JPH10290501A - 車両用静止形補助電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】車両用静止形補助電源装置のインバータ装置の
出力電圧が正負アンバランスし、変圧器が偏磁した際、
変圧器の偏磁を補正する。 【解決手段】偏磁電流検知制御１で、二相の偏磁電流を
検知し、偏磁電流検知後、変調波の零点を正方向あるい
は負方向に移動し、インバータ装置の出力電圧の正負ア
ンバランスを補正し、変圧器の偏磁を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両用静止形補助電
源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】インバータ装置のハードウェア及びソフ
トウェアにおいて正負の制御に誤差があると、インバー
タ装置の出力する正側パルスと負側パルスの面積が異な
り、出力電圧は正負アンバランスし、出力側に接続して
いる変圧器が偏磁する。インバータ装置の出力電流の瞬
時値と実効値をを比較し、変圧器の偏磁を検知し、イン
バータ装置の出力電圧の正負アンバランスを補正し、変
圧器の偏磁を補正する制御は無い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来は、インバータ装
置の出力電圧が正負アンバランスし、変圧器が偏磁し、
偏磁電流が流れても、インバータ装置の出力電圧の正負
アンバランスを補正する制御がないため変圧器の偏磁を
補正できない。

【０００４】本発明の目的は、インバータ装置の出力電
圧の正負アンバランスを補正し、変圧器の偏磁を補正す
る制御を行うことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の手段は以下の通りである。

【０００６】インバータ装置の出力電圧が正負アンバラ
ンスし、変圧器が偏磁し、偏磁電流が流れる。インバー
タ装置の出力電流の瞬時値と実効値を比較し、偏磁電流
を検知する。正側の偏磁電流を検知すると、正側の出力
パルスを小さく、負側の出力パルスを大きくする。逆
に、負側の偏磁電流を検知すると、正側の出力パルスを
大きく、負側の出力パルスを小さくすることによって、
インバータ装置の出力電圧の正負アンバランスを補正
し、変圧器の偏磁を補正する。

【０００７】本発明では、インバータ装置の出力電圧が
正負アンバランスし、変圧器が偏磁した際、変圧器の偏
磁電流を検知し、インバータ装置の出力電圧の正負アン
バランスを補正し、変圧器の偏磁を補正する。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の車両用静止形補助
電源装置の一実施例を図面を用いて詳細に説明する。

【０００９】図３は本発明の静止形補助電源装置の主回
路図である。この静止形補助電源装置は、直流電力を交
流電力に変換するインバータ装置２４と、インバータ装
置２４の出力電圧を変圧する変圧器２５と、出力電圧を
正弦波に波形整形する波形整形フィルタを構成する交流
リアクタンス２６，交流コンデンサ２７と、インバータ
装置２４の出力電流を検出する電流検出器２９，３０，
３１から構成される。静止形補助電源装置の出力に車両
の負荷２８が接続されている。

【００１０】図２は偏磁電流検知の制御ブロック図であ
る。三相交流の電流電圧は三相の和が零となるため、二
相を制御すれば良い。例としてＵ相とＶ相を制御する事
で説明する。Ｕ相の偏磁電流検知について説明する。電
流検出器２９，３０，３１で検出したＵ相電流１３，Ｖ
相電流１４，Ｗ相電流１５から実行値検出器１６で実行
値を検出する。

【００１１】Ｕ相電流１３から、実効値に任意の係数１
７を乗算した値を減算した値が正の時、Ｕ相の偏磁電流
の正値１８を検知し、Ｕ相電流１３と実効値に任意の係
数１７を乗算した値を加算した値が負の時、Ｕ相の偏磁
電流の負値１９を検知する。カウンタ２２は、Ｕ相の偏
磁電流の正値１８を検知すると１を加算し、Ｕ相の偏磁
電流の負値１９を検知すると１を減算し、Ｕ相の偏磁電
流検知のカウント値３２を出力する。

【００１２】Ｖ相の偏磁電流の検知はＵ相と同様に、Ｖ
相電流１４と実効値に任意の係数１７を乗算した値を減
算及び加算し、Ｖ相の偏磁電流の正値２０及び、Ｖ相の
偏磁電流の負値２１を検知する。カウンタ２３はカウン
ト２２と同様に、Ｖ相の偏磁電流のカウント値３３を出
力する。

【００１３】図１は本発明のインバータ装置の正負出力
パルス発生の制御ブロック図である。Ｕ相の出力パルス
発生について説明する。偏磁電流検知制御１で検知した
Ｕ相偏磁電流のカウント値３２とカウント値３２の前回
値２の差分をとり、他の制御要素で制御したインバータ
周波数４と変調率５から求めた変調波６の零点を正方向
あるいは負方向に移動させ、正側の三角波７，負側の三
角波８と比較し、正側パルス９と負側パルス１０を発生
させる。差分が零の時はカウント値３２と前回値２が同
値であるので、変調波の零点は移動しない。差分が正の
時はカウント値３２が前回値２より、大きいので、偏磁
電流の正値をカウントしたことになり、変圧器は正側に
偏磁しているので、変調波の零点は負方向に移動する。
逆に差分が負の時はカウント値３２が前回値２より、小
さいので、偏磁電流の負値をカウントしたことになり、
変圧器は負側に偏磁しているので、変調波の零点は正方
向に移動する。変調波の零点を正方向に移動させると正
側パルスが大きくなり、変調波の零点を負側に移動させ
ると、負側パルスが大きくなり、インバータ装置２７の
出力電圧の正負アンバランスを補正し、変圧器の偏磁を
補正することができる。

【００１４】Ｖ相の出力パルスは、Ｕ相と同様に、Ｖ相
偏磁電流のカウント値３３とカウント値３３の前回値３
の差分をとり、Ｕ相のパルス発生器１１と同様のＶ相の
パルス発生器１２でＶ相の正負のパルスを発生する。

【００１５】

【発明の効果】本発明によれば、インバータ装置の出力
電圧が正負アンバランスし、変圧器が偏磁した際、変圧
器の偏磁電流を検知し、インバータ装置の出力電圧の正
負アンバランスを補正し、変圧器の偏磁を補正する。

【図面の簡単な説明】

【図１】インバータ装置の正負出力パルスの制御のブロ
ック図。

【図２】偏磁電流検知の制御のブロック図。

【図３】静止形補助電源装置の主回路図。

【符号の説明】

１…偏磁電流検知制御、２…Ｕ相偏磁電流カウント前回
値、３…Ｖ相偏磁電流カウント前回値、４…インバータ
周波数、５…変調率、６…変調波、７…正側三角波、８
…負側三角波、９…正側パルス発生器、１０…負側パル
ス発生器、１１…Ｕ相パルス発生器、１２…Ｖ相パルス
発生器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 櫛田 俊幸 東京都足立区中川四丁目13番17号 日立テ クノエンジニアリング株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】架線から直流電力を集電し、上記直流電力
   を交流電力に変換するインバータ装置と、上記インバー
   タ装置の出力電圧を変圧する変圧器と、上記インバータ
   装置の出力矩形波電圧を正弦波電圧に波形整形する交流
   リアクトルと、交流コンデンサから成る車両用静止形補
   助電源装置において、 上記インバータ装置の出力電圧の正負アンバランスによ
   り発生する上記変圧器の偏磁電流を検知し、偏磁電流を
   検知後、上記インバータ装置の変調波の零点を偏磁電流
   分だけ正方向あるいは負方向に移動させ、上記インバー
   タ装置の出力する正側パルスと負側パルスの面積が等し
   くなるように制御し、出力電圧の正負アンバランスを補
   正し、上記変圧器の偏磁を補正することを特徴とする車
   両用静止形補助電源装置。
2. 【請求項２】請求項１において、上記偏磁電流の検知
   は、上記インバータ装置の出力電流の瞬時値が正方向に
   出力電流の実行値の数倍の電流が流れた時に、正側の偏
   磁電流を検知、上記インバータ装置の出力電流の瞬時値
   が負方向に出力電流の実行値の数倍の電流が流れた時に
   負側の偏磁電流を検知する車両用静止形補助電源装置。