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JPS6039371A - Cycloconverter device - Google Patents

Cycloconverter device

Info

Publication number
JPS6039371A
JPS6039371A JP14656083A JP14656083A JPS6039371A JP S6039371 A JPS6039371 A JP S6039371A JP 14656083 A JP14656083 A JP 14656083A JP 14656083 A JP14656083 A JP 14656083A JP S6039371 A JPS6039371 A JP S6039371A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
phase
reactive power
cycloconverter
sum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP14656083A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH033468B2 (en
Inventor
Shigeru Tanaka
茂 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP14656083A priority Critical patent/JPS6039371A/en
Priority to US06/636,022 priority patent/US4674026A/en
Publication of JPS6039371A publication Critical patent/JPS6039371A/en
Publication of JPH033468B2 publication Critical patent/JPH033468B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/02Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC
    • H02M5/04Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters
    • H02M5/22Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M5/25Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M5/27Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means for conversion of frequency
    • H02M5/271Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means for conversion of frequency from a three phase input voltage

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)
  • Ac-Ac Conversion (AREA)

Abstract

PURPOSE:To eliminate a circulating current detector by controlling the sum of the output currents of converters when controlling the reactive powers of a power receiving terminal. CONSTITUTION:A current detector CTS and a voltage detector PTS are mounted at a power terminal, and the reactive power Q is calculated by a reactive power calculator VAR. The command value Q* of the reactive power is normally set to zero, and a deviation epsilonQ=Q*-Q is generated by a comparator CQ. A control compensating circuit H(S) is used to set the normal deviation epsilonQ to zero, and the output IT* becomes the control command value of the sum IT=I1+I2+I3 of the output current of the converter. To control the sum current IT=I1+I2+I3, the sum V1+V2+V3 of the output voltage of the converter may be controlled, thereby eliminating the conventional circulating current detector. As a result, the reliability can be enhanced, thereby simplifying the circuit.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は受電端の無効電力を制御し得る三角結線サイク
ロコンバータ装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a triangular connection cycloconverter device capable of controlling reactive power at a receiving end.

〔発明の技術的背景〕[Technical background of the invention]

サイクロコンバータはある周波数の交流電力を別の周波
数の又流電力に直接変換する周波数変換装置で、最近誘
導電動機や同期電動機の駆動電源として広く使われてい
る。
A cycloconverter is a frequency conversion device that directly converts alternating current power at one frequency into recurrent power at another frequency, and has recently been widely used as a drive power source for induction motors and synchronous motors.

三角結線サイクロコンバータは3台の交直電力変換器(
コンバータ)を△結線して3相負荷に可変電圧可変周波
数の交流電力を供給する装置で、一般に使われているサ
イクロコンバータ(正群及び負群コンバータを対として
出力1相分を構成するサイクロコンバータ)に比較スる
と、コンバータの台数が半分で済む利点があり、最近、
注目をあびるようになってきた(特願昭56−1586
92)。
The triangular connection cycloconverter has three AC/DC power converters (
A commonly used cycloconverter (a cycloconverter in which a positive group and a negative group converter are paired to form one phase of output ) has the advantage of requiring half the number of converters, and recently,
It has started to attract attention (Special application 1986-1586)
92).

第1図は従来の三角結線サイクロコンバータ装置の構成
図を示すもので、詳しい説明は特願昭56−15869
2に記載されている。
Figure 1 shows a configuration diagram of a conventional triangular connection cycloconverter device.
It is described in 2.

第1図中、BUSは3相交流電源の電線路、Cは進相コ
ンデンサ、TRは電源トランス、CCは3相出力サイク
ロコンバ一タ本体、Mは3相交流電動機である。サイク
ロコンバータ本体CCは3台の交直電力変換器(コンバ
ータ) s、sl、ss2゜SS3 及び中間タップ付
直流リアクトルL1 、 L2 。
In FIG. 1, BUS is a three-phase AC power supply line, C is a phase advance capacitor, TR is a power transformer, CC is a three-phase output cycloconverter body, and M is a three-phase AC motor. The cycloconverter main body CC has three AC/DC power converters (converters) s, sl, ss2° SS3 and DC reactors L1, L2 with intermediate taps.

Laから構成されている。電力変換器(コンバータ)8
81.882,883の交流入力側は電源トランスTR
によって絶縁されており、直流側は一方向の循環電流が
流れるように直流リアクトルLl+L、、L3を介して
Δ接続されている。いわゆる三角形循環電流式サイクロ
コンバータを構成している。直流リアクトルf−1,L
2 、 Laの中間タップが3相交流電動機Mの3相巻
線に接続されている。
It is composed of La. Power converter (converter) 8
AC input side of 81, 882, 883 is power transformer TR
The DC side is Δ-connected via DC reactors Ll+L, L3 so that a unidirectional circulating current flows. It constitutes a so-called triangular circulating current type cycloconverter. DC reactor f-1, L
2, the intermediate tap of La is connected to the three-phase winding of the three-phase AC motor M.

一方、制御回路としては受電端の3相交流電流を検出す
る変流器C’rs、 3相交流電圧を検出する変成器P
Ts、無効電力演算器VAa、制御補償回路H(s)、
無効電力設定器Va、比較器CQ、co。
On the other hand, the control circuits include a current transformer C'rs that detects the three-phase AC current at the receiving end, and a transformer P that detects the three-phase AC voltage.
Ts, reactive power calculator VAa, control compensation circuit H(s),
Reactive power setting device Va, comparator CQ, co.

C1,C2,C3、加算器A1.A2.A3、演算増幅
器Ko、に1.に2.に3.位相制御回路PH,,,P
H2゜PH3及び負荷電流検出器CTU、c’r■、C
Twが用いられる。
C1, C2, C3, adder A1. A2. A3, operational amplifier Ko, 1. 2. 3. Phase control circuit PH,,,P
H2゜PH3 and load current detector CTU, c'r■, C
Tw is used.

まず、負荷電流制御の動作説明を行う。First, the operation of load current control will be explained.

第2図は第1図に示したサイクロコンバータCCと電動
機Mの等価回路を示すもので、電動機Mは△結線されて
いるものと仮定する。V、、V2゜v3はコンバータs
s1.ss2及びSS3 の出力電圧で、正及び負の値
をとりうる。しかし、各コンt + l・−夕の出力電流I、 、I2.I3は一定方向の電
流しか流れない。電動機Mは△結線されており、その各
々の巻線をMa 、 Mb 、Mcとしている。
FIG. 2 shows an equivalent circuit of the cycloconverter CC and the electric motor M shown in FIG. 1, and it is assumed that the electric motor M is Δ-connected. V,,V2゜v3 is converter s
s1. The output voltages of ss2 and SS3 can take positive and negative values. However, the output currents I, , I2 . I3 allows current to flow in only a certain direction. The electric motor M is wire-connected, and its windings are designated Ma, Mb, and Mc.

各々の巻線に流れる電流Ia、Ib、Icを図示の方向
にとり、線電流IU、■v、工wとの関係式をめると次
のようになる。
If the currents Ia, Ib, and Ic flowing through each winding are taken in the directions shown in the figure, and the relational expressions between the line currents IU, v, and w are calculated as follows.

Ia=(Iu Iv )/3 −・(1)Ib=(Iv
 Iw )/3 −=・・(2)Ic=(Iw Io 
)/a +m・(3)なお、IU + ■V r 工W
及びIa、Ib、Icは平衡した3相正弦波電流として
取扱っている。
Ia=(Iu Iv)/3 −・(1) Ib=(Iv
Iw )/3 -=...(2) Ic=(Iw Io
)/a +m・(3) In addition, IU + ■V r 工W
and Ia, Ib, and Ic are treated as balanced three-phase sinusoidal currents.

第3図は、第2図の各部波形図を示すものである。線電
流工U、I■、工wに対して相電流Ia、Ib。
FIG. 3 shows waveform diagrams of various parts of FIG. 2. Phase currents Ia and Ib for line currents U, I■, and w.

Icは上記(1,) 、 (2) 、 (3)式を満足
している。コンバータss、 、ss、及びSS3の出
力電流工1 p I2 HI11は負方向には流れ得な
いので、線電流工υ、Iv。
Ic satisfies the above formulas (1,), (2), and (3). Since the output currents 1 p I2 HI11 of converters ss, , ss, and SS3 cannot flow in the negative direction, the line currents υ, Iv.

Iwの値によって図示のように変化する。これ、は次の
3つのモードに分けて考えることができる。
It changes as shown in the figure depending on the value of Iw. This can be divided into the following three modes.

モードI:Ivく0.工w〉0 このときはSSlの出力電流工2は零となる。故に伽1
=”V + 工s =Iwが流れる。
Mode I: Ivku0. In this case, the output current of SS1 becomes zero. Therefore, Kaya 1
=”V + Works = Iw flows.

) モードII : Iw<O,Io〉0 このときは、S83の出力電流工3は零となる。故にI
I ”IU + 工2 =’Wが流れる。
) Mode II: Iw<O, Io>0 At this time, the output current factor 3 of S83 becomes zero. Therefore I
I ”IU + Work 2 = 'W flows.

モード■:IU〈0.Iv〉0 このときは、SSlの出力電流Ilは零となる。故にI
z =IV 、 L =−IU カ流しル。
Mode ■: IU<0. Iv>0 At this time, the output current Il of SSl becomes zero. Therefore I
z = IV, L = -IU.

なお、以上はサイクロコンバータCCに循環電流工0が
流れていないときを説明したが、循環電流工0が流れた
場合、各コンバータの出力電流I!。
Note that the above description has been made for the case where the circulating current 0 is not flowing through the cycloconverter CC, but if the circulating current 0 is flowing, the output current I! of each converter. .

I、、I、は直流分IOが重畳された値となる。I, , I, is a value on which the DC component IO is superimposed.

第2図の等価回路からもわかるように各コンノ(−タの
出力電圧が3相平衡状態にあるときは次の電圧方程式が
成り立つ。ただし、電動機Mの巻線Ma 、 Mb 、
 Meの抵抗をFLa 、 Rb 、几C,インダクタ
ンスをLa、Lb、Lcとして逆起電力をDa、Fib
、Ecとする。
As can be seen from the equivalent circuit in Fig. 2, when the output voltage of each converter is in a three-phase balanced state, the following voltage equation holds true.However, the windings Ma, Mb,
The resistance of Me is FLa, Rb, 几C, the inductance is La, Lb, Lc, and the back electromotive force is Da, Fib.
, Ec.

また、p=d/dtは微分演算子である。Furthermore, p=d/dt is a differential operator.

V1=(Ra+La−p)−Ia+Ea ++++ (
4)v2=(Rb+Lbφp)−より+Eb・・・・・
(5)V3=(R,c+Lc @p )・Ic+Ec 
・・・・・(6)従って、電流Iaを制御するには、v
lを変えてやることにより、また、電流Ib及びIcを
制御するには各々v2及びv3を変えてやることにより
行うことができる。
V1=(Ra+La-p)-Ia+Ea +++++ (
4) From v2=(Rb+Lbφp)-+Eb...
(5) V3=(R,c+Lc @p)・Ic+Ec
...(6) Therefore, to control the current Ia, v
By changing l, the currents Ib and Ic can be controlled by changing v2 and v3, respectively.

第1図の装置にもどり、上記相電流Ia、Ib、Icの
制御動作を説明する。
Returning to the apparatus shown in FIG. 1, the control operation of the phase currents Ia, Ib, and Ic will be explained.

電流検出器CTtr 、 CTv 、 CTwにより、
線電流Io、Iy、工wを検出し、(1) 、 t2)
 、 +3+式の演算を行うことにより、相電流検出値
Ia、Ib、Icをめる。
By the current detectors CTtr, CTv, CTw,
Detect the line currents Io, Iy, and w, (1), t2)
, +3+ calculate the phase current detection values Ia, Ib, and Ic.

それらを比較器C1,C2,C3に入力し、相電流指令
値香、 I”b 、 Pcと比較する。各々の偏差・・
=f’a−I a 、 t2 =i’b−I b 、 
tg =I*c−I cを増幅器Kl。
These are input to comparators C1, C2, and C3 and compared with phase current command values, I"b, and Pc.Each deviation...
= f'a-I a , t2 = i'b-I b ,
tg = I * c - I c to amplifier Kl.

K2.に3で増幅し、位相制御回路PH1,Pi(、及
びPH3に各々入力する。
K2. 3 and input to phase control circuits PH1, Pi (and PH3), respectively.

例えば、IaくIObの場合、G1・K1が増大してコ
ンバータS81の出力電圧v1を増加させ、(4)式で
示される相電流Iaを増加させる。最終的にIa−?a
になるように制御される。逆にIa)Iaの場合にはG
1・Klが減少し、vlが減ってIa を減少させ、や
はり■・−一・に制御される。
For example, in the case of Ia minus IOb, G1·K1 increases, increasing the output voltage v1 of converter S81, and increasing the phase current Ia shown by equation (4). Finally Ia-? a
controlled so that Conversely, in the case of Ia) Ia, G
1.Kl decreases, vl decreases, and Ia decreases, and it is also controlled to -1.

同様に他の相電流に対してもI b=I”b 、 I 
c−I”cになるように制御される。
Similarly, for other phase currents, I b = I”b, I
It is controlled so that c−I”c.

Ia、Ib、Icが第3図に示されるように3相平衡し
た正弦波電流として制御されれば、当然電動機Mの入力
電流たる線電流■U r ■V * ■Wも第3図の波
形のように3相平衡圧弦波電流となる。
If Ia, Ib, and Ic are controlled as three-phase balanced sinusoidal currents as shown in Fig. 3, the line current ■U r ■V * ■W, which is the input current of the motor M, will naturally have the waveform shown in Fig. 3. It becomes a three-phase balanced pressure sinusoidal current as shown below.

次に受電端の無効電力の制御動作を説明する。Next, the control operation of reactive power at the power receiving end will be explained.

電源端子には電流検出器CTs及び電圧検出器PTs 
が設置され、無効電力演算器VA几によってその無効電
力Qが演算される。無効電力の指令* 値Qは通常零に設定され、比較器Cによって偏差εci
=Q*−Qが発生させられる。制御補償回路H(s)は
定常偏差εQを零にするため通常積分要素が使われ、そ
の出力式が循環電流IOの指令値となる。比較器coに
よって偏差eoJo IOをとり、増幅器KOを介して
加算器A!、A2.A3に入力する。従って位相制御回
路PH,、PH2,PH9の入力ε4゜G5,66は次
のようになる。
The power supply terminal has a current detector CTs and a voltage detector PTs.
is installed, and its reactive power Q is calculated by a reactive power calculator VA. The reactive power command* value Q is normally set to zero, and the comparator C calculates the deviation εci
=Q*-Q is generated. The control compensation circuit H(s) normally uses an integral element in order to make the steady-state deviation εQ zero, and its output formula becomes the command value of the circulating current IO. The deviation eoJo IO is taken by the comparator co and is passed through the amplifier KO to the adder A! , A2. Enter in A3. Therefore, the input ε4°G5, 66 of the phase control circuits PH, PH2, PH9 is as follows.

G4−εl@に1+ε。・Ko ・・・・・(7)εS
−ε21IK2+εo ’Ko ・−・i8)G6−G
3・に3+εG喀K。 ・・川(9)従って、各コンバ
ータの出力型JE Vt 、 V2 、 v3は上記ε
o−KOの分だけ直流バイアスされた形で大きくなり、
直流リアクトルL1 r ”2 + ”3を介して循環
−電流工0が流れる。
1+ε in G4−εl@.・Ko・・・・・・(7)εS
-ε21IK2+εo 'Ko ・-・i8) G6-G
3. 3+εG喀K. ... River (9) Therefore, the output type JE Vt, V2, v3 of each converter is the above ε
It becomes larger in a DC biased form by the amount of o-KO,
A circulating current 0 flows through the DC reactor L1 r ``2 + ''3.

直流バイアス電圧は直流リアクトルL、、 L2 、 
L*の抵抗分が十分小さければ、はとんど零に近くなっ
て落ち着く。
The DC bias voltage is DC reactor L,, L2,
If the resistance of L* is sufficiently small, then it will settle down to almost zero.

工■=戊の定常状態では各コンバータの出力電圧vl 
# v2 t ”3は平衡しておりv、 +v、 +v
、 =o ・・・・・αeとなる。
In the steady state, the output voltage vl of each converter is
# v2 t ”3 is balanced and v, +v, +v
, =o...αe.

上記サイクロコンバータの循環電流Ioは電源側から見
た場合、遅れの無効電力となって現われ、有効電力の増
減には影響しない。
The circulating current Io of the cycloconverter appears as delayed reactive power when viewed from the power supply side, and does not affect the increase or decrease of active power.

従って、サイクロコンバータの負荷電施工U。Therefore, the load power construction U of the cycloconverter.

IV+”Wにもとづく遅れ無効電力と上記循環電流IO
にもとづく遅れ無効電力との和が受電端に接続された進
相コンデンサの進み無効電力に等しくなるように当該循
環電流1.の値を制御することにより、入力基本波力率
をIK保持することができる。
Delayed reactive power based on IV+”W and the above circulating current IO
The circulating current 1. By controlling the value of IK, the input fundamental wave power factor can be maintained at IK.

すなわち、受電端の無効電力の検出値Qがその指令値Q
−り小さいときはεQ=♂−Qは正の値とな9、制御補
償回路H(8) e介した循環電流の指令値迂が増加す
る。故に実循環電流IOが増カル、無効電力(遅れ)Q
も増加する。最終的にQ=Qに* を減少させてやはりQ=Qになるように制御され* る。指令値Qを零に設定すれば、Q=Oとなって受電端
の基本波力率は1に制御される。
In other words, the detected value Q of the reactive power at the receiving end is the command value Q.
- When εQ=♂-Q is a positive value, the command value of the circulating current via the control compensation circuit H(8) increases. Therefore, the actual circulating current IO increases, and the reactive power (delay) Q
will also increase. Finally, * is reduced to Q=Q, and control is performed so that Q=Q as well. If the command value Q is set to zero, Q=O, and the fundamental wave power factor at the receiving end is controlled to 1.

以上の従来の装置では、サイクロコンバータCCの循環
電流■oを検出する手段が必要である。
The above-described conventional device requires means for detecting the circulating current (i) of the cycloconverter CC.

第4図は第1図の装置に循環電流Ioが流れている場合
のタイムチャートを示すもので、■lはコンバータ8S
、の出力電流、8G1.SG2.SG、は各々線電流I
υ、工V、Iwの正又は負の状態を示す状態図、swl
、sw2.sw3は上記8G、 、S02.SG3の論
理出力を表わしている。
Figure 4 shows a time chart when the circulating current Io is flowing through the device in Figure 1, where ■l is the converter 8S.
, the output current of 8G1. SG2. SG, are each line current I
A state diagram showing the positive or negative state of υ, work V, and Iw, swl
, sw2. sw3 is the above 8G, , S02. It represents the logic output of SG3.

第5図は循環電流IOを検出するための具体的回路図を
示す。0人は反転の演算増幅器で利得は1となっている
。アナログスイッチ人Sは3つのスイッチswl、sw
2.sw、からなっており、第4図の動作モードに示さ
れた論理出力SW、、SWz。
FIG. 5 shows a specific circuit diagram for detecting the circulating current IO. 0 is an inverting operational amplifier with a gain of 1. Analog switch person S has three switches swl, sw
2. sw, and the logic outputs SW, , SWz shown in the operating mode of FIG.

SW3 によってオン、オフされる。It is turned on and off by SW3.

第4図において、コンノく一タSS1の出力室iItは
第3図で示したS81の出力電流1.に循環電流工0が
重畳された電流値となっている。
In FIG. 4, the output chamber iIt of the controller SS1 is connected to the output current 1 of S81 shown in FIG. The current value is obtained by superimposing the circulating current factor 0 on the current value.

すなわち、当該電流工lは次の3つのモードに分けられ
る。
That is, the current electrician l can be divided into the following three modes.

■ IW <、0 、Iuン0のとき 11=Iυ十1
0■ IUくO、IV 〉0のとき ■1=IO■ I
y <o 、 Iw>oのとき ll−−Iy+I。
■ When IW <, 0, Iun 0, 11=Iυ11
0■ IUkuO, IV When 〉0 ■1=IO■ I
When y<o, Iw>o, ll--Iy+I.

信号SG1を工U〉0.SG2を工■〉0.SG3をI
W〉0として、次の論理演算を行なうことによって上記
3つの動作モードの信号sw1.sw2.sw3が得ら
れる。
Enter signal SG1 U〉0. Engineering SG2■〉0. SG3 I
By setting W>0 and performing the following logical operation, the signals sw1. sw2. sw3 is obtained.

■SW1の信号、、=SG、・SG3 ■SW2の信号=SG2・SG1 ■SW3の信号=S03@SG2 従って、第5図のアナログスイッチA303つのスイッ
チSW工、 sw2. S’vV3の各々の入力に線電
流Ioの検出値、零電圧及び線電流IVの検出値の反転
値を接続し、上記信号Sνv1.sw2.sw3に応じ
てオン、オフさせることにより、循環電流I0が流れな
いときのコンバータSS1の出力電流がめられる。実際
のコンバータSSlの出力電流■1の検出値から上記演
算によってめた値を差し引くことにより循環・電流■。
■Signal of SW1,,=SG,・SG3 ■Signal of SW2=SG2・SG1 ■Signal of SW3=S03@SG2 Therefore, the analog switch A30 in Fig. 5, the three switch SWs, sw2. The detected value of the line current Io, the zero voltage, and the inverted value of the detected value of the line current IV are connected to each input of the signal S'vV1. sw2. By turning on and off according to sw3, the output current of converter SS1 when circulating current I0 does not flow can be determined. The circulating current ■ is obtained by subtracting the value obtained by the above calculation from the detected value of the actual converter SSl output current ■1.

がめられる。be criticized.

〔背景技術の問題点〕[Problems with background technology]

このような従来の三角結線サイクロコンバータ装置は次
のような問題点があった。
Such conventional triangular connection cycloconverter devices have the following problems.

Ia) まず、サイクロコンバータCCの循環電流工0
 を検出する必要があり、そのため第4図及び第5図で
示したような演算を行なわなければならない。特に@電
流It+、Iy、Iwの正、負を判別す石信号SG、、
802.SG3を得ることがむずかしく、当該電流IU
、Iv、Iwの脈動により、当該信号が乱れうまく循環
電流■。を検出できない等の問題が生じる。当該循環電
流■oを検出する別の方法も考えられるが、いずれも複
雑な演算回路を必要とし、装置の信頼性を低下させ、経
済的にも高価なものとならざるを得ない。
Ia) First, the circulating current of the cycloconverter CC is 0.
It is necessary to detect this, and therefore the calculations shown in FIGS. 4 and 5 must be performed. In particular, the stone signal SG for determining whether the currents It+, Iy, and Iw are positive or negative,
802. It is difficult to obtain SG3, and the current IU
, Iv, and Iw, the signal is disturbed and the circulating current ■. Problems arise, such as not being able to detect. Although other methods for detecting the circulating current (2o) are possible, all of them require complicated arithmetic circuits, lower the reliability of the device, and become economically expensive.

(b) 従来装置では無効電力制御回路からの循環電流
指令値I?に応じてサイクロコンバータの循環電流工0
を制御しているが、当該循環電流制御系には負荷電流I
U、Iy、Iwが流れることにより外乱が入ってくる。
(b) In the conventional device, the circulating current command value I? from the reactive power control circuit? Circulating current of cycloconverter according to 0
However, the circulating current control system has a load current I
Disturbances occur due to the flow of U, Iy, and Iw.

このため、循環電流Ioをその指令値辻に一致するよう
に制御することが困難となりしいては受電端の無効電力
制御に影響してくる。
Therefore, it becomes difficult to control the circulating current Io so that it matches the command value, which affects the reactive power control at the power receiving end.

そこで外乱の影響を受け々い制御系が必要となる。Therefore, a control system that is not susceptible to disturbances is required.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

不発明は以上に鑑みてなされたもので、三角結線サイク
ロコンバータの受電端の無効電力を当該’:p−イクo
コンバータの循環電流の検出値ヲ用イルことなく制御し
、かつ、負荷電流による外乱の影響を受けない制御系を
構成したサイクロコンバクータ装置を提供することを目
的とする。
The invention was made in view of the above, and the reactive power at the receiving end of the triangular connection cycloconverter is
It is an object of the present invention to provide a cycloconverter device that can control a circulating current of a converter without relying on a detected value and has a control system that is not affected by disturbances caused by a load current.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は上記目的を達成するために、3相負荷に接続さ
れ少なくとも3台の交直電力変換器(コンバータ)によ
って三角結線された循環゛電流式サイクロコンバータ本
体と、当該3相負荷に供給すべき負荷電流を制御する負
荷電流制御回路と、前記サイクロコンバークの受電端の
無効電力を検出する手段と、当該無効電力検出手段から
の信号に応じて前記各コンバータの出力電流の80を制
御する和電流制御回路と、上記負荷電流制御回路及び和
電流制御回路からの出力信号に応じ各コンノ(−タの点
弧位相を制御する位相制御回路とから構成されるザイク
ロコンバータ装置で、従来循環電流を制御量としていた
のに対し、各コン/く一夕の出力電流の和を制御量とし
た点が異なる。
In order to achieve the above object, the present invention provides a circulating current type cycloconverter body connected to a three-phase load and triangularly connected by at least three AC/DC power converters, and a load current control circuit for controlling a load current, a means for detecting reactive power at a receiving end of the cycloconverter, and a sum for controlling 80 of the output current of each of the converters in accordance with a signal from the reactive power detecting means. A zycroconverter device consisting of a current control circuit and a phase control circuit that controls the firing phase of each contactor according to the output signals from the load current control circuit and the sum current control circuit. The difference is that the control amount is the sum of the output currents of each controller/unit.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

第6図は本発明のサイクロコンノく一夕装置の実施例を
示す構成図である。
FIG. 6 is a block diagram showing an embodiment of the cyclocondenser overnight device of the present invention.

図中、BUSは3相交流電源の電線路、CAP血進相コ
ンデンサ、T几は電源トランス、CCば3相出力サイク
ロコンバ一タ本体、Mは3相交流電動機(負荷)である
。サイクロコンノく一夕本体CCは3台の交直′電力変
換器(コンバータ) 88. 。
In the figure, BUS is a three-phase AC power supply wire, CAP is a phase advancing capacitor, T is a power transformer, CC is a three-phase output cycloconverter body, and M is a three-phase AC motor (load). Cyclokonnoku Ichiyo main body CC has three AC/DC power converters (converters) 88. .

ss2.ss3及び直流リアクトルL’ + L21 
L 3から構成されている。電力変換器(コンノ(−り
)SS、。
ss2. ss3 and DC reactor L' + L21
It is composed of L3. Power converter (Konno(-ri) SS,.

ss2.ss3の交流入力側は電源トランス゛r)丸に
よって絶縁されており、直流側は一方向の鏑環電流が流
れるように直流リアクトルL1.L2.L3を介して△
接続されている。いわゆる三角形循環電流式サイクロコ
ンバータを構成している。直流リアクトルLl、L2.
L3の中間タップが3相交流電動機Mの3相巻線に接続
されている。
ss2. The AC input side of ss3 is insulated by a power transformer (R), and the DC side is connected to a DC reactor L1. L2. △ via L3
It is connected. It constitutes a so-called triangular circulating current type cycloconverter. DC reactors Ll, L2.
The center tap of L3 is connected to the three-phase winding of a three-phase AC motor M.

一方、制御回路としては受電端の3相交流電流を検出す
る変流器CTs、3相交流電圧を検出する変成器PTs
、無効磁力演算器VAJ無効電力制御補償回路H(s)
、無効電力設定器V IL、比較器CQ、CT、Cυ、
CV、Cw1加算器Al−A6、電流制御補償回路GT
 、GU、Gv 、Gw、位相1も11#回路PH,,
PH2,PH3及び出力電流検出器CT!。
On the other hand, the control circuits include current transformers CTs that detect the three-phase AC current at the receiving end, and transformers PTs that detect the three-phase AC voltage.
, reactive magnetic force calculator VAJ reactive power control compensation circuit H(s)
, reactive power setter V IL, comparator CQ, CT, Cυ,
CV, Cw1 adder Al-A6, current control compensation circuit GT
, GU, Gv , Gw, phase 1 is also 11# circuit PH,,
PH2, PH3 and output current detector CT! .

CT2.CT、が用いられる。CT2. CT is used.

まず、負荷電流制御の動作説明を行う。First, the operation of load current control will be explained.

コンバータss、、ss2及びSS3の出力゛に施工!
Installed on the output of converters SS, SS2 and SS3!
.

I2.I、を電流検出器CT1.CT2及びCT、で検
出する。当該′電流検出値i、 、I2.I3を図示し
ない電流変換器CLCに入力し、次の演算を行うことに
よって負荷電流検出値工U + 工V y IWをめる
I2. I, the current detector CT1. Detected by CT2 and CT. The 'current detection values i, , I2. I3 is input to a current converter CLC (not shown), and the load current detection value U + V y IW is calculated by performing the following calculation.

IU =I、 −I、 ・・・・・(1つIV=I、−
I、 ・・・・・ @ Iw=I3−I2 ・・・・・ (ト)もちろん、負荷
電施工U+■V+Iwを直接検出してきてもよい。
IU = I, -I, ... (one IV = I, -
I, ... @ Iw=I3-I2 ... (g) Of course, the load electric construction U+■V+Iw may be detected directly.

当該負荷電流の検出値”U + 工V r IWとその
指令値’TI 、rS+ 工Wを比較器CU、Cv、C
wに入力し各個差εU =a ”U reV =壕−I
v 、6w4 :twをめる。当該偏差εU、εV、ε
Wを次の電流制御補償回路GU、GV、Gwを介した後
、加算話人1゜八3及びA5によって、次式で示される
制御信号”l re(12re(I3をめる。
The detected value of the load current ``U + W r IW and its command value 'TI, rS + W are compared to the comparators CU, Cv, C
Input into w and each individual difference εU = a ”U reV = trench - I
v, 6w4: set tw. The relevant deviations εU, εV, ε
After passing W through the following current control compensation circuits GU, GV, and Gw, the adder 1.83 and A5 generate a control signal ``lre(12re(I3)) expressed by the following equation.

eα1==Qg−εU−c+v・ε■ ・・・・・・α
荀ea 2 =Gy * 5 W −GW @ g W
 ・−”αGe α3 =GW 11εW−GU@εu
 −= □f9ここで、各電流制御補償回路GU、GV
、owの制御定数を合わせることによシ Gtr =Gv =Gw =G(s) ・・・・・α力
と置き換えることができ、α荀〜(イ)式は次のように
なる。
eα1==Qg−εU−c+v・ε■ ・・・・・・α
荀ea 2 = Gy * 5 W −GW @g W
・-”αGe α3 = GW 11εW-GU@εu
−= □f9 Here, each current control compensation circuit GU, GV
By combining the control constants of , ow, Gtr=Gv=Gw=G(s)... can be replaced with α force, and the equation (a) becomes as follows.

ea1=(gtr gv)@G(s) +−+Qaeα
2=(εV−εW ) −G(s) ・−・−αすeα
3=(εツーε。)・G(s) ・・・・・・ 翰これ
らの制御信号eCLl、eα2.eα3は次の加算器A
2.A、 、A6によって、後で説明する無効電力制御
回路からの信号ect(1と加え合わせられ、位相制御
回路PH,,PH2及びPH3に入力される。
ea1=(gtr gv)@G(s) +-+Qaeα
2=(εV−εW) −G(s) ・−・−αseα
3=(ε to ε.)・G(s) ...... These control signals eCLl, eα2. eα3 is the next adder A
2. A, , A6 are added to a signal ect (1) from a reactive power control circuit, which will be explained later, and input to phase control circuits PH, PH2 and PH3.

ここでは説明の便宜上、上記信号eaQの値を零として
説明を続ける。
Here, for convenience of explanation, the explanation will be continued assuming that the value of the signal eaQ is zero.

3相3線式の負荷では、必ずIU +IV +Iw =
0の関係がある。従って、当該負荷電流の指令値も4+
4+4=oを満足するように与える。この結果、各相の
電流偏差εU、ε■、εWはεσ+εV+εw==Q 
・・・・・Q→、となる。
For 3-phase 3-wire loads, IU +IV +Iw =
There is a relationship of 0. Therefore, the command value of the load current is also 4+
Give so that 4+4=o is satisfied. As a result, the current deviations of each phase εU, ε■, εW are εσ+εV+εw==Q
...Q→.

具体的な数値としてとらえると、例えば、εU=2.ε
y=1のとき幇=−3となる。故にコンバータSSlの
出力電圧vlは(εU−εv)−1に比例した分だけ増
加し、S82の出力電圧V2は(εV−εW)=4の値
に比例して増加し、また、S83の出力電圧v3は(ε
W−εo)=−5の値に比例して減少する。
If you look at it as a specific value, for example, εU=2. ε
When y=1, 幇=-3. Therefore, the output voltage vl of converter SSl increases in proportion to (εU-εv)-1, the output voltage V2 of S82 increases in proportion to the value of (εV-εW)=4, and the output voltage of S83 increases in proportion to (εV-εW)=4. The voltage v3 is (ε
It decreases in proportion to the value of W-εo)=-5.

第6図の装置の主回路の等価回路は第2図と同様に表わ
すことができる。
The equivalent circuit of the main circuit of the device shown in FIG. 6 can be expressed similarly to that shown in FIG.

従って、vlの増加分lIIに比例して′電流Iaが増
加し、V2の増加分I4″に比例して電流Ibも増加し
さらに■3の減少分1−51に比例して電流Icが減少
する。ここで負荷電流(線電流) ■U+ IV + 
’Wと上記相電流Ia、Ib、Icとの間には、次の関
係式%式% () この関係式は△結線された負荷に循環電流が流れている
か否かにもかかわらず成り立つ。
Therefore, the current Ia increases in proportion to the increase lII in vl, the current Ib also increases in proportion to the increase I4 in V2, and the current Ic decreases in proportion to the decrease 1-51 in ■3. Here, load current (line current) ■U+ IV +
'W and the above-mentioned phase currents Ia, Ib, and Ic are expressed by the following relational expression (%) () This relational expression holds true regardless of whether or not a circulating current is flowing through the Δ-connected load.

従って、IUはw6mだけ増加し、Iyld ”3’ 
タケ増加し、工wは1−91だけ減少する。これらの増
減分△工Ur△IV、△1wは各々 △IU:”6”(X:ε、 == 121△:tv ”
” 3 ’oegy =w 1 w△工w−1−91父
εW=’ 3’ となって、各々の偏差分に比例しているのがわかる。
Therefore, IU increases by w6m and Iyld “3’
The bamboo increases and the work w decreases by 1-91. These increases and decreases △WorkUr△IV, △1w are each △IU: ``6'' (X: ε, == 121 △: tv''
3 'oegy = w 1 w △ engineering w - 1 - 91 father εW = ' 3 ', and it can be seen that it is proportional to each deviation.

このようにして負荷電施工U、IV、iWを直接的に制
御することができる。
In this way, the load electric construction U, IV, and iW can be directly controlled.

次にサイクロコンバータCCの受電端の無効電力制御の
動作説明を行う。
Next, the operation of reactive power control at the power receiving end of the cycloconverter CC will be explained.

電源端子には、電流検出器CTs及び電圧検出器PTs
が設置され無効電力演算器VARによってその無効電力
Qが演算される。無効電力の指令値φは通常零に設定さ
れ、比較器器cQによって偏差* εQ=Q−Qが発生させられる。制御補償回路H(s)
は定常偏差εQを零にするため通常積分要素が使われ、
その出力IFがコンバータ出力電流の和IT#和電流検
出値ITは各コンバータの出力゛電流L +I2及びI
3の検出値を単に加え合わせたもので、何ら複雑な演算
は必要としない。
The power supply terminal has a current detector CTs and a voltage detector PTs.
is installed, and its reactive power Q is calculated by a reactive power calculator VAR. The reactive power command value φ is normally set to zero, and a deviation *εQ=QQ is generated by the comparator cQ. Control compensation circuit H(s)
An integral element is usually used to make the steady-state error εQ zero,
The output IF is the sum of the converter output currents IT #sum current detection value IT is the output of each converter current L
This is simply the sum of the three detected values and does not require any complicated calculations.

比較器CTによって、上記和電流指令値工Fと和電流検
出値ITを比較し、その偏差εT=?T−ITを電流制
御補償回路GTに入力する。
The comparator CT compares the sum current command value F and the sum current detected value IT, and the deviation εT=? Input T-IT to the current control compensation circuit GT.

電流制御補償回路GTは積分要素あるいは比例要素等で
構成されることが多いが、ここでは簡単のため、比例要
素(増幅率KT)だけとして説明する。
The current control compensation circuit GT is often composed of an integral element or a proportional element, but for the sake of simplicity, only the proportional element (amplification factor KT) will be explained here.

故に、上記偏差ε1はKT倍され加算器A、、A、及び
A6に入力される。
Therefore, the deviation ε1 is multiplied by KT and input to adders A, , A, and A6.

珪〉工Tの場合、偏差εTは正の値とな9、εT・KT
に比例した値だけ各コンバータの出力電圧V1.v2.
v3を第6図の矢印の方向に増加させる。
In the case of silicone T, the deviation εT is a positive value9, εT・KT
The output voltage of each converter is increased by a value proportional to V1. v2.
Increase v3 in the direction of the arrow in FIG.

その結果、サイクロコンバータCCの循環電流I。As a result, the circulating current I of the cycloconverter CC.

が増加し、その分だけ各コンバータの出力電流I、 、
I2.I3が増加して和電流IT =I!+I2+I3
も増加する。故にIT=ITになるように制御される。
increases, and the output current of each converter I, ,
I2. I3 increases and the sum current IT =I! +I2+I3
will also increase. Therefore, it is controlled so that IT=IT.

逆にI”;<ITとなった場合、偏差εTは負の値とな
り、εT−KT〈0 に比例して各コンバータの出力電
圧V1.V2.v3を減少させ、循環′電流I。を減ら
す。故に和電流ITが減少してやはりIT =IT K
なるように制御される。
On the other hand, when I''; .Therefore, the sum current IT decreases and IT = IT K
controlled so that

ある瞬時の各コンバータの点弧位相角をαl+ct2及
びq3とした場合、サイクロコンバータccの受電端の
無効電力Qc−次式のように表わされる。
When the firing phase angle of each converter at a certain instant is αl+ct2 and q3, the reactive power Qc at the receiving end of the cycloconverter cc is expressed as the following equation.

QCC=kQ ・(Il ・sinαr +I、 a 
sir+a、 +I、 115ina3)・・・・・ 
翰 ここで、上記点弧位相角α1.α2.α3は負荷側の周
波数に同期して刻々と変化するが、自然転流コンバータ
では通常20°〜15o0の範囲で制御され、その正弦
値sinα1 、 sinα2 、 Sjnα3は常に
正の値となる。また、各コンバータの出力電流11゜I
2.I3 も常に正の値をとるので、その和電流エアを
増加させることは上記遅れ無効電力Q。Cを増加となり
、制御補償回路H(s)を介して和醒流指令値* IT を増加させる。上述のように和電流ITは当該* 指令値■。に等しく制御されるのでhも増加し、サイク
ロコンバータCCのとる遅れ無効電力Q。0を増加させ
る。
QCC=kQ ・(Il ・sin αr +I, a
sir+a, +I, 115ina3)...
Here, the ignition phase angle α1. α2. α3 changes moment by moment in synchronization with the frequency on the load side, but in a naturally commutated converter, it is normally controlled within a range of 20° to 15o0, and its sine values sinα1, sinα2, and Sjnα3 are always positive values. In addition, the output current of each converter is 11°I
2. Since I3 also always takes a positive value, increasing the sum of the currents air will increase the delayed reactive power Q mentioned above. C is increased, and the summation flow command value *IT is increased via the control compensation circuit H(s). As mentioned above, the sum current IT is the *command value■. Since h is controlled to be equal to , h also increases, and the delayed reactive power Q taken by the cycloconverter CC. Increase 0.

受電端の無効電力Qは、上記サイクロコンバータの遅れ
無効電力Q。0と進相コンデンサCAPの進み無効電力
Qcapの和で遅れを正の値にとって表わすと次式のよ
うになる。
The reactive power Q at the receiving end is the delayed reactive power Q of the cycloconverter. If the delay is expressed as a positive value by the sum of 0 and the leading reactive power Qcap of the phase advancing capacitor CAP, the following equation is obtained.

Q = Qcc −Qcap ・−H 従って、Qcapはほぼ一定であるから、Qccが増加
した分だけ、受電端の無効電力。が増カル、Q* =QKなるように制御される。
Q = Qcc -Qcap ·-H Therefore, since Qcap is almost constant, the reactive power at the receiving end increases by the amount that Qcc increases. is controlled so that the cal increases and Q* = QK.

逆に、Q*<Qとなった場合、偏差εQが負の値となり
、和電流工T=エキを減少させ、やはり。=Q*になる
ように制御される。
On the other hand, when Q*<Q, the deviation εQ becomes a negative value, and the total current force T=equipment decreases. =Q*.

第7図は第6図の装置のサイクロコンバータCCと負荷
(電動機M)の等価回路を示すもので負荷が大結線され
ているものとして取扱っている。
FIG. 7 shows an equivalent circuit of the cycloconverter CC and the load (motor M) of the device shown in FIG. 6, and it is assumed that the load is connected in a large manner.

この等価回路から電圧方程式をめると次のように々る。The voltage equation can be calculated from this equivalent circuit as follows.

ただし、pは微分演算子とする。However, p is a differential operator.

vl =(R,+L1 p)−il +M、pi2+M
31 pi3+VUy・・・・・ 翰 v2 =(EL2 +L2 p)* i2 +M、2p
i1 +M23pi3 +VVW・・・・・ (イ) V3 =(Ft3 +L3 p) * i3 十M、、
p i、 +MBpi2 +VWU・・・・・ 翰 MU =(RL +LL p ) +() +vQU、
”、” (1)VV =(RL+LT、 I) ) ・
iv +Vcv =−C(1)Vw −(RL+LL 
I) ) ・jw +#CW =・(Mここで、R1、
”2 、”3及びLl r L2 + ”3は直流リア
クトルの抵抗及び自己インダクタンス値、Ml2 、 
M23 、 M3□ は相互インダクタンス値で、RL
vl = (R, +L1 p)-il +M, pi2+M
31 pi3+VUy...Kan v2 = (EL2 +L2 p)* i2 +M, 2p
i1 +M23pi3 +VVW... (a) V3 = (Ft3 +L3 p) * i3 10M,,
p i, +MBpi2 +VWU... 翰MU =(RL +LL p) +() +vQU,
"," (1) VV = (RL + LT, I) ) ・
iv +Vcv =-C(1)Vw-(RL+LL
I) ) ・jw + #CW =・(M where R1,
``2,'' 3 and Ll r L2 + ''3 are the resistance and self-inductance values of the DC reactor, Ml2,
M23, M3□ are mutual inductance values, RL
.

LLは負荷1相分の抵抗及びインダクタンス値である。LL is the resistance and inductance value for one phase of load.

また、vCU + vcv l vcwは這動機の逆起
電力、Vg 、 ’lay 、 VWは負荷に印加され
る相′鑞圧、vuv + vVW 、vwUは負荷の線
間電圧を表わしている。故に次の関係式がある。
Further, vCU + vcv l vcw represents the back electromotive force of the crawler, Vg, 'lay, VW represent the phase' solder pressure applied to the load, and vuv + vVW, vwU represent the line voltage of the load. Therefore, we have the following relational expression.

VOy = VU −vv −・・n vvW ”= VvMW ””・CHIVWU == 
l/W −vU−・・%また、コンバータの出力電流1
1+’2+’3と負荷電流iσ、 iv 、 iWとは
前に述べたように次の関係式が成り立つ。これは循環電
流Ioの有無には関係しない。
VOy = VU −vv −...n vvW ”= VvMW ””・CHIVWU ==
l/W -vU-...% Also, converter output current 1
1+'2+'3 and the load currents iσ, iv, and iW satisfy the following relational expression as described above. This is not related to the presence or absence of the circulating current Io.

io = il−il ・・・・・(ト)iy = i
2− il ・・・・・(ロ)iw=i3−i2 ・・
・・・(至) ここで、R1=R2=R3=几、 L、 =L2=L3
=:[、。
io = il-il ... (g) iy = i
2-il...(b)iw=i3-i2...
...(To) Here, R1=R2=R3=L, =L2=L3
=: [,.

Ml、:M、3==M31==Mとして(イ)式−、′
A式をめるとvl −Vg =(R十Lp) (il 
−il ) −MP(il −il )十2V UV 
y V W −(R+(L−M)p)(it −il )+3VU=
(R+(L−M)p)iU+3((RT、+LLp)i
U+vcU) =3〔几/3十R,+((L−M)/3+LL’1 [
) J ’u十3VCU ・・・・・ (ハ) となる。ただし、vU+ VV + VW =0の関係
を用いた。
As Ml, :M, 3==M31==M, (a) formula -,'
Putting in equation A, vl −Vg = (R0Lp) (il
-il) -MP(il -il) 12V UV
y V W −(R+(LM)p)(it −il )+3VU=
(R+(LM)p)iU+3((RT,+LLp)i
U+vcU) =3[几/30R,+((LM)/3+LL'1[
) J 'u 13VCU... (c) becomes. However, the relationship vU+VV+VW=0 was used.

従って、負荷′に流jUを制御するには(イ)式の関係
を用い、vl−v3を制御すればよいことがわかる。
Therefore, it can be seen that in order to control the flow jU of the load', it is sufficient to use the relationship of equation (A) and control vl-v3.

同様に、翰式−い式と翰式−(至)式をめると各々次の
ようになる。
Similarly, if we add the Kan-shiki-i-shiki and the Kan-shiki-(to)-shiki, we get the following.

V 2−vl −3(R/ 3 + RL + ((L
 M ) / 3 +LT、)p)iv+3°vCv 
・・・・・に) Va Vz =3 (R/’3+RL+ ((L M)
/3 +TJL ) T) ) ’ w+3#Vow 
・・・・・ (41) (7)式の関係から負荷電流1yを制御するには電圧V
2 Vlを制御すればよく、また、(411式の関係か
ら負荷電流iwを制御するには、電圧V3−v2を制御
すればよいことがわかる。
V 2-vl -3(R/ 3 + RL + ((L
M) / 3 +LT,)p)iv+3°vCv
...) Va Vz = 3 (R/'3+RL+ ((LM)
/3 +TJL) T) ) 'w+3#Vow
...... (41) From the relationship in equation (7), to control the load current 1y, the voltage V
2 Vl may be controlled, and from the relationship expressed in equation 411, it can be seen that in order to control the load current iw, it is sufficient to control the voltage V3-v2.

第6図に示した負荷電流制御回路は、上記の原理を用い
ている。
The load current control circuit shown in FIG. 6 uses the above principle.

また、勾式+翰弐十一式の関係をめると次のようになる
Also, if we consider the relationship between Kashiki + Kanni 11-shiki, we get the following.

v1±Vg +v3 =(R,+Lp ) (il +
i2 +13)+zMp (il+ t□+js) +vU■+■■ッ+vwU =(几+(L+2M) p ) (j+ + j+ +
 ’s )・・・・・ (4カ すなわち、和電流’T ”” L l+j2 + il
を制御するには、コンバータの出力゛電圧の和Vl +
VB +v3を制御すればよいことがわかる。しかも、
その制御系の伝達関数は直流リアクトルの抵抗値R及び
インダクタンス(L+2M)の値によって決定され他か
らの外乱のない制御系となっている。
v1±Vg +v3 = (R, +Lp) (il +
i2 +13) +zMp (il+ t□+js) +vU■+■■t+vwU = (几+(L+2M) p) (j+ + j+ +
's )... (4 forces, that is, the sum current 'T '' L l+j2 + il
To control the output of the converter, the sum of voltages Vl +
It can be seen that it is sufficient to control VB +v3. Moreover,
The transfer function of the control system is determined by the resistance value R of the DC reactor and the value of the inductance (L+2M), and the control system is free from external disturbances.

従来の装置では、各コンバータの出力電流+1゜i、、
+3を循環電流分i6と、負荷電流に依存する成分’l
 p F Hj3’とに分離しil =i6 +il 
・・・・・(信1□−I。+12 ・・・−・(44)
i3=i、 +i3 ・・・・・ (佃として取扱って
おり、(43式を次のように扱っている。
In the conventional device, the output current of each converter +1゜i,...
+3 is the circulating current i6 and the load current dependent component 'l
p F Hj3' and il = i6 + il
・・・・・・(Belief 1□−I.+12 ・・・−・(44)
i3=i, +i3... (It is treated as Tsukuda, and (formula 43 is treated as follows.

Ml +v2 +v3 =(R+ (L+2M) p 
) (3io+ i+’+i2’+1s)=(R十(L
+2M)p) 睡3 i。
Ml +v2 +v3 = (R+ (L+2M) p
) (3io+i+'+i2'+1s)=(R0(L
+2M) p) Sleep 3 i.

十(几+(L” 2M) p ) (it 十+≦+1
3)・・・・・ (46) すなわちコンバークの出力電圧の和Vl +v2+v3
によって循環電流ioを制御しており、このとき外乱と
して △eL=(I%+(L+2M)p)(”1′+i2 +
jB ) ”・(47)が入ってきて、循環電流ioの
制御を乱すことになる。ここで、i’l + i; +
 ilは負荷側の周波数の3倍の周波数で変化し、外乱
ΔeLは、その周波数に比例して大きくなり、また負荷
電流’U + ’ V+ ’Wの大きさに比例する。
10 (几+(L” 2M) p ) (it 10+≦+1
3)... (46) In other words, the sum of converter output voltages Vl +v2+v3
The circulating current io is controlled by ΔeL=(I%+(L+2M)p)("1'+i2
jB ) ”・(47) enters and disturbs the control of the circulating current io. Here, i'l + i; +
il changes at a frequency three times the frequency on the load side, and the disturbance ΔeL increases in proportion to the frequency, and is also proportional to the magnitude of the load current 'U+'V+'W.

循環電流ioの制御の乱れは受電端の無効電力変動とな
って現われ、電源周波数(基本波)まわりの側帯波とな
って゛電源系統に種々の弊害をもたらす。
Disturbances in the control of the circulating current io appear as reactive power fluctuations at the receiving end, which become sideband waves around the power supply frequency (fundamental wave), causing various adverse effects on the power supply system.

これに対い421式の関係をそのまま使う本発明の装置
では、他からの外乱は入ってとないので和電流jT−1
1+12 + j3 を一定にすることも捷た、無効電
力制御に応じて変化させることも自由にできることにな
る。
On the other hand, in the device of the present invention, which uses the relationship of Equation 421 as is, there is no disturbance from other sources, so the sum current jT-1
In addition to keeping 1+12 + j3 constant, it is also possible to freely change it according to reactive power control.

以上、第6図の実施例では、交直電力変換器(コンバー
タ)881.882,883でサイクロコンバータ本体
CCを構成したが、当該サイクロコンバータの制御パル
ス数を増加させるため縦続接続したコンバータ群を三角
結線したものについても同様に適用可能である。
As described above, in the embodiment shown in FIG. 6, the cycloconverter main body CC is composed of AC/DC power converters (converters) 881, 882, and 883, but in order to increase the number of control pulses of the cycloconverter, a group of converters connected in cascade is arranged in a triangular manner. The same applies to wired items.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように本発明装置では受け端の無効電力jl+!
制御全する際、各コンバータの出力電流の和を制御する
ように構成することによって、次のような効果が生まれ
る。
As described above, in the device of the present invention, the reactive power jl+!
By configuring the system to control the sum of the output currents of each converter during total control, the following effects are produced.

(a) 従来の循環電流検出回路は不要となり、その結
果、信頼性が高く、しかも経済的な襄;4を提供できる
(a) The conventional circulating current detection circuit is not required, and as a result, a highly reliable and economical system can be provided.

(b)従来、循環電流制御系へ外乱が入ってくることに
より、正確な循環電流制御ができず、このため、受電端
の無効電力変動が残り、電源系統に種々の悪影響を与え
ていたが本発明装置は外乱のない制御系を構成すること
ができ、正確な和電流制御が達成でき、受電端の無効電
力変動もきわめて小さくなり、電源系統へ悪影響を及ぼ
さないサイクロコンバータ装置を得ることができる。
(b) Conventionally, accurate circulating current control was not possible due to disturbances entering the circulating current control system, and as a result, reactive power fluctuations remained at the power receiving end, which had various negative effects on the power supply system. The device of the present invention can configure a control system without disturbance, achieve accurate sum current control, and have extremely small fluctuations in reactive power at the receiving end, making it possible to obtain a cycloconverter device that does not adversely affect the power supply system. can.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の三角結線サイクロコンバータ装置の構成
図、第2図は第1図の装置の主回路部の等価回路図、第
3図は第2図の各波形図、第4図は第1図の装置の動作
を説明するためのタイムチャート図、第5図は第1図の
装置に必要とする循環電流検出回路図、第6図は本発明
のサイクロコンバータ装置の実施例を示す構成図、第7
図は第6図の装置を説明するための等価回路図である。 BUS・・・・・3相交流電源の電線路CAP・・・・
・進相コンデンサ TR・・・電源トランス CC・・・3相出力すづクロコンノく一夕本体M・・・
・ 3相交流電動機(負荷) ssl 、ss、、ss3・・・交直電力変換器(コン
ノく一タ)Ll 、 Ll 、 Ls・・・・直流リア
クトルCT s 、 CT4 、 GT2. GT3−
 変流器PTs・−一変成器 VAR・・・・無効電力演算器 H(s)・・・・無効電力制御補償回路V几・・・・無
効電力設定器 cQ、cT、cU、Cv、Cw・・・・ 比較器A1〜
A6・・・・ 加算器 GT、GU、Gv、Gw・・・・ 電流制御補償回路P
H1,PH2,PH3・・・・ 位相制御回路(731
7) 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 (ほか1名)
第2図 CC Itt M 第3図 第4図 11=−IP It−1υ I/≠θ Itニー17第
5図
Fig. 1 is a block diagram of a conventional triangular-connected cycloconverter device, Fig. 2 is an equivalent circuit diagram of the main circuit of the device in Fig. 1, Fig. 3 is a waveform diagram of Fig. 2, and Fig. 4 is a diagram of each waveform in Fig. 2. 1 is a time chart for explaining the operation of the device, FIG. 5 is a circulating current detection circuit diagram necessary for the device in FIG. 1, and FIG. 6 is a configuration showing an embodiment of the cycloconverter device of the present invention. Figure, 7th
This figure is an equivalent circuit diagram for explaining the apparatus of FIG. 6. BUS...3-phase AC power supply line CAP...
・Phase advance capacitor TR...Power transformer CC...Three-phase output
- 3-phase AC motor (load) ssl, ss, ss3...AC/DC power converter (converter) Ll, Ll, Ls...DC reactor CTs, CT4, GT2. GT3-
Current transformer PTs・-Transformer VAR・・Reactive power calculator H(s)・・Reactive power control compensation circuit V ・・Reactive power setting device cQ, cT, cU, Cv, Cw ...Comparator A1~
A6... Adder GT, GU, Gv, Gw... Current control compensation circuit P
H1, PH2, PH3... Phase control circuit (731
7) Agent: Kensuke Chika, patent attorney (and 1 other person)
Fig. 2 CC Itt M Fig. 3 Fig. 4 Fig. 11 = -IP It-1υ I/≠θ It knee 17 Fig. 5

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)3相負荷に接続され少なくとも3台の交直電力変
換器(コンバータ)によって三角結線された循環電流式
サイクロコンバーク本体と、当該3相負荷に供給すべき
負荷電流を制御する負荷電流制御回路と、前記サイクロ
コンバータの受電端の無効電力を検出する手段と、当該
無効電力検出手段からの信号に応じて前記各コンバータ
の出力電流の和を制御する和電流制御回路と、上記負荷
電流制御回路及び和電流制御回路からの出力信号に応じ
て各コンバータの点弧位相を制御する位相制御回路とか
らなるサイクロコンバータ装置。
(1) A circulating current type cycloconvert connected to a three-phase load and triangularly connected by at least three AC/DC power converters, and load current control that controls the load current to be supplied to the three-phase load. a circuit, means for detecting reactive power at the receiving end of the cycloconverter, a sum current control circuit for controlling the sum of output currents of the respective converters in accordance with a signal from the reactive power detecting means, and the load current control circuit. A cycloconverter device comprising a circuit and a phase control circuit that controls the firing phase of each converter according to the output signal from the sum current control circuit.
(2) 前記サイクロコンバータの受電端に進相コンデ
ンサを接続し、当該進相コンデンサのとる進み無効電力
と、上記サイクロコンバータのとる遅れ無効電力とがち
ょうど打ち消すように、前記各コンバータの出力電流の
和を制御したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載のサイクロコンバータ装置。
(2) Connect a phase advance capacitor to the power receiving end of the cycloconverter, and adjust the output current of each converter so that the leading reactive power taken by the phase advance capacitor and the lagging reactive power taken by the cycloconverter exactly cancel each other. The cycloconverter device according to claim 1, characterized in that the sum is controlled.
JP14656083A 1983-08-12 1983-08-12 Cycloconverter device Granted JPS6039371A (en)

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JP14656083A JPS6039371A (en) 1983-08-12 1983-08-12 Cycloconverter device
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JPH033468B2 JPH033468B2 (en) 1991-01-18

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0216373A2 (en) * 1985-09-25 1987-04-01 Hitachi, Ltd. Induction generator/motor system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0216373A2 (en) * 1985-09-25 1987-04-01 Hitachi, Ltd. Induction generator/motor system

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