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JP2004015897A - PWM rectifier output control method and output control device - Google Patents

PWM rectifier output control method and output control device Download PDF

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Publication number
JP2004015897A
JP2004015897A JP2002164453A JP2002164453A JP2004015897A JP 2004015897 A JP2004015897 A JP 2004015897A JP 2002164453 A JP2002164453 A JP 2002164453A JP 2002164453 A JP2002164453 A JP 2002164453A JP 2004015897 A JP2004015897 A JP 2004015897A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pwm rectifier
output
deviation
output voltage
correction
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.)
Pending
Application number
JP2002164453A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akio Suzuki
鈴木 明夫
Shigeo Konishi
小西 茂雄
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.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Holdings Ltd
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 Fuji Electric Holdings Ltd filed Critical Fuji Electric Holdings Ltd
Priority to JP2002164453A priority Critical patent/JP2004015897A/en
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Abstract

【課題】PWM整流器の出力側で発生する共振を抑制でき、定常時には、PWM整流器の直流出力電圧を高精度で制御できるようにすること。
【解決手段】電流変化率演算器20は、PWM整流器で検出された直流出力電流Idcの時間的な変化率を演算し、その電流変化率に比例した補正信号を生成する。乗算器21は、その補正信号に補正ゲインKを乗じて、垂下量Edccmpとする。減算器22は、PWM整流器の直流出力電圧の指令値Edc1からその垂下量Edccmpを減算し、補正指令値Edc2を求める。減算器23は、その補正指令値Edc2と直流出力電圧Edcとの偏差ΔEを求め、直流電圧調節器24は、その偏差ΔEに応じて有効電流指令Idを生成する。スイッチング信号生成回路25は、その有効電流指令Idに基づいて、偏差ΔEを零にするためにPWM整流器のトランジスタをオンオフする信号を生成する。
【選択図】  図2
An object of the present invention is to suppress the resonance generated on the output side of a PWM rectifier, and to control the DC output voltage of the PWM rectifier with high accuracy in a steady state.
A current change rate calculator calculates a temporal change rate of a DC output current detected by a PWM rectifier, and generates a correction signal proportional to the current change rate. The multiplier 21 multiplies the correction signal by a correction gain K to obtain a droop amount Edccmp. The subtracter 22 subtracts the droop amount Edccmp from the DC output voltage command value Edc1 of the PWM rectifier to obtain a correction command value Edc2. The subtracter 23 calculates a deviation ΔE between the correction command value Edc2 and the DC output voltage Edc, and the DC voltage regulator 24 generates an effective current command Id according to the deviation ΔE. The switching signal generation circuit 25 generates a signal for turning on and off the transistor of the PWM rectifier to make the deviation ΔE zero based on the effective current command Id.
[Selection] Figure 2

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、交流を直流に変換して直流電力を得る電力変換装置(コンバータ)の出力制御装置に関し、特に、順変換回路に半導体スイッチング素子を含むPWM整流器の出力制御方法、およびその出力制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
この種のPWM整流器の出力制御装置としては、例えば図4に示すものが知られている。
この出力制御装置では、図5(A)に示すようなPWM整流器(図示せず)の直流出力電流Idcが乗算器1に入力されるが、その直流出力電流Idcは図示しない電流センサで検出されたものである。乗算器1は、その直流出力電流Idcに補正ゲインKを乗算し、これをPWM整流器の直流出力電圧の指令値(目標値)Edc1の垂下量Edccmpとして減算器2に出力する。
【0003】
減算器2は、直流出力電圧の指令値Edc1からその垂下量Edccmpを減算してその指令値Edc1を補正し、この補正された補正指令値をEdc2として減算器3に出力する(図5(B)参照)。減算器3は、その補正された直流出力電圧の補正指令値Edc2とPWM整流器の直流出力電圧Edcとの偏差ΔEを求め、この求めた偏差ΔEを直流電圧調節器4に出力する。
【0004】
直流電圧調節器4は、その偏差ΔEに応じて有効電流指令Idを生成し、この生成した有効電流指令Idをスイッチング信号生成回路5に出力する。スイッチング信号生成回路5は、その有効電流指令Idに基づいて、上記の偏差ΔEを零にするためにPWM整流器を構成するトランジスタをオンオフするスイッチング信号を生成する。
【0005】
このスイッチング信号がPWM整流器を構成するトランジスタに供給されるので、トランジスタがオンオフ制御される。この結果、PWM整流器の直流出力電圧Edcが、補正指令値Edc2になるように制御される。
このため、PWM整流器に接続される負荷にリアクトルとコンデンサが存在すると、PWM整流器の出力側に内蔵するコンデンサとの間に共振が発生するが、その直列共振が発生した場合にそれを抑えることができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のPWM整流器の出力制御装置では、図4に示すように、直流出力電流Idcに補正ゲインKを乗算し、これにより直流出力電圧の指令値Edc1を補正して直流出力電圧の補正指令値Edc2を求めるようにしている。
このため、図5に示すように、上記の共振が発生していない定常状態において、直流出力電圧の指令値Edc1とその補正指令値Edc2との間に偏差ΔEdcが残る。その結果、従来のPWM整流器の出力制御装置では、共振が発生する場合にはその共振を抑えることができるが、上記の偏差ΔEdcが残るために、PWM整流器の直流出力電圧の制御を高精度で行うことができないという不都合があった。
【0007】
そこで、本発明の目的は、上記の点に鑑み、PWM整流器の出力側で発生する共振を抑えることができる上に、共振が発生していない定常時に、PWM整流器の直流出力電圧を高精度に制御できるようにしたPWM整流器の出力制御方法、およびその出力制御装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するために、請求項1および請求項2に記載の各発明は、以下のように構成した。
すなわち、請求項1に記載の発明は、交流を直流に変換して直流電力を生成するとともに、スイッチング制御により直流出力電圧を制御する半導体スイッチング素子を含むPWM整流器の出力制御方法であって、前記PWM整流器から出力される直流出力電流の時間的な変化を検出し、その時間的な変化があるときにその変化の程度に応じた補正値を求めるようにし、前記PWM整流器から出力される直流出力電圧の目標値を、その求めた補正値で補正し、この補正された目標値と前記PWM整流器の直流出力電圧との偏差を求め、この求めた偏差が零になるように、前記半導体スイッチング素子のスイッチング制御を行うようにしたことを特徴とするものである。
【0009】
請求項2に記載の発明は、交流を直流に変換して直流電力を生成するとともに、スイッチング制御により直流出力電圧を制御する半導体スイッチング素子を含むPWM整流器の出力制御装置であって、前記PWM整流器の直流出力電流の時間的な変化を求め、その時間的な変化があるときにその変化の程度に応じた補正値を持つ補正信号を生成して出力する変化率演算手段と、前記PWM整流器の直流出力電圧の目標値を前記変化率算出手段の補正信号で補正する目標値補正手段と、前記目標値補正手段で補正された目標値と前記PWM整流器の直流出力電圧との偏差を求める偏差算出手段と、前記偏差算出手段で求めた偏差に応じて、その偏差が零となるように前記半導体スイッチング素子をスイッチングさせる信号を生成するスイッチング信号生成手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【0010】
このように本発明では、PWM整流器の直流出力電流を検出し、この検出した直流出力電流からその時間的な変化を求め、その時間的な変化があるときにはその変化に応じた補正値を求め、その求めた補正値でPWM整流器の直流出力電圧の目標値(指令値)を補正するようにした。
このため、PWM整流器の直流出力電圧の目標値が補正されるのは、PWM整流器で検出される直流出力電流が変化している期間のみとなる。
【0011】
この結果、本発明によれば、PWM整流器の負荷の接続時に発生する共振を抑えることができる上に、共振が発生していない定常時には、PWM整流器の直流出力電圧を目標値に制御することができ、その直流出力電圧の制御の高精度化を図ることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
本発明に係るPWM整流器の出力制御装置は図2に示すように構成されるが、この出力制御装置は、例えば図1に示すようなPWM整流器の出力制御を行うものであるので、まず、制御対象であるPWM整流器の構成について説明する。
【0013】
PWM整流器は、例えば3相全波整流を行うものであり、図1に示すように、トランス11と、交流−直流変換器(インバータ)12と、平滑コンデンサC1と、出力端子13、14とを少なくとも備え、その出力端子13、14に負荷15が接続されるようになっている。
交流−直流変換器12は、トランス11などを介して3相の交流電源16に接続され、3相の交流を直流に変換(整流)するものであり、このために整流ダイオードD1〜D6を備えている。また、整流ダイオードD1〜D6の両端には、半導体スイッチング素子としてのトランジスタQ1〜Q6が逆並列に接続されている。
【0014】
トランジスタQ1〜Q6は、図2に示す出力制御装置17からのスイッチング信号でオンオフ制御され、これにより出力端子13、14に発生する直流出力電圧Edcが後述のように一定値に制御されるようになっている。
交流−直流変換器12の直流出力側には、平滑コンデンサC1が接続されている。出力端子13、14に接続される負荷15は、抵抗Rの他にリアクトルL1やコンデンサC2を含んでいる。
【0015】
次に、本発明に係るPWM整流器の出力制御装置の実施形態について、図2を参照して説明する。
この出力制御装置17は、図2に示すように、電流変化率演算器20と、乗算器21と、減算器22と、減算器23と、直流電圧調節器(AVR)24と、スイッチング信号生成回路25とを備えている。
【0016】
ここで、本発明の変化率算出手段は電流変化率演算器20に、目標値補正手段は減算器22に、偏差算出手段は減算器23に、スイッチング信号生成手段はスイッチング信号生成回路25などに、それぞれ相当する。
電流変化率演算器20は、図1に示すPWM整流器の直流出力電流Idcを検出する電流センサ(図示せず)が検出する直流出力電流Idcが入力されるようになっている。そして、電流変化率演算器20は、その直流出力電流Idcの時間的な変化率を演算し、その電流変化率に比例した補正信号を生成して乗算器21に出力するようになっている。
【0017】
乗算器21は、その補正信号に補正ゲインKを乗算し、これをPWM整流器の直流出力電圧の指令値(目標値)Edc1の垂下量Edccmpとして減算器22に出力するようになっている。
減算器22は、直流出力電圧の指令値Edc1からその垂下量Edccmpを減算してその指令値Edc1を補正し、その補正された補正指令値をEdc2として減算器23に出力するようになっている。
【0018】
減算器23は、その補正された直流出力電圧の補正指令値Edc2とPWM整流器からの直流出力電圧Edcとの偏差ΔEを求め、この求めた偏差ΔEを直流電圧調節器24に出力するようになっている。
直流電圧調節器24は、その偏差ΔEに応じて有効電流指令Idを生成し、この生成した有効電流指令Idをスイッチング信号生成回路25に出力するようになっている。
【0019】
スイッチング信号生成回路25は、その有効電流指令Idに基づいて、上記の偏差ΔEを零にするためにPWM整流器を構成するトランジスタQ1〜Q6をオンオフするスイッチング信号(PWM信号)を生成し、これを図1の各トランジスタQ1〜Q6の入力側にそれぞれ供給するようになっている。
次に、このような構成からなる出力制御装置17によるPWM整流器の出力制御例について、図1〜図3を参照して説明する。
【0020】
図示しない電流センサが、例えば図3(A)に示すようなPWM整流器の直流出力電流Idcを検出し、これが電流変化率演算器20に入力される。電流変化率演算器20は、その検出された直流出力電流Idcの時間的な変化率を演算し、その電流変化率に比例した補正信号(補償信号)を生成し、この生成された補正信号が乗算器21に出力される。
【0021】
ここで、補正信号は、上記のように直流出力電流Idcの時間的な変化率を演算し、その電流変化率に比例したものとして生成する。しかし、補正信号は、その時間的な変化を求め、その時間の変化がある場合にその変化に応じた補正値を持ち、変化がないときには出力されない信号であれば良い。
補正信号は、乗算器21で補正ゲインKが乗じら、PWM整流器の直流出力電圧の指令値Edc1の垂下量Edccmpとして減算器2に出力される。
【0022】
減算器22には、PWM整流器の直流出力電圧の指令値Edc1が入力されるが、その指令値Edc1は、乗算器21からの垂下量Edccmpの分だけ減算されてその指令値Edc1が補正され、この補正された補正指令値はEdc2として減算器23に出力される。この補正指令値はEdc2の一例を示すと、図3(B)に示すようになる。
【0023】
ここで、直流出力電流Idcが変化しないときには、電流変化率演算器20から補正信号が出力されないので、図3(B)に示すように、直流出力電圧の指令値Edc1は補正されず、Edc2=Edc1となる。
減算器23は、その補正された直流出力電圧の補正指令値Edc2と、PWM整流器の直流出力電圧Edcとの偏差ΔEを求め、この求めた偏差ΔEは直流電圧調節器24に出力される。。
【0024】
直流電圧調節器24は、その偏差ΔEに応じて所定の有効電流指令Idを生成し、この生成された有効電流指令Idはスイッチング信号生成回路25に出力される。
スイッチング信号生成回路25は、その有効電流指令Idに基づいて、上記の偏差ΔEを零にするためにPWM整流器を構成するトランジスタをオンオフするスイッチング信号を生成し、これが図1の各トランジスタQ1〜Q6の入力側にそれぞれ供給される。
【0025】
これにより、トランジスタがオンオフ制御され、PWM整流器の出力直流電圧が、補正指令値Edc2になるように制御される。
以上説明したように、この実施形態では、PWM整流器の直流出力電流Idcを検出し、この検出した直流出力電流Idcからその時間的な変化率を求め、この電流変化率に比例した補正量を求め、PWM整流器の直流出力電圧の指令値Edc1からその補正量を減算してその指令値Edc1を補正するようにした。
【0026】
このため、図3に示すように、PWM整流器の直流出力電圧の指令値Edc1が補正されるのは、PWM整流器で検出される直流出力電流Idcが変化している期間のみである。
従って、直流出力電流Idcが変化しない定常時には、図3に示すように、減算器22から出力される補正指令値Edc2は補正されずに指令値Edc1のままとなり、この指令値Edc1になるようにWM整流器の直流出力電圧Edcが制御される。
【0027】
従って、この実施形態によれば、PWM整流器の出力側で発生する共振を抑えることができる上に、共振が発生していない定常時には、PWM整流器の直流出力電圧を指令値に制御でき、その直流出力電圧の制御の高精度化を図ることができる。
【0028】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、PWM整流器の出力側で発生する共振を抑えることができる上に、共振が発生していない定常時には、PWM整流器の直流出力電圧を高精度で制御できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のPWM整流器の出力制御装置で制御されるPWM整流器の構成例を示す回路図である。
【図2】本発明のPWM整流器の出力制御装置の実施形態の構成例を示すブロック図である。
【図3】図2のブロック図の主要部の波形例を示す波形図である。
【図4】従来のPWM整流器の出力制御装置の構成例を示すブロック図である。
【図5】図4のブロック図の主要部の波形例を示す波形図である。
【符号の説明】
D1〜D6 ダイオード
Q1〜Q6 トランジスタ
C1 平滑コンデンサ
11 トランス
12 交流−直流変換器
15 負荷
16 交流電源
17 出力制御装置
20 電流変化率演算器
21 乗算器
22、23 減算器
24 直流電圧調節器
25 スイッチング信号生成回路
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an output control device of a power conversion device (converter) that obtains DC power by converting AC to DC, and more particularly to an output control method of a PWM rectifier including a semiconductor switching element in a forward conversion circuit, and an output control device thereof. It is about.
[0002]
[Prior art]
As an output control device of this kind of PWM rectifier, for example, the one shown in FIG. 4 is known.
In this output control device, a DC output current Idc of a PWM rectifier (not shown) as shown in FIG. 5A is input to the multiplier 1, and the DC output current Idc is detected by a current sensor (not shown). It is a thing. The multiplier 1 multiplies the DC output current Idc by a correction gain K, and outputs the result to the subtractor 2 as a droop amount Edccmp of a command value (target value) Edc1 of the DC output voltage of the PWM rectifier.
[0003]
The subtracter 2 corrects the command value Edc1 by subtracting the droop amount Edccmp from the command value Edc1 of the DC output voltage, and outputs the corrected command value Edc2 to the subtractor 3 (FIG. 5B )reference). The subtracter 3 obtains a deviation ΔE between the corrected command value Edc2 of the corrected DC output voltage and the DC output voltage Edc of the PWM rectifier, and outputs the obtained difference ΔE to the DC voltage regulator 4.
[0004]
The DC voltage regulator 4 generates an effective current command Id according to the deviation ΔE, and outputs the generated effective current command Id to the switching signal generation circuit 5. The switching signal generation circuit 5 generates a switching signal for turning on / off a transistor constituting a PWM rectifier to make the above-mentioned deviation ΔE zero based on the effective current command Id.
[0005]
Since this switching signal is supplied to the transistor constituting the PWM rectifier, the transistor is on / off controlled. As a result, the DC output voltage Edc of the PWM rectifier is controlled to become the correction command value Edc2.
For this reason, if a reactor and a capacitor are present in the load connected to the PWM rectifier, resonance occurs between the load and the built-in capacitor on the output side of the PWM rectifier. it can.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in a conventional output control device for a PWM rectifier, as shown in FIG. 4, a DC output current Idc is multiplied by a correction gain K, thereby correcting a DC output voltage command value Edc1 to correct a DC output voltage correction command. The value Edc2 is determined.
For this reason, as shown in FIG. 5, in the steady state in which the above-mentioned resonance does not occur, a deviation ΔEdc remains between the DC output voltage command value Edc1 and its correction command value Edc2. As a result, in the conventional PWM rectifier output control device, when resonance occurs, the resonance can be suppressed. However, since the above-mentioned deviation ΔEdc remains, the DC output voltage control of the PWM rectifier can be controlled with high accuracy. There was a disadvantage that it could not be performed.
[0007]
In view of the above, an object of the present invention is to suppress the resonance generated on the output side of the PWM rectifier, and to precisely control the DC output voltage of the PWM rectifier in a steady state where no resonance occurs. An object of the present invention is to provide an output control method of a PWM rectifier and an output control device for controlling the output.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems and achieve the object of the present invention, each of the inventions according to claims 1 and 2 is configured as follows.
That is, the invention according to claim 1 is an output control method for a PWM rectifier including a semiconductor switching element that controls a DC output voltage by switching control while generating DC power by converting AC to DC. A temporal change in the DC output current output from the PWM rectifier is detected, and when there is a temporal change, a correction value corresponding to the degree of the change is obtained, and the DC output output from the PWM rectifier is detected. A target value of the voltage is corrected by the obtained correction value, a deviation between the corrected target value and the DC output voltage of the PWM rectifier is obtained, and the semiconductor switching element is set so that the obtained deviation becomes zero. Is performed.
[0009]
The invention according to claim 2 is an output control device for a PWM rectifier that includes a semiconductor switching element that converts DC to DC to generate DC power and controls a DC output voltage by switching control, wherein the PWM rectifier Change rate calculating means for calculating a temporal change in the DC output current of the PWM rectifier, generating and outputting a correction signal having a correction value corresponding to the degree of the temporal change, and the PWM rectifier. A target value correcting means for correcting a target value of the DC output voltage with a correction signal of the change rate calculating means, and a deviation calculation for obtaining a deviation between the target value corrected by the target value correcting means and the DC output voltage of the PWM rectifier. Means for generating a signal for switching the semiconductor switching element such that the deviation becomes zero in accordance with the deviation obtained by the deviation calculating means. It is characterized in that it comprises a signal generating means.
[0010]
As described above, in the present invention, the DC output current of the PWM rectifier is detected, the temporal change is obtained from the detected DC output current, and when there is a temporal change, a correction value corresponding to the change is obtained. The target value (command value) of the DC output voltage of the PWM rectifier is corrected by the obtained correction value.
For this reason, the target value of the DC output voltage of the PWM rectifier is corrected only during a period in which the DC output current detected by the PWM rectifier is changing.
[0011]
As a result, according to the present invention, it is possible to suppress the resonance that occurs when the load of the PWM rectifier is connected, and to control the DC output voltage of the PWM rectifier to the target value in a steady state where no resonance occurs. The DC output voltage can be controlled with higher accuracy.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The output control device of the PWM rectifier according to the present invention is configured as shown in FIG. 2. This output control device controls the output of the PWM rectifier as shown in FIG. 1, for example. The configuration of the target PWM rectifier will be described.
[0013]
The PWM rectifier performs, for example, three-phase full-wave rectification, and includes a transformer 11, an AC-DC converter (inverter) 12, a smoothing capacitor C1, and output terminals 13 and 14, as shown in FIG. At least, a load 15 is connected to the output terminals 13 and 14 thereof.
The AC-DC converter 12 is connected to a three-phase AC power supply 16 via a transformer 11 or the like, and converts (rectifies) three-phase AC into DC. For this purpose, the AC-DC converter 12 includes rectifier diodes D1 to D6. ing. Transistors Q1 to Q6 as semiconductor switching elements are connected in anti-parallel to both ends of the rectifier diodes D1 to D6.
[0014]
The transistors Q1 to Q6 are turned on / off by a switching signal from the output control device 17 shown in FIG. 2, so that the DC output voltage Edc generated at the output terminals 13 and 14 is controlled to a constant value as described later. Has become.
A smoothing capacitor C1 is connected to the DC output side of the AC-DC converter 12. The load 15 connected to the output terminals 13 and 14 includes a reactor L1 and a capacitor C2 in addition to the resistor R.
[0015]
Next, an embodiment of an output control device for a PWM rectifier according to the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 2, the output control device 17 includes a current change rate calculator 20, a multiplier 21, a subtractor 22, a subtractor 23, a DC voltage regulator (AVR) 24, and a switching signal generator. And a circuit 25.
[0016]
Here, the change rate calculating means of the present invention is provided in the current change rate calculator 20, the target value correcting means is provided in the subtractor 22, the deviation calculating means is provided in the subtractor 23, the switching signal generating means is provided in the switching signal generating circuit 25 and the like. , Respectively.
The current change rate calculator 20 is configured to receive a DC output current Idc detected by a current sensor (not shown) for detecting the DC output current Idc of the PWM rectifier shown in FIG. The current change rate calculator 20 calculates the temporal change rate of the DC output current Idc, generates a correction signal proportional to the current change rate, and outputs the correction signal to the multiplier 21.
[0017]
The multiplier 21 multiplies the correction signal by the correction gain K, and outputs the result to the subtractor 22 as a droop amount Edccmp of the command value (target value) Edc1 of the DC output voltage of the PWM rectifier.
The subtracter 22 corrects the command value Edc1 by subtracting the droop amount Edccmp from the command value Edc1 of the DC output voltage, and outputs the corrected command value Edc2 to the subtractor 23. .
[0018]
The subtractor 23 calculates a deviation ΔE between the corrected DC output voltage correction command value Edc2 and the DC output voltage Edc from the PWM rectifier, and outputs the calculated deviation ΔE to the DC voltage regulator 24. ing.
The DC voltage regulator 24 generates an effective current command Id according to the deviation ΔE, and outputs the generated effective current command Id to the switching signal generation circuit 25.
[0019]
The switching signal generation circuit 25 generates a switching signal (PWM signal) for turning on and off the transistors Q1 to Q6 constituting the PWM rectifier in order to make the deviation ΔE zero based on the effective current command Id. The power is supplied to the input side of each of the transistors Q1 to Q6 in FIG.
Next, an example of output control of the PWM rectifier by the output control device 17 having such a configuration will be described with reference to FIGS.
[0020]
A current sensor (not shown) detects the DC output current Idc of the PWM rectifier as shown in FIG. 3A, for example, and this is input to the current change rate calculator 20. The current change rate calculator 20 calculates a temporal change rate of the detected DC output current Idc, generates a correction signal (compensation signal) proportional to the current change rate, and generates the correction signal. Output to the multiplier 21.
[0021]
Here, the correction signal is generated by calculating the temporal change rate of the DC output current Idc as described above and in proportion to the current change rate. However, the correction signal only needs to be a signal that determines the temporal change, has a correction value according to the change when the time changes, and is not output when there is no change.
The correction signal is multiplied by the correction gain K in the multiplier 21 and output to the subtractor 2 as a droop amount Edccmp of the command value Edc1 of the DC output voltage of the PWM rectifier.
[0022]
The command value Edc1 of the DC output voltage of the PWM rectifier is input to the subtractor 22, and the command value Edc1 is subtracted by the droop amount Edccmp from the multiplier 21 to correct the command value Edc1, This corrected command value is output to the subtractor 23 as Edc2. FIG. 3B shows an example of the correction command value Edc2.
[0023]
Here, when the DC output current Idc does not change, no correction signal is output from the current rate-of-change calculator 20, and as shown in FIG. 3B, the command value Edc1 of the DC output voltage is not corrected, and Edc2 = Edc1.
The subtracter 23 calculates a deviation ΔE between the corrected DC output voltage correction command value Edc2 and the DC output voltage Edc of the PWM rectifier, and the obtained deviation ΔE is output to the DC voltage regulator 24. .
[0024]
The DC voltage regulator 24 generates a predetermined effective current command Id according to the deviation ΔE, and the generated effective current command Id is output to the switching signal generation circuit 25.
The switching signal generation circuit 25 generates, based on the effective current command Id, a switching signal for turning on and off a transistor constituting the PWM rectifier to reduce the above-mentioned deviation ΔE to zero. , Respectively.
[0025]
As a result, the on / off control of the transistor is performed, and the output DC voltage of the PWM rectifier is controlled to be the correction command value Edc2.
As described above, in this embodiment, the DC output current Idc of the PWM rectifier is detected, the temporal change rate is obtained from the detected DC output current Idc, and the correction amount proportional to the current change rate is obtained. The correction value is subtracted from the command value Edc1 of the DC output voltage of the PWM rectifier to correct the command value Edc1.
[0026]
For this reason, as shown in FIG. 3, the command value Edc1 of the DC output voltage of the PWM rectifier is corrected only during a period in which the DC output current Idc detected by the PWM rectifier is changing.
Therefore, in a steady state in which the DC output current Idc does not change, as shown in FIG. 3, the correction command value Edc2 output from the subtractor 22 is not corrected and remains at the command value Edc1, and becomes equal to the command value Edc1. The DC output voltage Edc of the WM rectifier is controlled.
[0027]
Therefore, according to this embodiment, resonance generated on the output side of the PWM rectifier can be suppressed, and in a steady state where no resonance occurs, the DC output voltage of the PWM rectifier can be controlled to a command value, and the DC It is possible to improve the accuracy of the control of the output voltage.
[0028]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to suppress the resonance generated on the output side of the PWM rectifier, and to control the DC output voltage of the PWM rectifier with high accuracy in a steady state where no resonance occurs. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration example of a PWM rectifier controlled by an output control device for a PWM rectifier according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of an embodiment of an output control device of a PWM rectifier of the present invention.
3 is a waveform chart showing a waveform example of a main part of the block diagram of FIG. 2;
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of a conventional output control device for a PWM rectifier.
5 is a waveform chart showing a waveform example of a main part of the block diagram of FIG. 4;
[Explanation of symbols]
D1 to D6 Diode Q1 to Q6 Transistor C1 Smoothing capacitor 11 Transformer 12 AC-DC converter 15 Load 16 AC power supply 17 Output control device 20 Current change rate calculator 21 Multipliers 22, 23 Subtractor 24 DC voltage regulator 25 Switching signal Generation circuit

Claims (2)

交流を直流に変換して直流電力を生成するとともに、スイッチング制御により直流出力電圧を制御する半導体スイッチング素子を含むPWM整流器の出力制御方法であって、
前記PWM整流器から出力される直流出力電流の時間的な変化を検出し、その時間的な変化があるときにその変化の程度に応じた補正値を求めるようにし、
前記PWM整流器から出力される直流出力電圧の目標値を、その求めた補正値で補正し、
この補正された目標値と前記PWM整流器の直流出力電圧との偏差を求め、
この求めた偏差が零になるように、前記半導体スイッチング素子のスイッチング制御を行うようにしたことを特徴とするPWM整流器の出力制御方法。
An output control method for a PWM rectifier including a semiconductor switching element that converts an alternating current to a direct current to generate direct current power and controls a direct current output voltage by switching control,
Detecting a temporal change in the DC output current output from the PWM rectifier, and calculating a correction value according to the degree of the change when there is a temporal change;
A target value of the DC output voltage output from the PWM rectifier is corrected by the obtained correction value,
Calculating a deviation between the corrected target value and the DC output voltage of the PWM rectifier,
A method of controlling the output of a PWM rectifier, wherein switching control of the semiconductor switching element is performed so that the obtained deviation becomes zero.
交流を直流に変換して直流電力を生成するとともに、スイッチング制御により直流出力電圧を制御する半導体スイッチング素子を含むPWM整流器の出力制御装置であって、
前記PWM整流器の直流出力電流の時間的な変化を求め、その時間的な変化があるときにその変化の程度に応じた補正値を持つ補正信号を生成して出力する変化率演算手段と、
前記PWM整流器の直流出力電圧の目標値を前記変化率算出手段の補正信号で補正する目標値補正手段と、
前記目標値補正手段で補正された目標値と前記PWM整流器の直流出力電圧との偏差を求める偏差算出手段と、
前記偏差算出手段で求めた偏差に応じて、その偏差が零となるように前記半導体スイッチング素子をスイッチングさせる信号を生成するスイッチング信号生成手段と、
を備えたことを特徴とするPWM整流器の出力制御装置。
An output control device for a PWM rectifier including a semiconductor switching element that converts an alternating current into a direct current to generate a direct current power and controls a direct current output voltage by switching control,
Rate-of-change calculating means for determining a time-dependent change in the DC output current of the PWM rectifier, and generating and outputting a correction signal having a correction value according to the degree of the time-dependent change,
Target value correction means for correcting a target value of the DC output voltage of the PWM rectifier with a correction signal of the change rate calculation means;
Deviation calculating means for calculating a deviation between the target value corrected by the target value correcting means and the DC output voltage of the PWM rectifier;
Switching signal generating means for generating a signal for switching the semiconductor switching element such that the deviation becomes zero according to the deviation obtained by the deviation calculating means;
An output control device for a PWM rectifier, comprising:
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