等の自己消弧型の半導体スイッチング素子6を用いている。その他の構成は上記実施の形態1と同様である。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the AC side is a three-phase AC and the number of sub-converters 4 is one for each phase. However, a plurality of sub-converters 4 may be connected in series for each phase. The AC side may be a single-phase AC.
FIG. 14 is a diagram showing a configuration of a main circuit (power converter) and a main capacitor charging circuit of a power conversion device according to Embodiment 2 of the present invention. As shown in FIG. 14, the power converter is arranged on the AC line side of the main converter 3a composed of a single-phase full-bridge circuit that converts AC power from a single-phase AC power source 1a into DC power. Two similar sub-converters 4 are connected in series, and an AC reactor 5 is further connected. The main converter 3a is a self-extinguishing type semiconductor such as an IGBT in which a diode is connected in anti-parallel, assuming that a main capacitor 7 as a power storage is connected to the DC side and DC power is regenerated to the AC side. A switching element 6 is used. Other configurations are the same as those in the first embodiment.

この場合も、上記実施の形態1と同様に、制御装置12は、充電制御モードと通常制御モードとを有して電力変換器を制御する。また、電力変換装置の起動時に上記実施の形態1の初期充電動作と同様に、メインコンデンサ7およびサブコンデンサ9を充電する(図12参照)。
即ち、電力変換装置の起動時に各コンデンサ7、9の初期充電を開始すると(S0)、まず主回路の電力変換器が停止した状態で、メインコンデンサ7を、交流電源1からAC/DCコンバータ113を介して、あるいはバッテリ110からDC/DCコンバータ111を介して充電する(S1)。
メインコンデンサ7の充電が完了すると(S2)、電力変換器を充電制御モードで起動する(S3)。そして、電力変換器を運転して各サブコンデンサ9を充電する。メインコンバータ3は通常制御モードと同様に生成される第1の制御信号により制御され、各サブコンバータ4内の半導体スイッチング素子は全てオフするように制御される(S4)。
全てのサブコンデンサ9の充電が完了したかどうか判定し(S5)、全ての充電は未完了で、いずれかのサブコンデンサ9の充電完了を検出すると(S6)、充電完了したサブコンバータ4はスルーモード(充電停止)に切り替え、充電未完了のサブコンデンサ9のみ半導体スイッチング素子は全てオフして充電を継続する(S7)。
ステップS5にて全相のサブコンデンサ9の充電が完了すると、各コンデンサ7、9の初期充電は完了し(S8)、制御装置12は通常制御モードで電力変換器を制御し、電力変換器の通常運転に移行する(S9)。
Also in this case, as in the first embodiment, the control device 12 has a charge control mode and a normal control mode to control the power converter. Further, at the time of starting the power converter, the main capacitor 7 and the sub capacitor 9 are charged in the same manner as the initial charging operation of the first embodiment (see FIG. 12).
That is, when initial charging of the capacitors 7 and 9 is started at the time of starting the power converter (S0), the main capacitor 7 is first switched from the AC power source 1 to the AC / DC converter 113 with the power converter of the main circuit stopped. Or from the battery 110 via the DC / DC converter 111 (S1).
When charging of the main capacitor 7 is completed (S2), the power converter is activated in the charge control mode (S3). Then, the power converter is operated to charge each sub capacitor 9. The main converter 3 is controlled by a first control signal generated in the same way as in the normal control mode, and all the semiconductor switching elements in each sub-converter 4 are controlled to be turned off (S4).
It is determined whether or not charging of all the sub-capacitors 9 has been completed (S5), and all charging has not been completed. If charging of any of the sub-capacitors 9 is detected (S6), the sub-converter 4 that has been charged is through. Switching to the mode (charge stop), all the semiconductor switching elements of the sub-capacitor 9 that has not been fully charged are turned off and charging continues (S7).
When charging of the sub-capacitors 9 for all phases is completed in step S5, the initial charging of the capacitors 7 and 9 is completed (S8), and the control device 12 controls the power converter in the normal control mode. Transition to normal operation (S9).

この実施の形態においても、サブコンデンサ9を充電する充電制御モードにおいてメインコンバータ3を通常制御モードと同様に制御することで、交流電流を抑制して突入電流が流れるのを容易に防止でき、交流電源側に電圧歪みなどが発生するのを防止できる。また、充電制御と通常制御の切り替えは制御装置12のみで行うため、簡略な構成で交流電源側の信頼性を損なうことなくサブコンデンサ9を初期充電でき、上記実施の形態1と同様の効果が得られる。
また、電圧レベルが大きなメインコンバータ3は低周波数でスイッチングし、電圧レベルの小さなサブコンバータ4を交流電流を抑制させるように高周波でスイッチングする構成は、実施の形態1と同様であるが、この実施の形態では、2個のサブコンバータ4を直列接続することで発生電圧を分担できるため、各サブコンバータ4の電圧レベルをさらに小さくでき、スイッチング損失をさらに低減できる。これにより電力変換装置の効率を向上させ、さらに電磁ノイズも減らすことができる。
Also in this embodiment, by controlling the main converter 3 in the charge control mode for charging the sub-capacitor 9 in the same manner as in the normal control mode, it is possible to easily prevent the inrush current from flowing by suppressing the AC current. It is possible to prevent voltage distortion from occurring on the power supply side. Further, since the switching between the charging control and the normal control is performed only by the control device 12, the sub capacitor 9 can be initially charged with a simple configuration without impairing the reliability on the AC power source side, and the same effect as in the first embodiment can be obtained. can get.
In addition, the main converter 3 having a large voltage level is switched at a low frequency, and the sub-converter 4 having a small voltage level is switched at a high frequency so as to suppress an alternating current, as in the first embodiment. In the embodiment, since the generated voltage can be shared by connecting two sub-converters 4 in series, the voltage level of each sub-converter 4 can be further reduced, and the switching loss can be further reduced. Thereby, the efficiency of a power converter device can be improved and also electromagnetic noise can be reduced.

なお、2個のサブコンバータ4のサブコンデンサ9の電圧は異なるものでも良く、電圧比率(Vsub1とVsub2の比率)を、例えば、2:1や3:1など、製品仕様に合わせて設定することができる。例えばメインコンデンサ7の電圧とVsub1とVsub2との電圧比が4:2:1の関係であると、メインコンバータ3aと2つのサブコンバータ4の組み合わせにより、これらの発生電圧の総和で0〜7の8階調の電圧を交流側に発生することができる。このため、より正弦波に近い滑らかな電圧波形が電力変換器の交流側に得られ、高調波をより抑制することができる。   Note that the voltages of the sub-capacitors 9 of the two sub-converters 4 may be different, and the voltage ratio (ratio of Vsub1 and Vsub2) is set according to the product specifications, such as 2: 1 or 3: 1. Can do. For example, if the voltage ratio between the voltage of the main capacitor 7 and Vsub1 and Vsub2 is 4: 2: 1, the total of these generated voltages is 0-7 depending on the combination of the main converter 3a and the two subconverters 4. Eight gradation voltages can be generated on the AC side. For this reason, a smooth voltage waveform closer to a sine wave is obtained on the AC side of the power converter, and harmonics can be further suppressed.

1 三相交流電源、1a 交流電源、3,3a メインコンバータ、
4 サブコンバータ、7 電力貯蔵器としてのメインコンデンサ、7a 電圧センサ、
9 電力貯蔵器としてのサブコンデンサ、9a 電圧センサ、10 電流センサ、
11 PLL回路、12 制御装置、
20 電流指令演算部としての電流指令値演算回路、
33a 第1のヒステリシスコンパレータ、33b 第2のヒステリシスコンパレータ、33c 第3のヒステリシスコンパレータ、
42,42r サブコンデンサゲートパルス生成回路、
43,43r メインコンバータゲートパルス生成回路、
48(48r,48s,48t) 第2の制御信号としてのサブコンバータゲートパルス、
100(100r,100s,100t) ゲートパルス切替部、
111 DC/DCコンバータ、113 AC/DCコンバータ、
200 充電切り替え回路、i 交流電流(瞬時値)。
1 Three-phase AC power source, 1a AC power source, 3, 3a main converter,
4 Sub-converter, 7 Main capacitor as power storage, 7a Voltage sensor,
9 Sub capacitor as power storage, 9a Voltage sensor, 10 Current sensor,
11 PLL circuit, 12 controller,
20 Current command value calculation circuit as a current command calculation unit,
33a first hysteresis comparator, 33b second hysteresis comparator, 33c third hysteresis comparator,
42, 42r sub capacitor gate pulse generation circuit,
43, 43r main converter gate pulse generation circuit,
48 (48r, 48s, 48t) Sub-converter gate pulse as a second control signal,
100 (100r, 100s, 100t) gate pulse switching unit,
111 DC / DC converter, 113 AC / DC converter,
200 Charge switching circuit, i AC current (instantaneous value).

Claims (8)

それぞれ複数の半導体スイッチング素子を有して交流と直流との間で電力変換を行い、直流側に有した各電力貯蔵器に出力するメインコンバータおよびサブコンバータを備え、上記メインコンバータの直流電圧は上記サブコンバータの直流電圧より大きく、上記メインコンバータと交流電源との間に上記サブコンバータを配置して直列接続した電力変換器と、
交流電流指令を生成する電流指令演算部と、上記交流電源の位相および上記交流電流指令に基づいて交流電流瞬時値を抑制するように上記メインコンバータへの第1の制御信号を生成する第1の制御部と、上記交流電流瞬時値が上記交流電流指令に追従するように上記サブコンバータへの第2の制御信号を生成する第2の制御部とを有して上記電力変換器を制御する制御装置とを備え、
上記制御装置の上記第2の制御部は、ヒステリシスコンパレータを備えて、上記交流電流指令と上記交流電流瞬時値との偏差が小さくなるように上記サブコンバータの交流側の出力電圧レベルを切り替える上記第2の制御信号を生成し、
上記制御装置は、
上記メインコンバータの電力貯蔵器が充電完了した状態で上記サブコンバータの電力貯蔵器を充電する充電制御モードと、上記メインコンバータおよび上記サブコンバータの各電力貯蔵器の充電完了後に上記第1、第2の制御信号を生成して上記電力変換器を制御する通常制御モードとを有し、
上記充電制御モードでは、上記第1の制御信号を生成して上記メインコンバータを制御すると共に、上記サブコンバータ内の上記複数の半導体スイッチング素子を全てオフさせて上記サブコンバータの電力貯蔵器を充電することを特徴とする電力変換装置。
Each has a plurality of semiconductor switching elements, performs power conversion between AC and DC, and includes a main converter and a sub-converter that outputs to each power storage unit on the DC side, and the DC voltage of the main converter is A power converter that is larger than the DC voltage of the sub-converter and is connected in series by arranging the sub-converter between the main converter and the AC power source;
A current command calculation unit that generates an AC current command, and a first control signal that generates a first control signal to the main converter so as to suppress an AC current instantaneous value based on the phase of the AC power source and the AC current command. Control which has a control part and the 2nd control part which generates the 2nd control signal to the above-mentioned sub-converter so that the above-mentioned alternating current instantaneous value may follow the above-mentioned alternating current command, and controls the above-mentioned power converter With the device,
The second control unit of the control device includes a hysteresis comparator, and switches the output voltage level on the AC side of the sub-converter so as to reduce a deviation between the AC current command and the AC current instantaneous value. 2 control signals,
The control device
A charge control mode for charging the power storage unit of the sub-converter in a state where the power storage unit of the main converter has been charged; and the first and second after the completion of charging of the power storage units of the main converter and the sub-converter. A normal control mode for controlling the power converter by generating a control signal of
In the charge control mode, the first control signal is generated to control the main converter, and the plurality of semiconductor switching elements in the sub-converter are all turned off to charge the power storage of the sub-converter. The power converter characterized by the above-mentioned.
上記制御装置は、上記充電制御モードと上記通常制御モードとの切り替え回路を備え、該切り替え回路は、上記メインコンバータの電力貯蔵器が充電完了した状態で上記電力変換器を起動する際に上記充電制御モードとし、上記サブコンバータの電力貯蔵器の充電完了を検出して上記通常制御モードに切り替えることを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。 The control device includes a switching circuit between the charge control mode and the normal control mode, and the switching circuit is configured to start the power converter when the power converter of the main converter is fully charged. 2. The power conversion device according to claim 1, wherein the power conversion device is switched to the normal control mode by detecting completion of charging of the power storage of the sub-converter in the control mode. コンバータを有して上記メインコンバータの電力貯蔵器を初期充電する手段を備えたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電力変換装置。 Power converter according to claim 1 or claim 2, characterized in that it comprises means for pre-charging the power storage unit of the main converter has a converter. 上記第1の制御部は、上記交流電源の位相に基づいて生成されるパルス信号を、上記交流電流指令と上記交流電流瞬時値との偏差が所定値を超える時に、上記交流電流瞬時値を抑制するようにオフして上記第1の制御信号を生成することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の電力変換装置。 The first control unit suppresses the alternating current instantaneous value when a deviation between the alternating current command and the alternating current instantaneous value exceeds a predetermined value with respect to a pulse signal generated based on the phase of the alternating current power supply. The power converter according to any one of claims 1 to 3, wherein the first control signal is generated by turning it off. 上記第1の制御部は、ヒステリシスコンパレータを備えて上記第1の制御信号を生成することを特徴とする請求項4に記載の電力変換装置。 The power conversion apparatus according to claim 4, wherein the first control unit includes a hysteresis comparator to generate the first control signal. 上記電力変換器は、上記サブコンバータを複数個備え、
上記制御装置は、上記充電制御モードにおいて、上記各サブコンバータの各電力貯蔵器の充電完了を個別に検出し、充電完了したサブコンバータに対し、該サブコンバータ内の所定の半導体スイッチング素子をオンして該電力貯蔵器をパスさせ、残りのサブコンバータの電力貯蔵器のみを充電することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の電力変換装置。
The power converter includes a plurality of the sub-converters,
In the charging control mode, the control device individually detects completion of charging of each power storage unit of each sub-converter, and turns on a predetermined semiconductor switching element in the sub-converter for the sub-converter that has been charged. The power storage device according to any one of claims 1 to 5 , wherein the power storage device is passed to charge only the power storage devices of the remaining sub-converters.
上記電力変換器は、三相の上記メインコンバータの各相交流電力線にそれぞれ上記サブコンバータを直列接続したことを特徴とする請求項に記載の電力変換装置。 The power converter according to claim 6 , wherein the power converter has the sub-converters connected in series to each phase AC power line of the three-phase main converter. 上記電力変換器は、上記メインコンバータの交流電力線に上記複数のサブコンバータを直列接続したことを特徴とする請求項に記載の電力変換装置。 The power converter according to claim 6 , wherein the power converter has the plurality of sub-converters connected in series to an AC power line of the main converter.
JP2010003565A 2010-01-12 2010-01-12 Power converter Active JP5302905B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010003565A JP5302905B2 (en) 2010-01-12 2010-01-12 Power converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010003565A JP5302905B2 (en) 2010-01-12 2010-01-12 Power converter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011147198A JP2011147198A (en) 2011-07-28
JP5302905B2 true JP5302905B2 (en) 2013-10-02

Family

ID=44461552

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010003565A Active JP5302905B2 (en) 2010-01-12 2010-01-12 Power converter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5302905B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5279797B2 (en) 2010-11-01 2013-09-04 三菱電機株式会社 Power converter
JP5538658B2 (en) * 2012-05-24 2014-07-02 三菱電機株式会社 Power converter
EP3416276B1 (en) 2016-02-08 2020-01-08 Mitsubishi Electric Corporation Power conversion device
JP6598749B2 (en) * 2016-09-01 2019-10-30 東芝三菱電機産業システム株式会社 Power converter and initial charging method thereof

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1141931A (en) * 1997-07-14 1999-02-12 Toshiba Corp Power converter
JP4389415B2 (en) * 2001-06-27 2009-12-24 富士電機ホールディングス株式会社 Control method of direct frequency conversion circuit
JP2006350900A (en) * 2005-06-20 2006-12-28 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp Power converter
EP2012419A4 (en) * 2006-04-25 2012-03-21 Mitsubishi Electric Corp Power converter
JP5049964B2 (en) * 2006-05-08 2012-10-17 三菱電機株式会社 Power converter

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011147198A (en) 2011-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5269102B2 (en) Power converter
JP6207730B2 (en) DC transmission power conversion apparatus and DC transmission power conversion method
JP5263150B2 (en) Power converter
JP6730515B2 (en) Power converter
US20200295595A1 (en) Uninterruptible power supply device
JP6178433B2 (en) Power converter
JP5939411B2 (en) Power converter
WO2020105126A1 (en) Uninterruptible power supply device
JP2012210066A (en) Multilevel conversion apparatus
EP1643626A2 (en) Direct current power supply apparatus and control method for the same, and a compressor drive apparatus
JPWO2018033964A1 (en) Grid-connected inverter device and operating method thereof
CN112005482A (en) Three-level power conversion device, method for controlling three-level power conversion device, and storage medium
JP5302905B2 (en) Power converter
JP5645209B2 (en) Power converter
JP5739734B2 (en) Power converter
JP5734083B2 (en) Power converter
JP5490263B2 (en) Power converter
JP2018093558A (en) Electric power conversion system
JP2013176240A (en) Power conversion device
US11716008B2 (en) Power conversion device
US20220239146A1 (en) Power supply device
US11336200B2 (en) Power conversion apparatus
US11984816B2 (en) Power conversion device and press apparatus
US20220385204A1 (en) Power Conversion Device and Press Apparatus
JP5153382B2 (en) Power regeneration converter

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20111201

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130213

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130219

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130416

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: 20130604

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130621

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5302905

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250