JPH08223920A

JPH08223920A - コンバータの制御方法とその装置及びそれに使用するコンバータ交流電流の補正方法

Info

Publication number: JPH08223920A
Application number: JP7029657A
Authority: JP
Inventors: Kiyotaka Kobayashi; 清隆小林; Masahiro Tobiyo; 飛世　　正博; Shigeru Sugiyama; 繁椙山; Keiji Kunii; 啓次国井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-02-17
Filing date: 1995-02-17
Publication date: 1996-08-30

Abstract

(57)【要約】【目的】検出するコンバータ交流電流に含まれる誤差
（オフセット値／非直線性誤差）を確実に補正して精度
の高いコンバータ制御を実現する。【構成】交流電力１をコンバータ２へ供給し、電圧検
出器８によるコンバータ出力電圧ＶFBと電流検出器７に
よる電流Ｉ_R，Ｉ_S，Ｉ_Tをフィードバックして、前記コ
ンバータ２をＰＷＭ制御する構成において、前記電流検
出器７で検出されるコンバータ交流電流に含まれるオフ
セット値及び／又は非直線性誤差は、電流補正器９で除
去される。この電流補正器９を構成するオフセット補正
手段２０は交流周期に応じた時定数を設定されるローパ
スフィルタを備え、コンバータの定常運転時の正確なオ
フセット値を検出して除去し、又、非直線性誤差補正手
段３０はディジタル信号変換時の誤差を検出して除去し
正確なコンバータ交流電流に基づくコンバータ制御の精
度向上と、電流リップル発生の防止及びトランスの直流
偏磁の抑制を計る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は交流電力を直流電力へ変
換するコンバータの制御方法と制御装置に関し、さら
に、かかる制御方法及び装置において使用されるコンバ
ータ交流電流の補正方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、交流電力を直流電力へ変換するコ
ンバータは、一般的に、広く利用されており、例えば交
流電動機制御等において、商用周波数の交流電力を一旦
直流電力に変換した後、これを所望の周波数の交流電力
に変換して交流電動機を制御する、いわゆる、コンバー
タを利用した交流電動機制御が用いられている。かかる
交流電動機制御等においては、被制御対象である電動機
の速度と共に電動機電流をフィードバックして応答特性
を改善することが行われている。

【０００３】このようなコンバータを利用した電動機の
電動機制御においては、電動機電流の検出器に含まれる
オフセット値（直流分）や電動機電流と検出電流間の非
直線性誤差は、電動機制御にフィードバックされる電流
値を不正確なものにし、これが電動機の制御精度の低下
やトルクリップル発生の一因となっている。

【０００４】そこで、従来、例えば特開昭６３−２７４
３９８号公報などに記載された交流電動機の速度制御装
置によれば、検出電流に含まれるオフセット値を調整し
て電動機制御を行うことが既に知られている。このよう
な従来技術によれば、電動機に交流電力を供給する電力
変換器が一定時間以上非動作時に、即ち、交流電動機に
流れる電流が零の時に、電動機制御装置の電流検出器か
らの検出電流値をオフセット記憶手段に記憶し、電力変
換器の運転時に検出電流から前記記憶手段のオフセット
値を差し引いて補正する方法が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、通常、コン
バータ装置は盤（箱）に組み込まれて現場等の厳しい環
境下に配置されることから、運転中の盤内の温度変化等
によって、電流検出器のオフセット値が発生し変化す
る。そのため、上記の従来技術を応用しただけでは、運
転時に変化するオフセット値には対応できない。この結
果、運転中のコンバータ交流電流の検出値には依然とし
てオフセット値が含まれ、コンバータの制御精度を低下
させる問題及びトランスの直流偏磁の問題等は未解決の
まま残されているのが現状である。

【０００６】また、コンバータ制御装置のソフトウエア
化に伴って、電流検出器もディジタル化されているが、
このＡ／Ｄ変換等の過程で非直線性誤差が発生する。こ
の誤差によって、例えばコンバータ各相の検出電流ピー
ク値に相違が生じると、電流調節器はこの相違を補正し
ようとして機能し、この結果、電源の２倍の周期で電流
リップルが発生して、コンバータの制御性能低下を引き
起こす。しかし、上記従来技術には、ディジタル電流検
出器の非直線性誤差についての配慮はなされていなかっ
た。

【０００７】本発明の目的は、上記の従来技術における
問題点に鑑み、上記従来技術の誤差成分のない正確なコ
ンバータ交流電流をフィードバックし、誤差成分を補正
した真のコンバータ交流電流に基づく精度の高いコンバ
ータ制御方法及び装置を提供することにある。

【０００８】本発明の他の目的は、コンバータ装置のコ
ンバータ交流電流検出器の検出電流に含まれるオフセッ
ト値及び／又は非直線性誤差を補正するコンバータ交流
電流の補正方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】コンバータ出力電圧とコ
ンバータ交流電流を各々フィードバックするコンバータ
の制御において、前記コンバータ交流電流検出器の検出
電流に含まれる、オフセット値を除去するオフセット補
正手段及び／又は非直線性誤差を除去する非直線性誤差
補正手段を有するコンバータ交流電流補正手段を設ける
ことにより達成される。

【００１０】

【作用】コンバータ交流電流検出器の検出電流に含まれ
るオフセット値は、遅れ時定数を定常運転状態の交流周
期に応じて設定されるローパスフィルター機能によって
検知される。また、非直線性誤差は、コンバータ交流電
流の真値と検出電流間との既知の誤差関係を参照して検
知される。これら検知された誤差を検出電流から差し引
いて補正したコンバータ交流電流を、コンバータ制御装
置にフィードバックすることにより、制御精度の向上あ
るいは電流リップルの防止及びトランスの直流偏磁の抑
制が可能になる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
詳細に説明する。

【００１２】図１は、電源にベクトル制御を応用したコ
ンバータ装置の構成図を示したものである。ここで、ベ
クトル制御とは、交流電動機（例えば誘導電動機）を直
流モータの如く制御しようとするものであり、電動機電
流をトルク電流成分と励磁電流成分に分けて制御するも
のであり、これによって回転数制御、トルク制御などの
電動機の制御性を著しく向上するものである。こうした
ベクトル制御は、交流電動機の制御に関するものである
が、電源側の交流成分の制御に、このベクトル制御的な
考え方を導入したのが、本実施例で云う、電源にベクト
ル制御を応用したコンバータ装置である。このコンバー
タ装置は、コンバータへの交流入力電圧、電流を正弦波
に近づける（即ち歪波から正弦波への補正）ために、電
源側の電流を、有効成分と無効成分とに分け、所定指令
値になるように有効成分、無効成分を設定し、この設定
値を合成して三相の電圧指令値を得、この電圧指令値で
コンバータの電圧位相制御を行おうとするものである。
有効成分、無効成分に分けていることから「ベクトル制
御を応用した」との表現をとったのである。

【００１３】図１において、３相（Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相）
交流電源１は、トランス３より供給される。この３相の
交流電源１に接続されたコンバータ２には、平滑コンデ
ンサ４が接続され、平滑コンデンサ４両端の直流電圧を
インバータ電力変換器５によって三相の交流電圧に変換
された後、負荷である例えば交流電動機６などに供給さ
れる。このコンバータ２の入力側には、Ｒ相の電流Ｉ_R
を検出する電流検出器７Ａ、Ｓ相の電流Ｉ_Sを検出する
電流検出器７Ｂ、Ｔ相の電流Ｉ_Tを検出する電流検出器
７Ｃを備えた電流検出器７が設けられている。

【００１４】電流検出器７Ａ、７Ｂ、７Ｃからの各相の
検出電流Ｉ_R、Ｉ_S、Ｉ_Tは、後述する電流補正器９によ
って補正された、帰還電流Ｉ_RF、Ｉ_SF、Ｉ_TFが座標変換
器１０に供給される。

【００１５】座標変換器１０は入力されＩ_RF、Ｉ_SF、Ｉ
_TFから、ベクトル制御上の概念と同じような回転子座標
系における無効電流フィードバック信号Ｉｂと、有効電
流フィードバック信号Ｉａに変換する。座標変換器１０
によるＩｂとＩａの変換は、以下の（数１）に従って行
われる。

【数１】ここで、ω1*：電源同期角周波数指令信号

【００１６】コンバータ２の電圧信号Ｖ_FBは、電圧検出
器８によって検出されて減算器１１にフィードバックさ
れている。この減算器１１には電圧指令信号Ｖ*が与え
られており、Ｖ*とＶ_FBの偏差信号が電圧調節器１２に
出力される。また、上記において「*」印の付与されて
いる信号は「指令信号」を意味している。

【００１７】電圧調整器１２は、電圧指令Ｖ*に対する
実測値Ｖ_FBの偏差を零にするための有効電流指令信号Ｉ
ａ*を求め、これを減算器１３に出力する。減算器１３
には、後に詳細を説明する座標変換器１０からの有効電
流フィードバック信号Ｉａがさらに供給されており、そ
こでＩａ*とＩａの偏差が求められて有効電流調節器１
４に出力される。

【００１８】一方、他の減算器１３Ａは、無効電流設定
器１５からの無効電流指令信号Ｉｂ*と座標変換器１０
からの無効電流フィードバック信号Ｉｂとの偏差を求
め、無効電流調節器１４Ａに出力している。

【００１９】これら電流調節器１４と１４Ａは、それぞ
れ、減算器１３と１３Ａからの偏差信号に従って、回転
子座標系における電圧指令信号Ｖａ*とＶｂ*を生成し、
座標変換器１０Ａに出力する。

【００２０】上述の座標変換器１０Ａは、入力された電
圧指令信号Ｖａ*、Ｖｂ*を、コンバータ２の、ベクトル
制御上の概念である固定子座標系における３相交流電圧
指令信号Ｖ_R*、Ｖ_S*、Ｖ_T*に変換し、これをＰＷＭパル
ス演算器１６へ出力する。ＰＷＭパルス演算器１６は、
これら３相交流出力電圧指令を搬送波信号（ＰＷＭを得
るために使う信号）と比較してパルス幅変調信号に変換
する。このパルス幅変調信号を図示していないパルス増
幅器を介して点弧信号とし、コンバータ２をスイッチン
グ制御して、３相交流電源１をコンデンサ４の両端の直
流電圧に変換する。

【００２１】なお、三相交流電圧指令信号Ｖ_R*、Ｖ_S*、
Ｖ_T*への変換は、以下の（数２）に従って行われる。

【数２】

【００２２】なお、これらの座標変換器１０及び１０Ａ
の変換には、正弦波発振器１７より（数１）または（数
２）の正弦波信号（SINω1*ｔ）と余弦波信号（COSω1*
ｔ）が与えられる。この正弦波発振器１７には、電源同
期角周波数指令信号ω1*に応じて、これらの信号を発生
する。電源同期角周波数指令信号ω1*は、電源角周波数
指令信号ω*と電源同期補正角周波数指令信号△ω*との
和（ω1*＝ω*＋△ω*）から定まる。

【００２３】なお、図１における一点鎖線は計算機（Ｃ
ＰＵ）１００を示し、各構成要素はそのソフトウエアに
よる処理機能によって実現される。もちろん、図示のそ
れぞれの構成要素を各々をハードウエアによって構成で
きることは言うまでもない。

【００２４】ところで、図２に示すように、上記の電流
検出器７で検出された３相交流各相の検出電流Ｉ
（Ｉ_R，Ｉ_S，Ｉ_T）には、コンバータ装置を配置する盤
内の温度変動等によるオフセット電流Ｉ0（Ｉ_R0，
Ｉ_S0，Ｉ_T0）が含まれている。本実施例のコンバータ装
置の一態様は、特に、このオフセット値を取り除く電流
補正器９を備えたところにある。

【００２５】図３は、上記のオフセット値を取り除く、
オフセット補正手段２０の構成を示したものである。こ
のオフセット補正手段２０は、Ｒ相〜Ｔ相の各相に同一
構成で設けられるが、同図には、説明の簡単のため、一
相分の回路構成みを示す。

【００２６】オフセット補正手段２０は、検出電流
Ｉ_R、Ｉ_SあるいはＩ_Tを取り込んでオフセット値Ｉ_R0、
Ｉ_S0あるいはＩ_T0を検出するオフセット検出回路２１
と、このオフセット検出回路２１の時定数を調整する時
定数調整回路２２と、検出電流Ｉ_R、Ｉ_SあるいはＩ_Tか
らオフセット値Ｉ_R0、Ｉ_S0あるいはＩ_T0を減算し、帰還
電流Ｉ_RF、Ｉ_SFあるいはＩ_TFを出力する減算器２３とに
よって構成される。

【００２７】上記のオフセット検出回路２１は、より具
体的には、１次遅れ回路からなるローパスフィルター２
１０で構成される。この１次遅れ回路は、時定数をＴと
する１／（１＋Ｔｓ）の伝達関数によって表わされる。

【００２８】また、この時定数調整回路２２の詳細な構
成及び動作を図４に示す。まず、第一の差分手段２２１
が設けられており、これによって電圧信号の変動幅が調
査される。即ち、今回サンプリング時点（ｋｔ）におけ
る電圧ＦＢ（ＶFB）を入力し、記憶している前回サンプ
リング時点（（ｋ−１）ｔ）でのＶ_FBと差分し、電圧信
号の差分値△Ｖ（ｋｔ）を求める。電圧指令が変化した
時、電圧Ｖ_FBも変化するので、電圧指令の変化に対して
も同じ効果がある。

【００２９】定常状態判定手段２２３はこの差分値△Ｖ
（ｋｔ）を入力し、設定されている規定値Ｖrefと比較
し、差分値△Ｖ（ｋｔ）が規定値Ｖref以下であれば、
コンバータ変換器２の運転は「定常状態」（即ち、検出
電流が正弦波の状態）と判定し、そうでなければ過渡状
態（即ち、検出電流が正弦波以外の状態、例えば規定以
上の歪波となっている如きもの）などの「非定常状態」
と判定する。

【００３０】時定数出力手段２２４は、上記の定常状態
判定手段２２３から「定常状態」が入力されると、時定
数Ｔを定格周波数に反比例するように設定、例えば下記
の（数３）によって演算し、演算結果を上記のオフセッ
ト検出回路２１の１次遅れ時定数Ｔに設定する。

【数３】ここで、ｆ：周波数（通常、５０Ｈｚ／６０Ｈｚ）であ
って固定値Ｋ：補正係数

【００３１】この定常状態の判定は、その他に、有効電
流Ｉａの変動幅によっても行うことが出来る。例えば、
他の差分手段２２２は、有効電流フィードバック信号の
今回値Ｉａ（ｋｔ）と前回値Ｉａ（（ｋ−１）ｔ）の差
分値△Ｉａ（ｋｔ）を求める。定常状態判定手段２２３
は、この差分値△Ｉａ（ｋｔ）を受け取って規定値Ｉar
efと比較し、差分値△Ｉａが基準値以下であれば定常状
態と判定することも可能である。

【００３２】このように、定常状態判定手段２２３は、
電圧指令信号の差分値または電圧信号の差分値、あるい
は有効電流の差分値の何れか一方が、各々に設定されて
いる規定値以下であれば、コンバータの運転が定常状態
であると判定する。なお、ここで言う運転とは、コンバ
ータ２のパルスを発生する時点からを指す。

【００３３】図５に、上記時定数調整手段２２による時
定数決定のフローチャートを示す。まず、上記（数３）
の分母が零とならないように、電源同期角周波数指令信
号ω1*が０か否かをチエックする（ｓ１０１）。この
（数３）の分母が＝０であれば遅れ時定数Ｔを無限大相
当とし（ｓ１０５）、（数３）の演算は行わない。即
ち、ω1*を零に指令することはないが、何等かの演算上
の異常で０になった場合、数３の演算式でω1*＝０では
不定となってしまうための処理である。

【００３４】ω1*≠０であれば、所定プロセス量（たと
えば、Ｖ*）の今回値と前回値の差分値を求める（ｓ１
０２）。続いて、この差分値を、当該プロセス量に対し
設定されている規定値と比較し（ｓ１０３）、差分値が
規定値以下であれば（数３）による時定数Ｔの演算を行
う（ｓ１０４）。一方、差分値が規定値を超えていれば
コンバータは非定常状態（過渡状態）と判定し、遅れ時
定数Ｔを無限大相当として（ｓ１０６）、オフセット検
出回路２１の出力を現状のままに保持する。決定された
時定数Ｔは、オフセット検出手段２１に出力され、ロー
パスフィルター２１０の遅れ時定数Ｔに設定される（ｓ
１０７）。

【００３５】ちなみに、本実施例のオフセット補正手段
によれば、ｆ＝５０Ｈｚ，Ｋ＝１０００，Ｔ＝２０ｓ
で、オフセット電流のリップルは補正前の約０．１％に
まで低減される。従って、実用上の補正係数Ｋは５００
〜１００００程度に設定される。この場合、遅れ時定数
Ｔは１０ｓ〜２００ｓ程度となり、補正電流の出力もこ
の時定数Ｔに応じて遅延する。しかし、盤内の温度変化
等に起因するオフセット電流の変化は数時間程度と遅い
周期なので、時定数Ｔによる遅れは全く問題にならず、
実質的にリアルタイムな電流補正が可能となる。

【００３６】上記した説明では、遅れ時定数Ｔの変更可
能条件であるコンバータの定常状態判定に、電圧指令Ｖ
*または電圧帰還信号Ｖ_FBまたは有効電流帰還信号Ｉａ
を用いたが、その他、コンバータ２の定状状態を認識で
きる信号であれば何でもよい。コンバータ２の定状状態
は、例えば、無効電流Ｉｂの変動幅によっても判定可能
である。

【００３７】また、上記の実施例では、オフセット検出
回路２１を構成するローパスフィルタ２１０には１次遅
れ回路を用いたが、その他、高周波信号をカットできる
ものであればよい。また、一つの信号に対し、複数のロ
ーパスフィルタを用いてもよく、さらに、遅れ時定数の
補正係数Ｋや周波数ｆは固定にしてもよい。

【００３８】このような本実施例によれば、電流検出器
７からの検出電流に含まれるオフセット値が運転時に検
出、除去できるので、コンバータ制御に帰還される帰還
電流の値が真のコンバータ電流に極めて近い値となり、
これにより、コンバータの制御精度を向上することがで
きる。

【００３９】次に、本発明の他の実施例になる上記電流
補正器９の別の態様を説明する。なお、この他の実施例
になる電流補正器９は、以下の説明からも明らかとなる
ように、コンバータ装置のＡ／Ｄ変換過程における非直
線性誤差を補正して真のコンバータ電流値を得ようとす
るものであるが、これは、上記の電流検出器７における
オフセットを補正するためのオフセット補正手段２０と
共に、あるいは、別個に上記電流補正器９を構成するこ
とも可能である。

【００４０】すなわち、上記した図１の電流検出器７
は、コンバータ２の実電流（アナログ量）を入力し、パ
ルスカウンタ及びＶ／ｆ変換などによるＡ／Ｄ変換の
後、パルスカウンタの計数値に基づくデジタル演算によ
って検出電流を求める。このＡ／Ｄ変換の過程などにお
いて、コンバータ２に流れる実電流Ｉ’（Ｉ_R’，
Ｉ_S’，Ｉ_T’）と電流検出器７の検出電流Ｉ（Ｉ_R，
Ｉ_S，Ｉ_T）との間に、図６に示すような非直線性の誤差
が生じる。そこで、事前に非直線性の特性を求めてお
き、これを折れ線関数の形式で記憶しておき、補正時に
利用することにした。

【００４１】この誤差は、電流検出器７の定格値の設定
によっても大きく変動する。同図で、実線で示す曲線
（１）は４Ａ（４Ｖ）を定格として実電流と検出電流が
一致するように調整した場合、破線で示す曲線（２）は
１０Ａ（１０Ｖ）を定格として調整した場合である。こ
れら実線の曲線（１）または破線の曲線（２）の検出信
号Ｉと、直線（３）との偏差部分が、いわゆる非直線性
誤差△Ｉとなる。

【００４２】そこで、この他のの実施例では、このよう
な非直線性誤差を補正するために、図１の電流補正器９
を、非直線性誤差補正手段３０として構成したものであ
る。

【００４３】図８は、非直線性誤差補正手段３０の構成
で、各相とも同じ構成となるので一相についてのみ示
す。誤差補正手段３０は、電流検出器７からの検出電流
信号Ｉに対応して補正信号Ｉｃを発生する補正信号発生
器３１と、検出電流信号Ｉから補正信号Ｉｃを減算する
減算器３２とによって構成される。

【００４４】より詳細には、補正信号発生器３１は、複
数の関数発生器３１１〜３１３と、検出電流信号Ｉの領
域に適応する関数発生器を選択する領域選択手段３１０
とからなる。領域選択手段３１０によって選択される関
数発生器３１１〜３１３の各々は、入力された検出電流
信号Ｉに応じた補正信号Ｉｃを発生し、これを後段の減
算器３２の負側入力端子へ出力する。

【００４５】図７は、検出電流Ｉと非直線誤差△Ｉの関
係でを示しており、例えば図６の破線で示した曲線
（２）の誤差パターンを示している。この誤差パターン
は長期的（経年）には変化するが、短期的には定格毎に
ほぼ一定となる。そこで、検出電流の範囲を複数の領
域、例えばＩ、II、IIIに区分し、各区分に対応する関
数発生器３１１〜３１３の各々により、各領域の誤差信
号に相当する補正信号Ｉｃ（Ｉｃ1〜Ｉｃ3）を、（数
４）の３式で折線近似して発生する。

【数４】ここで、ａ1，ａ2，ａ3：直線勾配ｂ1，ｂ2，ｂ3：初期値なお、上記の例では、３つの関数発生器３１１〜３１３
に対応して３電流領域としたが、領域の設定は任意であ
る。

【００４６】図９は、ソフトウエアによる補正信号Ｉｃ
の生成処理を示したもので、領域に応じて予め記憶され
ている勾配ａと初期値ｂを読出して、上記（数４）によ
る直線近似を演算処理するので、領域の区分は所望の精
度を達成できるように設定すればよい。また、折れ線に
よる近似だけではなく、記憶装置に上記の誤差パターン
を記憶し、検出電流に対応した補正値を参照できるよう
にしてもよい。

【００４７】このような他の実施例になる電流補正器９
によれば、電流検出器７によるコンバータ制御のための
帰還電流の誤差を精度よく補正できるので、電流リップ
ルの発生を防止でき、コンバータ制御の制御精度を向上
できる効果がある。

【００４８】以上に説明した電流補正器９の第１の実施
態様であるオフセット補正手段２０と、他の実施態様で
ある電流補正器９の誤差補正手段３０とを組み合わせて
構成することも可能であり、その場合には、即ち、電流
補正器９は、電流検出器７の検出電流Ｉのオフセットを
除去するオフセット補正手段２０と共に、検出電流Ｉの
非直線誤差を補正する誤差補正手段３０を備え、オフセ
ットを除去し、さらに非直線誤差を除去して、高精度の
帰還電流が要求される電源ベクトル制御の制御精度を向
上することができる。

【００４９】さらに、本発明では、上記のオフセット値
や非直線性誤差を補正する電流検出方法として、制御装
置や計測装置の電流（電圧、位相）検出器に広く適用で
きることは言うまでもないであろう。

【００５０】

【発明の効果】以上の詳細な説明からも明らかなよう
に、本発明になるコンバータの制御方法とその装置及び
それに使用するコンバータ交流電流の補正方法によれ
ば、電流検出器のオフセット値及び／または非直線性誤
差を高精度に補正できるので、コンバータ電流の正確な
検出値に基づいてコンバータ制御の精度を向上し、電流
リップルの発生を防止及びトランスの偏磁を抑制するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の適用例で、電源にベクトル制御
を応用したコンバータ制御装置の構成図である。

【図２】コンバータ交流電流の検出値に含まれるオフセ
ット値の説明図である。

【図３】コンバータ交流電流補正器の第１の実施例で、
オフセット補正手段の構成図である。

【図４】時定数調整手段の構成図である。

【図５】時定数調整手段の処理過程を示すフローチャー
トである。

【図６】コンバータ交流電流の検出値に含まれる非直線
性誤差の説明図である。

【図７】非直線性誤差を領域別に直線近似する説明図で
ある。

【図８】コンバータ交流電流補正器の第２の実施例で、
非直線誤差補正手段の構成図である。

【図９】非直線誤差補正手段の処理過程を示すフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１交流電源２コンバータ３トランス４平滑コンデンサ５インバータ電力変換器６交流電動機７（７Ａ〜７Ｃ）電流検出器８電圧検出器９電流補正器１０、１０Ａ座標変換器１１減算器１２電圧調節器１３、１３Ａ減算器１４有効電流調節器１４Ａ無効電流調節器１５無効電流設定器１６ＰＷＭ演算器１００計算機（ＣＰＵ）２０オフセット補正手段２１オフセット値検出手段２１０ローパスフィルター２２時定数調整手段２３減算器、２２１２２２差分手段２２３定常状態判定手段２２４時定数出力手段３０非直線性誤差補正手段３１補正信号発生手段３２減算器３１０領域選択手段３１１〜３１３関数発生手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者国井啓次茨城県日立市大みか町五丁目２番１号株式会社日立製作所大みか工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コンバータ出力電圧とコンバータ交流電
流とを各々検出してフィードバックし、コンバータの変
換動作を制御するコンバータの制御方法において、コン
バータ動作時のコンバータ交流電流を検出する際に含ま
れるオフセット値を検知し、この検知したオフセット値
に基づいて前記検出したコンバータ交流電流を補正し、
この補正されたコンバータ交流電流によって所定の電流
調節を行うことを特徴とするコンバータの制御方法。
【請求項２】前記請求項１のコンバータの制御方法に
おいて、コンバータ動作時のコンバータ交流電流を検出
する際に含まれるオフセット値を、前記コンバータの運
転状態に対応して検知することを特徴とするコンバータ
の制御方法。
【請求項３】前記請求項１のコンバータの制御方法に
おいて、検知したオフセット値を前記検出されたコンバ
ータ交流電流から差し引いて補正を行うことを特徴とす
るコンバータの制御方法。
【請求項４】前記請求項２のコンバータの制御方法に
おいて、前記オフセット電流の検知は、所定の時定数に
よるローパスフィルター機能によって行い、前記所定の
時定数を前記運転状態が定常状態のときはコンバータに
供給される交流電力の周期に応じた値に設定し、前記運
転状態が非定常状態（過渡状態）のときは前記所定の時
定数を無限大相当値に設定することを特徴とするコンバ
ータの制御方法。
【請求項５】前記請求項２のコンバータの制御方法に
おいて、前記コンバータ交流電流のサンプリング周期に
応じてチエックされる所定のプロセス量（状態量）の変
動幅が所定の規定値以下の場合は、前記運転状態は定常
状態であると判定することを特徴とするコンバータの制
御方法。
【請求項６】前記請求項５のコンバータの制御方法に
おいて、前記所定のプロセス量（状態量）は、コンバー
タ電圧指令または前記コンバータ電圧または前記コンバ
ータ交流電流から変換される有効電流または無効電流で
あることを特徴とするコンバータの制御方法。
【請求項７】コンバータ出力電圧とコンバータ交流電
流とを各々検出してディジタル信号に変換してフィード
バックし、コンバータの変換動作を制御するコンバータ
の制御方法において、検出したコンバータ交流電流をデ
ィジタル信号に変換する際に含まれる変換誤差を補正
し、この変換誤差が補正されたディジタルのコンバータ
交流電流によって所定の電流調節を行うことを特徴とす
るコンバータの制御方法。
【請求項８】前記請求項７のコンバータの制御方法に
おいて、検出したコンバータ交流電流の電流値に応じて
変換誤差補正信号を発生し、発生した変換誤差補正信号
の値を前記検出されたコンバータ交流電流から差し引い
て変換誤差補正を行うことを特徴とするコンバータの制
御方法。
【請求項９】前記請求項８のコンバータの制御方法に
おいて、発生する変換誤差補正信号は、検出されるコン
バータ交流電流の電流値に応じて予め記憶されているこ
とを特徴とするコンバータの制御方法。
【請求項１０】コンバータ出力電圧とコンバータ交流
電流とを各々検出してディジタル信号に変換してフィー
ドバックし、コンバータの変換動作を制御するコンバー
タの制御方法において、コンバータ動作時のコンバータ
交流電流を検出する際に含まれるオフセット値を検知
し、この検知したオフセット値に基づいて前記検出した
コンバータ交流電流を補正し、かつ、検出したコンバー
タ交流電流をディジタル信号に変換する際に含まれる変
換誤差を補正し、この補正されたコンバータ交流電流に
よって所定の電流調節を行うことを特徴とするコンバー
タの制御方法。
【請求項１１】コンバータの変換動作を制御するコン
バータの制御装置であって、少なくとも、コンバータ出
力電圧を検出するコンバータ出力電圧検出器及びコンバ
ータ交流電流を検出するコンバータ交流電流検出器と、
前記各検出器からの検出信号をフィードバックするフィ
ードバック回路とを備えたコンバータの制御装置におい
て、さらに、前記コンバータ出力電圧検出器によりコン
バータ動作時のコンバータ交流電流を検出する際に含ま
れるオフセット値を検知するオフセット値検知手段と、
前記オフセット値検知手段により検知されたオフセット
値に基づいて前記コンバータ交流電流検出器が検出した
コンバータ交流電流を補正する補正手段を備え、もっ
て、前記補正手段により補正されたコンバータ交流電流
によって所定の電流調節を行うことを特徴とするコンバ
ータの制御装置。
【請求項１２】前記請求項１１のコンバータの制御装
置において、前記オフセット値検知手段は、コンバータ
動作時のコンバータ交流電流を検出する際に含まれるオ
フセット値を、前記コンバータの運転状態に対応して検
知するように構成されていることを特徴とするコンバー
タの制御装置。
【請求項１３】前記請求項１２のコンバータの制御装
置において、前記オフセット値検知手段は、検知したオ
フセット値を前記検出されたコンバータ交流電流から差
し引いて補正を行う減算器を備えていることを特徴とす
るコンバータの制御装置。
【請求項１４】コンバータの変換動作を制御するコン
バータの制御装置であって、少なくとも、コンバータ出
力電圧を検出するコンバータ出力電圧検出器及びコンバ
ータ交流電流を検出しディジタル信号に変換して出力す
るコンバータ交流電流検出器と、前記検出器からのディ
ジタル検出信号をフィードバックするフィードバック回
路とを備えたコンバータの制御装置において、さらに、
前記コンバータ交流電流検出器で検出したコンバータ交
流電流をディジタル信号に変換する際に含まれる変換誤
差を補正する誤差補正手段を備えていることを特徴とす
るコンバータの制御装置。
【請求項１５】前記請求項１４のコンバータの制御装
置において、前記誤差補正手段は、検出したコンバータ
交流電流をディジタル信号に変換する際に含まれる変換
誤差値を検出する変換誤差補正信号を発生する補正信号
発生手段と、前記補正信号発生手段により発生された変
換誤差値を、前記コンバータ交流電流検出器により検出
されたコンバータ交流電流から差し引いて変換誤差補正
を行う減算器とを備えていることを特徴とするコンバー
タの制御装置。
【請求項１６】前記請求項１４のコンバータの制御装
置において、前記補正信号発生手段は、複数の関数発生
器と、そして、検出したコンバータ交流電流値の領域に
適応して前記複数の関数発生器の一つを選択する選択手
段とを備えていることを特徴とするコンバータの制御装
置。
【請求項１７】コンバータの変換動作を制御するコン
バータの制御装置であって、少なくとも、コンバータ出
力電圧を検出するコンバータ出力電圧検出器及びコンバ
ータ交流電流を検出しディジタル信号に変換して出力す
るコンバータ交流電流検出器と、前記検出器からの検出
信号をフィードバックするフィードバック回路とを備え
たコンバータの制御装置において、前記コンバータ出力
電圧検出器によりコンバータ動作時のコンバータ交流電
流を検出する際に含まれるオフセット値を検知して前記
コンバータ交流電流検出器が検出したコンバータ交流電
流を補正する補正手段と、前記コンバータ交流電流検出
器が検出したコンバータ交流電流をディジタル信号に変
換する際に含まれる変換誤差を補正する誤差補正手段と
を備え、もって、前記補正手段及び前記誤差補正手段に
より補正されたコンバータ交流電流によって所定の電流
調節を行うことを特徴とするコンバータの制御装置。
【請求項１８】コンバータ制御装置のコンバータ交流
電流検出器の検出電流に含まれるオフセット値を補正す
るコンバータ交流電流の補正方法であって、コンバータ
の定常運転状態時に、コンバータ制御装置へ供給される
交流電流を検知し、検知した交流電流の交流周期に応じ
た遅れ時定数を決定し、決定した遅れ時定数によって前
記検出電流を遅れ処理して前記オフセット値を検知し、
前記検出電流から検知されたオフセット値を差し引くこ
とを特徴とするコンバータ交流電流の補正方法。
【請求項１９】コンバータ制御装置のコンバータ交流
電流を検出してディジタル信号で表示して出力する電流
検出器の検出電流に含まれる非直線性誤差を補正するコ
ンバータ交流電流の補正方法であって、予め設定されて
いるコンバータ交流電流の真値と前記検出電流との間の
所定の非直線誤差関係パターンを参照して前記非直線性
誤差を検知し、前記検出電流から検知された直線性誤差
を差し引くことを特徴とするコンバータ交流電流の補正
方法。