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JPH11187646A - AC current control device and control method thereof - Google Patents

AC current control device and control method thereof

Info

Publication number
JPH11187646A
JPH11187646A JP35486297A JP35486297A JPH11187646A JP H11187646 A JPH11187646 A JP H11187646A JP 35486297 A JP35486297 A JP 35486297A JP 35486297 A JP35486297 A JP 35486297A JP H11187646 A JPH11187646 A JP H11187646A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current control
voltage
power supply
control gain
switching element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP35486297A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazunori Sakanobe
和憲 坂廼辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP35486297A priority Critical patent/JPH11187646A/en
Publication of JPH11187646A publication Critical patent/JPH11187646A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 実際の電源インピーダンス及び実際のリアク
トルのインダクタンスの値に応じて所定の制御応答が得
られるようにゲインを調整する交流電流制御装置を得
る。 【解決手段】 交流電源1による電圧を直流電圧に変換
する、少なくともリアクトル3、ダイオードブリッジ
2、平滑コンデンサ5及びスイッチング素子8で構成さ
れる整流回路に流れる電流及び変換した直流電圧に基づ
いて、入力電流をフィードバック制御するために、設定
した電流制御ゲインに応じたPWMデューティを算出
し、スイッチング素子8をPWM制御する交流電流制御
装置において、動作されると、交流電源1と整流回路と
を電気的に接続させるリレー14と、リレー14を動作
させ、直流電圧の変化に基づいて電流制御ゲインを演算
し、設定する電流制御ゲイン設定手段15とを備えてい
る。
(57) Abstract: An AC current control device for adjusting a gain so as to obtain a predetermined control response in accordance with an actual power supply impedance and an actual reactor inductance value is provided. SOLUTION: Based on a current flowing through a rectifier circuit composed of at least a reactor 3, a diode bridge 2, a smoothing capacitor 5, and a switching element 8 for converting a voltage from an AC power supply 1 to a DC voltage and the converted DC voltage, In an AC current control device that calculates a PWM duty according to a set current control gain and performs PWM control on the switching element 8 in order to perform feedback control of the current, when operated, the AC power supply 1 and the rectifier circuit are electrically connected. And a current control gain setting means 15 that operates the relay 14 to calculate and set a current control gain based on a change in the DC voltage.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、交流電源の入力
電流を所望の波形に制御する交流電流制御装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an AC current control device for controlling an input current of an AC power supply to a desired waveform.

【0002】[0002]

【従来の技術】図10は従来の交流制御装置の構成を示
す全体構成図である。図10において、1は交流電源、
2は交流電源1に接続されたダイオードブリッジ、3は
ダイオードブリッジ2のプラス側(カソード側)に接続
されたリアクトル、7はリアクトル3に接続された逆阻
止ダイオード、9はダイオードブリッジ2のマイナス側
(アノード側)に接続された電流検出器、8はリレー1
4と電流検出器9の間に接続されたスイッチング素子、
5は逆阻止ダイオード4の出力側と電流検出器9に接続
された平滑コンデンサ、また18は平滑コンデンサに並
列に接続される負荷である。
2. Description of the Related Art FIG. 10 is an overall configuration diagram showing the configuration of a conventional AC control device. In FIG. 10, 1 is an AC power supply,
2 is a diode bridge connected to the AC power supply 1, 3 is a reactor connected to the positive side (cathode side) of the diode bridge 2, 7 is a reverse blocking diode connected to the reactor 3, and 9 is a negative side of the diode bridge 2. (Anode side) Current detector connected to 8, relay 1
A switching element connected between 4 and the current detector 9;
5 is a smoothing capacitor connected to the output side of the reverse blocking diode 4 and the current detector 9, and 18 is a load connected in parallel to the smoothing capacitor.

【0003】また4はコンバータ制御手段である。12
は交流電源1に接続された電圧位相検出手段、13は電
圧位相検出手段12に接続された正弦波作成手段、6は
平滑コンデンサ5に接続され、平滑コンデンサ5に印加
される直流電圧Vdcと目標直流電圧Vdc*とが入力され
る電圧制御手段、17は正弦波作成手段13及び電圧制
御手段6に接続された乗算手段、11Aは乗算手段17
及び電流検出器9からの信号の入力を受ける電流制御手
段、10は電流制御手段11Aからの信号を受け、PW
M信号を出力するPWM手段である。
Reference numeral 4 denotes converter control means. 12
Is a voltage phase detecting means connected to the AC power supply 1, 13 is a sine wave generating means connected to the voltage phase detecting means 12, 6 is connected to the smoothing capacitor 5, and the DC voltage Vdc applied to the smoothing capacitor 5 A voltage control unit to which the DC voltage Vdc * is input, 17 is a multiplication unit connected to the sine wave generation unit 13 and the voltage control unit 6, and 11A is a multiplication unit 17
Current control means 10 receiving a signal from the current detector 9 and a signal from the current control means 11A,
PWM means for outputting an M signal.

【0004】交流電源1から発生した交流電力は、ダイ
オードブリッジ2、リアクトル3及び逆阻止ダイオード
7を介して整流され、負荷18に直流電力を供給する。
コンバータ制御手段4の各手段は、以下に示すように、
検出された入力電流に基づき、力率が1になるようにス
イッチング素子8を制御する。電圧位相検出手段12は
電源電圧を検出し、現在の電圧位相θ(ただし、電圧位
相θは電源半波周期の繰り返し位相:0≦θ<π)を出
力する。正弦波作成手段13は電圧位相検出手段12か
ら出力された電圧位相θに基づいてsinθを出力す
る。電圧制御手段6は平滑コンデンサ5の両極間に印加
される直流電圧Vdcを検出し、直流電圧Vdcと目標直流
電圧Vdc*との偏差に基づいて(入力電流)の振幅指令
値を算出し、出力する。また電流検出器9はダイオード
ブリッジ2により整流された入力電流Iを検出する。
The AC power generated from the AC power supply 1 is rectified through the diode bridge 2, the reactor 3, and the reverse blocking diode 7, and supplies DC power to the load 18.
Each means of the converter control means 4, as shown below,
The switching element 8 is controlled based on the detected input current such that the power factor becomes 1. The voltage phase detecting means 12 detects the power supply voltage and outputs the current voltage phase θ (where the voltage phase θ is a repetition phase of a power supply half-wave cycle: 0 ≦ θ <π). The sine wave generator 13 outputs sinθ based on the voltage phase θ output from the voltage phase detector 12. The voltage control means 6 detects a DC voltage Vdc applied between both electrodes of the smoothing capacitor 5, calculates an amplitude command value of (input current) based on a deviation between the DC voltage Vdc and the target DC voltage Vdc *, and outputs I do. The current detector 9 detects the input current I rectified by the diode bridge 2.

【0005】乗算手段17は、電圧制御手段6から出力
された振幅指令値及び正弦波作成手段13から出力され
たsinθに基づいて入力電流指令値I*を演算し、出
力する。そして、電流制御手段11Aは電流検出器9か
ら出力された入力電流Iと乗算手段17から出力された
入力電流指令値I*との偏差を算出して、その偏差に所
定ゲインKを乗じた値をPWMデューティとして出力す
る。PWM手段10は電流制御手段11Aから出力され
たPWMデューティを所定キャリア周波数のスイッチン
グ素子オン/オフタイミング信号(以下、PWM信号と
いう)に変換してスイッチング素子8をオン/オフ制御
する。これにより入力電流Iの波形は、ほぼ正弦波とな
るように制御される。
The multiplying means 17 calculates and outputs an input current command value I * based on the amplitude command value output from the voltage control means 6 and the sin θ output from the sine wave creating means 13. The current control unit 11A calculates a deviation between the input current I output from the current detector 9 and the input current command value I * output from the multiplication unit 17, and multiplies the deviation by a predetermined gain K. Is output as the PWM duty. The PWM means 10 converts the PWM duty output from the current control means 11A into a switching element on / off timing signal (hereinafter, referred to as a PWM signal) having a predetermined carrier frequency to control the switching element 8 on / off. As a result, the waveform of the input current I is controlled to be substantially a sine wave.

【0006】ここで電流制御手段11Aの電流制御ゲイ
ンKは、あらかじめ設定された固定値である。この電流
制御ゲインKの設定方法の例について説明する、装置に
おける制御応答の指標である電流制御系の伝達関数は、
電源インピーダンス及びリアクトルインピーダンスの抵
抗分と電源電圧とを無視すると、次式(1)で表され
る。ただし、Lは電源インピーダンス及びリアクトルの
インダクタンスであり、G(s)は電流制御系閉ループ
伝達関数である。 G(s)=1/(L/K・s+1) …(1)
Here, the current control gain K of the current control means 11A is a fixed value set in advance. A transfer function of a current control system, which is an index of a control response in the device, will be described for an example of a method of setting the current control gain K.
When the resistance of the power supply impedance and the reactor impedance and the power supply voltage are neglected, it is expressed by the following equation (1). Here, L is the power source impedance and the inductance of the reactor, and G (s) is the current control system closed loop transfer function. G (s) = 1 / (L / K · s + 1) (1)

【0007】したがって、装置の所要電流制御応答と基
準の電源インピーダンス及びリアクトルの基準インダク
タンスとが決定されると、(1)式より電流制御ゲイン
Kの下限値が決定する。また、電流制御ゲインKの上限
値は、PWM周波数、制御系の遅れ時間の影響による電
流発振の開始限界(電流発振によるゲインが0dBを越
えないような値)により決定する。
Therefore, when the required current control response of the device, the reference power supply impedance and the reference inductance of the reactor are determined, the lower limit value of the current control gain K is determined from equation (1). The upper limit value of the current control gain K is determined by the start limit of the current oscillation (a value such that the gain due to the current oscillation does not exceed 0 dB) due to the influence of the PWM frequency and the delay time of the control system.

【0008】図11は電流制御ゲインKの値の違いに基
づくリアクトル電流波形図である。ここであらかじめ設
定されている電流制御ゲインKが最適な範囲内の値であ
れば、図11(b)のように実電流の波形は安定したも
のとなる。しかし、電流制御ゲインKの値が、使用環境
の電源インピーダンス等に対して不適切な値に設定され
ている場合、電流制御ゲイン不足時には、図11(a)
のように、実電流は電流波形が歪み、力率が低下する。
また電流制御ゲイン過大時は、図11(c)のように電
流ピークの増大等が生じ、制御性の劣化が生じることに
なる。
FIG. 11 is a reactor current waveform diagram based on the difference in the value of the current control gain K. Here, if the preset current control gain K is within an optimum range, the waveform of the actual current becomes stable as shown in FIG. 11B. However, when the value of the current control gain K is set to an inappropriate value with respect to the power supply impedance of the use environment or the like, when the current control gain is insufficient, FIG.
As described above, the current waveform of the actual current is distorted, and the power factor is reduced.
When the current control gain is excessive, the current peak increases as shown in FIG. 11C, and the controllability deteriorates.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】従来の交流電流制御装
置は以上のように構成されているので、電流制御ゲイン
Kを設定する際に、想定した電源インピーダンスと実際
の電源インピーダンスに誤差があると、使用環境によっ
ては所定の制御応答が得られず、制御が不安定になる。
また、リアクトルの設計値と実際の値に誤差が生じても
同様に制御が不安定になるという問題点があった。
Since the conventional AC current control device is configured as described above, when setting the current control gain K, if there is an error between the assumed power supply impedance and the actual power supply impedance. Depending on the use environment, a predetermined control response cannot be obtained, and the control becomes unstable.
Also, there is a problem that the control becomes unstable similarly even if an error occurs between the design value and the actual value of the reactor.

【0010】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、実際の電源インピーダンス及び
実際のリアクトルのインダクタンスの値に応じて所定の
制御応答が得られるようにゲインを調整する交流電流制
御装置を得ることを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and adjusts a gain so that a predetermined control response can be obtained in accordance with an actual power supply impedance and an actual inductance of a reactor. An object is to obtain an AC current control device.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】この発明に係る交流電流
制御装置は、交流電源により印加される電圧を直流電圧
に変換する、少なくともリアクトル、ダイオード、平滑
コンデンサ及びスイッチング素子で構成される整流回路
に流れる電流及び変換した直流電圧に基づいて、交流電
源により供給される入力電流をフィードバック制御する
ために、設定した電流制御ゲインに応じたPWMデュー
ティを算出し、PWMデューティに基づいてスイッチン
グ素子をPWM制御する交流電流制御装置において、動
作されると、交流電源と整流回路とを電気的に接続させ
るリレー回路と、リレー回路を動作させて交流電源と整
流回路とを電気的に接続させ、直流電圧の安定までの変
化に基づいて、設定される環境の電源及び設定されたリ
アクトルのインピーダンスを考慮した電流制御ゲインを
設定する電流制御ゲイン設定手段とを備えている。
According to the present invention, there is provided an AC current control apparatus for converting a voltage applied from an AC power supply into a DC voltage, the rectifier circuit comprising at least a reactor, a diode, a smoothing capacitor, and a switching element. In order to feedback-control an input current supplied by an AC power supply based on the flowing current and the converted DC voltage, a PWM duty according to a set current control gain is calculated, and the switching element is PWM-controlled based on the PWM duty. In the AC current control device, when operated, a relay circuit that electrically connects the AC power supply and the rectifier circuit, and a relay circuit that operates to electrically connect the AC power supply and the rectifier circuit, and that Based on the change to stability, the power of the set environment and the impedance of the set reactor And a current control gain setting means for setting a current control gain in consideration of the dance.

【0012】また、この発明に係る交流電流制御装置の
電流制御ゲイン設定手段は、リレー回路により交流電源
と整流回路とが電気的に接続されてから直流電圧の値が
あらかじめ定められた電圧値になるまでの時間を直流電
圧の変化として検出し、その際、電流制御ゲインは、イ
ンピーダンスが大きいほど、直流電圧が安定するために
上昇する傾きが低い(つまり、ある電圧になるまでに時
間がかかる)ことを利用し、時間がかかるほど電流制御
ゲインの値を高くするために、時間と電流制御ゲインの
値との相関関係が正となるように設定される。
Further, the current control gain setting means of the AC current control device according to the present invention is characterized in that the DC voltage value becomes a predetermined voltage value after the AC power supply and the rectifier circuit are electrically connected by the relay circuit. The change in the DC voltage is detected as a change in the DC voltage. At this time, the larger the impedance, the lower the slope at which the DC voltage increases in order to stabilize the DC voltage. In order to make the value of the current control gain higher as the time is longer, the correlation between the time and the value of the current control gain is set to be positive.

【0013】また、この発明に係る交流電流制御装置の
電流制御ゲイン設定手段は、リレー回路により交流電源
と整流回路とが電気的に接続されてからあらかじめ定め
られた時間までの直流電圧の値の変化量を直流電圧の変
化として算出し、その際、電流制御ゲインは、インピー
ダンスが大きいほど、直流電圧が安定するまでの電圧変
化において上昇する傾きが低い(つまり、一定時間内で
は、インピーダンスが大きいほど電圧が低くなる)こと
を利用し、電圧が低いほど電流制御ゲインの値を高くす
るために、変化量と電流制御ゲインの値との相関関係が
負となるように設定される。
[0013] The current control gain setting means of the AC current control device according to the present invention is characterized in that the DC voltage value from the time when the AC power supply and the rectifier circuit are electrically connected by the relay circuit until a predetermined time has elapsed. The amount of change is calculated as a change in the DC voltage. At this time, the larger the impedance of the current control gain, the lower the slope of the voltage change until the DC voltage stabilizes. The lower the voltage, the higher the value of the current control gain. Therefore, the correlation between the amount of change and the value of the current control gain is set to be negative.

【0014】また、この発明に係る交流電流制御装置の
電流制御ゲイン設定手段は、直流電圧が安定していない
時の交流電源の位相に基づく直流電圧への影響を考慮し
て測定を行うために、交流電源の半周期間の位相が所定
の位相になったときに、リレー回路による交流電源と整
流回路との電気的接続を開始させる。
Further, the current control gain setting means of the AC current control device according to the present invention is provided for performing the measurement in consideration of the influence on the DC voltage based on the phase of the AC power supply when the DC voltage is not stable. When the phase during the half cycle of the AC power supply reaches a predetermined phase, the relay circuit starts the electrical connection between the AC power supply and the rectifier circuit.

【0015】また、この発明に係る交流電流制御装置の
リレー回路は、抵抗が直列に接続された第1のリレー手
段と抵抗が接続されていない第2のリレー手段とが並列
に接続されており、電流制御ゲイン設定手段は、電流制
御ゲインが設定されるまでは第1のリレー手段により交
流電源と整流回路とを電気的に接続させて整流回路の保
護を図り、PWM制御が開始されると第2のリレー手段
により交流電源と整流回路とを電気的に接続させる。
In the relay circuit of the AC current control device according to the present invention, the first relay means having a resistance connected in series and the second relay means having no resistance connected are connected in parallel. The current control gain setting means protects the rectifier circuit by electrically connecting the AC power supply and the rectifier circuit by the first relay means until the current control gain is set, and when the PWM control is started. The AC power supply and the rectifier circuit are electrically connected by the second relay means.

【0016】また、この発明に係る交流電流制御装置
は、交流電源により印加される電圧を直流電圧に変換す
る、少なくともリアクトル、ダイオード、平滑コンデン
サ及びスイッチング素子で構成される整流回路に流れる
電流及び変換した直流電圧に基づいて、交流電源により
供給される入力電流をフィードバック制御するために、
設定した電流制御ゲインに応じたPWMデューティを算
出し、PWMデューティに基づいてスイッチング素子を
PWM制御する交流電流制御装置において、あらかじめ
定められた基準PWMデューティを発生させる基準デュ
ーティ発生手段と、基準デューティ発生手段が発生する
基準PWMデューティでスイッチング素子を駆動させた
時の直流電圧の上昇変化に基づいて、設定される環境の
電源及び設定されたリアクトルのインピーダンスを考慮
した電流制御ゲインを設定する電流制御ゲイン設定手段
とを備えている。
Further, the AC current control device according to the present invention converts a current applied to a rectifier circuit comprising at least a reactor, a diode, a smoothing capacitor and a switching element, which converts a voltage applied by an AC power supply into a DC voltage. Based on the DC voltage obtained, in order to feedback control the input current supplied by the AC power supply,
In an AC current control device that calculates a PWM duty according to a set current control gain and performs PWM control on a switching element based on the PWM duty, a reference duty generation unit that generates a predetermined reference PWM duty, and a reference duty generation A current control gain for setting a current control gain in consideration of a power supply of a set environment and an impedance of a set reactor based on a change in DC voltage when the switching element is driven at a reference PWM duty generated by the means; Setting means.

【0017】また、この発明に係る交流電流制御装置の
電流制御ゲイン設定手段は、基準PWMデューティでス
イッチング素子を駆動させてから直流電圧の値があらか
じめ定められた電圧値になるまでの時間を直流電圧の変
化として検出し、その際、電流制御ゲインは、インピー
ダンスが大きいほど、直流電圧が上昇する傾きが低い
(つまり、ある電圧になるまでに時間がかかる)ことを
利用し、時間がかかるほど電流制御ゲインの値を高くす
るために、時間と電流制御ゲインの値との相関関係が正
となるように設定される。
Further, the current control gain setting means of the AC current control device according to the present invention is characterized in that the time from when the switching element is driven at the reference PWM duty to when the DC voltage value reaches a predetermined voltage value is set to DC. A change in voltage is detected. At this time, the current control gain uses the fact that the larger the impedance, the lower the slope of the DC voltage rise (that is, the longer it takes to reach a certain voltage). In order to increase the value of the current control gain, the correlation between the time and the value of the current control gain is set to be positive.

【0018】また、この発明に係る交流電流制御装置の
電流制御ゲイン設定手段は、基準PWMデューティでス
イッチング素子を駆動させてからあらかじめ定められた
時間までの直流電圧の値の変化量を直流電圧の変化とし
て算出し、その際、電流制御ゲインは、インピーダンス
が大きいほど、直流電圧が安定するまでの電圧変化にお
いて上昇する傾きが低い(つまり、一定時間内では、イ
ンピーダンスが大きいほど電圧が低くなる)ことを利用
し、電圧が低いほど電流制御ゲインの値を高くするため
に、変化量と電流制御ゲインの値との相関関係が負とな
るように設定される。
Further, the current control gain setting means of the AC current control device according to the present invention is characterized in that the change amount of the DC voltage value from the time when the switching element is driven with the reference PWM duty until the predetermined time has elapsed is determined. The current control gain is calculated as a change. At this time, the larger the impedance, the lower the slope of the voltage change until the DC voltage becomes stable (that is, within a certain period of time, the larger the impedance, the lower the voltage). To take advantage of this fact, in order to increase the value of the current control gain as the voltage is lower, the correlation between the amount of change and the value of the current control gain is set to be negative.

【0019】また、この発明に係る交流電流制御装置の
電流制御ゲイン設定手段は、交流電源の位相に基づく直
流電圧への影響を考慮して測定を行うために、交流電源
の半周期間の位相が所定の位相になったときに、基準P
WMデューティでのスイッチング素子の駆動を開始させ
る。
Further, the current control gain setting means of the AC current control device according to the present invention performs the measurement in consideration of the influence on the DC voltage based on the phase of the AC power supply. When a predetermined phase is reached, the reference P
The driving of the switching element at the WM duty is started.

【0020】また、この発明に係る交流電流制御装置の
制御方法は、交流電源と、少なくともリアクトル、ダイ
オード、平滑コンデンサ及びスイッチング素子で構成さ
れる整流回路とを電気的に接続し、交流電源により印加
される電圧を直流電圧に変換する工程と、交流電源と整
流回路とが電気的に接続されてから直流電圧が所定の値
になるまでの時間を計測する工程と、計測した前記時間
に基づいた電流制御ゲインを演算し、設定する工程と、
設定した電流制御ゲインに基づいたPWMデューティを
算出する工程と、PWMデューティに基づいてスイッチ
ング素子をPWM制御し、交流電源により供給される入
力電流をフィードバック制御する工程と有している。
Further, in the control method of the AC current control device according to the present invention, the AC power supply is electrically connected to a rectifier circuit including at least a reactor, a diode, a smoothing capacitor, and a switching element, and is applied by the AC power supply. Converting the applied voltage to a DC voltage, a step of measuring the time from when the AC power supply and the rectifier circuit are electrically connected to when the DC voltage reaches a predetermined value, and based on the measured time. Calculating and setting the current control gain;
The method includes a step of calculating a PWM duty based on the set current control gain, and a step of performing PWM control of the switching element based on the PWM duty and performing feedback control of an input current supplied from an AC power supply.

【0021】また、この発明に係る交流電流制御装置の
制御方法は、交流電源と、少なくともリアクトル、ダイ
オード、平滑コンデンサ及びスイッチング素子で構成さ
れる整流回路とを電気的に接続し、交流電源により印加
される電圧を直流電圧に変換する工程と、交流電源と整
流回路とが電気的に接続されてから所定時間経過後の直
流電圧の値を計測し、直流電圧の変化量を算出する工程
と、算出した直流電圧の変化量に基づいた電流制御ゲイ
ンを設定する工程と、設定した電流制御ゲインに基づい
たPWMデューティを算出する工程と、PWMデューテ
ィに基づいてスイッチング素子をPWM制御し、交流電
源により供給される入力電流をフィードバック制御する
工程とを有している。
According to a control method of an AC current control device according to the present invention, an AC power supply is electrically connected to a rectifier circuit including at least a reactor, a diode, a smoothing capacitor, and a switching element, and is applied by the AC power supply. Converting the voltage to be applied to a DC voltage, measuring the value of the DC voltage after a predetermined time has passed since the AC power supply and the rectifier circuit are electrically connected, and calculating the amount of change in the DC voltage, Setting a current control gain based on the calculated amount of change in DC voltage, calculating a PWM duty based on the set current control gain, performing PWM control on the switching element based on the PWM duty, and Feedback controlling the supplied input current.

【0022】また、この発明に係る交流電流制御装置の
制御方法は、交流電源と、少なくともリアクトル、ダイ
オード、平滑コンデンサ及びスイッチング素子で構成さ
れる整流回路とを電気的に接続し、交流電源により印加
される電圧を直流電圧に変換する工程と、基準PWMデ
ューティを発生させてスイッチング素子をPWM制御
し、交流電源により供給される入力電流をフィードバッ
ク制御する工程と、スイッチング素子をPWM制御して
から直流電圧が所定の値になるまでの時間を計測する工
程と、計測した時間に基づいた電流制御ゲインを設定す
る工程と、設定した電流制御ゲインに基づいたPWMデ
ューティを算出する工程と、設定した電流制御ゲインに
基づいたPWMデューティに基づいてスイッチング素子
をPWM制御する工程とを有している。
In a control method of an AC current control device according to the present invention, an AC power supply is electrically connected to a rectifier circuit including at least a reactor, a diode, a smoothing capacitor, and a switching element, and the AC power supply is applied by the AC power supply. A step of converting the applied voltage to a DC voltage, a step of generating a reference PWM duty to perform PWM control of the switching element, and a step of performing feedback control of an input current supplied from an AC power supply. Measuring a time until the voltage reaches a predetermined value; setting a current control gain based on the measured time; calculating a PWM duty based on the set current control gain; PWM control of a switching element based on a PWM duty based on a control gain And it has a door.

【0023】また、この発明に係る交流電流制御装置の
制御方法は、交流電源と、少なくともリアクトル、ダイ
オード、平滑コンデンサ及びスイッチング素子で構成さ
れる整流回路とを電気的に接続し、交流電源により印加
される電圧を直流電圧に変換する工程と、基準PWMデ
ューティを発生させてスイッチング素子をPWM制御
し、交流電源により供給される入力電流をフィードバッ
ク制御する工程と、スイッチング素子をPWM制御して
から所定時間経過後の直流電圧の値を計測し、直流電圧
の変化量を算出する工程と、算出した直流電圧の変化量
に基づいた電流制御ゲインを設定する工程と、設定した
電流制御ゲインに基づいたPWMデューティを算出する
工程と、設定した電流制御ゲインに基づいたPWMデュ
ーティに基づいてスイッチング素子をPWM制御する工
程とを有している。
In the control method of the AC current control device according to the present invention, the AC power supply is electrically connected to a rectifier circuit including at least a reactor, a diode, a smoothing capacitor and a switching element, and the AC power supply is applied by the AC power supply. A step of converting the applied voltage into a DC voltage, a step of generating a reference PWM duty to perform PWM control of the switching element, and a step of performing feedback control of an input current supplied from an AC power supply. Measuring the value of the DC voltage after a lapse of time, calculating a change amount of the DC voltage, setting a current control gain based on the calculated change amount of the DC voltage, and based on the set current control gain. Calculating the PWM duty; and controlling the PWM duty based on the PWM duty based on the set current control gain. The switching element and a step of PWM control.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】実施の形態1.図1は本発明の第
1の実施の形態に係る交流電流制御装置の全体構成図で
ある。図において、図10と同じ図番を付しているもの
は、従来の交流電流制御装置と同様の動作を行うので説
明を省略する。図において、14はリアクトル3と逆阻
止ダイオード7との間に直列に接続され、装置運転時
に、電流制御ゲイン設定手段15にONされるリレー回
路(以下、リレーという)である。15はタイマを内蔵
して時間を計測し、その時間及び装置運転時の直流電圧
の変化に基づいて電流制御ゲインKを設定する電流制御
ゲイン設定手段である。11は電流制御ゲイン設定手段
15に設定された電流制御ゲインKに基づいてPWMデ
ューティを計算する電流制御手段である。16は電源か
ら装置までの配電系統によるインピーダンスを表してい
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 is an overall configuration diagram of an AC current control device according to a first embodiment of the present invention. In the figure, those having the same reference numerals as those in FIG. 10 perform the same operations as those of the conventional AC current control device, and thus the description thereof is omitted. In the figure, reference numeral 14 denotes a relay circuit (hereinafter referred to as a relay) which is connected in series between the reactor 3 and the reverse blocking diode 7 and which is turned on by the current control gain setting means 15 during operation of the apparatus. Reference numeral 15 denotes a current control gain setting unit that measures time by incorporating a timer, and sets a current control gain K based on the time and a change in DC voltage during operation of the apparatus. Reference numeral 11 denotes current control means for calculating a PWM duty based on the current control gain K set in the current control gain setting means 15. Reference numeral 16 denotes the impedance of the power distribution system from the power supply to the device.

【0025】図2はリレー14をONさせた時(つまり
交流電流制御装置運転開始時)の直流電圧変化を示す図
である。この図は電源電圧が一定であるとした場合、イ
ンピーダンスが大きいほど流れる電流の変化は小さくな
るので、直流電圧の変化も小さくなり、平滑コンデンサ
5が充電されるには時間がかかることを表している。本
実施の形態は、起動時における直流電圧の変化に基づい
て交流電源1及びリアクトル3のインピーダンスを推定
し、そのインピーダンスに基づいた最適な電流制御ゲイ
ンKを設定して交流電流制御を行うものである。
FIG. 2 is a diagram showing a change in the DC voltage when the relay 14 is turned on (ie, when the operation of the AC current control device is started). This figure shows that, assuming that the power supply voltage is constant, the change in the flowing current decreases as the impedance increases, so that the change in the DC voltage also decreases, and it takes time for the smoothing capacitor 5 to be charged. I have. In the present embodiment, the impedance of the AC power supply 1 and the reactor 3 is estimated based on the change in the DC voltage at the time of startup, and the AC current control is performed by setting the optimum current control gain K based on the impedance. is there.

【0026】図3は電流制御ゲインKの設定シーケンス
を示すフローチャートである。図3に基づいて電流制御
ゲイン設定手段15の動作について説明する。電力を負
荷に供給する(起動時)際、電流制御ゲイン設定手段1
5はリレー14をONさせる(S31)。回路に直列に
設けられたリレー14がONされ、回路が接続されるこ
とにより、装置の運転(電流制御)が開始される。電流
制御ゲイン設定手段15は、時間の計測を開始し、直流
電圧Vdcの値があらかじめ定めた所定の電圧Vrの値よ
りも大きくなるまで計測する(S32)。直流電圧Vdc
の値が所定の電圧Vrの値よりも大きくなったときの時
間を到達時間Tとすると(S33)、到達時間Tを次式
(2)に代入し、電流制御ゲインKを求めて(S3
4)、電流制御手段11に出力する。ここでTnom はあ
らかじめ記憶されている到達時間の基準値であり、また
Knom はあらかじめ記憶されている基準電流制御ゲイン
の値である。 K=Knom ・T/Tnom …(2)
FIG. 3 is a flowchart showing a setting sequence of the current control gain K. The operation of the current control gain setting means 15 will be described with reference to FIG. When supplying power to the load (at the time of starting), the current control gain setting means 1
5 turns on the relay 14 (S31). When the relay 14 provided in series with the circuit is turned on and the circuit is connected, the operation (current control) of the device is started. The current control gain setting means 15 starts measuring time, and measures until the value of the DC voltage Vdc becomes larger than the value of the predetermined voltage Vr (S32). DC voltage Vdc
Is the arrival time T (S33), the current control gain K is determined by substituting the arrival time T into the following equation (2) (S3).
4) Output to the current control means 11. Here, Tnom is a reference value of the arrival time stored in advance, and Knom is a value of the reference current control gain stored in advance. K = Knom ・ T / Tnom ... (2)

【0027】電流制御手段11は、従来の交流電流制御
装置と同様に、電流制御ゲイン設定手段15から入力さ
れた電流制御ゲインKに基づいて、PWMデューティを
出力し、入力電流Iの波形が正弦波となるように制御す
る(S35)。(2)式では、交流電源1及びリアクト
ルの3インピーダンスが小さい場合には電流制御ゲイン
Kが小さくなり、また逆に交流電源1及びリアクトル3
のインピーダンスが大きい場合には電流制御ゲインKが
大きくなるように設定される。したがって、設置環境変
化やリアクトルの性能のばらつきによる制御応答の劣化
が少ない安定した交流電流制御装置が実現できる。ここ
で、電流制御ゲインKの演算は(2)式で行うものとし
たが、これに限るものではなく、Kは所定電圧到達時間
Tに対して正の相関(Tが大ならばKを大とする)とな
るように設定し、電流制御ゲインKの調整を行い、制御
応答性を向上するようにしてもよい。
The current control means 11 outputs a PWM duty based on the current control gain K input from the current control gain setting means 15, similarly to the conventional AC current control device, and the waveform of the input current I is sinusoidal. Control is performed so as to form a wave (S35). In the equation (2), when the three impedances of the AC power supply 1 and the reactor are small, the current control gain K becomes small, and conversely, the AC power supply 1 and the reactor 3
Is set so that the current control gain K increases. Therefore, it is possible to realize a stable AC current control device in which the control response is hardly deteriorated due to a change in installation environment or a variation in reactor performance. Here, the calculation of the current control gain K is performed by the equation (2). However, the calculation is not limited thereto, and K is a positive correlation with the predetermined voltage arrival time T (K is large if T is large). ), And the current control gain K may be adjusted to improve control responsiveness.

【0028】図4は別の電流制御ゲインKの設定シーケ
ンスを示すフローチャートである。図4に基づいて電流
制御ゲイン設定手段15の別の動作について説明する。
電力を負荷に供給する(起動時)際、電流制御ゲイン設
定手段15はリレー14をONさせ、初期状態の直流電
圧を算出する(S41)。電流制御ゲイン設定手段15
はあらかじめ定めた所定時間Taを計測する(S4
2)。所定時間Ta経過後、直流電圧Vdcを計測し、直
流電圧変化量ΔVを算出し(S43)、次式(3)に代
入して電流制御ゲインKを求めて(S44)、電流制御
手段11に出力する。ここでΔVnom は直流電圧変化量
の基準値であり、またKnom は基準電流制御ゲインの値
である。 K=Knom ×ΔVnom /ΔV …(3)
FIG. 4 is a flowchart showing another setting sequence of the current control gain K. Another operation of the current control gain setting means 15 will be described based on FIG.
When supplying power to the load (at startup), the current control gain setting means 15 turns on the relay 14 and calculates the DC voltage in the initial state (S41). Current control gain setting means 15
Measures a predetermined time Ta (S4).
2). After the elapse of the predetermined time Ta, the DC voltage Vdc is measured, the DC voltage variation ΔV is calculated (S43), and the current control gain K is obtained by substituting the DC voltage change ΔV into the following equation (3) (S44). Output. Here, ΔVnom is a reference value of a DC voltage change amount, and Knom is a value of a reference current control gain. K = Knom × ΔVnom / ΔV (3)

【0029】電流制御手段11は、従来の交流電流制御
装置と同様に、電流制御ゲイン設定手段15から入力さ
れた電流制御ゲインKに基づいて、PWMデューティを
出力し、入力電流Iの波形が正弦波となるように制御す
る(S45)。ここで、電流制御ゲインKの演算は
(3)式で行うものとしたが、これに限るものではな
く、電流制御ゲインKは、直流電圧変化量ΔVに対して
負の相関(ΔVが大ならばKを小とする)となるように
設定し、電流制御ゲインKの調整を行い、制御応答性を
向上するようにしてもよい。
The current control means 11 outputs a PWM duty based on the current control gain K input from the current control gain setting means 15, similarly to the conventional AC current control device, and the waveform of the input current I is sinusoidal. Control is performed so as to form a wave (S45). Here, the calculation of the current control gain K is performed by the equation (3). However, the present invention is not limited to this. The current control gain K has a negative correlation with the DC voltage variation ΔV (if ΔV is large, (For example, K may be reduced), and the current control gain K may be adjusted to improve the control response.

【0030】なお上記では影響を無視したが、電源電圧
は交流であるため、電源投入時の直流電圧は実際には電
源周期で変化する入力電圧の影響を受けて脈動しながら
上昇する。すなわち、直流電圧の変化特性はリレー14
のONタイミング時の電源電圧位相にも依存し、その位
相の違いにより、検出される値にも変化が生じる。した
がって、リレー14のONタイミングがばらつくと、リ
レー14のONタイミング時の電源電圧位相もばらつ
き、測定シーケンスにおける直流電圧変化特性算出の誤
差要因となる。これを避けるために電流制御ゲイン設定
手段15がリレー14をONさせるタイミングを、交流
電源の周期の半周期間の所定の位相で行うようにする
と、変化特性をより高精度で検出することができる。
Although the influence has been neglected in the above description, since the power supply voltage is alternating current, the DC voltage at the time of turning on the power actually rises while pulsating under the influence of the input voltage which changes in the power supply cycle. That is, the change characteristics of the DC voltage
Depends on the power supply voltage phase at the ON timing, and the detected value changes due to the difference in the phase. Therefore, if the ON timing of the relay 14 varies, the power supply voltage phase at the time of the ON timing of the relay 14 also fluctuates, causing an error in the calculation of the DC voltage change characteristic in the measurement sequence. To avoid this, if the current control gain setting means 15 turns on the relay 14 at a predetermined phase during a half cycle of the AC power supply, the change characteristic can be detected with higher accuracy.

【0031】図5はリレー14の構成図例である。図に
おいて、リレー14aと抵抗14a1とは直列接続さ
れ、またリレー14a及び抵抗14a1は、リレー14
bと並列に接続されている。初期状態で多くの電流を流
すのは、平滑コンデンサ5等の各デバイスに悪影響を与
えるので、それを抑制するため、電流制御ゲイン設定手
段15はS1でリレー14aをONし、電流制御ゲイン
Kを算出し、リレー14bをONした後に電流制御を開
始し、回路を構成する各デバイスの保護を図る。
FIG. 5 is an example of a configuration diagram of the relay 14. In the figure, a relay 14a and a resistor 14a1 are connected in series, and a relay 14a and a resistor 14a1
b is connected in parallel. The flow of a large amount of current in the initial state adversely affects each device such as the smoothing capacitor 5, so that the current control gain setting means 15 turns on the relay 14a in S1 to reduce the current control gain K. After calculating and turning on the relay 14b, the current control is started to protect each device constituting the circuit.

【0032】以上のように第1の実施の形態によれば、
電流制御ゲイン設定手段15が、リレー14をONさ
せ、起動時の直流電圧の値Vdcの値の測定及び時間の測
定を開始し、直流電圧の値Vdcがあらかじめ定めた所定
の電圧Vrの値よりも大きくなるまでの到達時間Tを計
測して、到達時間T、あらかじめ記憶されている到達時
間の基準値Tnom 及び基準電流制御ゲインの値Knom に
基づいて電流制御ゲインKを算出し、電流制御手段11
が、入力電流Iと乗算手段17から出力された入力電流
指令値I*との偏差に、電流制御ゲイン設定手段15が
算出した電流制御ゲインKを乗じた値をPWMデューテ
ィとして出力し、PWM手段10が、電流制御手段11
が出力したPWMデューティに基づいてスイッチング素
子8をオン/オフ制御させて交流電流制御を行うように
したので、設定環境やリアクトルの性能に基づいた交流
電流制御を行うことができ、設置環境変化やリアクトル
の性能ばらつきによる制御応答の劣化が少ない安定した
交流電流制御装置が起動時間を損なうことなく実現でき
る。また、電流制御ゲイン設定手段15が、リレー14
をONさせ、起動時の直流電圧の値Vdcの値の測定及び
時間の測定を開始し、あらかじめ定めた所定時間Ta後
の直流電圧の値Vdcの値を計測して、初期状態(ここで
は0V)との差ΔVを算出し、あらかじめ記憶されてい
る直流電圧変化量の基準値ΔVnom 及び基準電流制御ゲ
インの値Knom に基づいて、電流制御ゲインKを算出
し、電流制御手段11が、入力電流Iと乗算手段17か
ら出力された入力電流指令値I*との偏差に、電流制御
ゲイン設定手段15が算出した電流制御ゲインKを乗じ
た値をPWMデューティとして出力し、PWM手段10
が、電流制御手段11が出力したPWMデューティに基
づいてスイッチング素子8をオン/オフ制御させて交流
電流制御を行うようにしたので、設定環境やリアクトル
の性能に基づいた交流電流制御を行うことができ、設置
環境変化やリアクトルの性能ばらつきによる制御応答の
劣化が少ない安定した交流電流制御装置が実現できる。
さらに、リレー14のONタイミングを交流電源の周期
の半周期間の所定の位相で行うようにしたので、変化特
性をより高精度で検出することができる。
As described above, according to the first embodiment,
The current control gain setting means 15 turns on the relay 14, starts the measurement of the value of the DC voltage value Vdc at the time of starting and the measurement of the time, and the DC voltage value Vdc becomes larger than the predetermined voltage Vr. The current control gain K is calculated based on the arrival time T, the arrival time T, the reference value Tnom of the arrival time stored in advance, and the reference current control gain value Knom. 11
Outputs a value obtained by multiplying the deviation between the input current I and the input current command value I * output from the multiplying means 17 by the current control gain K calculated by the current control gain setting means 15 as a PWM duty. 10 is a current control means 11
The AC current control is performed by controlling the switching element 8 to be turned on / off based on the PWM duty output by the controller, so that it is possible to perform the AC current control based on the setting environment and the performance of the reactor. A stable AC current control device in which the control response is less deteriorated due to reactor performance variation can be realized without impairing the startup time. Also, the current control gain setting means 15
Is turned on, the measurement of the value of the DC voltage Vdc at the time of startup and the measurement of time are started, the value of the DC voltage Vdc after a predetermined time Ta is measured, and the initial state (here, 0 V ) Is calculated, and a current control gain K is calculated based on a reference value ΔVnom of the DC voltage change amount and a value Knom of the reference current control gain stored in advance, and the current control means 11 A value obtained by multiplying the deviation between I and the input current command value I * outputted from the multiplying means 17 by the current control gain K calculated by the current control gain setting means 15 is output as a PWM duty, and the PWM means 10
However, since the switching element 8 is turned on / off based on the PWM duty output by the current control means 11 to perform the AC current control, the AC current control based on the setting environment and the performance of the reactor can be performed. As a result, it is possible to realize a stable AC current control device in which the control response is less deteriorated due to a change in the installation environment and a variation in reactor performance.
Further, since the ON timing of the relay 14 is performed at a predetermined phase during a half cycle of the AC power supply, the change characteristic can be detected with higher accuracy.

【0033】実施の形態2.図6は本発明の第2の実施
の形態に係る交流電流制御装置の全体構成図である。図
において、図1と同じ図番を付しているものは、図1の
の交流電流制御装置と同様の動作を行うので説明を省略
する。図6において、18は基準PWMデューティを出
力する基準デューティ発生手段である。本実施の形態
は、基準PWMデューティに基づいて運転している時の
直流電圧変化を監視し、交流電源1及びリアクトル3の
インピーダンスを推定して、そのインピーダンスに基づ
いた最適な電流制御ゲインKを設定して交流電流制御を
行うものである。
Embodiment 2 FIG. FIG. 6 is an overall configuration diagram of an AC current control device according to a second embodiment of the present invention. In the figure, components having the same reference numerals as those in FIG. 1 perform the same operations as those of the AC current control device in FIG. In FIG. 6, reference numeral 18 denotes a reference duty generating means for outputting a reference PWM duty. The present embodiment monitors a DC voltage change during operation based on the reference PWM duty, estimates the impedance of the AC power supply 1 and the reactor 3, and determines an optimal current control gain K based on the impedance. The AC current control is performed by setting.

【0034】図7は基準デューティ発生手段18が発生
する基準PWMデューティにより運転させた時の直流電
圧変化を示す図である。電源電圧が一定であるとした場
合、インピーダンスが大きいほど流れる電流の変化は小
さくなるので、直流電圧変化も小さくなり、平滑コンデ
ンサ5が充電されるには時間がかかる。
FIG. 7 is a diagram showing a change in the DC voltage when the motor is operated with the reference PWM duty generated by the reference duty generating means 18. Assuming that the power supply voltage is constant, the change in the flowing current decreases as the impedance increases, so that the DC voltage change also decreases, and it takes time for the smoothing capacitor 5 to be charged.

【0035】図8は電流制御ゲインKの設定シーケンス
を示すフローチャートである。図8に基づいて電流制御
ゲイン設定手段15の動作について説明する。交流電源
1が起動し、装置に電力が供給され、一定時間後に直流
電圧が安定してから、電流制御ゲイン設定手段15は切
替スイッチ19が基準デューティ発生手段18とPWM
手段10とを接続させて、基準デューティ発生手段18
に基準PWMデューティの信号を送るようにさせる(S
81)。基準PWMデューティによる電流制御により、
平滑コンデンサ5は昇圧される。電流制御ゲイン設定手
段15は、基準PWMデューティの信号が送信されてか
ら時間の計測を開始し、直流電圧Vdcの値があらかじめ
定めた所定の電圧Vrの値よりも大きくなるまで計測す
る(S82)。直流電圧Vdcの値が所定の電圧Vrの値
よりも大きくなったときの時間を到達時間Tとすると
(S83)、あらかじめ記憶されている到達時間の基準
値Tnom 及び基準電流制御ゲインの値Knom に基づい
て、第1の実施の形態と同様に(2)式に代入し、電流
制御ゲインKを求めて(S84)、電流制御手段11に
出力し、切替スイッチ19を切り替えて電流制御手段1
1とPWM手段10とが接続されるようにする。電流制
御手段11は、従来の交流電流制御装置と同様に、電流
制御ゲイン設定手段15から入力された電流制御ゲイン
Kに基づいてPWMデューティを出力し、入力電流Iの
波形が正弦波となるように制御する(S85)。
FIG. 8 is a flowchart showing a setting sequence of the current control gain K. The operation of the current control gain setting means 15 will be described with reference to FIG. After the AC power supply 1 is started and the power is supplied to the device and the DC voltage is stabilized after a certain time, the current control gain setting means 15 switches the changeover switch 19 between the reference duty generating means 18 and the PWM.
Means 10 and the reference duty generating means 18
To send a signal of the reference PWM duty (S
81). By current control by the reference PWM duty,
The smoothing capacitor 5 is boosted. The current control gain setting means 15 starts measuring time after the signal of the reference PWM duty is transmitted, and measures until the value of the DC voltage Vdc becomes larger than the value of the predetermined voltage Vr (S82). . Assuming that the time when the value of the DC voltage Vdc becomes larger than the value of the predetermined voltage Vr is the arrival time T (S83), the stored reference time value Tnom and the reference current control gain value Knom are stored in advance. In the same manner as in the first embodiment, the current control gain K is obtained by substituting into equation (2) to obtain the current control gain K (S84), output to the current control means 11, and switch the changeover switch 19 to switch the current control means 1
1 and the PWM means 10 are connected. The current control means 11 outputs a PWM duty based on the current control gain K input from the current control gain setting means 15, similarly to the conventional AC current control device, so that the waveform of the input current I becomes a sine wave. (S85).

【0036】図9は別の電流制御ゲインKの設定シーケ
ンスを示すフローチャートである。図9に基づいて電流
制御ゲイン設定手段15の別の動作について説明する。
交流電源1が起動し、装置に電力が供給され、一定時間
後に直流電圧が安定してから、電流制御ゲイン設定手段
15は切替スイッチ19が基準デューティ発生手段18
とPWM手段10とを接続させて、基準デューティ発生
手段18に基準PWMデューティの信号を送るようにさ
せる(S91)。基準PWMデューティによる電流制御
により、平滑コンデンサ5は昇圧される。電流制御ゲイ
ン設定手段15は、基準PWMデューティの信号が送信
されてからあらかじめ定められた所定時間Taになるま
で、時間を計測する(S92)。所定時間Ta経過後、
直流電圧Vdcを計測し、初期状態(図7におけるV0
からの直流電圧変化量ΔVを算出する(S93)。算出
した直流電圧変化量ΔV、直流電圧変化量の基準値ΔV
nom 及び基準電流制御ゲインの値Knom に基づいて、
(3)式に代入して電流制御ゲインKを求め(S9
4)、電流制御手段11に出力し、切替スイッチ19を
切り替えて電流制御手段11とPWM手段10とが接続
されるようにする。電流制御手段11は、第1の実施の
形態の交流電流制御装置と同様に、電流制御ゲイン設定
手段15から入力された電流制御ゲインKに基づいて、
PWMデューティを出力し、入力電流Iの波形が正弦波
となるように制御する(S95)。
FIG. 9 is a flowchart showing another current control gain K setting sequence. Another operation of the current control gain setting means 15 will be described based on FIG.
After the AC power supply 1 is started and power is supplied to the device and the DC voltage is stabilized after a certain period of time, the current control gain setting means 15 switches the changeover switch 19 to the reference duty generation means 18
And the PWM means 10 are connected to send a signal of the reference PWM duty to the reference duty generating means 18 (S91). The voltage of the smoothing capacitor 5 is boosted by the current control based on the reference PWM duty. The current control gain setting means 15 measures the time from when the signal of the reference PWM duty is transmitted until a predetermined time Ta is reached (S92). After a lapse of a predetermined time Ta,
Measures the DC voltage Vdc, the initial state (V 0 in FIG. 7)
Is calculated (S93). Calculated DC voltage change amount ΔV, DC voltage change amount reference value ΔV
Based on nom and the value of the reference current control gain Knom,
The current control gain K is obtained by substituting into the equation (3) (S9
4) Output to the current control means 11 and switch the changeover switch 19 so that the current control means 11 and the PWM means 10 are connected. The current control means 11 is based on the current control gain K input from the current control gain setting means 15, as in the case of the AC current control device of the first embodiment.
The PWM duty is output, and control is performed so that the waveform of the input current I becomes a sine wave (S95).

【0037】ここで基準PWMデューティで制御される
電圧は一定ではないので、基準PWMデューティによる
PWM制御において直流電圧は脈打ちながら上昇する。
そのため、直流電圧の変化特性は基準デューティ発生手
段18が基準PWMデューティを発生させる起動タイミ
ングの電源電圧位相にも依存し、その位相の違いによ
り、検出される値にも変化が生じる。したがって、起動
タイミングがばらつくと、起動タイミング時の電源電圧
位相もばらつき、測定シーケンスにおける直流電圧変化
特性算出の誤差要因となる。これを避けるために起動タ
イミングは、交流電源の周期の半周期間の所定の位相で
行うようにすると、変化特性をより高精度で検出するこ
とができる。
Here, since the voltage controlled by the reference PWM duty is not constant, the DC voltage increases while pulsating in the PWM control by the reference PWM duty.
Therefore, the change characteristic of the DC voltage also depends on the power supply voltage phase of the start timing at which the reference duty generation means 18 generates the reference PWM duty, and the detected value changes depending on the difference in the phase. Therefore, if the startup timing varies, the power supply voltage phase at the startup timing also varies, which causes an error in the calculation of the DC voltage change characteristic in the measurement sequence. If the start timing is set at a predetermined phase during a half cycle of the AC power supply to avoid this, the change characteristic can be detected with higher accuracy.

【0038】以上のように第2の実施の形態によれば、
電流制御ゲイン設定手段15が、切替スイッチ19を基
準デューティ発生手段18側に接続させ、基準PWMデ
ューティの信号に基づいてスイッチング素子8をPWM
制御させるようにし、それと共に、直流電圧の値Vdcの
値の測定及び時間の測定を開始し、直流電圧の値Vdcが
あらかじめ定めた所定の電圧Vrの値よりも大きくなる
までの到達時間Tを計測して、到達時間T、あらかじめ
記憶されている到達時間の基準値Tnom 及び基準電流制
御ゲインの値Knom に基づいて電流制御ゲインKを算出
し、電流制御手段11が、入力電流Iと乗算手段17か
ら出力された入力電流指令値I*との偏差に、電流制御
ゲイン設定手段15が算出した電流制御ゲインKを乗じ
た値をPWMデューティとして出力し、PWM手段10
が、電流制御手段11が出力したPWMデューティに基
づいてスイッチング素子8をオン/オフ制御させて交流
電流制御を行うようにしたので、設定環境やリアクトル
の性能に基づいた交流電流制御を行うことができ、設置
環境変化やリアクトルの性能ばらつきによる制御応答の
劣化が少ない安定した交流電流制御装置が、リレーを設
ける必要ななく安価にしかも起動時間を損なうことなく
実現できる。また、直流電圧の値Vdcの測定時に所定の
電圧Vrを越えるような昇圧を行わないので、直流電圧
の上限が設定されることになり、直流電圧の過電圧を防
ぐことができ、安全に動作できる。また、電流制御ゲイ
ン設定手段15が、基準PWMデューティの信号に基づ
いてスイッチング素子8をPWM制御させるようにし、
あらかじめ定めた所定時間Ta後の直流電圧の値Vdcの
値を計測して、初期状態との差ΔVを算出し、あらかじ
め記憶されている直流電圧変化量の基準値ΔVnom 及び
基準電流制御ゲインの値Knom に基づいて、電流制御ゲ
インKを算出し、電流制御手段11が、入力電流Iと乗
算手段17から出力された入力電流指令値I*との偏差
に、電流制御ゲイン設定手段15が算出した電流制御ゲ
インKを乗じた値をPWMデューティとして出力し、P
WM手段10が、電流制御手段11が出力したPWMデ
ューティに基づいてスイッチング素子8をオン/オフ制
御させて交流電流制御を行うようにしたので、設定した
電流制御ゲインKによる交流電流制御までの処理時間が
一定であり、見かけ上の動作が安定される。さらに、基
準PWMデューティの信号に基づくスイッチング素子8
のPWM制御の開始タイミングを交流電源の周期の半周
期間の所定の位相で行うようにしたので、変化特性をよ
り高精度で検出することができる。
As described above, according to the second embodiment,
The current control gain setting means 15 connects the changeover switch 19 to the reference duty generation means 18 side and switches the switching element 8 based on the signal of the reference PWM duty.
Control, and at the same time, the measurement of the value of the DC voltage value Vdc and the measurement of the time are started, and the arrival time T until the DC voltage value Vdc becomes larger than the predetermined voltage Vr is determined. The current control gain K is calculated based on the measured arrival time T, the reference value Tnom of the arrival time stored in advance, and the reference current control gain value Knom. A value obtained by multiplying the deviation from the input current command value I * output from the current control unit 17 by the current control gain K calculated by the current control gain setting unit 15 is output as a PWM duty.
However, since the switching element 8 is turned on / off based on the PWM duty output by the current control means 11 to perform the AC current control, the AC current control based on the setting environment and the performance of the reactor can be performed. It is possible to realize a stable AC current control device in which the control response is little deteriorated due to a change in installation environment or a variation in reactor performance, without the need for providing a relay, at low cost, and without impairing the startup time. In addition, when the DC voltage value Vdc is measured, the voltage is not boosted so as to exceed the predetermined voltage Vr. Therefore, the upper limit of the DC voltage is set, so that it is possible to prevent the DC voltage from being overvoltage and to operate safely. . Further, the current control gain setting means 15 controls the switching element 8 based on the signal of the reference PWM duty by performing PWM control.
A value of a DC voltage value Vdc after a predetermined time Ta is measured, a difference ΔV from the initial state is calculated, and a previously stored reference value ΔVnom of the DC voltage change amount and a value of the reference current control gain are stored. The current control gain K is calculated based on Knom, and the current control means 11 calculates the deviation between the input current I and the input current command value I * output from the multiplication means 17 by the current control gain setting means 15. A value multiplied by the current control gain K is output as a PWM duty, and P
Since the WM means 10 performs on / off control of the switching element 8 based on the PWM duty output from the current control means 11 to perform the AC current control, the processing up to the AC current control by the set current control gain K is performed. The time is constant, and the apparent operation is stabilized. Furthermore, the switching element 8 based on the signal of the reference PWM duty
Since the PWM control is started at a predetermined phase during a half cycle of the cycle of the AC power supply, the change characteristic can be detected with higher accuracy.

【0039】実施の形態3.なお上記の実施の形態で
は、交流電流制御装置のコンバータ回路部分として昇圧
チョッパ型の例を示したが、本発明ではこれに限定され
るものではなく、フルブリッジ型や降圧チョッパ型のコ
ンバータ回路でも同様に実現が可能である。
Embodiment 3 In the above-described embodiment, the example of the boost chopper type is shown as the converter circuit portion of the AC current control device. However, the present invention is not limited to this, and the converter circuit may be a full bridge type or a step-down chopper type. Implementation is possible as well.

【0040】また、電流指令を正弦波となるようにした
が、本発明ではこれに限定されるものではなく、電流指
令がいかなる波形であっても同様に実現が可能である。
また、電源は単相で説明したが、多相交流でも同様に実
現が可能である。
Although the current command is made to be a sine wave, the present invention is not limited to this, and the current command can be realized in any waveform.
Although the power supply has been described as a single-phase power supply, the power supply can be similarly realized by a polyphase alternating current.

【0041】上記の各実施の形態において、パルス間隔
によっては、電流制御ゲインKが決定されるまでの所要
時間を数ミリ秒〜数100ミリ秒と短くすることができ
るので、これを一般の機器(例えばエアコン、冷蔵庫、
UPS(無停電電源装置)等)の電源回路に適用した場
合でも、機器の起動特性に対する影響を極めて小さくす
ることができる。
In the above embodiments, the time required for determining the current control gain K can be shortened to several milliseconds to several hundred milliseconds depending on the pulse interval. (Eg air conditioners, refrigerators,
Even when the present invention is applied to a power supply circuit of a UPS (uninterruptible power supply) or the like, the influence on the starting characteristics of the device can be extremely reduced.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、電流制
御ゲイン設定手段が、リレーにより交流電源と整流回路
とを電気的に接続させ、直流電圧の安定までの変化に基
づいて、電流制御ゲインを演算し、設定して、PWM制
御による入力電流のフィードバック制御を行うようにし
たので、設定される環境の電源及び設定されたリアクト
ルのインピーダンスを考慮した制御応答の劣化が少ない
安定した交流電流制御装置が起動時間を損なうことなく
実現できる。
As described above, according to the present invention, the current control gain setting means electrically connects the AC power supply and the rectifier circuit by the relay, and controls the current control based on the change until the DC voltage becomes stable. The gain is calculated and set, and the feedback control of the input current is performed by the PWM control. Therefore, the stable AC current with little deterioration of the control response in consideration of the power supply of the set environment and the impedance of the set reactor is considered. The control device can be realized without impairing the startup time.

【0043】また、この発明によれば、電流制御ゲイン
設定手段が、リレー回路により交流電源と整流回路とが
電気的に接続されてから直流電圧の値があらかじめ定め
られた電圧値になるまでの時間を直流電圧の変化として
接続直後に検出するようにしたので、起動時間を損なう
ことなく、直流電圧の変化に基づいて電流制御ゲインを
演算し、設定することができる。
Further, according to the present invention, the current control gain setting means sets the time from when the AC power supply and the rectifier circuit are electrically connected by the relay circuit until the DC voltage value reaches the predetermined voltage value. Since the time is detected immediately after connection as a change in the DC voltage, the current control gain can be calculated and set based on the change in the DC voltage without impairing the startup time.

【0044】また、この発明によれば、電流制御ゲイン
設定手段が、リレー回路により交流電源と整流回路とが
電気的に接続されてからあらかじめ定められた時間まで
の直流電圧の値の変化量を直流電圧の変化として接続直
後に算出するようにしたので、起動時間を損なうことな
く、直流電圧の変化に基づいて電流制御ゲインを演算
し、設定することができる。
Further, according to the present invention, the current control gain setting means determines the amount of change in the DC voltage value from the time when the AC power supply and the rectifier circuit are electrically connected by the relay circuit until a predetermined time. Since the change in the DC voltage is calculated immediately after connection, the current control gain can be calculated and set based on the change in the DC voltage without impairing the startup time.

【0045】また、この発明によれば、電流制御ゲイン
設定手段が、交流電源の半周期間の位相が所定の位相に
なったときに、リレー回路よる交流電源と整流回路との
電気的接続を開始させるようにしたので、直流電圧が安
定していない時の交流電源の位相に基づく直流電圧への
影響を考慮して測定を行うことができ、精度の高い直流
電流の変化を検出でき、より良好な制御応答性を得るこ
とができる。
Further, according to the present invention, the current control gain setting means starts the electrical connection between the AC power supply and the rectifier circuit by the relay circuit when the phase during the half cycle of the AC power supply becomes a predetermined phase. Because the DC voltage is not stable, the measurement can be performed in consideration of the influence on the DC voltage based on the phase of the AC power supply. Control responsiveness can be obtained.

【0046】また、この発明によれば、電流制御ゲイン
設定手段が、電流制御ゲインが設定されるまでは第1の
リレー手段により交流電源と整流回路とを電気的に接続
させ、PWM制御が開始されると第2のリレー手段によ
り交流電源と整流回路とを電気的に接続させるようにし
たので、起動時に過大な電流が整流回路に流れることが
なく、整流回路の保護を図ることができる。
According to the present invention, the current control gain setting means electrically connects the AC power supply and the rectifier circuit by the first relay means until the current control gain is set, and the PWM control starts. Then, since the AC power supply and the rectifier circuit are electrically connected by the second relay means, an excessive current does not flow through the rectifier circuit at the time of startup, and the rectifier circuit can be protected.

【0047】また、この発明によれば、電流制御ゲイン
設定手段が、基準デューティ発生手段が発生する基準P
WMデューティによるPWM制御による直流電圧の変化
に基づいて、電流制御ゲインを演算し、設定して、PW
M制御による入力電流のフィードバック制御を行うよう
にしたので、設定される環境の電源及び設定されたリア
クトルのインピーダンスを考慮した制御応答の劣化が少
ない安定した交流電流制御装置を、リレー回路を設ける
必要がなく、安価に、起動時間を損なうことなく実現で
きる。
Further, according to the present invention, the current control gain setting means determines whether or not the reference P is generated by the reference duty generating means.
The current control gain is calculated and set based on the change in the DC voltage by the PWM control based on the WM duty, and
Since the input current feedback control is performed by M control, it is necessary to provide a stable AC current control device with little deterioration of control response considering the power supply of the set environment and the impedance of the set reactor, and a relay circuit. It can be realized inexpensively and without losing the startup time.

【0048】また、この発明によれば、電流制御ゲイン
設定手段が、基準PWMデューティでスイッチング素子
を駆動させてから直流電圧の値があらかじめ定められた
電圧値になるまでの時間を直流電圧の変化として検出す
るようにしたので、直流電圧の測定時にあらかじめ定め
られた電圧値を越えるような昇圧を行わないので、直流
電圧の上限が設定されることになり、直流電圧の過電圧
を防ぐことができ、安全に動作できる。
Also, according to the present invention, the current control gain setting means sets the time from when the switching element is driven at the reference PWM duty to when the DC voltage value reaches a predetermined voltage value to the change of the DC voltage. Since the DC voltage is not boosted so that it exceeds a predetermined voltage value when measuring the DC voltage, the upper limit of the DC voltage is set, thereby preventing an overvoltage of the DC voltage. Can work safely.

【0049】また、この発明によれば、電流制御ゲイン
設定手段が、基準PWMデューティでスイッチング素子
を駆動させてからあらかじめ定められた時間までの直流
電圧の値の変化量を直流電圧の変化として算出するよう
にしたので、設定した電流制御ゲインによる交流電流制
御までの処理時間が一定であり、見かけ上の動作が安定
される。
Further, according to the present invention, the current control gain setting means calculates the amount of change in the DC voltage value from the time when the switching element is driven with the reference PWM duty until a predetermined time as the change in the DC voltage. Therefore, the processing time until the AC current control by the set current control gain is constant, and the apparent operation is stabilized.

【0050】また、この発明によれば、電流制御ゲイン
設定手段が、交流電源の半周期間の位相が所定の位相に
なったときに、基準PWMデューティでのスイッチング
素子の駆動を開始させるようにしたので、交流電源の位
相に基づく直流電圧への影響を考慮して測定を行うこと
ができ、精度の高い直流電流の変化を検出でき、より良
好な制御応答性を得ることができる。
Further, according to the present invention, the current control gain setting means starts driving the switching element at the reference PWM duty when the phase during the half cycle of the AC power supply becomes a predetermined phase. Therefore, the measurement can be performed in consideration of the influence on the DC voltage based on the phase of the AC power supply, a change in the DC current with high accuracy can be detected, and better control responsiveness can be obtained.

【0051】また、この発明によれば、交流電源と整流
回路とを電気的に接続し、交流電源と整流回路とが電気
的に接続されてから直流電圧が所定の値になるまでの時
間を計測して電流制御ゲインを演算し、設定して、設定
した電流制御ゲインに基づいたPWMデューティに基づ
いてスイッチング素子をPWM制御し、交流電源により
供給される入力電流をフィードバック制御するようにし
たので、設定される環境の電源及び設定されたリアクト
ルのインピーダンスを考慮した制御応答の劣化が少ない
安定した交流電流制御装置が起動時間を損なうことな
く、起動直後に簡単に実現できる。
According to the present invention, the AC power supply and the rectifier circuit are electrically connected, and the time from when the AC power supply and the rectifier circuit are electrically connected to when the DC voltage reaches a predetermined value is reduced. Since the current control gain is measured and calculated, the current control gain is calculated, the switching element is PWM-controlled based on the PWM duty based on the set current control gain, and the input current supplied from the AC power supply is feedback-controlled. In addition, a stable AC current control device with little deterioration of the control response in consideration of the power supply of the set environment and the impedance of the set reactor can be easily realized immediately after the startup without impairing the startup time.

【0052】また、この発明によれば、交流電源と整流
回路とを電気的に接続し、交流電源と整流回路とが電気
的に接続されてから所定時間経過後の直流電圧の値を計
測し、算出した直流電圧の変化量に基づいた電流制御ゲ
インを設定し、設定した電流制御ゲインに基づいたPW
Mデューティに基づいてスイッチング素子をPWM制御
し、交流電源により供給される入力電流をフィードバッ
ク制御するようにしたので、設定される環境の電源及び
設定されたリアクトルのインピーダンスを考慮した制御
応答の劣化が少ない安定した交流電流制御装置が起動時
間を損なうことなく、簡単に実現できる。
Further, according to the present invention, the AC power supply and the rectifier circuit are electrically connected, and the value of the DC voltage is measured after a predetermined time has passed since the AC power supply and the rectifier circuit were electrically connected. , A current control gain based on the calculated amount of change in DC voltage is set, and a PW based on the set current control gain is set.
Since the switching element is PWM-controlled based on the M duty and the input current supplied by the AC power supply is feedback-controlled, deterioration of the control response in consideration of the power supply of the set environment and the impedance of the set reactor is reduced. A small and stable AC current control device can be easily realized without impairing the startup time.

【0053】また、この発明によれば、基準PWMデュ
ーティを発生させてスイッチング素子をPWM制御し、
スイッチング素子をPWM制御してから直流電圧が所定
の値になるまでの時間に基づいた電流制御ゲインを設定
してPWMデューティを算出し、そのPWMデューティ
に基づいてスイッチング素子をPWM制御し、フィード
バック制御するようにしたので、設定される環境の電源
及び設定されたリアクトルのインピーダンスを考慮した
制御応答の劣化が少ない安定した交流電流制御装置が実
現でき、またあらかじめ定められた電圧値を越えるよう
な昇圧を行わないので、直流電圧の上限が設定されるこ
とになり、直流電圧の過電圧を防ぐことができ、安全に
動作が行われる。
According to the invention, the reference PWM duty is generated to perform PWM control on the switching element,
A PWM duty is calculated by setting a current control gain based on a time from when the switching element is subjected to the PWM control to when the DC voltage reaches a predetermined value, and the PWM control is performed on the switching element based on the PWM duty to perform feedback control. As a result, it is possible to realize a stable AC current control device with little deterioration of the control response in consideration of the power supply of the set environment and the impedance of the set reactor, and a step-up voltage exceeding a predetermined voltage value. Is not performed, the upper limit of the DC voltage is set, and overvoltage of the DC voltage can be prevented, and the operation can be performed safely.

【0054】また、この発明によれば、基準PWMデュ
ーティを発生させてスイッチング素子をPWM制御し、
スイッチング素子をPWM制御してから所定時間経過後
の直流電圧の値を計測し、算出した直流電圧の変化量に
基づいた電流制御ゲインを設定してPWMデューティを
算出し、そのPWMデューティに基づいてスイッチング
素子をPWM制御し、フィードバック制御するようにし
たので、設定される環境の電源及び設定されたリアクト
ルのインピーダンスを考慮した制御応答の劣化が少ない
安定した交流電流制御装置が実現でき、また設定した電
流制御ゲインによる交流電流制御までの処理時間が一定
であり、見かけ上の動作が安定される。
Further, according to the present invention, the switching element is PWM-controlled by generating a reference PWM duty,
The value of the DC voltage after a predetermined time has elapsed since the PWM control of the switching element is measured, the current control gain is set based on the calculated change amount of the DC voltage, the PWM duty is calculated, and the PWM duty is calculated based on the PWM duty. Since the switching element is PWM-controlled and feedback-controlled, it is possible to realize a stable AC current control device with less deterioration in control response in consideration of the power supply of the set environment and the impedance of the set reactor, The processing time until the AC current control by the current control gain is constant, and the apparent operation is stabilized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の第1の実施の形態に係る交流電流制
御装置の全体構成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an AC current control device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 リレー14のON時における直流電圧変化を
示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a DC voltage change when a relay 14 is turned on.

【図3】 電流制御ゲインKの設定シーケンスを示すフ
ローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a setting sequence of a current control gain K;

【図4】 別の電流制御ゲインKの設定シーケンスを示
すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing another current control gain K setting sequence.

【図5】 リレー14の構成図例である。FIG. 5 is a configuration diagram example of a relay 14;

【図6】 本発明の第2の実施の形態に係る交流電流制
御装置の全体構成図である。
FIG. 6 is an overall configuration diagram of an AC current control device according to a second embodiment of the present invention.

【図7】 基準デューティ発生手段18が発生する基準
PWMデューティにより運転させた時の直流電圧変化を
示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a change in DC voltage when the motor is operated with the reference PWM duty generated by the reference duty generation means 18;

【図8】 電流制御ゲインKの設定シーケンスを示すフ
ローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart showing a setting sequence of a current control gain K;

【図9】 別の電流制御ゲインKの設定シーケンスを示
すフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart showing another current control gain K setting sequence.

【図10】 従来の交流制御装置の構成を示す全体構成
図である。
FIG. 10 is an overall configuration diagram showing a configuration of a conventional AC control device.

【図11】 電流制御ゲインKの値の違いに基づくリア
クトル電流波形図である。
FIG. 11 is a reactor current waveform diagram based on a difference in a value of a current control gain K.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 交流電源、2 ダイオードブリッジ、3 リアク
タ、4 コンバータ制御手段、5 平滑コンデンサ、6
電圧制御手段、7 逆阻止ダイオード、8 スイッチ
ング素子、9 電流検出手段、10 PWM手段、11
電流制御手段、12 電圧位相検出手段、13 正弦
波作成手段、14 リレー、15 電流制御ゲイン設定
手段、16 電源インピーダンス、17 乗算手段。
1 AC power supply, 2 diode bridge, 3 reactor, 4 converter control means, 5 smoothing capacitor, 6
Voltage control means, 7 reverse blocking diode, 8 switching element, 9 current detection means, 10 PWM means, 11
Current control means, 12 voltage phase detection means, 13 sine wave creation means, 14 relays, 15 current control gain setting means, 16 power supply impedance, 17 multiplication means.

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 交流電源により印加される電圧を直流電
圧に変換する、少なくともリアクトル、ダイオード、平
滑コンデンサ及びスイッチング素子で構成される整流回
路に流れる電流及び変換した直流電圧に基づいて、前記
交流電源により供給される入力電流をフィードバック制
御するために、設定した電流制御ゲインに応じたPWM
デューティを算出し、前記PWMデューティに基づいて
前記スイッチング素子をPWM制御する交流電流制御装
置において、 切替動作されると、前記交流電源と前記整流回路とを電
気的に接続させるリレー回路と、 該リレー回路を切替動作させて前記交流電源と前記整流
回路とを電気的に接続させ、前記直流電圧の変化に基づ
いて前記電流制御ゲインを演算し、設定する電流制御ゲ
イン設定手段とを備えたことを特徴とする交流電流制御
装置。
An AC power supply for converting a voltage applied by an AC power supply to a DC voltage based on at least a current flowing through a rectifier circuit including a reactor, a diode, a smoothing capacitor, and a switching element and the converted DC voltage. PWM according to a set current control gain to feedback control the input current supplied by
An AC current control device that calculates a duty and performs PWM control on the switching element based on the PWM duty. When a switching operation is performed, a relay circuit that electrically connects the AC power supply and the rectifier circuit; Current control gain setting means for switching a circuit to electrically connect the AC power supply and the rectifier circuit, calculating the current control gain based on a change in the DC voltage, and setting the current control gain. Characteristic alternating current control device.
【請求項2】 前記電流制御ゲイン設定手段は、前記リ
レー回路により前記交流電源と前記整流回路とが電気的
に接続されてから前記直流電圧の値があらかじめ定めら
れた電圧値になるまでの時間を前記直流電圧の変化とし
て検出し、その際、前記電流制御ゲインは、該時間と前
記電流制御ゲインの値との相関関係が正となるように設
定されることを特徴とする請求項1記載の交流電流制御
装置。
2. The method according to claim 1, wherein the current control gain setting means sets a time from when the AC power supply is electrically connected to the rectifier circuit by the relay circuit to when the DC voltage value reaches a predetermined voltage value. Is detected as a change in the DC voltage, wherein the current control gain is set such that a correlation between the time and the value of the current control gain is positive. AC current control device.
【請求項3】 前記電流制御ゲイン設定手段は、前記リ
レー回路により前記交流電源と前記整流回路とが電気的
に接続されてからあらかじめ定められた時間までの前記
直流電圧の値の変化量を前記直流電圧の変化として算出
し、その際、前記電流制御ゲインは、該変化量と前記電
流制御ゲインの値との相関関係が負となるように設定さ
れることを特徴とする請求項1記載の交流電流制御装
置。
3. The current control gain setting means, wherein the amount of change in the value of the DC voltage from a point in time at which the AC power supply and the rectifier circuit are electrically connected by the relay circuit to a predetermined time is determined. The current control gain is calculated as a change in a DC voltage, and at this time, the current control gain is set such that a correlation between the change amount and the value of the current control gain becomes negative. AC current control device.
【請求項4】 前記電流制御ゲイン設定手段は、前記交
流電源の半周期間の位相が所定の位相になったときに、
前記リレー回路による前記交流電源と前記整流回路との
電気的接続を開始させることを特徴とする請求項1記載
の交流電流制御装置。
4. The current control gain setting means according to claim 1, wherein a phase during a half cycle of said AC power supply becomes a predetermined phase.
2. The AC current control device according to claim 1, wherein an electrical connection between the AC power supply and the rectifier circuit by the relay circuit is started.
【請求項5】 前記リレー回路は、抵抗が直列に接続さ
れた第1のリレー手段と抵抗が接続されていない第2の
リレー手段とが並列に接続されており、前記電流制御ゲ
イン設定手段は、電流制御ゲインが設定されるまでは前
記第1のリレー手段により前記交流電源と前記整流回路
とを電気的に接続させ、前記電流制御ゲインが設定され
た後、前記第2のリレー手段により前記交流電源と前記
整流回路とを電気的に接続させることを特徴とする請求
項1記載の交流電流制御装置。
5. The relay circuit according to claim 1, wherein the first relay means having a resistance connected in series and the second relay means having no resistance connected thereto are connected in parallel. Until the current control gain is set, the AC power supply and the rectifier circuit are electrically connected by the first relay means, and after the current control gain is set, the second relay means 2. The AC current control device according to claim 1, wherein an AC power supply is electrically connected to the rectifier circuit.
【請求項6】 交流電源により印加される電圧を直流電
圧に変換する、少なくともリアクトル、ダイオード、平
滑コンデンサ及びスイッチング素子で構成される整流回
路に流れる電流及び変換した直流電圧に基づいて、前記
交流電源により供給される入力電流をフィードバック制
御するために、設定した電流制御ゲインに応じたPWM
デューティを算出し、前記PWMデューティに基づいて
前記スイッチング素子をPWM制御する交流電流制御装
置において、 あらかじめ定められた基準PWMデューティを発生させ
る基準デューティ発生手段と、 該基準デューティ発生手段が発生する基準PWMデュー
ティで前記スイッチング素子を駆動させた時の前記直流
電圧の変化に基づいて前記電流制御ゲインを演算し、設
定する電流制御ゲイン設定手段とを備えたことを特徴と
する交流電流制御装置。
6. The AC power supply for converting a voltage applied by an AC power supply into a DC voltage based on at least a current flowing through a rectifier circuit including a reactor, a diode, a smoothing capacitor, and a switching element and the converted DC voltage. PWM according to a set current control gain to feedback control the input current supplied by
In an AC current control device for calculating a duty and performing PWM control on the switching element based on the PWM duty, reference duty generating means for generating a predetermined reference PWM duty, and reference PWM generated by the reference duty generating means An AC current control device, comprising: a current control gain setting means for calculating and setting the current control gain based on a change in the DC voltage when the switching element is driven with a duty.
【請求項7】 前記電流制御ゲイン設定手段は、前記基
準PWMデューティで前記スイッチング素子を駆動させ
てからあらかじめ定められた電圧値になるまでの時間を
前記直流電圧の変化として検出し、その際、前記電流制
御ゲインは、該時間と前記電流制御ゲインの値との相関
関係が正となるように設定されることを特徴とする請求
項6記載の交流電流制御装置。
7. The current control gain setting means detects, as a change in the DC voltage, a time from when the switching element is driven with the reference PWM duty to when the switching element reaches a predetermined voltage value. 7. The AC current control device according to claim 6, wherein the current control gain is set such that a correlation between the time and the value of the current control gain becomes positive.
【請求項8】 前記電流制御ゲイン設定手段は、前記基
準PWMデューティで前記スイッチング素子を駆動させ
てからあらかじめ定められた時間までの前記直流電圧の
値の変化量を前記直流電圧の変化として算出し、その
際、前記電流制御ゲインは、該変化量と前記電流制御ゲ
インの値との相関関係が負となるように設定されること
を特徴とする請求項6記載の交流電流制御装置。
8. The current control gain setting means calculates a change amount of the DC voltage value from a time when the switching element is driven with the reference PWM duty to a predetermined time as a change in the DC voltage. 7. The AC current control device according to claim 6, wherein the current control gain is set such that the correlation between the amount of change and the value of the current control gain is negative.
【請求項9】 前記電流制御ゲイン設定手段は、前記交
流電源の半周期間の位相が所定の位相になったときに、
前記基準PWMデューティでの前記スイッチング素子の
駆動を開始させることを特徴とする請求項6記載の交流
電流制御装置。
9. The current control gain setting means, when a phase during a half cycle of the AC power supply becomes a predetermined phase,
7. The AC current control device according to claim 6, wherein the driving of the switching element at the reference PWM duty is started.
【請求項10】 交流電源と、少なくともリアクトル、
ダイオード、平滑コンデンサ及びスイッチング素子で構
成される整流回路とを電気的に接続し、前記交流電源に
より印加される電圧を直流電圧に変換する工程と、 前記交流電源と前記整流回路とが電気的に接続されてか
ら前記直流電圧が所定の値になるまでの時間を計測する
工程と、 計測した前記時間に基づいた電流制御ゲインを演算し、
設定する工程と、 設定した前記電流制御ゲインに基づいたPWMデューテ
ィを算出する工程と、 前記PWMデューティに基づいて前記スイッチング素子
をPWM制御し、前記交流電源により供給される入力電
流をフィードバック制御する工程とを有することを特徴
とする交流電流制御装置の制御方法。
10. An AC power supply, at least a reactor,
A step of electrically connecting a rectifier circuit composed of a diode, a smoothing capacitor, and a switching element, and converting a voltage applied by the AC power supply to a DC voltage, wherein the AC power supply and the rectifier circuit are electrically connected to each other. A step of measuring the time from the connection until the DC voltage reaches a predetermined value, and calculating a current control gain based on the measured time,
Setting, calculating a PWM duty based on the set current control gain, performing PWM control of the switching element based on the PWM duty, and performing feedback control of an input current supplied from the AC power supply. And a control method for an AC current control device.
【請求項11】 交流電源と、少なくともリアクトル、
ダイオード、平滑コンデンサ及びスイッチング素子で構
成される整流回路とを電気的に接続し、前記交流電源に
より印加される電圧を直流電圧に変換する工程と、 前記交流電源と前記整流回路とが電気的に接続されてか
ら所定時間経過後の前記直流電圧の値を計測し、前記直
流電圧の変化量を算出する工程と、 算出した前記直流電圧の変化量に基づいた電流制御ゲイ
ンを演算し、設定する工程と、 設定した前記電流制御ゲインに基づいたPWMデューテ
ィを算出する工程と、 前記PWMデューティに基づいて前記スイッチング素子
をPWM制御し、前記交流電源により供給される入力電
流をフィードバック制御する工程とを有することを特徴
とする交流電流制御装置の制御方法。
11. An AC power supply, at least a reactor,
A step of electrically connecting a rectifier circuit composed of a diode, a smoothing capacitor, and a switching element, and converting a voltage applied by the AC power supply to a DC voltage, wherein the AC power supply and the rectifier circuit are electrically connected to each other. Measuring the value of the DC voltage after a predetermined time has passed since the connection, and calculating the amount of change in the DC voltage; and calculating and setting a current control gain based on the calculated amount of change in the DC voltage A step of calculating a PWM duty based on the set current control gain; and a step of performing PWM control of the switching element based on the PWM duty and performing a feedback control of an input current supplied from the AC power supply. A control method for an AC current control device, comprising:
【請求項12】 交流電源と、少なくともリアクトル、
ダイオード、平滑コンデンサ及びスイッチング素子で構
成される整流回路とを電気的に接続し、前記交流電源に
より印加される電圧を直流電圧に変換する工程と、 基準PWMデューティを発生させて前記スイッチング素
子をPWM制御し、前記交流電源により供給される入力
電流をフィードバック制御する工程と、 前記スイッチング素子をPWM制御してから前記直流電
圧が所定の値になるまでの時間を計測する工程と、 計測した前記時間に基づいた電流制御ゲインを演算し、
設定する工程と、 設定した前記電流制御ゲインに基づいたPWMデューテ
ィを算出する工程と、 前記設定した電流制御ゲインに基づいたPWMデューテ
ィに基づいて前記スイッチング素子をPWM制御する工
程とを有することを特徴とする交流電流制御装置の制御
方法。
12. An AC power supply, at least a reactor,
A step of electrically connecting a rectifier circuit including a diode, a smoothing capacitor, and a switching element to convert a voltage applied by the AC power supply to a DC voltage; and generating a reference PWM duty to switch the switching element to PWM. Controlling the input current supplied from the AC power supply, and performing feedback control on the input current supplied from the AC power supply; measuring the time from when the switching element is PWM-controlled until the DC voltage reaches a predetermined value; Calculate the current control gain based on
Setting, a step of calculating a PWM duty based on the set current control gain, and a step of performing PWM control of the switching element based on the PWM duty based on the set current control gain. A control method for an AC current control device.
【請求項13】 交流電源と、少なくともリアクトル、
ダイオード、平滑コンデンサ及びスイッチング素子で構
成される整流回路とを電気的に接続し、前記交流電源に
より印加される電圧を直流電圧に変換する工程と、 基準PWMデューティを発生させて前記スイッチング素
子をPWM制御し、前記交流電源により供給される入力
電流をフィードバック制御する工程と、 前記スイッチング素子をPWM制御してから所定時間経
過後の前記直流電圧の値を計測し、前記直流電圧の変化
量を算出する工程と、 算出した前記直流電圧の変化量に基づいた電流制御ゲイ
ンを演算し、設定する工程と、 設定した前記電流制御ゲインに基づいたPWMデューテ
ィを算出する工程と、 前記設定した電流制御ゲインに基づいたPWMデューテ
ィに基づいて前記スイッチング素子をPWM制御する工
程とを有することを特徴とする交流電流制御装置の制御
方法。
13. An AC power supply, at least a reactor,
A step of electrically connecting a rectifier circuit including a diode, a smoothing capacitor, and a switching element to convert a voltage applied by the AC power supply to a DC voltage; and generating a reference PWM duty to switch the switching element to PWM. Controlling the input current supplied by the AC power supply in a feedback manner; and measuring a value of the DC voltage after a lapse of a predetermined time after performing the PWM control on the switching element to calculate a change amount of the DC voltage. Calculating and setting a current control gain based on the calculated amount of change in DC voltage; calculating a PWM duty based on the set current control gain; and setting the current control gain PWM controlling the switching element based on the PWM duty based on The method of the alternating current control device according to claim and.
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