[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2005080484A - Converting circuit, controller, and control program - Google Patents

Converting circuit, controller, and control program Download PDF

Info

Publication number
JP2005080484A
JP2005080484A JP2003311525A JP2003311525A JP2005080484A JP 2005080484 A JP2005080484 A JP 2005080484A JP 2003311525 A JP2003311525 A JP 2003311525A JP 2003311525 A JP2003311525 A JP 2003311525A JP 2005080484 A JP2005080484 A JP 2005080484A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
phase
variable
power
active power
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.)
Granted
Application number
JP2003311525A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4287223B2 (en
Inventor
Koji Toba
廣次 鳥羽
Yasuhiro Noro
康宏 野呂
Teruhiko Maeda
照彦 前田
Hiroshi Shioda
広 塩田
Shigeo Nomiya
成生 野宮
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba 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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2003311525A priority Critical patent/JP4287223B2/en
Publication of JP2005080484A publication Critical patent/JP2005080484A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4287223B2 publication Critical patent/JP4287223B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Ac-Ac Conversion (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a three-phase to single-phase converting circuit capable of independently setting the voltage of a three-phase circuit and the voltage of a single-phase circuit, and in which the output current of the three-phase circuit is brought into equilibrium even if a load on the single-phase circuit is varied, and a controller and a control program for the power converting circuit. <P>SOLUTION: This power converting circuit 1 includes: a variable capacitance impedance circuit 5 connected between terminals U and V and capable of controlling the current between the terminals U and V; a variable inductance impedance circuit 6 connected between terminals V and W and capable of controlling the current between the terminals V and W; a first variable resistor circuit 7 connected in parallel to the variable capacitance impedance circuit 5 and capable of controlling the current between the terminals U and V; a second variable resistor circuit 8 connected in parallel to the variable capacitance impedance circuit 6 and capable of controlling the current between the terminals V and W; a first switch 17 capable of switching and connecting one terminal of a primary winding 13 of a first single-phase transformer 11; and a second switch 18 capable of switching and connecting one terminal of a primary winding 15 of a second single-phase transformer 12. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、三相−単相の変換回路、およびこの変換回路を構成する素子を操作して電流制御を行う制御装置、および制御プログラムに関する。   The present invention relates to a three-phase / single-phase conversion circuit, a control device that performs current control by operating elements constituting the conversion circuit, and a control program.

例えば、商用周波数単相交流方式を採用する交流電気鉄道においては、三相電力系統から大容量の単相電力を受電する際の不平衡を低減するため、スコット結線変圧器が用いられている。しかし、スコット結線変圧器は、本質的に三相−二相変換用の変圧器であるため、そのM座変圧器およびT座変圧器の二次電圧は互いに90°の位相差を有しており、これらM座、T座変圧器の二次巻線を直列接続しても単相三線方式として利用することができない。   For example, in an AC electric railway that employs a commercial frequency single-phase AC system, a Scott connection transformer is used to reduce unbalance when receiving large-capacity single-phase power from a three-phase power system. However, since the Scott connection transformer is essentially a transformer for three-phase to two-phase conversion, the secondary voltage of the M-seat transformer and the T-seat transformer has a phase difference of 90 ° from each other. Even if the secondary windings of these M-seat and T-seat transformers are connected in series, they cannot be used as a single-phase three-wire system.

また、M座、T座両変圧器の各二次側にそれぞれ負荷容量と力率とが同一である単相負荷を接続した場合にのみ三相側の電流が平衡するため、単相負荷を均等にM座、T座両変圧器の各二次側に振り分ける必要がある。そのためスコット結線変圧器は、実際上、三相回路と単相回路とを連結する電気回路としては使い辛い面がある。   In addition, the current on the three-phase side is balanced only when a single-phase load having the same load capacity and power factor is connected to each secondary side of both the M-seat and T-seat transformers. It is necessary to distribute equally to each secondary side of both M-seat and T-seat transformers. Therefore, the Scott connection transformer is practically difficult to use as an electric circuit for connecting a three-phase circuit and a single-phase circuit.

一方、三相回路と単相回路とを連結する回路として、スタインメッツ回路と称される構成が知られている。このスタインメッツ回路は、相順がUVWである三相電源(三相回路)のU相、V相間にコンデンサを接続し、V相、W相間にリアクトルを接続し、W相、U相間に抵抗(単相回路)を接続した回路構成を有している。そして、これらコンデンサ、リアクトルおよび抵抗の各インピーダンスを適切な値に設定することによって、三相回路に流れる相電流を平衡電流とすることができる。   On the other hand, a configuration called a Steinmetz circuit is known as a circuit that connects a three-phase circuit and a single-phase circuit. This Steinmetz circuit connects a capacitor between the U phase and V phase of a three-phase power supply (three-phase circuit) whose phase sequence is UVW, connects a reactor between the V phase and the W phase, and resistance between the W phase and the U phase. (Single-phase circuit) is connected. And the phase current which flows into a three-phase circuit can be made into an equilibrium current by setting each impedance of these capacitor | condenser, a reactor, and resistance to an appropriate value.

このスタインメッツ回路は、本質的に三相−単相変換用の回路であるため、スコット結線変圧器とは異なり、単相負荷である抵抗を2つに分割する(振り分ける)必要はない。しかし、三相電源の出力電圧と抵抗に印加される電圧とをそれぞれ独立して決めることができないため、その適用可能な回路はごく限られたものとなっていた。
特開2001−347355号公報 特開2001−144703号公報
Since this Steinmetz circuit is essentially a circuit for three-phase to single-phase conversion, unlike a Scott connection transformer, it is not necessary to divide (distribute) a resistance that is a single-phase load into two. However, since the output voltage of the three-phase power source and the voltage applied to the resistor cannot be determined independently, the applicable circuits are very limited.
JP 2001-347355 A JP 2001-144703 A

解決しようとする問題点は、三相−単相変換を行うV結線方式の電気回路において、単相回路側の負荷量が変化した時に、従来の変換回路では三相回路側の出力電流が不平衡となる点であり、三相−単相変換回路であって三相回路の電圧と単相回路の電圧とをそれぞれ独立して設定可能で、かつ、単相回路の負荷が変化しても、三相回路の出力電流が平衡となる変換回路、およびこの変換回路の三相回路の出力電流が平衡となるよう制御する制御装置、および制御プログラムを提供することを目的とする。   The problem to be solved is that, in a V-connection type electric circuit that performs three-phase to single-phase conversion, when the load amount on the single-phase circuit side changes, the output current on the three-phase circuit side is not correct in the conventional conversion circuit. It is a point that is balanced, it is a three-phase to single-phase conversion circuit, the voltage of the three-phase circuit and the voltage of the single-phase circuit can be set independently, and even if the load of the single-phase circuit changes An object of the present invention is to provide a conversion circuit in which the output current of the three-phase circuit is balanced, a control device for controlling the output current of the three-phase circuit of the conversion circuit to be balanced, and a control program.

上記目的を達成するために、本発明は、三相電力を第1単相変圧器と第2単相変圧器とによって単相電力に変換し、当該単相電力をそれぞれ第1単相回路、および第2単相回路に供給するスコット結線方式の変換回路であって、端子U、V間に接続され、前記第1単相回路と前記第2単相回路が負荷回路であるか電源回路であるか、および前記第1単相回路と前記第2単相回路の有効電力消費量の大小に応じて、端子U、V間の電流を制御可能な可変容量性インピーダンス回路と、端子V、W間に接続され、前記第1単相回路と前記第2単相回路が負荷回路であるか電源回路であるか、および前記第1単相回路と前記第2単相回路の有効電力消費量の大小に応じて、端子V、W間の電流を制御可能な可変誘導性インピーダンス回路と、前記可変容量性インピーダンス回路に並列に接続され、前記第1単相回路と前記第2単相回路が負荷回路であるか電源回路であるか、および前記第1単相回路と前記第2単相回路の有効電力消費量の大小に応じて、端子U、V間の電流を制御可能な第1可変抵抗回路と、前記可変誘導性インピーダンス回路に並列に接続され、前記第1単相回路と前記第2単相回路が負荷回路であるか電源回路であるか、および前記第1単相回路と前記第2単相回路の有効電力消費量の大小に応じて、端子V、W間の電流を制御可能な第2可変抵抗回路と、前記第1単相回路と前記第2単相回路が、負荷回路であるか電源回路であるかによって、前記第1単相変圧器の一次巻線の一方の端子を端子Vまたは端子Wに切り替えて接続可能な第1切替器と、前記第1単相回路と前記第2単相回路が、負荷回路であるか電源回路であるかによって、前記第2単相変圧器の一次巻線の一方の端子を端子Uまたは端子Vに切り替えて接続可能な第2切替器とを備えることを特徴とする。   To achieve the above object, the present invention converts three-phase power into single-phase power by a first single-phase transformer and a second single-phase transformer, and each single-phase power is converted into a first single-phase circuit, And a Scott connection type conversion circuit for supplying to the second single-phase circuit, connected between terminals U and V, wherein the first single-phase circuit and the second single-phase circuit are load circuits or power supply circuits. And a variable capacitive impedance circuit capable of controlling the current between the terminals U and V according to the amount of active power consumption of the first single-phase circuit and the second single-phase circuit, and the terminals V and W The first single-phase circuit and the second single-phase circuit are load circuits or power supply circuits, and the active power consumption of the first single-phase circuit and the second single-phase circuit A variable inductive impedance circuit capable of controlling the current between terminals V and W according to the size, Connected in parallel to the capacitive impedance circuit, and whether the first single-phase circuit and the second single-phase circuit are load circuits or power supply circuits, and the first single-phase circuit and the second single-phase circuit A first variable resistance circuit capable of controlling the current between the terminals U and V according to the amount of active power consumption, and the variable inductive impedance circuit connected in parallel, the first single-phase circuit and the second The current between terminals V and W can be controlled according to whether the single-phase circuit is a load circuit or a power supply circuit, and the amount of active power consumption of the first single-phase circuit and the second single-phase circuit. Depending on whether the second variable resistance circuit, the first single-phase circuit and the second single-phase circuit are load circuits or power supply circuits, one terminal of the primary winding of the first single-phase transformer A first switcher that can be connected to a terminal V or a terminal W, and the first single phase Depending on whether the path and the second single-phase circuit are a load circuit or a power supply circuit, one terminal of the primary winding of the second single-phase transformer can be switched to a terminal U or a terminal V and connected. And a two-switching device.

また、前記可変容量性インピーダンス回路は、可変容量性インピーダンスと電流をオン/オフ可能なスイッチング素子とが直列に接続されて構成され、前記可変誘導性インピーダンス回路は、可変誘導性インピーダンスと電流をオン/オフ可能なスイッチング素子とが直列に接続されて構成され、前記第1可変抵抗回路および前記第2可変抵抗回路は、抵抗と電流をオン/オフ可能なスイッチング素子とが直列に接続されて構成される。   The variable capacitive impedance circuit is configured by connecting a variable capacitive impedance and a switching element capable of turning on / off current in series, and the variable inductive impedance circuit turns on variable inductive impedance and current. The first variable resistance circuit and the second variable resistance circuit are configured by connecting a resistance and a switching element capable of turning on / off a current in series. Is done.

また、上記目的を達成するために、本発明は、上記変換回路を制御する制御装置であって、前記第1単相回路が有効電力を消費しているか供給しているかを検出する第1単相回路状態検出手段と、前記第2単相回路が有効電力を消費しているか供給しているかを検出する第2単相回路状態検出手段と、前記第1単相回路状態検出手段と前記第2単相回路状態検出手段との検出結果に従って、前記第1切替器と前記第2切替器の接続を切り替える回路切替信号を出力する回路切替手段と、前記第1単相回路状態検出手段と前記第2単相回路状態検出手段との検出結果に従って、前記可変容量性インピーダンス回路、前記可変誘導性インピーダンス回路、前記第1可変抵抗回路および第2可変抵抗回路を制御する制御信号を出力する制御切替手段とを備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention provides a control device for controlling the conversion circuit, wherein the first single-phase circuit detects whether or not active power is consumed or supplied. Phase circuit state detection means, second single phase circuit state detection means for detecting whether the second single phase circuit is consuming or supplying active power, the first single phase circuit state detection means, and the first Circuit switching means for outputting a circuit switching signal for switching the connection between the first switch and the second switch according to the detection result of the two single-phase circuit state detection means, the first single-phase circuit state detection means, and the Control switching for outputting a control signal for controlling the variable capacitive impedance circuit, the variable inductive impedance circuit, the first variable resistance circuit, and the second variable resistance circuit in accordance with a detection result with the second single-phase circuit state detection means. means Characterized in that it comprises a.

また、前記制御切替手段は、前記第1単相回路が有効電力を消費していると検出された場合に、前記第1単相変圧器には単相負荷が接続されているとして、前記第1単相回路の有効電力量を検出する第1負荷有効電力検出手段と、前記第2単相回路が有効電力を消費していると検出された場合に、前記第2単相変圧器には単相負荷が接続されているとして、前記第2単相回路の有効電力量を検出する第2負荷有効電力検出手段と、検出された両有効電力量から、前記可変容量性インピーダンス回路と前記可変誘導性インピーダンス回路で補償する無効電力量、および前記第1可変抵抗回路と前記第2可変抵抗回路で補償する有効電力量を算出する補償量演算手段と、算出された各電力補償量から前記可変容量性インピーダンス回路、および前記第1可変抵抗回路にそれぞれ直列に接続されるスイッチング素子の点弧角を決定するUV間点弧角決定手段と、算出された各電力補償量から前記可変誘導性インピーダンス回路、および前記第2可変抵抗回路にそれぞれ直列に接続されるスイッチング素子の点弧角を決定するVW間点弧角決定手段と、端子UV間と端子VW間のそれぞれの線間電圧を検出する電圧検出手段と、検出された各線間電圧の位相をそれぞれ検出する位相検出手段と、検出された端子UV間の線間電圧位相に対してUV間点弧角決定手段によって決定された点弧角で、前記可変容量性インピーダンス回路および前記第1可変抵抗回路に直列に接続されるスイッチング素子を点弧する制御信号を出力するUV間パルス制御手段と、検出された端子VW間の線間電圧位相に対してVW間点弧角決定手段によって決定された点弧角で、前記可変誘導性インピーダンス回路および前記第2可変抵抗回路に直列に接続されるスイッチング素子を点弧する制御信号を出力するVW間パルス制御手段とを備える。   Further, the control switching means is configured to assume that a single-phase load is connected to the first single-phase transformer when it is detected that the first single-phase circuit is consuming active power. A first load active power detecting means for detecting an active power amount of one single-phase circuit; and when the second single-phase circuit detects that the second single-phase circuit is consuming active power, Assuming that a single-phase load is connected, second load active power detection means for detecting the active power amount of the second single-phase circuit, and the variable capacitive impedance circuit and the variable from the detected both active power amounts Compensation amount calculating means for calculating the reactive power amount compensated by the inductive impedance circuit and the effective power amount compensated by the first variable resistance circuit and the second variable resistance circuit, and the variable amount from the calculated power compensation amounts. Capacitive impedance circuit, and front Inter-UV firing angle determining means for determining the firing angle of the switching elements connected in series to the first variable resistance circuit, the variable inductive impedance circuit from the calculated power compensation amounts, and the second variable VW firing angle determining means for determining the firing angle of the switching elements connected in series to the resistance circuit, and voltage detecting means for detecting the respective line voltages between the terminals UV and VW, respectively. And the variable capacitive impedance at a firing angle determined by the UV firing angle determining means with respect to the detected line voltage phase between the terminals UV. A line voltage level between the UV pulse control means for outputting a control signal for firing the circuit and the switching element connected in series to the first variable resistance circuit, and the detected terminal VW VW for outputting a control signal for igniting the switching element connected in series to the variable inductive impedance circuit and the second variable resistance circuit at the firing angle determined by the VW firing angle determining means. Inter-pulse control means.

さらに、前記制御切替手段は、前記第1単相回路が有効電力を供給していると検出された場合に、前記第1単相変圧器には単相電源が接続されているとして、前記第1単相回路の有効電力量を検出する第1電源有効電力検出手段と、前記第2単相回路が有効電力を消費していると検出された場合に、前記第2単相変圧器には単相電源が接続されているとして、前記第2単相回路の有効電力量を検出する第2電源有効電力検出手段とを備える。   Further, the control switching means is configured to assume that a single-phase power source is connected to the first single-phase transformer when it is detected that the first single-phase circuit supplies active power. A first power source active power detecting means for detecting an active power amount of one single phase circuit; and when the second single phase circuit detects that the second single phase circuit is consuming active power, Assuming that a single-phase power source is connected, a second power source active power detecting means for detecting an active power amount of the second single-phase circuit is provided.

また、上記目的を達成するために、本発明は、上記変換回路を制御するコンピュータ上で動作する制御プログラムであって、コンピュータを、前記第1単相回路が有効電力を消費しているか供給しているかを検出する第1単相回路状態検出手段と、前記第2単相回路が有効電力を消費しているか供給しているかを検出する第2単相回路状態検出手段と、前記第1単相回路状態検出手段と前記第2単相回路状態検出手段との検出結果に従って、前記第1切替器と前記第2切替器の接続を切り替える回路切替信号を出力する回路切替手段と、前記第1単相回路状態検出手段と前記第2単相回路状態検出手段との検出結果に従って、前記可変容量性インピーダンス回路、前記可変誘導性インピーダンス回路、前記第1可変抵抗回路および第2可変抵抗回路を制御する制御信号を出力する制御切替手段として機能させることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention provides a control program that operates on a computer that controls the conversion circuit, and supplies the computer with whether the first single-phase circuit is consuming active power. First single-phase circuit state detecting means for detecting whether the second single-phase circuit is consuming or supplying active power, and the first single-phase circuit state detecting means for detecting whether the second single-phase circuit is consuming or supplying active power. Circuit switching means for outputting a circuit switching signal for switching the connection between the first switch and the second switch according to the detection results of the phase circuit state detection means and the second single-phase circuit state detection means, and the first According to the detection results of the single-phase circuit state detection means and the second single-phase circuit state detection means, the variable capacitive impedance circuit, the variable inductive impedance circuit, the first variable resistance circuit, and the second variable resistance Characterized in that to function as the control switching means for outputting a control signal for controlling the circuit.

また、前記制御プログラムは、コンピュータを、前記第1単相回路が有効電力を消費していると検出された場合に、前記第1単相変圧器には単相負荷が接続されているとして、前記第1単相回路の有効電力量を検出する第1負荷有効電力検出手段と、前記第2単相回路が有効電力を消費していると検出された場合に、前記第2単相変圧器には単相負荷が接続されているとして、前記第2単相回路の有効電力量を検出する第2負荷有効電力検出手段と、検出された両有効電力量から、前記可変容量性インピーダンス回路と前記可変誘導性インピーダンス回路で補償する無効電力量、および前記第1可変抵抗回路と前記第2可変抵抗回路で補償する有効電力量を算出する補償量演算手段と、算出された各電力補償量から前記可変容量性インピーダンス回路、および前記第1可変抵抗回路にそれぞれ直列に接続されるスイッチング素子の点弧角を決定するUV間点弧角決定手段と、算出された各電力補償量から前記可変誘導性インピーダンス回路、および前記第2可変抵抗回路にそれぞれ直列に接続されるスイッチング素子の点弧角を決定するVW間点弧角決定手段と、端子UV間と端子VW間のそれぞれの線間電圧を検出する電圧検出手段と、検出された各線間電圧の位相をそれぞれ検出する位相検出手段と、検出された端子UV間の線間電圧位相に対してUV間点弧角決定手段によって決定された点弧角で、前記可変容量性インピーダンス回路および前記第1可変抵抗回路に直列に接続されるスイッチング素子を点弧する制御信号を出力するUV間パルス制御手段と、検出された端子VW間の線間電圧位相に対してVW間点弧角決定手段によって決定された点弧角で、前記可変誘導性インピーダンス回路および前記第2可変抵抗回路に直列に接続されるスイッチング素子を点弧する制御信号を出力するVW間パルス制御手段として機能させる。   In addition, the control program assumes that a single-phase load is connected to the first single-phase transformer when the computer detects that the first single-phase circuit is consuming active power. First load active power detecting means for detecting the amount of active power of the first single-phase circuit; and the second single-phase transformer when it is detected that the second single-phase circuit is consuming active power. Is connected to a single-phase load, the second load active power detecting means for detecting the active power amount of the second single-phase circuit, and the variable capacitive impedance circuit from the detected both active power amounts, Compensation amount calculation means for calculating the reactive power amount compensated by the variable inductive impedance circuit and the active power amount compensated by the first variable resistance circuit and the second variable resistance circuit, and the calculated power compensation amounts Said variable capacitive impeder An inter-UV ignition angle determining means for determining an ignition angle of a switching element connected in series to each of the first variable resistance circuit, and the variable inductive impedance circuit from each calculated power compensation amount, And VW firing angle determining means for determining the firing angle of the switching elements connected in series to the second variable resistance circuit, and voltage detection for detecting the respective line voltages between the terminals UV and VW. Means, phase detection means for detecting the phase of each detected line voltage, and the ignition angle determined by the UV ignition angle determination means for the detected line voltage phase between the terminals UV, Pulse control means between UV for outputting a control signal for firing a switching element connected in series to the variable capacitive impedance circuit and the first variable resistance circuit, and a detected terminal A switching element connected in series to the variable inductive impedance circuit and the second variable resistance circuit is ignited at an ignition angle determined by a VW ignition angle determining means with respect to a line voltage phase between W It functions as pulse control means between VWs that outputs a control signal.

さらに、前記制御プログラムは、コンピュータを、前記第1単相回路が有効電力を供給していると検出された場合に、前記第1単相変圧器には単相電源が接続されているとして、前記第1単相回路の有効電力量を検出する第1電源有効電力検出手段と、前記第2単相回路が有効電力を消費していると検出された場合に、前記第2単相変圧器には単相電源が接続されているとして、前記第2単相回路の有効電力量を検出する第2電源有効電力検出手段として機能させる。   Further, the control program is configured such that when the computer detects that the first single-phase circuit supplies active power, a single-phase power source is connected to the first single-phase transformer. First power source active power detection means for detecting the amount of active power of the first single phase circuit; and when the second single phase circuit detects that the second single phase circuit is consuming active power, the second single phase transformer Is connected to a single-phase power source, and functions as a second power source active power detection means for detecting the active power amount of the second single-phase circuit.

本発明によれば、三相回路の電圧と単相回路の電圧とをそれぞれ独立して設定可能で、かつ、単相回路の負荷が変化しても、三相回路の出力電流が平衡となるよう制御できるので、商用周波数単相交流方式を採用する交流電気鉄道の電力変換設備としてや、分散電源により生成された三相電力を照明装置などの単相負荷に電力供給する際の電力変換設備としてなど、三相から単相回路へ電力変換する用途において三相側の不平衡を低減・除去さするために広い分野に適用可能可能である。   According to the present invention, the voltage of the three-phase circuit and the voltage of the single-phase circuit can be set independently, and the output current of the three-phase circuit is balanced even if the load of the single-phase circuit changes. As a power conversion facility for AC electric railways that adopt a commercial frequency single-phase AC system, or for converting three-phase power generated by a distributed power source to a single-phase load such as a lighting device, etc. For example, it can be applied to a wide range of fields in order to reduce or eliminate the unbalance on the three-phase side in applications where power is converted from a three-phase to a single-phase circuit.

本発明の実施形態について、図1〜図14を用いて説明する。   An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

まず、本実施形態における変換回路1の構成について説明する。図1は、三相回路に単相回路を接続する際に用いられる変換回路1の電気的構成を示している。この変換回路1は、三相電源2(三相回路に相当)により生成された三相電力を単相電力に変換し、それを第1単相回路3、および第2単相回路4に供給するものである。三相電源2は、分散型電源などによる、三相電圧(例えば、400V系)を出力する電源である。   First, the configuration of the conversion circuit 1 in the present embodiment will be described. FIG. 1 shows an electrical configuration of a conversion circuit 1 used when connecting a single-phase circuit to a three-phase circuit. The conversion circuit 1 converts three-phase power generated by a three-phase power source 2 (corresponding to a three-phase circuit) into single-phase power and supplies it to the first single-phase circuit 3 and the second single-phase circuit 4. To do. The three-phase power source 2 is a power source that outputs a three-phase voltage (for example, 400 V system) by a distributed power source or the like.

変換回路1の端子UV間には可変容量性インピーダンス回路5と可変抵抗回路7とが並列に接続され、端子VW間には可変誘導性インピーダンス回路6と可変抵抗回路8とが並列に接続される。   A variable capacitive impedance circuit 5 and a variable resistance circuit 7 are connected in parallel between the terminals UV of the conversion circuit 1, and a variable inductive impedance circuit 6 and a variable resistance circuit 8 are connected in parallel between the terminals VW. .

また、端子Uは第1切替器17の端子aに接続され、端子Wは、第2切替器18の端子dに接続される。また、端子Vは第1切替器17の端子bと第2切替器18の端子eに接続される。また、第1単相変圧器11の一次巻線13の一端は端子Uに接続され、もう一端は第2切替器18の端子fに接続され、第2単相変圧器12の一次巻線15の一端は端子Wに接続され、もう一端は第1切替器17の端子cに接続される。   The terminal U is connected to the terminal a of the first switch 17 and the terminal W is connected to the terminal d of the second switch 18. The terminal V is connected to the terminal b of the first switch 17 and the terminal e of the second switch 18. One end of the primary winding 13 of the first single-phase transformer 11 is connected to the terminal U, the other end is connected to the terminal f of the second switch 18, and the primary winding 15 of the second single-phase transformer 12. One end is connected to the terminal W, and the other end is connected to the terminal c of the first switch 17.

また、端子U、V、Wには、相順がUVWの三相電圧を出力する三相電源2が接続され、第1単相変圧器11の二次巻線14には第1単相負荷9、または第1単相電源9が、第2単相変圧器12の二次巻線16には第2単相負荷10、または第2単相電源10が接続される。   The terminals U, V, and W are connected to a three-phase power source 2 that outputs a three-phase voltage with a phase sequence of UVW, and the secondary winding 14 of the first single-phase transformer 11 has a first single-phase load. 9 or the first single-phase power supply 9 and the second single-phase load 10 or the second single-phase power supply 10 is connected to the secondary winding 16 of the second single-phase transformer 12.

また、可変容量性インピーダンス回路5は、図2に示すように、容量性インピーダンス回路21と電流制御回路22とが直列に接続されて構成され、可変誘導性インピーダンス回路6は、誘導性インピーダンス回路23と電流制御回路24とが直列に接続されて構成される。また、第1可変抵抗回路7は、抵抗25と電流制御回路26が直列に接続されて構成され、第2可変抵抗回路8は、抵抗27と電流制御回路28が直列に接続されて構成される。各電流制御回路22,24,26,28は、サイリスタを含んで構成され、また、後述する制御装置3の制御切替部35が出力する制御信号はこのサイリスタのゲートを駆動(点弧)する信号である。   As shown in FIG. 2, the variable capacitive impedance circuit 5 includes a capacitive impedance circuit 21 and a current control circuit 22 connected in series, and the variable inductive impedance circuit 6 includes an inductive impedance circuit 23. And the current control circuit 24 are connected in series. The first variable resistance circuit 7 is configured by connecting a resistor 25 and a current control circuit 26 in series, and the second variable resistance circuit 8 is configured by connecting a resistor 27 and a current control circuit 28 in series. . Each of the current control circuits 22, 24, 26, 28 includes a thyristor, and a control signal output from a control switching unit 35 of the control device 3 described later is a signal for driving (igniting) the gate of the thyristor. It is.

なお、三相電源2からUVWへ供給される電流をそれぞれIV、IU、IW、可変容量性インピーダンス回路5に流れる電流をIC、可変誘導性インピーダンス回路6に流れる電流をIL、第1可変抵抗回路7に流れる電流をIRuv、第2可変抵抗回路8に流れる電流をIRvwとする。   The current supplied to the UVW from the three-phase power source 2 is IV, IU, IW, the current flowing through the variable capacitive impedance circuit 5 is IC, the current flowing through the variable inductive impedance circuit 6 is IL, and the first variable resistance circuit The current flowing through 7 is IRuv, and the current flowing through the second variable resistance circuit 8 is IRvw.

また、第1単相変圧器11の一次巻線13に流れる電流をIpm、第1単相変圧器11の二次巻線14に流れる電流をIps、第2単相変圧器12の一次巻線15に流れる電流をIsm、第2単相変圧器12の二次巻線16に流れる電流をIssとする。   Also, the current flowing through the primary winding 13 of the first single-phase transformer 11 is Ipm, the current flowing through the secondary winding 14 of the first single-phase transformer 11 is Ips, and the primary winding of the second single-phase transformer 12 The current flowing through 15 is Ism, and the current flowing through the secondary winding 16 of the second single-phase transformer 12 is Iss.

図3に、変換回路1の第1切替器17、第2切替器18、および各電流制御回路22,24,26,28を制御する制御装置31の機能構成を示す。本実施形態における制御装置31は、図3に示すように、第1単相回路状態検出部32、第2単相回路状態検出部33、回路切替部34、および制御切替部35とから構成される。   FIG. 3 shows a functional configuration of the control device 31 that controls the first switch 17, the second switch 18, and the current control circuits 22, 24, 26, 28 of the conversion circuit 1. As shown in FIG. 3, the control device 31 in the present embodiment includes a first single-phase circuit state detection unit 32, a second single-phase circuit state detection unit 33, a circuit switching unit 34, and a control switching unit 35. The

第1単相回路状態検出部32は、一般的な電気回路の有効電力の検出手法によって第1単相回路3の単相機器が有効電力を消費しているか供給しているかを検出し、消費している場合は、単相機器が負荷回路であるとしてフラグ値“0”を、供給している場合は、単相機器が電源回路であるとしてフラグ値“1”を回路切替部34と制御切替部35とに出力する機能を有する。   The first single-phase circuit state detection unit 32 detects whether or not the single-phase device of the first single-phase circuit 3 is consuming or supplying active power using a general method for detecting active power of an electric circuit. If it is, the flag value “0” is controlled with the circuit switching unit 34 if the single-phase device is a load circuit, and if it is supplied, the flag value “1” is controlled with the circuit switching unit 34. A function of outputting to the switching unit 35 is provided.

また、第2単相回路状態検出部33は、一般的な電気回路の有効電力の検出手法によって第2単相回路4の単相機器が有効電力を消費しているか供給しているかを検出し、消費している場合は、単相機器が負荷回路であるとしてフラグ値“0”を、供給している場合は、単相機器が電源回路であるとしてフラグ値“1”を回路切替部34と制御切替部35とに出力する機能を有する。   Further, the second single-phase circuit state detection unit 33 detects whether the single-phase device of the second single-phase circuit 4 is consuming or supplying active power by a general method for detecting the active power of an electric circuit. In the case of consumption, the flag value “0” is assumed that the single-phase device is a load circuit, and in the case of supply, the flag value “1” is assumed that the single-phase device is a power supply circuit. And the control switching unit 35.

この一般的な電気回路の有効電力の検出手法とは、例えば、電圧検出器と電流検出器により検出した電圧および電流から有効電力を求める方法や電力計で検出する方法である。   The detection method of the effective power of this general electric circuit is, for example, a method of obtaining effective power from the voltage and current detected by the voltage detector and the current detector, or a method of detecting with an wattmeter.

また、回路切替部34は、第1単相回路状態検出部32と第2単相回路状態検出部33とから供給されるフラグ値に従って、第1切替器17と第2切替器18の接続を切り替える回路切替信号を出力する機能を有する。フラグ値と第1切替器17および第2切替器18の各端子の接続との対応を表1に示す。

Figure 2005080484
また、制御切替部35は、第1単相回路状態検出部32と第2単相回路状態検出部33とから供給されるフラグ値に従って、制御モードを切り替え、各電流制御回路22,24,26,28を制御する制御信号を出力する機能を有する。フラグ値と制御切替部35の制御モードとの対応を表2に示す。なお、各制御モードの詳細については後述する。
Figure 2005080484
次に、制御装置31の概略動作について、図4のフローチャートに基づいて説明する。 The circuit switching unit 34 connects the first switch 17 and the second switch 18 in accordance with the flag values supplied from the first single-phase circuit state detection unit 32 and the second single-phase circuit state detection unit 33. It has a function of outputting a circuit switching signal for switching. Table 1 shows the correspondence between the flag value and the connection of each terminal of the first switch 17 and the second switch 18.
Figure 2005080484
In addition, the control switching unit 35 switches the control mode according to the flag values supplied from the first single-phase circuit state detection unit 32 and the second single-phase circuit state detection unit 33, and each current control circuit 22, 24, 26 , 28 has a function of outputting control signals. Table 2 shows the correspondence between the flag value and the control mode of the control switching unit 35. Details of each control mode will be described later.
Figure 2005080484
Next, a schematic operation of the control device 31 will be described based on the flowchart of FIG.

制御装置31が変換回路1の制御を開始すると、第1単相回路状態検出部32と第2単相回路状態検出部33は、それぞれ第1単相回路3と第2単相回路4の単相機器が有効電力を消費しているか供給しているかを検出し(ステップS01)、単相機器が負荷回路であるかどうか判定する(ステップS02)。   When the control device 31 starts controlling the conversion circuit 1, the first single-phase circuit state detection unit 32 and the second single-phase circuit state detection unit 33 are respectively connected to the first single-phase circuit 3 and the second single-phase circuit 4. It is detected whether the phase device is consuming or supplying active power (step S01), and it is determined whether the single-phase device is a load circuit (step S02).

単相機器が負荷回路である場合は、第1単相回路状態検出部32と第2単相回路状態検出部33は、それぞれフラグ値を“0”に設定し(ステップS03)、また、単相機器が負荷回路でない場合は、第1単相回路状態検出部32と第2単相回路状態検出部33は、それぞれフラグ値を“1”に設定し(ステップS04)、回路切替部34と制御切替部35とにフラグ値を出力する。   When the single-phase device is a load circuit, each of the first single-phase circuit state detection unit 32 and the second single-phase circuit state detection unit 33 sets the flag value to “0” (step S03). If the phase device is not a load circuit, the first single-phase circuit state detection unit 32 and the second single-phase circuit state detection unit 33 each set the flag value to “1” (step S04), and the circuit switching unit 34 The flag value is output to the control switching unit 35.

回路切替部34は、第1単相回路状態検出部32と第2単相回路状態検出部33とからフラグ値が供給されると、表1に示すフラグ値と各端子の接続の対応に従って各切替器17,18の接続端子を決定し、第1切替器17と第2切替器18の接続を切り替えるための回路切替信号を第1切替器17と第2切替器18へ出力する。また、制御切替部35は、第1単相回路状態検出部32と第2単相回路状態検出部33とからフラグ値が供給されると、表2に示すフラグ値と制御モードの対応に従って、変換回路1の各電流制御回路22,24,26,28の制御モードを決定する(ステップS05)。   When the flag value is supplied from the first single-phase circuit state detection unit 32 and the second single-phase circuit state detection unit 33, the circuit switching unit 34 sets each flag value according to the correspondence between the flag values shown in Table 1 and the connection of each terminal. The connection terminals of the switching devices 17 and 18 are determined, and a circuit switching signal for switching the connection between the first switching device 17 and the second switching device 18 is output to the first switching device 17 and the second switching device 18. When the flag value is supplied from the first single-phase circuit state detection unit 32 and the second single-phase circuit state detection unit 33, the control switching unit 35 follows the correspondence between the flag value and the control mode shown in Table 2. The control mode of each current control circuit 22, 24, 26, 28 of the conversion circuit 1 is determined (step S05).

制御切替部35は、制御モードを決定すると、各制御モードに移行して(ステップS06)、各電流制御回路22,24,26,28を制御する制御信号を出力する。   When the control switching unit 35 determines the control mode, the control switching unit 35 shifts to each control mode (step S06) and outputs a control signal for controlling each current control circuit 22, 24, 26, 28.

このように、制御装置31は、第1単相回路3と第2単相回路4が両方とも単相負荷、または、第1単相回路3が単相負荷で第2単相回路4が単相電源、または、第1単相回路3が単相電源で第2単相回路4が単相負荷の状態に変化しても、三相電源2の出力電流を平衡になる様に変換回路1を制御する。   Thus, in the control device 31, the first single-phase circuit 3 and the second single-phase circuit 4 are both single-phase loads, or the first single-phase circuit 3 is a single-phase load and the second single-phase circuit 4 is a single-phase load. Even if the first single-phase circuit 3 is a single-phase power supply and the second single-phase circuit 4 is changed to a single-phase load state, the conversion circuit 1 so that the output current of the three-phase power supply 2 is balanced To control.

以下、各モードにおける単相機器の実体に対応して、制御切替部35の動作について説明する。   Hereinafter, the operation of the control switching unit 35 will be described in accordance with the substance of the single-phase device in each mode.

<制御モード:MODE-1、第1単相負荷と第2単相負荷の有効電力消費量が等しい場合>
第1単相回路3と第2単相回路4の単相機器が両方とも単相負荷回路(以降、それぞれ第1単相負荷9、第2単相負荷10と称す)であり、かつ第1単相負荷9と第2単相負荷10の有効電力消費量が等しい場合、制御切替部35aは、図5に示すように、第1負荷有効電力検出部41、第2負荷有効電力検出部42、補償量演算部43、UV間点弧角決定部44、VW間点弧角決定部45、電圧検出部46、位相検出部47、UV間パルス制御部48、およびVW間パルス制御部49の各機能ブロックから構成され、動作する。
<Control mode: MODE-1, when the active power consumption of the first single-phase load and the second single-phase load are equal>
Both the single-phase devices of the first single-phase circuit 3 and the second single-phase circuit 4 are single-phase load circuits (hereinafter referred to as a first single-phase load 9 and a second single-phase load 10 respectively), and the first When the active power consumptions of the single-phase load 9 and the second single-phase load 10 are equal, the control switching unit 35a has a first load active power detection unit 41 and a second load active power detection unit 42 as shown in FIG. , Compensation amount calculation unit 43, UV firing angle determination unit 44, VW firing angle determination unit 45, voltage detection unit 46, phase detection unit 47, UV pulse control unit 48, and VW pulse control unit 49. It consists of functional blocks and operates.

第1負荷有効電力検出部41は、一般的な電気回路の有効電力の検出手法によって第1単相回路3の第1単相負荷9の有効電力量を検出する機能を有し、第2負荷有効電力検出部42は、一般的な電気回路の有効電力の検出手法によって第2単相回路4の第2単相負荷10の有効電力量を検出する機能を有する。   The first load active power detection unit 41 has a function of detecting the active power amount of the first single-phase load 9 of the first single-phase circuit 3 by a general method for detecting the active power of the electric circuit, and the second load The active power detection unit 42 has a function of detecting the active power amount of the second single-phase load 10 of the second single-phase circuit 4 by a general method for detecting the active power of an electric circuit.

この一般的な電気回路の有効電力の検出手法とは、例えば、電圧検出器と電流検出器により検出した電圧および電流から有効電力を求める方法や電力計で検出する方法である。   The detection method of the effective power of this general electric circuit is, for example, a method of obtaining effective power from the voltage and current detected by the voltage detector and the current detector, or a method of detecting with an wattmeter.

また、補償量演算部43は、検出した第1単相負荷9および第2単相負荷10の有効電力量から、可変容量性インピーダンス回路5と可変誘導性インピーダンス回路6で補償する無効電力量および第1可変抵抗回路7と第2可変抵抗回路8で補償する有効電力量を算出する機能を有する。   Further, the compensation amount calculation unit 43 calculates the reactive power amount to be compensated by the variable capacitive impedance circuit 5 and the variable inductive impedance circuit 6 from the detected active power amount of the first single-phase load 9 and the second single-phase load 10. The first variable resistance circuit 7 and the second variable resistance circuit 8 have a function of calculating an effective power amount to be compensated.

また、UV間点弧角決定部44は、補償量演算部43が算出した電力補償量から可変容量性インピーダンス回路5、および第1可変抵抗回路7にそれぞれ直列に接続される電流制御回路22,26の点弧角を決定する機能を有する。   Further, the inter-UV firing angle determination unit 44 is connected to the variable capacitive impedance circuit 5 and the first variable resistance circuit 7 in series from the power compensation amount calculated by the compensation amount calculation unit 43, respectively. It has a function of determining 26 firing angles.

また、VW間点弧角決定部45は、補償量演算部43が算出した電力補償量から可変誘導性インピーダンス回路6、および第2可変抵抗回路8にそれぞれ直列に接続される電流制御回路24,28の点弧角を決定する機能を有する。   Further, the VW firing angle determination unit 45 is connected to the variable inductive impedance circuit 6 and the second variable resistance circuit 8 in series from the power compensation amount calculated by the compensation amount calculation unit 43, respectively. It has a function of determining 28 firing angles.

また、電圧検出部46は、端子U−端子V間と端子V−端子W間のそれぞれの線間電圧を検出する機能を有し、位相検出部47は、電圧検出部46で検出した各線間電圧の位相を検出する機能を有する。   The voltage detection unit 46 has a function of detecting the line voltage between the terminal U and the terminal V and between the terminal V and the terminal W, and the phase detection unit 47 is connected between the lines detected by the voltage detection unit 46. It has a function of detecting the phase of voltage.

また、UV間パルス制御部48は、位相検出部47が検出した端子UV間の線間電圧位相に対してUV間点弧角決定部44が決定した点弧角で、可変容量性インピーダンス回路5および第1可変抵抗回路7に直列に接続される電流制御回路22,26を構成するサイリスタを点弧する制御信号を出力する機能を有する。   Further, the inter-UV pulse control unit 48 uses the ignition angle determined by the inter-UV ignition angle determination unit 44 with respect to the line voltage phase between the terminals UV detected by the phase detection unit 47, and the variable capacitive impedance circuit 5. And has a function of outputting a control signal for starting the thyristor constituting the current control circuits 22 and 26 connected in series to the first variable resistance circuit 7.

また、VW間パルス制御部49は、位相検出部47が検出した端子VW間の線間電圧位相に対してVW間点弧角決定部45が決定した点弧角で、可変誘導性インピーダンス回路6および第2可変抵抗回路8に直列に接続される電流制御回路24,28を構成するサイリスタを点弧する制御信号を出力する機能を有する。   Further, the inter-VW pulse control unit 49 has the firing angle determined by the inter-VW firing angle determination unit 45 with respect to the line voltage phase between the terminals VW detected by the phase detection unit 47, and the variable inductive impedance circuit 6 And a function of outputting a control signal for igniting the thyristors constituting the current control circuits 24 and 28 connected in series to the second variable resistance circuit 8.

次に、制御切替部35aの動作について、図6のフローチャートに基づいて説明する。   Next, the operation of the control switching unit 35a will be described based on the flowchart of FIG.

制御装置31が変換回路1の制御をMODE-1で開始すると、第1負荷有効電力検出部41は、一般的な電気回路の有効電力の検出方法によって第1単相負荷9の有効電力量を検出する(ステップS11)。また、第2負荷有効電力検出部42も同様に、一般的な電気回路の有効電力の検出方法によって第2単相負荷10の有効電力量を検出する(ステップS12)。   When the control device 31 starts the control of the conversion circuit 1 with MODE-1, the first load active power detection unit 41 determines the active power amount of the first single-phase load 9 by a general method for detecting the active power of the electric circuit. It detects (step S11). Similarly, the second load active power detection unit 42 detects the effective power amount of the second single-phase load 10 by a general method for detecting active power of an electric circuit (step S12).

第1負荷有効電力検出部41と第2負荷有効電力検出部42が検出したそれぞれの有効電力量を補償量演算部43に供給すると、補償量演算部43は、まず第1単相負荷9と第2単相負荷10の有効電力消費量を比較する。   When the respective active power amounts detected by the first load active power detection unit 41 and the second load active power detection unit 42 are supplied to the compensation amount calculation unit 43, the compensation amount calculation unit 43 first selects the first single-phase load 9 and The effective power consumption of the second single-phase load 10 is compared.

その比較の結果、第1単相負荷9と第2単相負荷10の有効電力消費量が等しい場合は、下記の数式(1)(2)(3)に従って、補償量演算部43は、端子UV間の可変容量性インピーダンス回路5での電力補償量Quvと、端子VW間の可変誘導性インピーダンス回路6での電力補償量Qvwと、端子UV間の第1可変抵抗回路7の電流IRuvと、端子VW間の第2可変抵抗回路8の電流IRvwとを算出する(ステップS13)。ここで三相電源2の定格線間電圧をE、両単相負荷の有効電力をPLとする。   As a result of the comparison, when the active power consumptions of the first single-phase load 9 and the second single-phase load 10 are equal, the compensation amount calculation unit 43 is connected to the terminal according to the following equations (1), (2), and (3). The power compensation amount Quv in the variable capacitive impedance circuit 5 between UV, the power compensation amount Qvw in the variable inductive impedance circuit 6 between the terminals VW, the current IRuv of the first variable resistance circuit 7 between the terminals UV, The current IRvw of the second variable resistance circuit 8 between the terminals VW is calculated (step S13). Here, the rated line voltage of the three-phase power source 2 is E, and the active power of both single-phase loads is PL.

≪数1≫
Ipm = Ism = PL/E・・・・・(1)
Quv = Qvw = E×Ipm×1/31/2・・・・・(2)
IRuv = IRvw = 0・・・・・(3)
補償量演算部43は上記の数式に従って各電力補償量を算出し、QuvとIRuvとをUV点弧角決定部へ、QvwとIRvwとをVW点弧角決定部へそれぞれ供給する。
≪Number 1≫
Ipm = Ism = PL / E (1)
Quv = Qvw = E x Ipm x 1/3 1/2 (2)
IRuv = IRvw = 0 (3)
The compensation amount calculation unit 43 calculates each power compensation amount according to the above formula, and supplies Quv and IRuv to the UV firing angle determination unit, and supplies Qvw and IRvw to the VW firing angle determination unit.

UV間点弧角決定部44とVW間点弧角決定部45は、表3、表4、表5、表6に示すように予め電力補償量Qに対する点弧角α、および端子UV間と端子VW間の抵抗電流値に対する点弧角αの対応を記録したデータテーブルを記録しており、UV間点弧角決定部44とVW間点弧角決定部45は、補償量演算部43から各電力補償量が供給されると、供給されたQuv,Qvwに対する点弧角αQuv,αQvwを設定し(ステップS14)、IRuv,IRvwに対する点弧角αRuv,αRvwを設定し(ステップS15)、UV間パルス制御部48、およびVW間パルス制御部49にそれぞれ供給する。ここでは、第1単相負荷9と第2単相負荷10の有効電力消費量が等しいので、UV間点弧角決定部44とVW間点弧角決定部45は、点弧角αRuv,αRvwをそれぞれ90度に設定する。

Figure 2005080484
Figure 2005080484
Figure 2005080484
Figure 2005080484
なお、Q1〜Qn、およびIR1〜IRnの実際の値は、回路構成に従う。 As shown in Table 3, Table 4, Table 5, and Table 6, the inter-UV firing angle determining unit 44 and the inter-VW firing angle determining unit 45 are preliminarily set to the firing angle α with respect to the power compensation amount Q and between the terminals UV. A data table is recorded in which the correspondence of the firing angle α to the resistance current value between the terminals VW is recorded. The inter-UV firing angle determining unit 44 and the inter-VW firing angle determining unit 45 are based on the compensation amount calculating unit 43. When each power compensation amount is supplied, the firing angles αQuv and αQvw for the supplied Quv and Qvw are set (step S14), the firing angles αRuv and αRvw for IRuv and IRvw are set (step S15), and UV is set. This is supplied to the inter-pulse controller 48 and the inter-VW pulse controller 49, respectively. Here, since the active power consumptions of the first single-phase load 9 and the second single-phase load 10 are equal, the inter-UV firing angle determining unit 44 and the inter-VW firing angle determining unit 45 determine the firing angles αRuv, αRvw. Are each set to 90 degrees.
Figure 2005080484
Figure 2005080484
Figure 2005080484
Figure 2005080484
The actual values of Q1 to Qn and IR1 to IRn depend on the circuit configuration.

また、電圧検出部46は、一般的な電気回路の電圧検出方法により端子UV間の線間電圧瞬時値euvを検出し(ステップS16)、検出した線間電圧瞬時値euvを位相検出部47へ供給する。   Further, the voltage detection unit 46 detects the line voltage instantaneous value euv between the terminals UV by a general electric circuit voltage detection method (step S16), and the detected line voltage instantaneous value euv to the phase detection unit 47. Supply.

位相検出部47は、電圧検出部46から供給された線間電圧瞬時値euvから位相検出装置(PLL)などを用いて端子UV間の線間電圧位相θuvを検出すると共に、下記の数式(4)に従って、端子VW間の線間電圧位相θvwを算出し(ステップS17)、θuvをUV間パルス制御部48へ、θvwをVW間パルス制御部49へ供給する。   The phase detection unit 47 detects the line voltage phase θuv between the terminals UV using the phase detection device (PLL) or the like from the line voltage instantaneous value euv supplied from the voltage detection unit 46, and the following equation (4) ), The line voltage phase θvw between the terminals VW is calculated (step S17), and θuv is supplied to the UV pulse control unit 48 and θvw is supplied to the VW pulse control unit 49.

≪数2≫
θvw = θuv - 120°・・・・・(4)
UV間パルス制御部48は、UV間点弧角決定部44から供給されたαQuvと、位相検出部47から供給されたθuvが一致するかどうか判定し(ステップS18)、αQuvとθuvとが一致すると判定した場合、UV間パルス制御部48は、電流制御回路22を構成するサイリスタを点弧する制御信号を出力する(ステップS19)。
≪Number 2≫
θvw = θuv-120 ° (4)
The inter-UV pulse control unit 48 determines whether or not αQuv supplied from the inter-UV firing angle determination unit 44 matches θuv supplied from the phase detection unit 47 (step S18), and αQuv and θuv match. If it is determined, the UV pulse control unit 48 outputs a control signal for firing the thyristor constituting the current control circuit 22 (step S19).

また、VW間パルス制御部49は、VW間点弧角決定部45から供給されたαQvwと、位相検出部47から供給されたθvwが一致するかどうか判定し(ステップS20)、αQvwとθvwとが一致すると判定した場合、VW間パルス制御部49は、電流制御回路24を構成するサイリスタを点弧する制御信号を出力する(ステップS21)。   Further, the inter-VW pulse control unit 49 determines whether αQvw supplied from the inter-VW firing angle determination unit 45 matches θvw supplied from the phase detection unit 47 (step S20), and αQvw and θvw Are determined to match, the inter-VW pulse controller 49 outputs a control signal for firing the thyristor constituting the current control circuit 24 (step S21).

なお、第1単相負荷9と第2単相負荷10との有効電力消費量が等しい場合は、第1可変抵抗回路7と第2可変抵抗回路8とが非導通状態となるよう、UW間点弧角決定部とVW間点弧角決定部45は、それぞれαRuvとαRvwを90度に設定しているので、UV間パルス制御部48は、端子UV間の第1可変抵抗回路7の電流制御回路26を構成するサイリスタを点弧する制御信号を出力しない(ステップS22)。同様に、VW間パルス制御部49は、端子VW間の第2可変抵抗回路8の電流制御回路28を構成するサイリスタを点弧する制御信号を出力しない(ステップS23)。   In addition, when the active power consumption of the 1st single phase load 9 and the 2nd single phase load 10 is equal, it is between UW so that the 1st variable resistance circuit 7 and the 2nd variable resistance circuit 8 may be in a non-conduction state. Since the firing angle determination unit and the VW firing angle determination unit 45 set αRuv and αRvw to 90 degrees, respectively, the inter-UV pulse control unit 48 determines the current of the first variable resistance circuit 7 between the terminals UV. A control signal for starting the thyristor constituting the control circuit 26 is not output (step S22). Similarly, the inter-VW pulse control unit 49 does not output a control signal for firing the thyristor constituting the current control circuit 28 of the second variable resistance circuit 8 between the terminals VW (step S23).

図7は、第1単相負荷9と第2単相負荷10の有効電力消費量が等しい場合の電圧ベクトル(a)、および電流ベクトル(b)を示している。なお、以下の説明において用いる主なベクトル記号は以下の通りであって、その正方向(基準方向)は図7に示す通りである。また、以下の説明においては、便宜上、各記号をベクトルだけではなくスカラー量(すなわち電圧値、電流値)を示すためにも用いている。   FIG. 7 shows a voltage vector (a) and a current vector (b) when the active power consumptions of the first single-phase load 9 and the second single-phase load 10 are equal. The main vector symbols used in the following description are as follows, and the positive direction (reference direction) is as shown in FIG. In the following description, for convenience, each symbol is used not only for a vector but also for indicating a scalar quantity (that is, a voltage value and a current value).

Eu …三相電源2のU相の相電圧ベクトル
Ev …三相電源2のV相の相電圧ベクトル
Ew …三相電源2のW相の相電圧ベクトル
Euv …三相電源2のU相、V相間の線間電圧ベクトル
Evw …三相電源2のV相、W相間の線間電圧ベクトル
Ewu …三相電源2のW相、U相間の線間電圧ベクトル
Iu …三相電源2のU相の電流ベクトル
Iv …三相電源2のV相の電流ベクトル
Iw …三相電源2のW相の電流ベクトル
IC …三相電源2のU相、V相間の可変容量性インピーダンス回路5の電流ベクトル
IL …三相電源2のV相、W相間の可変誘導性インピーダンス回路6の電流ベクトル
IRuv…三相電源2のU相、V相間の第1可変抵抗回路7の電流ベクトル
IRvw…三相電源2のV相、W相間の第2可変抵抗回路8の電流ベクトル
Ipm …第1単相変圧器11の一次巻線の電流ベクトル
Ism …第2単相変圧器12の一次巻線の電流ベクトル
第1単相回路3と第2単相回路4に接続された機器が両方とも単相負荷で、かつ、両方の負荷量が同一量のときは、図7(b)に示すように、端子UV間に接続された可変容量性インピーダンス回路5の電流ベクトルICは、電圧ベクトルEuvに対して90°進んだベクトルとなり、端子VW間に接続された可変誘導性インピーダンス回路6の電流ベクトルILは、電圧ベクトルEvwに対して90°遅れたベクトルとなる。
Eu ... Phase voltage vector of U phase of three-phase power supply 2
Ev ... Phase voltage vector of V phase of three-phase power supply 2
Ew ... Phase voltage vector of the W phase of the three-phase power supply 2
Euv ... Line voltage vector between U phase and V phase of three-phase power supply 2
Evw ... Line voltage vector between V phase and W phase of three-phase power supply 2
Ewu ... Line voltage vector between W phase and U phase of three-phase power supply 2
Iu ... U-phase current vector of three-phase power supply 2
Iv ... V-phase current vector of three-phase power supply 2
Iw ... W-phase current vector of the three-phase power supply 2
IC: Current vector of variable capacitive impedance circuit 5 between U phase and V phase of three-phase power supply 2
IL: Current vector of variable inductive impedance circuit 6 between V phase and W phase of three-phase power supply 2
IRuv: Current vector of the first variable resistance circuit 7 between the U phase and V phase of the three-phase power supply 2
IRvw: Current vector of the second variable resistance circuit 8 between the V-phase and W-phase of the three-phase power supply 2
Ipm ... Current vector of the primary winding of the first single-phase transformer 11
Ism: Current vector of the primary winding of the second single-phase transformer 12 Both the devices connected to the first single-phase circuit 3 and the second single-phase circuit 4 are single-phase loads, and both load amounts are the same. In the case of a quantity, as shown in FIG. 7B, the current vector IC of the variable capacitive impedance circuit 5 connected between the terminals UV becomes a vector advanced by 90 ° with respect to the voltage vector Euv, and between the terminals VW. The current vector IL of the variable inductive impedance circuit 6 connected to is a vector delayed by 90 ° with respect to the voltage vector Evw.

U相、V相、W相の各電流ベクトルIu、Iv、Iwは、それぞれ下記の数式(5)(6)(7)によって定まる。   The U-phase, V-phase, and W-phase current vectors Iu, Iv, and Iw are determined by the following equations (5), (6), and (7), respectively.

≪数3≫
Iu = Ipm - IC・・・・・(5)
Iv = Ism - Ipm + IC - IL・・・・・(6)
Iw = IL - Ism・・・・・(7)
また、第1可変抵抗回路7および第2可変抵抗回路8の電流IRuv、IRvwの大きさは、それぞれ下記の数式(8)(9)式により定まる。
<< Equation 3 >>
Iu = Ipm-IC (5)
Iv = Ism-Ipm + IC-IL (6)
Iw = IL-Ism (7)
The magnitudes of the currents IRuv and IRvw of the first variable resistance circuit 7 and the second variable resistance circuit 8 are respectively determined by the following formulas (8) and (9).

≪数4≫
IRuv = 0・・・・・(8)
IRvw = 0・・・・・(9)
各インピーダンス5,6,7,8をステップS11〜S23に示すように制御すると、図7(b)に示す電流ベクトルIu、Iv、Iwの大きさは(電流値)は全て等しくなり、その向きはそれぞれ相電圧ベクトルEu、Ev、Ewの向きと一致する。つまり、三相電源2の力率は1となり、かつ三相電源2の電流は完全な平衡三相電流となる。
<< Equation 4 >>
IRuv = 0 (8)
IRvw = 0 (9)
When the impedances 5, 6, 7, and 8 are controlled as shown in steps S11 to S23, the magnitudes of the current vectors Iu, Iv, and Iw shown in FIG. Respectively coincide with the directions of the phase voltage vectors Eu, Ev, Ew. That is, the power factor of the three-phase power source 2 is 1, and the current of the three-phase power source 2 is a complete balanced three-phase current.

従って、第1単相回路3と第2単相回路4の両方が単相負荷であり、かつ第1単相負荷9および第2単相負荷10の有効電力消費量が等しい場合において、負荷量が力率1の範囲で変化しても、三相電源2の出力電流を平衡に制御することができる。   Therefore, when both the first single-phase circuit 3 and the second single-phase circuit 4 are single-phase loads and the active power consumptions of the first single-phase load 9 and the second single-phase load 10 are equal, the load amount Even if the power factor changes within the range of power factor 1, the output current of the three-phase power source 2 can be controlled to be balanced.

<制御モード:MODE-1、第1単相負荷の有効電力消費量が第2単相負荷の有効電力消費量より大きい場合>
第1単相回路3と第2単相回路4の単相機器が両方とも単相負荷回路であり、かつ第1単相負荷9の有効電力消費量が第2単相負荷10の有効電力消費量より大きい場合、制御切替部35は、図5に示すように、第1負荷有効電力検出部41、第2負荷有効電力検出部42、補償量演算部43、UV間点弧角決定部44、VW間点弧角決定部45、電圧検出部46、位相検出部47、UV間パルス制御部48、およびVW間パルス制御部49の各機能ブロックから構成され、動作する。なお、各機能ブロックについての説明は省略する。
<Control mode: MODE-1, when the effective power consumption of the first single-phase load is greater than the effective power consumption of the second single-phase load>
Both the single-phase devices of the first single-phase circuit 3 and the second single-phase circuit 4 are single-phase load circuits, and the effective power consumption of the first single-phase load 9 is the effective power consumption of the second single-phase load 10. When larger than the amount, the control switching unit 35, as shown in FIG. 5, the first load active power detection unit 41, the second load active power detection unit 42, the compensation amount calculation unit 43, the inter-UV firing angle determination unit 44. The inter-VW firing angle determining unit 45, the voltage detecting unit 46, the phase detecting unit 47, the UV pulse control unit 48, and the inter-VW pulse control unit 49 are configured and operated. A description of each functional block is omitted.

次に、制御切替部35aの動作について、図8のフローチャートに基づいて説明する。   Next, the operation of the control switching unit 35a will be described based on the flowchart of FIG.

制御装置31が変換回路1の制御をMODE-1で開始すると、第1負荷有効電力検出部41は、一般的な電気回路の有効電力の検出方法によって第1単相負荷9の有効電力量を検出する(ステップS31)。また、第2負荷有効電力検出部42も同様に、一般的な電気回路の有効電力の検出方法によって第2単相負荷10の有効電力量を検出する(ステップS32)。   When the control device 31 starts the control of the conversion circuit 1 with MODE-1, the first load active power detection unit 41 determines the active power amount of the first single-phase load 9 by a general method for detecting the active power of the electric circuit. It detects (step S31). Similarly, the second load active power detection unit 42 detects the effective power amount of the second single-phase load 10 by a general method for detecting active power of an electric circuit (step S32).

第1負荷有効電力検出部41と第2負荷有効電力検出部42が検出したそれぞれの有効電力量を補償量演算部43に供給すると、補償量演算部43は、まず第1単相負荷9と第2単相負荷10の有効電力消費量を比較する。   When the respective active power amounts detected by the first load active power detection unit 41 and the second load active power detection unit 42 are supplied to the compensation amount calculation unit 43, the compensation amount calculation unit 43 first selects the first single-phase load 9 and The effective power consumption of the second single-phase load 10 is compared.

その比較の結果、第1単相負荷9の有効電力消費量が第2単相負荷10の有効電力消費量より大きい場合は、下記の数式(10)(11)(12)(13)(14)に従って、補償量演算部43は、端子UV間の可変容量性インピーダンス回路5での電力補償量Quvと、端子VW間の可変誘導性インピーダンス回路6での電力補償量Qvwと、端子UV間の第1可変抵抗回路7の電流IRuvと、端子VW間の第2可変抵抗回路8の電流IRvwとを算出する(ステップS33)。ここで三相電源2の定格線間電圧をE、第1単相負荷9の有効電力をPL1、第2単相負荷10の有効電力をPL2とする。   If the effective power consumption of the first single-phase load 9 is greater than the effective power consumption of the second single-phase load 10 as a result of the comparison, the following formulas (10), (11), (12), (13), (14) ), The compensation amount calculation unit 43 calculates the power compensation amount Quv in the variable capacitive impedance circuit 5 between the terminals UV, the power compensation amount Qvw in the variable inductive impedance circuit 6 between the terminals VW, and between the terminals UV. The current IRuv of the first variable resistance circuit 7 and the current IRvw of the second variable resistance circuit 8 between the terminals VW are calculated (step S33). Here, the rated line voltage of the three-phase power source 2 is E, the active power of the first single-phase load 9 is PL1, and the active power of the second single-phase load 10 is PL2.

≪数5≫
Ipm = PL1/E・・・・・(10)
Ism = PL2/E・・・・・(11)
Quv = Qvw = E×Ipm×1/31/2・・・・・(12)
IRuv = 0・・・・・(13)
IRvw = (PL1 - PL2)/E = Ipm - Ism・・・・・(14)
補償量演算部43は、上記の数式に従って各電力補償量を算出し、QuvとIRuvとをUV点弧角決定部へ、QvwとIRvwとをVW点弧角決定部へそれぞれ供給する。
≪Number 5≫
Ipm = PL1 / E (10)
Ism = PL2 / E (11)
Quv = Qvw = E x Ipm x 1/3 1/2 (12)
IRuv = 0 (13)
IRvw = (PL1-PL2) / E = Ipm-Ism (14)
The compensation amount calculation unit 43 calculates each power compensation amount according to the above formula, and supplies Quv and IRuv to the UV firing angle determination unit, and supplies Qvw and IRvw to the VW firing angle determination unit.

UV間点弧角決定部44とVW間点弧角決定部45は、表3、表4、表5、表6に示すように予め電力補償量Qに対する点弧角α、および端子UV間と端子VW間の抵抗電流値に対する点弧角αの対応を記録したデータテーブルを記録しており、UV間点弧角決定部44とVW間点弧角決定部45は、補償量演算部43から各電力補償量が供給されると、供給されたQuv,Qvwに対する点弧角αQuv,αQvwを設定し(ステップS34)、IRuv,IRvwに対する点弧角αRuv,αRvwを設定し(ステップS35)、UV間パルス制御部48、およびVW間パルス制御部49にそれぞれ供給する。ここでは、第1単相負荷9の有効電力消費量が第2単相負荷10の有効電力消費量より大きいので、UV間点弧角決定部44は、点弧角αRuvを90度に設定する(ステップS36)。   As shown in Table 3, Table 4, Table 5, and Table 6, the inter-UV firing angle determining unit 44 and the inter-VW firing angle determining unit 45 are preliminarily set to the firing angle α with respect to the power compensation amount Q and between the terminals UV. A data table is recorded in which the correspondence of the firing angle α to the resistance current value between the terminals VW is recorded. The inter-UV firing angle determining unit 44 and the inter-VW firing angle determining unit 45 are based on the compensation amount calculating unit 43. When each power compensation amount is supplied, the firing angles αQuv and αQvw for the supplied Quv and Qvw are set (step S34), the firing angles αRuv and αRvw for IRuv and IRvw are set (step S35), and UV is set. This is supplied to the inter-pulse controller 48 and the inter-VW pulse controller 49, respectively. Here, since the effective power consumption of the first single-phase load 9 is larger than the effective power consumption of the second single-phase load 10, the inter-UV firing angle determination unit 44 sets the firing angle αRuv to 90 degrees. (Step S36).

また、電圧検出部46は、一般的な電気回路の電圧検出方法により端子UV間の線間電圧瞬時値euvを検出し(ステップS37)、検出した線間電圧瞬時値euvを位相検出部47へ供給する。   Further, the voltage detection unit 46 detects the line voltage instantaneous value euv between the terminals UV by a general electric circuit voltage detection method (step S37), and the detected line voltage instantaneous value euv to the phase detection unit 47. Supply.

位相検出部47は、電圧検出部46から供給された線間電圧瞬時値euvから位相検出装置(PLL)などを用いて端子UV間の線間電圧位相θuvを検出すると共に、数式(4)に従って、端子VW間の線間電圧位相θvwを算出し(ステップS38)、θuvをUV間パルス制御部48へ、θvwをVW間パルス制御部49へ供給する。   The phase detection unit 47 detects the line voltage phase θuv between the terminals UV from the instantaneous line voltage euv supplied from the voltage detection unit 46 using a phase detection device (PLL) or the like, and according to Equation (4). The line voltage phase θvw between the terminals VW is calculated (step S38), and θuv is supplied to the UV pulse controller 48 and θvw is supplied to the VW pulse controller 49.

UV間パルス制御部48は、UV間点弧角決定部44から供給されたαQuvと、位相検出部47から供給されたθuvが一致するかどうか判定し(ステップS39)、αQuvとθuvとが一致すると判定した場合、UV間パルス制御部48は、電流制御回路22を構成するサイリスタを点弧する制御信号を出力する(ステップS40)。   The inter-UV pulse control unit 48 determines whether αQuv supplied from the inter-UV firing angle determination unit 44 matches θuv supplied from the phase detection unit 47 (step S39), and αQuv and θuv match. If it is determined, the UV pulse controller 48 outputs a control signal for firing the thyristor constituting the current control circuit 22 (step S40).

また、VW間パルス制御部49は、VW間点弧角決定部45から供給されたαQvw、およびαRvwと、位相検出部47から供給されたθvwが一致するかどうか判定し(ステップS41)、αQvwとθvwとが一致すると判定した場合、VW間パルス制御部49は、電流制御回路24を構成するサイリスタを点弧する制御信号を出力する(ステップS42)。   Further, the inter-VW pulse control unit 49 determines whether αQvw and αRvw supplied from the inter-VW firing angle determination unit 45 coincide with θvw supplied from the phase detection unit 47 (step S41), and αQvw And θvw are determined to match, the inter-VW pulse controller 49 outputs a control signal for firing the thyristor constituting the current control circuit 24 (step S42).

また、VW間パルス制御部49は、VW間点弧角決定部45から供給されたαRvwと、位相検出部47から供給されたθvwが一致するかどうか判定し(ステップS42)、αRvwとθvwとが一致すると判定した場合、VW間パルス制御部49は、電流制御回路28を構成するサイリスタを点弧する制御信号を出力する(ステップS44)。   Further, the inter-VW pulse control unit 49 determines whether αRvw supplied from the inter-VW firing angle determination unit 45 matches θvw supplied from the phase detection unit 47 (step S42), and αRvw and θvw are determined. Are determined to match, the inter-VW pulse controller 49 outputs a control signal for firing the thyristor constituting the current control circuit 28 (step S44).

なお、第1単相負荷9の有効電力消費量が第2単相負荷10の有効電力消費量よりも大きい場合は、第1可変抵抗回路7が非導通状態となるよう、UW間点弧角決定部は、αRuvを90度に設定しているので、UV間パルス制御部48は、端子UV間の第1可変抵抗回路7の電流制御回路26を構成するサイリスタを点弧する制御信号を出力しない(ステップS45)。   When the effective power consumption of the first single-phase load 9 is larger than the effective power consumption of the second single-phase load 10, the UW firing angle is set so that the first variable resistance circuit 7 becomes non-conductive. Since the determination unit sets αRuv to 90 degrees, the UV pulse control unit 48 outputs a control signal for starting the thyristor constituting the current control circuit 26 of the first variable resistance circuit 7 between the terminals UV. No (step S45).

図9は、第1単相負荷9の有効電力消費量が第2単相負荷10の有効電力消費量よりも大きい場合の電圧ベクトル(a)、および電流ベクトル(b)を示している。   FIG. 9 shows a voltage vector (a) and a current vector (b) when the effective power consumption of the first single-phase load 9 is larger than the effective power consumption of the second single-phase load 10.

第1単相回路3と第2単相回路4に接続された機器が両方とも単相負荷で、かつ、第1単相負荷9の有効電力消費量が第2単相負荷10の有効電力消費量よりも大きいときは、図9(b)に示すように、端子VW間に接続された第2可変抵抗回路8の電流ベクトルIRvwは、電圧ベクトルEvwに対して同相のベクトルとなる。   The devices connected to the first single-phase circuit 3 and the second single-phase circuit 4 are both single-phase loads, and the effective power consumption of the first single-phase load 9 is the effective power consumption of the second single-phase load 10. When the amount is larger than the amount, as shown in FIG. 9B, the current vector IRvw of the second variable resistance circuit 8 connected between the terminals VW is a vector in phase with the voltage vector Evw.

U相、V相、W相の各電流ベクトルIu、Iv、Iwは、それぞれ下記の数式(15)(16)(17)により定まる。   The U-phase, V-phase, and W-phase current vectors Iu, Iv, and Iw are respectively determined by the following equations (15), (16), and (17).

≪数6≫
Iu = Ipm - IC・・・・・(15)
Iv = Ism - Ipm + IC - IL + IRvw・・・・・(16)
Iw = IL - Ism - IRvw・・・・・(17)
また、第1可変抵抗回路7および第2可変抵抗回路8の電流IRuv、IRvwの大きさは下記の数式(18)(19)により定まる。
<< Equation 6 >>
Iu = Ipm-IC (15)
Iv = Ism-Ipm + IC-IL + IRvw (16)
Iw = IL-Ism-IRvw (17)
The magnitudes of the currents IRuv and IRvw of the first variable resistance circuit 7 and the second variable resistance circuit 8 are determined by the following formulas (18) and (19).

≪数7≫
IRuv = 0・・・・・(18)
IRvw = Ipm - Ism・・・・・(19)
各インピーダンス5,6,7,8をステップS31〜S45に示すように制御すると、図9(b)に示す電流ベクトルIu、Iv、Iwの大きさは(電流値)は全て等しくなり、その向きはそれぞれ相電圧ベクトルEu、Ev、Ewの向きと一致する。つまり、三相電源2の力率は1となり、かつ三相電源2の電流は完全な平衡三相電流となる。
<< Equation 7 >>
IRuv = 0 (18)
IRvw = Ipm-Ism (19)
When the impedances 5, 6, 7, and 8 are controlled as shown in steps S31 to S45, the magnitudes of the current vectors Iu, Iv, and Iw shown in FIG. Respectively coincide with the directions of the phase voltage vectors Eu, Ev, Ew. That is, the power factor of the three-phase power source 2 is 1, and the current of the three-phase power source 2 is a complete balanced three-phase current.

従って、第1単相回路3と第2単相回路4の両方が単相負荷であり、かつ第1単相負荷9の有効電力消費量が第2単相負荷10の有効電力消費量よりも大きい場合において、負荷量が力率1の範囲で変化しても、三相電源2の出力電流を平衡に制御することができる。   Accordingly, both the first single-phase circuit 3 and the second single-phase circuit 4 are single-phase loads, and the effective power consumption of the first single-phase load 9 is greater than the effective power consumption of the second single-phase load 10. When the load is large, the output current of the three-phase power supply 2 can be controlled in a balanced manner even if the load amount changes in the range of the power factor 1.

<制御モード:MODE-1、第1単相負荷の有効電力消費量が第2単相負荷の有効電力消費量より小さい場合>
第1単相回路3と第2単相回路4の単相機器が両方とも単相負荷回路であり、かつ第1単相負荷9の有効電力消費量が第2単相負荷10の有効電力消費量より小さい場合、制御切替部35は、図5に示すように、第1負荷有効電力検出部41、第2負荷有効電力検出部42、補償量演算部43、UV間点弧角決定部44、VW間点弧角決定部45、電圧検出部46、位相検出部47、UV間パルス制御部48、およびVW間パルス制御部49の各機能ブロックから構成され、動作する。なお、各機能ブロックについての説明は省略する。
<Control mode: MODE-1, when the effective power consumption of the first single-phase load is smaller than the effective power consumption of the second single-phase load>
Both the single-phase devices of the first single-phase circuit 3 and the second single-phase circuit 4 are single-phase load circuits, and the effective power consumption of the first single-phase load 9 is the effective power consumption of the second single-phase load 10. If smaller than the amount, the control switching unit 35, as shown in FIG. 5, the first load active power detection unit 41, the second load active power detection unit 42, the compensation amount calculation unit 43, the inter-UV firing angle determination unit 44. The inter-VW firing angle determining unit 45, the voltage detecting unit 46, the phase detecting unit 47, the UV pulse control unit 48, and the inter-VW pulse control unit 49 are configured and operated. A description of each functional block is omitted.

次に、制御切替部35aの動作について、図10のフローチャートに基づいて説明する。   Next, the operation of the control switching unit 35a will be described based on the flowchart of FIG.

制御装置31が変換回路1の制御をMODE-1で開始すると、第1負荷有効電力検出部41は、一般的な電気回路の有効電力の検出方法によって第1単相負荷9の有効電力量を検出する(ステップS51)。また、第2負荷有効電力検出部42も同様に、一般的な電気回路の有効電力の検出方法によって第2単相負荷10の有効電力量を検出する(ステップS52)。   When the control device 31 starts the control of the conversion circuit 1 with MODE-1, the first load active power detection unit 41 determines the active power amount of the first single-phase load 9 by a general method for detecting the active power of the electric circuit. Detection is performed (step S51). Similarly, the second load active power detection unit 42 detects the amount of active power of the second single-phase load 10 by a general method for detecting active power of an electric circuit (step S52).

第1負荷有効電力検出部41と第2負荷有効電力検出部42が検出したそれぞれの有効電力量を補償量演算部43に供給すると、補償量演算部43は、まず第1単相負荷9と第2単相負荷10の有効電力消費量を比較する。   When the respective active power amounts detected by the first load active power detection unit 41 and the second load active power detection unit 42 are supplied to the compensation amount calculation unit 43, the compensation amount calculation unit 43 first selects the first single-phase load 9 and The effective power consumption of the second single-phase load 10 is compared.

その比較の結果、第1単相負荷9の有効電力消費量が第2単相負荷10の有効電力消費量より小さい場合は、下記の数式(20)(21)(22)(23)(24)に従って、補償量演算部43は、端子UV間の可変容量性インピーダンス回路5での電力補償量Quvと、端子VW間の可変誘導性インピーダンス回路6での電力補償量Qvwと、端子UV間の第1可変抵抗回路7の電流IRuvと、端子VW間の第2可変抵抗回路8の電流IRvwとを算出する(ステップS53)。ここで三相電源2の定格線間電圧をE、第1単相負荷9の有効電力をPL1、第2単相負荷10の有効電力をPL2とする。   If the effective power consumption of the first single-phase load 9 is smaller than the effective power consumption of the second single-phase load 10 as a result of the comparison, the following mathematical formulas (20) (21) (22) (23) (24 ), The compensation amount calculation unit 43 calculates the power compensation amount Quv in the variable capacitive impedance circuit 5 between the terminals UV, the power compensation amount Qvw in the variable inductive impedance circuit 6 between the terminals VW, and between the terminals UV. The current IRuv of the first variable resistance circuit 7 and the current IRvw of the second variable resistance circuit 8 between the terminals VW are calculated (step S53). Here, the rated line voltage of the three-phase power source 2 is E, the active power of the first single-phase load 9 is PL1, and the active power of the second single-phase load 10 is PL2.

≪数8≫
Ipm = PL1/E・・・・・(20)
Ism = PL2/E・・・・・(21)
Quv = Qvw = E×Ipm×1/31/2・・・・・(22)
IRuv = (PL1 - PL2)/E = Ipm - Ism・・・・・(23)
IRvw = 0・・・・・(24)
補償量演算部43は、上記の数式に従って各電力補償量を算出し、QuvとIRuvとをUV点弧角決定部へ、QvwとIRvwとをVW点弧角決定部へそれぞれ供給する。
<< Equation 8 >>
Ipm = PL1 / E (20)
Ism = PL2 / E (21)
Quv = Qvw = E x Ipm x 1/3 1/2 (22)
IRuv = (PL1-PL2) / E = Ipm-Ism (23)
IRvw = 0 (24)
The compensation amount calculation unit 43 calculates each power compensation amount according to the above formula, and supplies Quv and IRuv to the UV firing angle determination unit, and supplies Qvw and IRvw to the VW firing angle determination unit.

UV間点弧角決定部44とVW間点弧角決定部45は、表3、表4、表5、表6に示すように予め電力補償量Qに対する点弧角α、および端子UV間と端子VW間の抵抗電流値に対する点弧角αの対応を記録したデータテーブルを記録しており、UV間点弧角決定部44とVW間点弧角決定部45は、補償量演算部43から各電力補償量が供給されると、供給されたQuv,Qvwに対する点弧角αQuv,αQvwを設定し(ステップS54)、IRuv,IRvwに対する点弧角αRuv,αRvwを設定し(ステップS55)、UV間パルス制御部48、およびVW間パルス制御部49にそれぞれ供給する。ここでは、第1単相負荷9の有効電力消費量が第2単相負荷10の有効電力消費量より小さいので、VW間点弧角決定部45は、点弧角αRvwを90度に設定する(ステップS56)。   As shown in Table 3, Table 4, Table 5, and Table 6, the inter-UV firing angle determining unit 44 and the inter-VW firing angle determining unit 45 are preliminarily set to the firing angle α with respect to the power compensation amount Q and between the terminals UV. A data table is recorded in which the correspondence of the firing angle α to the resistance current value between the terminals VW is recorded. The inter-UV firing angle determining unit 44 and the inter-VW firing angle determining unit 45 are based on the compensation amount calculating unit 43. When each power compensation amount is supplied, the firing angles αQuv and αQvw for the supplied Quv and Qvw are set (step S54), the firing angles αRuv and αRvw for IRuv and IRvw are set (step S55), and UV is set. This is supplied to the inter-pulse controller 48 and the inter-VW pulse controller 49, respectively. Here, since the effective power consumption of the first single-phase load 9 is smaller than the effective power consumption of the second single-phase load 10, the inter-VW firing angle determination unit 45 sets the firing angle αRvw to 90 degrees. (Step S56).

また、電圧検出部46は、一般的な電気回路の電圧検出方法により端子UV間の線間電圧瞬時値euvを検出し(ステップS57)、検出した線間電圧瞬時値euvを位相検出部47へ供給する。   The voltage detection unit 46 detects the line voltage instantaneous value euv between the terminals UV by a general electric circuit voltage detection method (step S57), and the detected line voltage instantaneous value euv to the phase detection unit 47. Supply.

位相検出部47は、電圧検出部46から供給された線間電圧瞬時値euvから位相検出装置(PLL)などを用いて端子UV間の線間電圧位相θuvを検出すると共に、数式(4)に従って、端子VW間の線間電圧位相θvwを算出し(ステップS58)、θuvをUV間パルス制御部48へ、θvwをVW間パルス制御部49へ供給する。   The phase detection unit 47 detects the line voltage phase θuv between the terminals UV from the instantaneous line voltage euv supplied from the voltage detection unit 46 using a phase detection device (PLL) or the like, and according to Equation (4). The line voltage phase θvw between the terminals VW is calculated (step S58), and θuv is supplied to the UV pulse control unit 48 and θvw is supplied to the VW pulse control unit 49.

UV間パルス制御部48は、UV間点弧角決定部44から供給されたαQuvと、位相検出部47から供給されたθuvが一致するかどうか判定し(ステップS59)、αQuvとθuvとが一致すると判定した場合、UV間パルス制御部48は、電流制御回路22を構成するサイリスタを点弧する制御信号を出力する(ステップS60)。   The inter-UV pulse control unit 48 determines whether αQuv supplied from the inter-UV firing angle determination unit 44 matches θuv supplied from the phase detection unit 47 (step S59), and αQuv and θuv match. If it is determined, the UV pulse controller 48 outputs a control signal for firing the thyristor constituting the current control circuit 22 (step S60).

また、VW間パルス制御部49は、VW間点弧角決定部45から供給されたαQvw、およびαRvwと、位相検出部47から供給されたθvwが一致するかどうか判定し(ステップS61)、αQvwとθvwとが一致すると判定した場合、VW間パルス制御部49は、電流制御回路24を構成するサイリスタを点弧する制御信号を出力する(ステップS62)。   Further, the inter-VW pulse control unit 49 determines whether αQvw and αRvw supplied from the inter-VW firing angle determination unit 45 coincide with θvw supplied from the phase detection unit 47 (step S61), and αQvw And Vvw control unit 49 outputs a control signal for starting the thyristor constituting the current control circuit 24 (step S62).

また、UV間パルス制御部48は、UV間点弧角決定部44から供給されたαRuvと、位相検出部47から供給されたθuvが一致するかどうか判定し(ステップS62)、αRuvとθuvとが一致すると判定した場合、UV間パルス制御部48は、電流制御回路26を構成するサイリスタを点弧する制御信号を出力する(ステップS64)。   Further, the inter-UV pulse control unit 48 determines whether αRuv supplied from the inter-UV firing angle determination unit 44 matches θuv supplied from the phase detection unit 47 (step S62), and αRuv and θuv are determined. Are determined to match, the UV pulse control unit 48 outputs a control signal for firing the thyristor constituting the current control circuit 26 (step S64).

なお、第1単相負荷9の有効電力消費量が第2単相負荷10の有効電力消費量よりも小さい場合は、第2可変抵抗回路8が非導通状態となるよう、VW間点弧角決定部45は、αRvwを90度に設定しているので、VW間パルス制御部49は、端子VW間の第2可変抵抗回路8の電流制御回路28を構成するサイリスタを点弧する制御信号を出力しない(ステップS65)。   When the effective power consumption of the first single-phase load 9 is smaller than the effective power consumption of the second single-phase load 10, the VW firing angle is set so that the second variable resistance circuit 8 is in a non-conduction state. Since the determination unit 45 sets αRvw to 90 degrees, the inter-VW pulse control unit 49 generates a control signal for firing the thyristor constituting the current control circuit 28 of the second variable resistance circuit 8 between the terminals VW. No output is made (step S65).

図11は、第1単相負荷9の有効電力消費量が第2単相負荷10の有効電力消費量よりも小さい場合の電圧ベクトル(a)、および電流ベクトル(b)を示している。   FIG. 11 shows a voltage vector (a) and a current vector (b) when the effective power consumption of the first single-phase load 9 is smaller than the effective power consumption of the second single-phase load 10.

第1単相回路3と第2単相回路4に接続された機器が両方とも単相負荷で、かつ、第1単相負荷9の有効電力消費量が第2単相負荷10の有効電力消費量よりも小さいときは、図11(b)に示すように、端子UV間に接続された第1可変抵抗回路7の電流ベクトルIRuvは、電圧ベクトルEuvに対して同相のベクトルとなる。   The devices connected to the first single-phase circuit 3 and the second single-phase circuit 4 are both single-phase loads, and the effective power consumption of the first single-phase load 9 is the effective power consumption of the second single-phase load 10. When the amount is smaller than the amount, as shown in FIG. 11B, the current vector IRuv of the first variable resistance circuit 7 connected between the terminals UV is a vector in phase with the voltage vector Euv.

U相、V相、W相の各電流ベクトルIu、Iv、Iwは、それぞれ下記の数式(25)(26)(27)により定まる。   The U-phase, V-phase, and W-phase current vectors Iu, Iv, and Iw are determined by the following equations (25), (26), and (27), respectively.

≪数9≫
Iu = Ipm - IC + IRuv・・・・・(25)
Iv = Ism - Ipm + IC - IL - IRuv・・・・・(26)
Iw = IL - Ism・・・・・(27)
また、第1可変抵抗回路7および第2可変抵抗回路8の電流IRuv、IRvwの大きさは下記の数式(28)(29)式により定まる。
<< Equation 9 >>
Iu = Ipm-IC + IRuv (25)
Iv = Ism-Ipm + IC-IL-IRuv (26)
Iw = IL-Ism (27)
The magnitudes of the currents IRuv and IRvw of the first variable resistance circuit 7 and the second variable resistance circuit 8 are determined by the following formulas (28) and (29).

≪数10≫
IRuv = Ism - Ipm・・・・・(28)
IRvw = 0・・・・・(29)
各インピーダンス5,6,7,8をステップS51〜S65に示すように制御すると、図11(b)に示す電流ベクトルIu、Iv、Iwの大きさは(電流値)は全て等しくなり、その向きはそれぞれ相電圧ベクトルEu、Ev、Ewの向きと一致する。つまり、三相電源2の力率は1となり、かつ三相電源2の電流は完全な平衡三相電流となる。
<< Equation 10 >>
IRuv = Ism-Ipm (28)
IRvw = 0 (29)
When the impedances 5, 6, 7, and 8 are controlled as shown in steps S51 to S65, the magnitudes of the current vectors Iu, Iv, and Iw shown in FIG. Respectively coincide with the directions of the phase voltage vectors Eu, Ev, Ew. That is, the power factor of the three-phase power source 2 is 1, and the current of the three-phase power source 2 is a complete balanced three-phase current.

従って、第1単相回路3と第2単相回路4の両方が単相負荷であり、かつ第1単相負荷9の有効電力消費量が第2単相負荷10の有効電力消費量よりも小さい場合において、負荷量が力率1の範囲で変化しても、三相電源2の出力電流を平衡に制御することができる。   Accordingly, both the first single-phase circuit 3 and the second single-phase circuit 4 are single-phase loads, and the effective power consumption of the first single-phase load 9 is greater than the effective power consumption of the second single-phase load 10. When the load amount is small, the output current of the three-phase power source 2 can be controlled in a balanced manner even if the load amount changes within the range of power factor 1.

<制御モード:MODE-2,3、一方が電源の場合>
第1単相回路3と第2単相回路4の単相機器の一方が単相負荷回路であり、一方が単相電源回路である場合、制御切替部35は、図12に示すように、第1負荷有効電力検出部41、第1電源有効電力検出部51、第2負荷有効電力検出部42、第2電源有効電力検出部52、補償量演算部43、UV間点弧角決定部44、VW間点弧角決定部45、電圧検出部46、位相検出部47、UV間パルス制御部48、およびVW間パルス制御部49の各機能ブロックから構成され、動作する。なお、図5に示す機能ブロックと同じものについては同じ番号を付し、詳細な説明は省略する。
<Control mode: MODE-2, 3, when one is power>
When one of the single-phase devices of the first single-phase circuit 3 and the second single-phase circuit 4 is a single-phase load circuit and one is a single-phase power supply circuit, the control switching unit 35, as shown in FIG. First load active power detection unit 41, first power source active power detection unit 51, second load active power detection unit 42, second power source active power detection unit 52, compensation amount calculation unit 43, and inter-UV firing angle determination unit 44 The inter-VW firing angle determining unit 45, the voltage detecting unit 46, the phase detecting unit 47, the UV pulse control unit 48, and the inter-VW pulse control unit 49 are configured and operated. In addition, the same number is attached | subjected about the same thing as the functional block shown in FIG. 5, and detailed description is abbreviate | omitted.

第1電源有効電力検出部51は、一般的な電気回路の有効電力の検出手法によって第1単相回路3の第1単相電源9の有効電力量を検出する機能を有し、第2電源有効電力検出部52は、一般的な電気回路の有効電力の検出手法によって第2単相回路4の第2単相電源10の有効電力量を検出する機能を有する。   The first power source active power detection unit 51 has a function of detecting the active power amount of the first single-phase power source 9 of the first single-phase circuit 3 by a general method for detecting the active power of the electric circuit, and the second power source The active power detection unit 52 has a function of detecting the effective power amount of the second single-phase power supply 10 of the second single-phase circuit 4 by a general method for detecting the active power of an electric circuit.

なお、MODE-2(第1単相回路3が負荷で第2単相回路4が電源)の場合には、第1負荷有効電力検出部41と第2電源有効電力検出部52とが動作し、MODE-3(第1単相回路3が電源で第2単相回路4が負荷)の場合には、第1電源有効電力検出部51と第2負荷有効電力検出部42とが動作する。   In the case of MODE-2 (the first single-phase circuit 3 is a load and the second single-phase circuit 4 is a power supply), the first load active power detection unit 41 and the second power supply active power detection unit 52 operate. In the case of MODE-3 (the first single-phase circuit 3 is a power source and the second single-phase circuit 4 is a load), the first power source active power detector 51 and the second load active power detector 42 operate.

次に、制御切替部35bの動作について、図13のフローチャートに基づいて説明する。   Next, the operation of the control switching unit 35b will be described based on the flowchart of FIG.

制御装置31が変換回路1の制御をMODE-2で開始すると、第1負荷有効電力検出部41は、一般的な電気回路の有効電力の検出方法によって第1単相負荷9の有効電力量を検出する(ステップS71)。また、制御装置31が変換回路1の制御をMODE-3で開始すると、第2負荷有効電力検出部42は、一般的な電気回路の有効電力の検出方法により第2単相負荷10の有効電力量を検出する(ステップS71)。   When the control device 31 starts the control of the conversion circuit 1 in MODE-2, the first load active power detection unit 41 determines the effective power amount of the first single-phase load 9 by a general method for detecting the active power of the electric circuit. It detects (step S71). Further, when the control device 31 starts control of the conversion circuit 1 in MODE-3, the second load active power detection unit 42 uses the common power detection method for the effective power of the second single-phase load 10 by a general electric circuit detection method. The amount is detected (step S71).

また、制御装置31が変換回路1の制御をMODE-2で開始すると、第1電源有効電力検出部51は、一般的な電気回路の有効電力の検出方法によって第1単相電源9の有効電力量を検出する(ステップS72)。また、制御装置31が変換回路1の制御をMODE-3で開始すると、第2電源有効電力検出部52は、一般的な電気回路の有効電力の検出方法により第2単相電源10の有効電力量を検出する(ステップS72)。   When the control device 31 starts control of the conversion circuit 1 in MODE-2, the first power source active power detection unit 51 uses the active power of the first single-phase power source 9 by a general method for detecting the active power of the electric circuit. The amount is detected (step S72). When the control device 31 starts the control of the conversion circuit 1 in MODE-3, the second power source active power detection unit 52 uses the active power detection method of a general electric circuit to detect the effective power of the second single-phase power source 10. The amount is detected (step S72).

第1負荷有効電力検出部41または第2負荷有効電力検出部42、第1電源有効電力検出部51または第2電源有効電力検出部52が検出したそれぞれの有効電力量を補償量演算部43に供給すると、補償量演算部43は、まず第1単相負荷9と第2単相負荷10の有効電力消費量を比較する。   Respective active power amounts detected by the first load active power detection unit 41 or the second load active power detection unit 42, the first power source active power detection unit 51 or the second power source active power detection unit 52 are stored in the compensation amount calculation unit 43. When supplied, the compensation amount calculation unit 43 first compares the active power consumption amounts of the first single-phase load 9 and the second single-phase load 10.

補償量演算部43は、MODE-2のときは下記の数式(35)(36)(37)式に従って、端子UV間の可変容量性インピーダンス回路5での電力補償量Quvと、端子VW間の可変誘導性インピーダンス回路6での電力補償量Qvwと、端子UV間の第1可変抵抗回路7の電流IRuvと、端子VW間の第2可変抵抗回路8の電流IRvwとを算出する(ステップS73)。ここで三相電源2の定格線間電圧をE、第1単相負荷9の有効電力をPL1、第1単相変圧器11の一次巻線電流をIpm、第2単相電源10の有効電力をPs2、第2単相変圧器12の一次巻線電流をIsmとする。   When MODE-2, the compensation amount calculation unit 43 follows the following formulas (35), (36), and (37), between the power compensation amount Quv in the variable capacitive impedance circuit 5 between the terminals UV and the terminal VW. The power compensation amount Qvw in the variable inductive impedance circuit 6, the current IRuv of the first variable resistance circuit 7 between the terminals UV, and the current IRvw of the second variable resistance circuit 8 between the terminals VW are calculated (step S73). . Here, the rated line voltage of the three-phase power supply 2 is E, the active power of the first single-phase load 9 is PL1, the primary winding current of the first single-phase transformer 11 is Ipm, and the effective power of the second single-phase power supply 10 Is Ps2, and the primary winding current of the second single-phase transformer 12 is Ism.

≪数11≫
Ipm - Ism = (PL1 - Ps2)/E・・・・・(35)
Quv = Qvw = E×(Ipm - Ism)×1/31/2・・・・・(36)
IRuv = IRvw = 0・・・・・(37)
補償量演算部43は、上記の数式に従って各電力補償量を算出し、QuvとIRuvとをUV点弧角決定部へ、QvwとIRvwとをVW点弧角決定部へそれぞれ供給する。
<< Equation 11 >>
Ipm-Ism = (PL1-Ps2) / E (35)
Quv = Qvw = E x (Ipm-Ism) x 1/3 1/2 (36)
IRuv = IRvw = 0 (37)
The compensation amount calculation unit 43 calculates each power compensation amount according to the above formula, and supplies Quv and IRuv to the UV firing angle determination unit, and supplies Qvw and IRvw to the VW firing angle determination unit.

また、補償量演算部43は、MODE-3のときは下記の数式(38)(39)(40)式に従って、端子UV間の可変容量性インピーダンス回路5での電力補償量Quvと、端子VW間の可変誘導性インピーダンス回路6での電力補償量Qvwと、端子UV間の第1可変抵抗回路7の電流IRuvと、端子VW間の第2可変抵抗回路8の電流IRvwとを算出する(ステップS73)。   Further, when MODE-3, the compensation amount calculation unit 43 follows the following formulas (38), (39), and (40), the power compensation amount Quv in the variable capacitive impedance circuit 5 between the terminals UV, and the terminal VW. A power compensation amount Qvw in the variable inductive impedance circuit 6 between, a current IRuv of the first variable resistance circuit 7 between the terminals UV, and a current IRvw of the second variable resistance circuit 8 between the terminals VW are calculated (step) S73).

≪数12≫
Ism - Ipm = (PL2 - Ps1)/E・・・・・(38)
Quv = Qvw = E×(Ism - Ipm)×1/31/2・・・・・(39)
IRuv = IRvw = 0・・・・・(40)
補償量演算部43は、上記の数式に従って各電力補償量を算出し、QuvとIRuvとをUV点弧角決定部へ、QvwとIRvwとをVW点弧角決定部へそれぞれ供給する。
<< Equation 12 >>
Ism-Ipm = (PL2-Ps1) / E (38)
Quv = Qvw = E × (Ism-Ipm) × 1/3 1/2 (39)
IRuv = IRvw = 0 (40)
The compensation amount calculation unit 43 calculates each power compensation amount according to the above formula, and supplies Quv and IRuv to the UV firing angle determination unit, and supplies Qvw and IRvw to the VW firing angle determination unit.

UV間点弧角決定部44とVW間点弧角決定部45は、表7、表8に示すように予め電力補償量Qに対する点弧角α、およびUV間とVW間の抵抗電流値に対する点弧角αの対応を記録したデータテーブルを記録しており、UV間点弧角決定部44とVW間点弧角決定部45は、補償量演算部43から各電力補償量が供給されると、供給されたQuv,Qvwに対する点弧角αQuv,αQvwを設定し(ステップS74)、IRuv,IRvwに対する点弧角αRuv,αRvwを設定し(ステップS75)、UV間パルス制御部48、およびVW間パルス制御部49にそれぞれ供給する。ここでは、UV間点弧角決定部44とVW間点弧角決定部45は、点弧角αRuv,αRvwをそれぞれ90度に設定する。

Figure 2005080484
Figure 2005080484
なお、Q1〜Qn、およびIR1〜IRnの実際の値は、回路構成に従う。 The inter-UV firing angle determining unit 44 and the inter-VW firing angle determining unit 45 preliminarily correspond to the firing angle α with respect to the power compensation amount Q and the resistance current value between the UV and VW as shown in Tables 7 and 8. A data table that records the correspondence of the firing angle α is recorded. The inter-UV firing angle determination unit 44 and the inter-VW firing angle determination unit 45 are supplied with each power compensation amount from the compensation amount calculation unit 43. The firing angles αQuv and αQvw for the supplied Quv and Qvw are set (step S74), the firing angles αRuv and αRvw for IRuv and IRvw are set (step S75), the UV pulse control unit 48, and the VW Each of them is supplied to the inter-pulse controller 49. Here, the inter-UV firing angle determination unit 44 and the inter-VW firing angle determination unit 45 set the firing angles αRuv and αRvw to 90 degrees, respectively.
Figure 2005080484
Figure 2005080484
The actual values of Q1 to Qn and IR1 to IRn depend on the circuit configuration.

また、電圧検出部46は、一般的な電気回路の電圧検出方法により端子UV間の線間電圧瞬時値euvを検出し(ステップS76)、検出した線間電圧瞬時値euvを位相検出部47へ供給する。   The voltage detection unit 46 detects the line voltage instantaneous value euv between the terminals UV by a general electric circuit voltage detection method (step S76), and the detected line voltage instantaneous value euv to the phase detection unit 47. Supply.

位相検出部47は、電圧検出部46から供給された線間電圧瞬時値euvから位相検出装置(PLL)などを用いて端子UV間の線間電圧位相θuvを検出すると共に、下記の数式(41)に従って、端子VW間の線間電圧位相θvwを算出し(ステップS77)、θuvをUV間パルス制御部48へ、θvwをVW間パルス制御部49へ供給する。   The phase detection unit 47 detects the line voltage phase θuv between the terminals UV using the phase detection device (PLL) or the like from the line voltage instantaneous value euv supplied from the voltage detection unit 46, and the following equation (41) ), The line voltage phase θvw between the terminals VW is calculated (step S77), θuv is supplied to the UV pulse controller 48, and θvw is supplied to the VW pulse controller 49.

≪数13≫
θvw = θuv - 120°・・・・・(41)
UV間パルス制御部48は、UV間点弧角決定部44から供給されたαQuvと、位相検出部47から供給されたθuvが一致するかどうか判定し(ステップS78)、αQuvとθuvとが一致すると判定した場合、UV間パルス制御部48は、電流制御回路22を構成するサイリスタを点弧する制御信号を出力する(ステップS79)。
<< Equation 13 >>
θvw = θuv-120 ° (41)
The inter-UV pulse control unit 48 determines whether αQuv supplied from the inter-UV firing angle determination unit 44 matches θuv supplied from the phase detection unit 47 (step S78), and αQuv and θuv match. If it is determined, the UV pulse control unit 48 outputs a control signal for starting the thyristor constituting the current control circuit 22 (step S79).

また、VW間パルス制御部49は、VW間点弧角決定部45から供給されたαQvwと、位相検出部47から供給されたθvwが一致するかどうか判定し(ステップS80)、αQvwとθvwとが一致すると判定した場合、VW間パルス制御部49は、電流制御回路24を構成するサイリスタを点弧する制御信号を出力する(ステップS81)。   Further, the inter-VW pulse control unit 49 determines whether αQvw supplied from the inter-VW firing angle determination unit 45 matches θvw supplied from the phase detection unit 47 (step S80), and αQvw and θvw Are determined to match, the inter-VW pulse control unit 49 outputs a control signal for firing the thyristor constituting the current control circuit 24 (step S81).

なお、第1単相回路3と第2単相回路4の単相機器の一方が単相負荷回路であり、一方が単相電源回路である場合は、第1可変抵抗回路7と第2可変抵抗回路8とが非導通状態となるよう、UW間点弧角決定部とVW間点弧角決定部45は、それぞれαRuvとαRvwを90度に設定しているので、UV間パルス制御部48は、端子UV間の第1可変抵抗回路7の電流制御回路26を構成するサイリスタを点弧する制御信号を出力しない(ステップS82)。同様に、VW間パルス制御部49は、端子VW間の第2可変抵抗回路8の電流制御回路28を構成するサイリスタを点弧する制御信号を出力しない(ステップS83)。   When one of the single-phase devices of the first single-phase circuit 3 and the second single-phase circuit 4 is a single-phase load circuit and one is a single-phase power supply circuit, the first variable resistance circuit 7 and the second variable circuit The inter-UW firing angle determining unit and the inter-VW firing angle determining unit 45 set αRuv and αRvw to 90 degrees so that the resistance circuit 8 is in a non-conducting state. Does not output a control signal for firing the thyristor constituting the current control circuit 26 of the first variable resistance circuit 7 between the terminals UV (step S82). Similarly, the inter-VW pulse control unit 49 does not output a control signal for firing the thyristor constituting the current control circuit 28 of the second variable resistance circuit 8 between the terminals VW (step S83).

第1単相回路3と第2単相回路4の単相機器の一方が単相負荷回路であり、一方が単相電源回路であるときは、図14(b)に示すような電流ベクトルとなる。   When one of the single-phase devices of the first single-phase circuit 3 and the second single-phase circuit 4 is a single-phase load circuit and one of them is a single-phase power supply circuit, a current vector as shown in FIG. Become.

U相、V相、W相の各電流ベクトルIu、Iv、Iwは、それぞれ下記の数式(42)(43)(44)によって定まる。   The U-phase, V-phase, and W-phase current vectors Iu, Iv, and Iw are determined by the following equations (42), (43), and (44), respectively.

≪数14≫
Iu = IC - (Ipm - Ism)・・・・・(42)
Iv = IL - IC・・・・・(43)
Iw = (Ipm - Ism) - IL・・・・・(44)
また、第1可変抵抗回路7および第2可変抵抗回路8の電流IRuv、IRvwの大きさは、それぞれ下記の数式(45)(46)式により定まる。
<< Equation 14 >>
Iu = IC-(Ipm-Ism) (42)
Iv = IL-IC (43)
Iw = (Ipm-Ism)-IL (44)
The magnitudes of the currents IRuv and IRvw of the first variable resistance circuit 7 and the second variable resistance circuit 8 are respectively determined by the following formulas (45) and (46).

≪数15≫
IRuv = 0・・・・・(45)
IRvw = 0・・・・・(46)
各インピーダンス5,6,7,8をステップS71〜S83に示すように制御すると、図14(b)に示す電流ベクトルIu、Iv、Iwの大きさは(電流値)は全て等しくなり、その向きはそれぞれ相電圧ベクトルEu、Ev、Ewの向きと一致する。つまり、三相電源212の力率は1となり、且つ三相電源212の電流は完全な平衡三相電流となる。
Number 15≫
IRuv = 0 (45)
IRvw = 0 (46)
When the impedances 5, 6, 7, and 8 are controlled as shown in steps S71 to S83, the magnitudes of the current vectors Iu, Iv, and Iw shown in FIG. Respectively coincide with the directions of the phase voltage vectors Eu, Ev, Ew. That is, the power factor of the three-phase power supply 212 is 1, and the current of the three-phase power supply 212 is a complete balanced three-phase current.

従って、第1単相回路3と第2単相回路4の両方が単相負荷であり、かつ第1単相負荷9および第2単相負荷10の有効電力消費量が等しい場合において、負荷量が力率1の範囲で変化しても、三相電源2の出力電流を平衡に制御することができる。   Therefore, when both the first single-phase circuit 3 and the second single-phase circuit 4 are single-phase loads and the active power consumptions of the first single-phase load 9 and the second single-phase load 10 are equal, the load amount Even if the power factor changes within the range of power factor 1, the output current of the three-phase power source 2 can be controlled to be balanced.

なお、可変容量性インピーダンス回路5、可変誘導性インピーダンス回路6、第1可変抵抗回路7、および第2可変抵抗回路8は、図2に示す容量性インピーダンス回路21と電流制御回路22の直列回路や誘導性インピーダンス回路23と電流制御回路24の直列回路、可変抵抗回路と電流制御回路26,28だけでなく、電源周波数でのインピーダンスを変えられる回路であれば良い。   The variable capacitive impedance circuit 5, the variable inductive impedance circuit 6, the first variable resistance circuit 7, and the second variable resistance circuit 8 are a series circuit of the capacitive impedance circuit 21 and the current control circuit 22 shown in FIG. Not only the series circuit of the inductive impedance circuit 23 and the current control circuit 24, the variable resistance circuit and the current control circuits 26 and 28, but also any circuit that can change the impedance at the power source frequency.

また、本実施形態において制御装置31が行う図4、図6、図8、図10、および図13のフローチャートで示されている各処理が記述された制御プログラムを、それぞれコンピュータに実行させることによって制御装置31を実現しても良い。   Further, by causing the computer to execute a control program in which each process shown in the flowcharts of FIGS. 4, 6, 8, 10, and 13 performed by the control device 31 in this embodiment is described. The control device 31 may be realized.

電気回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of an electric circuit. 各インピーダンスの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of each impedance. 制御装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a control apparatus. 制御装置の概略の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the rough process sequence of a control apparatus. 制御切替部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a control switching part. 制御切替部の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of a control switching part. 電圧ベクトルと電流ベクトルとを示す図である。It is a figure which shows a voltage vector and an electric current vector. 制御切替部の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of a control switching part. 電圧ベクトルと電流ベクトルとを示す図である。It is a figure which shows a voltage vector and an electric current vector. 制御切替部の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of a control switching part. 電圧ベクトルと電流ベクトルとを示す図である。It is a figure which shows a voltage vector and an electric current vector. 制御切替部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a control switching part. 制御切替部の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of a control switching part. 電圧ベクトルと電流ベクトルとを示す図である。It is a figure which shows a voltage vector and an electric current vector.

符号の説明Explanation of symbols

1 変換回路
2 三相電源
3 第1単相回路
4 第2単相回路
5 可変容量性インピーダンス回路
6 可変誘導性インピーダンス回路
7 第1可変抵抗回路
8 第2可変抵抗回路
9 第1単相負荷、第1単相電源
10 第2単相負荷、第2単相電源
11 第1単相変圧器
12 第2単相変圧器
13 第1単相変圧器の一次巻線
14 第1単相変圧器の二次巻線
15 第2単相変圧器の一次巻線
16 第2単相変圧器の二次巻線
17 第1切替器
18 第2切替器
21 容量性インピーダンス回路
22 電流制御回路
23 誘導性インピーダンス回路
24 電流制御回路
25 抵抗
26 電流制御回路
27 抵抗
28 電流制御回路
31 制御装置
32 第1単相回路状態検出部
33 第2単相回路状態検出部
34 回路切替部34
35a,b 制御切替部
41 第1負荷有効電力検出部
42 第2負荷有効電力検出部
43 補償量演算部
44 UV間点弧角決定部
45 VW間点弧角決定部
46 電圧検出部
47 位相検出部
48 UV間パルス制御部
49 VW間パルス制御部
51 第1電源有効電力検出部
52 第2電源有効電力検出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Conversion circuit 2 Three-phase power supply 3 1st single phase circuit 4 2nd single phase circuit 5 Variable capacitive impedance circuit 6 Variable inductive impedance circuit 7 1st variable resistance circuit 8 2nd variable resistance circuit 9 1st single phase load, First single-phase power supply 10 Second single-phase load, second single-phase power supply 11 First single-phase transformer 12 Second single-phase transformer 13 Primary winding of first single-phase transformer 14 First single-phase transformer Secondary winding 15 Primary winding of second single-phase transformer 16 Secondary winding of second single-phase transformer 17 First switch 18 Second switch 21 Capacitive impedance circuit 22 Current control circuit 23 Inductive impedance Circuit 24 Current control circuit 25 Resistor 26 Current control circuit 27 Resistor 28 Current control circuit 31 Controller 32 First single-phase circuit state detection unit 33 Second single-phase circuit state detection unit 34 Circuit switching unit 34
35a, b Control switching unit 41 First load active power detection unit 42 Second load active power detection unit 43 Compensation amount calculation unit 44 Inter-UV firing angle determination unit 45 Inter-VW firing angle determination unit 46 Voltage detection unit 47 Phase detection Unit 48 UV pulse control unit 49 VW pulse control unit 51 first power source active power detection unit 52 second power source active power detection unit

Claims (8)

三相電力を第1単相変圧器と第2単相変圧器とによって単相電力に変換し、当該単相電力をそれぞれ第1単相回路、および第2単相回路に供給するスコット結線方式の変換回路であって、
端子U、V間に接続され、前記第1単相回路と前記第2単相回路が負荷回路であるか電源回路であるか、および前記第1単相回路と前記第2単相回路の有効電力消費量の大小に応じて、端子U、V間の電流を制御可能な可変容量性インピーダンス回路と、
端子V、W間に接続され、前記第1単相回路と前記第2単相回路が負荷回路であるか電源回路であるか、および前記第1単相回路と前記第2単相回路の有効電力消費量の大小に応じて、端子V、W間の電流を制御可能な可変誘導性インピーダンス回路と、
前記可変容量性インピーダンス回路に並列に接続され、前記第1単相回路と前記第2単相回路が負荷回路であるか電源回路であるか、および前記第1単相回路と前記第2単相回路の有効電力消費量の大小に応じて、端子U、V間の電流を制御可能な第1可変抵抗回路と、
前記可変誘導性インピーダンス回路に並列に接続され、前記第1単相回路と前記第2単相回路が負荷回路であるか電源回路であるか、および前記第1単相回路と前記第2単相回路の有効電力消費量の大小に応じて、端子V、W間の電流を制御可能な第2可変抵抗回路と、
前記第1単相回路と前記第2単相回路が、負荷回路であるか電源回路であるかによって、前記第1単相変圧器の一次巻線の一方の端子を端子Vまたは端子Wに切り替えて接続可能な第1切替器と、
前記第1単相回路と前記第2単相回路が、負荷回路であるか電源回路であるかによって、前記第2単相変圧器の一次巻線の一方の端子を端子Uまたは端子Vに切り替えて接続可能な第2切替器と、
を備えることを特徴とする変換回路。
Scott connection system that converts three-phase power into single-phase power by a first single-phase transformer and a second single-phase transformer, and supplies the single-phase power to the first single-phase circuit and the second single-phase circuit, respectively. The conversion circuit of
Connected between terminals U and V, whether the first single-phase circuit and the second single-phase circuit are load circuits or power supply circuits, and the effectiveness of the first single-phase circuit and the second single-phase circuit A variable capacitive impedance circuit capable of controlling the current between the terminals U and V according to the amount of power consumption;
Connected between terminals V and W, whether the first single-phase circuit and the second single-phase circuit are load circuits or power supply circuits, and whether the first single-phase circuit and the second single-phase circuit are effective A variable inductive impedance circuit capable of controlling the current between the terminals V and W according to the amount of power consumption;
The first single-phase circuit and the second single-phase circuit are load circuits or power supply circuits, and are connected in parallel to the variable capacitive impedance circuit, and the first single-phase circuit and the second single-phase circuit A first variable resistance circuit capable of controlling a current between terminals U and V according to the amount of active power consumption of the circuit;
Connected in parallel to the variable inductive impedance circuit, the first single-phase circuit and the second single-phase circuit are load circuits or power supply circuits, and the first single-phase circuit and the second single-phase circuit A second variable resistance circuit capable of controlling the current between the terminals V and W according to the amount of active power consumption of the circuit;
One terminal of the primary winding of the first single-phase transformer is switched to the terminal V or the terminal W depending on whether the first single-phase circuit and the second single-phase circuit are load circuits or power supply circuits A first switch that can be connected,
One terminal of the primary winding of the second single-phase transformer is switched to terminal U or terminal V depending on whether the first single-phase circuit and the second single-phase circuit are load circuits or power supply circuits. A second switch that can be connected,
A conversion circuit comprising:
前記可変容量性インピーダンス回路は、可変容量性インピーダンスと電流をオン/オフ可能なスイッチング素子とが直列に接続されて構成され、
前記可変誘導性インピーダンス回路は、可変誘導性インピーダンスと電流をオン/オフ可能なスイッチング素子とが直列に接続されて構成され、
前記第1可変抵抗回路および前記第2可変抵抗回路は、抵抗と電流をオン/オフ可能なスイッチング素子とが直列に接続されて構成されることを特徴とする請求項1に記載の変換回路。
The variable capacitive impedance circuit is configured by connecting a variable capacitive impedance and a switching element capable of turning on / off a current in series,
The variable inductive impedance circuit is configured by connecting a variable inductive impedance and a switching element capable of turning on / off a current in series,
2. The conversion circuit according to claim 1, wherein the first variable resistance circuit and the second variable resistance circuit are configured by connecting a resistance and a switching element capable of turning on / off a current in series.
三相電力を第1単相変圧器と第2単相変圧器とによって単相電力に変換し、当該単相電力をそれぞれ第1単相回路、および第2単相回路に供給するスコット結線方式の変換回路であり、端子U、V間に接続され、端子U、V間の電流を制御可能な可変容量性インピーダンス回路と、端子V、W間に接続され、端子V、W間の電流を制御可能な可変誘導性インピーダンス回路と、前記可変容量性インピーダンス回路に並列に接続され、端子U、V間の電流を制御可能な第1可変抵抗回路と、前記可変誘導性インピーダンス回路に並列に接続され、端子V、W間の電流を制御可能な第2可変抵抗回路と、前記第1単相回路と前記第2単相回路が、負荷回路であるか電源回路であるかによって、前記第1単相変圧器の一次巻線の一方の端子を端子Vまたは端子Wに切り替えて接続可能な第1切替器と、前記第1単相回路と前記第2単相回路が、負荷回路であるか電源回路であるかによって、前記第2単相変圧器の一次巻線の一方の端子を端子Uまたは端子Vに切り替えて接続可能な第2切替器とを備える変換回路を制御する制御装置であって、
前記第1単相回路が有効電力を消費しているか供給しているかを検出する第1単相回路状態検出手段と、
前記第2単相回路が有効電力を消費しているか供給しているかを検出する第2単相回路状態検出手段と、
前記第1単相回路状態検出手段と前記第2単相回路状態検出手段との検出結果に従って、前記第1切替器と前記第2切替器の接続を切り替える回路切替信号を出力する回路切替手段と、
前記第1単相回路状態検出手段と前記第2単相回路状態検出手段との検出結果に従って、前記可変容量性インピーダンス回路、前記可変誘導性インピーダンス回路、前記第1可変抵抗回路および第2可変抵抗回路を制御する制御信号を出力する制御切替手段と、
を備えることを特徴とする制御装置。
Scott connection system that converts three-phase power into single-phase power by a first single-phase transformer and a second single-phase transformer, and supplies the single-phase power to the first single-phase circuit and the second single-phase circuit, respectively. A variable capacitive impedance circuit that is connected between the terminals U and V and can control the current between the terminals U and V, and is connected between the terminals V and W, and the current between the terminals V and W. A controllable variable inductive impedance circuit, connected in parallel to the variable capacitive impedance circuit, connected in parallel to the first variable resistance circuit capable of controlling the current between terminals U and V, and the variable inductive impedance circuit The first variable resistance circuit capable of controlling the current between the terminals V and W, and whether the first single-phase circuit and the second single-phase circuit are load circuits or power supply circuits. Connect one terminal of the primary winding of the single-phase transformer to terminal V Depending on whether the first switch that can be switched to the terminal W and connected, and whether the first single-phase circuit and the second single-phase circuit are a load circuit or a power circuit, the second single-phase transformer A control device that controls a conversion circuit including a second switch that can be connected by switching one terminal of the primary winding to the terminal U or the terminal V;
First single-phase circuit state detecting means for detecting whether the first single-phase circuit is consuming or supplying active power;
Second single-phase circuit state detection means for detecting whether the second single-phase circuit is consuming or supplying active power;
Circuit switching means for outputting a circuit switching signal for switching the connection between the first switch and the second switch according to the detection results of the first single-phase circuit state detection means and the second single-phase circuit state detection means; ,
The variable capacitive impedance circuit, the variable inductive impedance circuit, the first variable resistance circuit, and the second variable resistance according to detection results of the first single phase circuit state detection unit and the second single phase circuit state detection unit Control switching means for outputting a control signal for controlling the circuit;
A control device comprising:
前記変換回路の前記可変容量性インピーダンス回路が、可変容量性インピーダンスと電流をオン/オフ可能なスイッチング素子とが直列に接続されて構成され、前記可変誘導性インピーダンス回路が、可変誘導性インピーダンスと電流をオン/オフ可能なスイッチング素子とが直列に接続されて構成され、前記第1可変抵抗回路および前記第2可変抵抗回路が、抵抗と電流をオン/オフ可能なスイッチング素子とが直列に接続されて構成されるとき、
前記制御切替手段は、
前記第1単相回路が有効電力を消費していると検出された場合に、前記第1単相変圧器には単相負荷が接続されているとして、前記第1単相回路の有効電力量を検出する第1負荷有効電力検出手段と、
前記第2単相回路が有効電力を消費していると検出された場合に、前記第2単相変圧器には単相負荷が接続されているとして、前記第2単相回路の有効電力量を検出する第2負荷有効電力検出手段と、
検出された両有効電力量から、前記可変容量性インピーダンス回路と前記可変誘導性インピーダンス回路で補償する無効電力量、および前記第1可変抵抗回路と前記第2可変抵抗回路で補償する有効電力量を算出する補償量演算手段と、
算出された各電力補償量から前記可変容量性インピーダンス回路、および前記第1可変抵抗回路にそれぞれ直列に接続されるスイッチング素子の点弧角を決定するUV間点弧角決定手段と、
算出された各電力補償量から前記可変誘導性インピーダンス回路、および前記第2可変抵抗回路にそれぞれ直列に接続されるスイッチング素子の点弧角を決定するVW間点弧角決定手段と、
端子UV間と端子VW間のそれぞれの線間電圧を検出する電圧検出手段と、
検出された各線間電圧の位相をそれぞれ検出する位相検出手段と、
検出された端子UV間の線間電圧位相に対してUV間点弧角決定手段によって決定された点弧角で、前記可変容量性インピーダンス回路および前記第1可変抵抗回路に直列に接続されるスイッチング素子を点弧する制御信号を出力するUV間パルス制御手段と、
検出された端子VW間の線間電圧位相に対してVW間点弧角決定手段によって決定された点弧角で、前記可変誘導性インピーダンス回路および前記第2可変抵抗回路に直列に接続されるスイッチング素子を点弧する制御信号を出力するVW間パルス制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項3に記載の制御装置。
The variable capacitive impedance circuit of the conversion circuit is configured by connecting a variable capacitive impedance and a switching element capable of turning on / off a current in series, and the variable inductive impedance circuit includes a variable inductive impedance and a current. Are connected in series, and the first variable resistance circuit and the second variable resistance circuit are connected in series with a resistance and a switching element capable of turning on / off the current. When configured
The control switching means is
When it is detected that the first single-phase circuit is consuming active power, it is assumed that a single-phase load is connected to the first single-phase transformer, and the active power amount of the first single-phase circuit is First load active power detection means for detecting
When it is detected that the second single-phase circuit is consuming active power, it is assumed that a single-phase load is connected to the second single-phase transformer, and the effective power amount of the second single-phase circuit is Second load active power detection means for detecting
From the detected both active power amounts, reactive power amounts compensated by the variable capacitive impedance circuit and the variable inductive impedance circuit, and active power amounts compensated by the first variable resistance circuit and the second variable resistance circuit are obtained. A compensation amount calculating means for calculating;
An inter-UV firing angle determining means for determining an ignition angle of a switching element connected in series to each of the variable capacitive impedance circuit and the first variable resistance circuit from each calculated power compensation amount;
A VW firing angle determining means for determining a firing angle of a switching element connected in series to each of the variable inductive impedance circuit and the second variable resistance circuit from each calculated power compensation amount;
Voltage detection means for detecting respective line voltages between the terminals UV and VW;
Phase detection means for detecting the phase of each detected line voltage;
Switching connected in series to the variable capacitive impedance circuit and the first variable resistance circuit at the firing angle determined by the UV firing angle determining means with respect to the detected line voltage phase between the terminals UV An inter-UV pulse control means for outputting a control signal for igniting the element;
Switching connected in series to the variable inductive impedance circuit and the second variable resistance circuit at a firing angle determined by the VW firing angle determining means with respect to the detected line voltage phase between the terminals VW. VW pulse control means for outputting a control signal for igniting the element;
The control device according to claim 3, further comprising:
前記制御切替手段は、
前記第1単相回路が有効電力を供給していると検出された場合に、前記第1単相変圧器には単相電源が接続されているとして、前記第1単相回路の有効電力量を検出する第1電源有効電力検出手段と、
前記第2単相回路が有効電力を消費していると検出された場合に、前記第2単相変圧器には単相電源が接続されているとして、前記第2単相回路の有効電力量を検出する第2電源有効電力検出手段と、
を備えることを特徴とする請求項4に記載の制御装置。
The control switching means is
When it is detected that the first single-phase circuit supplies active power, it is assumed that a single-phase power source is connected to the first single-phase transformer, and the active power amount of the first single-phase circuit is First power source active power detecting means for detecting
When it is detected that the second single-phase circuit is consuming active power, it is assumed that a single-phase power source is connected to the second single-phase transformer, and the effective power amount of the second single-phase circuit is Second power source active power detecting means for detecting
The control device according to claim 4, further comprising:
三相電力を第1単相変圧器と第2単相変圧器とによって単相電力に変換し、当該単相電力をそれぞれ第1単相回路、および第2単相回路に供給するスコット結線方式の変換回路であり、端子U、V間に接続され、端子U、V間の電流を制御可能な可変容量性インピーダンス回路と、端子V、W間に接続され、端子V、W間の電流を制御可能な可変誘導性インピーダンス回路と、前記可変容量性インピーダンス回路に並列に接続され、端子U、V間の電流を制御可能な第1可変抵抗回路と、前記可変誘導性インピーダンス回路に並列に接続され、端子V、W間の電流を制御可能な第2可変抵抗回路と、前記第1単相回路と前記第2単相回路が、負荷回路であるか電源回路であるかによって、前記第1単相変圧器の一次巻線の一方の端子を端子Vまたは端子Wに切り替えて接続可能な第1切替器と、前記第1単相回路と前記第2単相回路が、負荷回路であるか電源回路であるかによって、前記第2単相変圧器の一次巻線の一方の端子を端子Uまたは端子Vに切り替えて接続可能な第2切替器とを備える変換回路を制御するコンピュータ上で動作する制御プログラムであって、
前記コンピュータを
前記第1単相回路が有効電力を消費しているか供給しているかを検出する第1単相回路状態検出手段と、
前記第2単相回路が有効電力を消費しているか供給しているかを検出する第2単相回路状態検出手段と、
前記第1単相回路状態検出手段と前記第2単相回路状態検出手段との検出結果に従って、前記第1切替器と前記第2切替器の接続を切り替える回路切替信号を出力する回路切替手段と、
前記第1単相回路状態検出手段と前記第2単相回路状態検出手段との検出結果に従って、前記可変容量性インピーダンス回路、前記可変誘導性インピーダンス回路、前記第1可変抵抗回路および第2可変抵抗回路を制御する制御信号を出力する制御切替手段と、
して機能させることを特徴とする制御プログラム。
Scott connection system that converts three-phase power into single-phase power by a first single-phase transformer and a second single-phase transformer, and supplies the single-phase power to the first single-phase circuit and the second single-phase circuit, respectively. A variable capacitive impedance circuit that is connected between the terminals U and V and can control the current between the terminals U and V, and is connected between the terminals V and W, and the current between the terminals V and W. A controllable variable inductive impedance circuit, connected in parallel to the variable capacitive impedance circuit, connected in parallel to the first variable resistance circuit capable of controlling the current between terminals U and V, and the variable inductive impedance circuit The first variable resistance circuit capable of controlling the current between the terminals V and W, and whether the first single-phase circuit and the second single-phase circuit are load circuits or power supply circuits. Connect one terminal of the primary winding of the single-phase transformer to terminal V Depending on whether the first switch that can be switched to the terminal W and connected, and whether the first single-phase circuit and the second single-phase circuit are a load circuit or a power circuit, the second single-phase transformer A control program that operates on a computer that controls a conversion circuit including a second switch that can be connected by switching one terminal of the primary winding to the terminal U or V,
First single-phase circuit state detection means for detecting whether the first single-phase circuit is consuming or supplying active power to the computer;
Second single-phase circuit state detection means for detecting whether the second single-phase circuit is consuming or supplying active power;
Circuit switching means for outputting a circuit switching signal for switching the connection between the first switch and the second switch according to the detection results of the first single-phase circuit state detection means and the second single-phase circuit state detection means; ,
The variable capacitive impedance circuit, the variable inductive impedance circuit, the first variable resistance circuit, and the second variable resistance according to detection results of the first single phase circuit state detection unit and the second single phase circuit state detection unit Control switching means for outputting a control signal for controlling the circuit;
A control program characterized by functioning as a function.
前記変換回路の前記可変容量性インピーダンス回路が、可変容量性インピーダンスと電流をオン/オフ可能なスイッチング素子とが直列に接続されて構成され、前記可変誘導性インピーダンス回路が、可変誘導性インピーダンスと電流をオン/オフ可能なスイッチング素子とが直列に接続されて構成され、前記第1可変抵抗回路および前記第2可変抵抗回路が、抵抗と電流をオン/オフ可能なスイッチング素子とが直列に接続されて構成されるとき、
前記コンピュータを
前記第1単相回路が有効電力を消費していると検出された場合に、前記第1単相変圧器には単相負荷が接続されているとして、前記第1単相回路の有効電力量を検出する第1負荷有効電力検出手段と、
前記第2単相回路が有効電力を消費していると検出された場合に、前記第2単相変圧器には単相負荷が接続されているとして、前記第2単相回路の有効電力量を検出する第2負荷有効電力検出手段と、
検出された両有効電力量から、前記可変容量性インピーダンス回路と前記可変誘導性インピーダンス回路で補償する無効電力量、および前記第1可変抵抗回路と前記第2可変抵抗回路で補償する有効電力量を算出する補償量演算手段と、
算出された各電力補償量から前記可変容量性インピーダンス回路、および前記第1可変抵抗回路にそれぞれ直列に接続されるスイッチング素子の点弧角を決定するUV間点弧角決定手段と、
算出された各電力補償量から前記可変誘導性インピーダンス回路、および前記第2可変抵抗回路にそれぞれ直列に接続されるスイッチング素子の点弧角を決定するVW間点弧角決定手段と、
端子UV間と端子VW間のそれぞれの線間電圧を検出する電圧検出手段と、
検出された各線間電圧の位相をそれぞれ検出する位相検出手段と、
検出された端子UV間の線間電圧位相に対してUV間点弧角決定手段によって決定された点弧角で、前記可変容量性インピーダンス回路および前記第1可変抵抗回路に直列に接続されるスイッチング素子を点弧する制御信号を出力するUV間パルス制御手段と、
検出された端子VW間の線間電圧位相に対してVW間点弧角決定手段によって決定された点弧角で、前記可変誘導性インピーダンス回路および前記第2可変抵抗回路に直列に接続されるスイッチング素子を点弧する制御信号を出力するVW間パルス制御手段と、
して機能させることを特徴とする請求項6に記載の制御プログラム。
The variable capacitive impedance circuit of the conversion circuit is configured by connecting a variable capacitive impedance and a switching element capable of turning on / off a current in series, and the variable inductive impedance circuit includes a variable inductive impedance and a current. Are connected in series, and the first variable resistance circuit and the second variable resistance circuit are connected in series with a resistance and a switching element capable of turning on / off the current. When configured
When the computer detects that the first single-phase circuit is consuming active power, the first single-phase transformer is connected to the first single-phase transformer, and First load active power detection means for detecting the amount of active power;
When it is detected that the second single-phase circuit is consuming active power, it is assumed that a single-phase load is connected to the second single-phase transformer, and the effective power amount of the second single-phase circuit is Second load active power detection means for detecting
From the detected both active power amounts, reactive power amounts compensated by the variable capacitive impedance circuit and the variable inductive impedance circuit, and active power amounts compensated by the first variable resistance circuit and the second variable resistance circuit are obtained. A compensation amount calculating means for calculating;
An inter-UV firing angle determining means for determining an ignition angle of a switching element connected in series to each of the variable capacitive impedance circuit and the first variable resistance circuit from each calculated power compensation amount;
A VW firing angle determining means for determining a firing angle of a switching element connected in series to each of the variable inductive impedance circuit and the second variable resistance circuit from each calculated power compensation amount;
Voltage detection means for detecting respective line voltages between the terminals UV and VW;
Phase detection means for detecting the phase of each detected line voltage;
Switching connected in series to the variable capacitive impedance circuit and the first variable resistance circuit at the firing angle determined by the UV firing angle determining means with respect to the detected line voltage phase between the terminals UV An inter-UV pulse control means for outputting a control signal for igniting the element;
Switching connected in series to the variable inductive impedance circuit and the second variable resistance circuit at a firing angle determined by the VW firing angle determining means with respect to the detected line voltage phase between the terminals VW. VW pulse control means for outputting a control signal for igniting the element;
The control program according to claim 6, wherein the control program is made to function.
前記コンピュータを
前記第1単相回路が有効電力を供給していると検出された場合に、前記第1単相変圧器には単相電源が接続されているとして、前記第1単相回路の有効電力量を検出する第1電源有効電力検出手段と、
前記第2単相回路が有効電力を消費していると検出された場合に、前記第2単相変圧器には単相電源が接続されているとして、前記第2単相回路の有効電力量を検出する第2電源有効電力検出手段と、
して機能させることを特徴とする請求項7に記載の制御プログラム。
When it is detected that the first single-phase circuit supplies active power to the computer, a single-phase power source is connected to the first single-phase transformer, and the first single-phase circuit First power source active power detecting means for detecting the amount of active power;
When it is detected that the second single-phase circuit is consuming active power, it is assumed that a single-phase power source is connected to the second single-phase transformer, and the effective power amount of the second single-phase circuit is Second power source active power detecting means for detecting
The control program according to claim 7, wherein the control program is made to function.
JP2003311525A 2003-09-03 2003-09-03 CONVERSION CIRCUIT, CONTROL DEVICE, AND CONTROL PROGRAM Expired - Fee Related JP4287223B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003311525A JP4287223B2 (en) 2003-09-03 2003-09-03 CONVERSION CIRCUIT, CONTROL DEVICE, AND CONTROL PROGRAM

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003311525A JP4287223B2 (en) 2003-09-03 2003-09-03 CONVERSION CIRCUIT, CONTROL DEVICE, AND CONTROL PROGRAM

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005080484A true JP2005080484A (en) 2005-03-24
JP4287223B2 JP4287223B2 (en) 2009-07-01

Family

ID=34413073

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003311525A Expired - Fee Related JP4287223B2 (en) 2003-09-03 2003-09-03 CONVERSION CIRCUIT, CONTROL DEVICE, AND CONTROL PROGRAM

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4287223B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007174858A (en) * 2005-12-26 2007-07-05 Daikin Ind Ltd Power converter and power conversion system

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007174858A (en) * 2005-12-26 2007-07-05 Daikin Ind Ltd Power converter and power conversion system
WO2007074710A1 (en) * 2005-12-26 2007-07-05 Daikin Industries, Ltd. Power conversion device and power conversion system
AU2006329365B2 (en) * 2005-12-26 2009-12-24 Daikin Industries, Ltd. Power conversion device and power conversion system
JP4618121B2 (en) * 2005-12-26 2011-01-26 ダイキン工業株式会社 Power conversion device and power conversion system
US8064232B2 (en) 2005-12-26 2011-11-22 Daikin Industries, Ltd. Power conversion device and power conversion system

Also Published As

Publication number Publication date
JP4287223B2 (en) 2009-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI554005B (en) Uninterruptible power supply device
US20090059625A1 (en) Single-phase to three-phase converter
SE516375C2 (en) Multilevel converter for connection to AC system - has series-connected capacitors charged to initial DC voltage and with each node of capacitors coupled in turn to AC system via an inductance device
JP2004187397A (en) Power conversion apparatus
KR101529889B1 (en) Switchgear capable of power factor correction
US9929668B1 (en) Powder conditioner with reduced capacitor voltage ripples
JP4287223B2 (en) CONVERSION CIRCUIT, CONTROL DEVICE, AND CONTROL PROGRAM
RU2577190C1 (en) Method of controlling phase-shift device
US12126261B2 (en) Method for paralleling of interleaved power converters
US11211876B2 (en) Voltage compensation device
JP2008092734A (en) Ac power supply unit
CN109643960A (en) The adjusting of the phase current for the inverter being connected in parallel
KR101936564B1 (en) Apparatus for controlling multilevel inverter
JP2004104930A (en) Electric circuit, control method therefor and electric circuit device
JPS59117470A (en) Power control circuit
KR20040094552A (en) Energy Regenerative Multi-Function Electronic Load
JP2008131756A (en) Power conversion device
JP6851566B1 (en) Power conversion system
JP2006174679A (en) Controlling method for parallel operation of uninterruptible power supply device
JP6869446B1 (en) Power receiving device
JP5051639B2 (en) Induction heating device with automatic application control circuit for close-position heating coils
Wu et al. Capacitor-current compensation with fast voltage loop for D-Σ digital control based three-phase four-wire inverter
JP3961817B2 (en) Double voltage inverter device
WO2023030605A1 (en) Controller and method for controlling a rectifier
JP2003230280A (en) Power converter

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060130

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: 20090310

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090326

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120403

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120403

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees