发明名称 变换器之控制装置
摘要 本发明之主要课题在于提高交流电源电压变动时之电压控制的安定性。本发明之变换器之控制装置系具备:电压控制器10;该电压控制器10系将交流电源5的电压予以顺向变换成直流电压,然后反馈控制供应直流电力给负载之闸流体变换器3的直流电路电压,而藉此来输出上述闸流体变换器的输出电流指令;及电流控制器13;该电流控制器13系反馈控制闸流体变换器3的输出直流电流,而藉此来输出闸流体变换器的输出电压指令;及相位控制器14;该相位控制器14系于闸流体变换器的输出电压指令中,以闸流体变换器3的输出电压平均值能够形成比例之方式来控制闸流体变换器3的闸流体起弧相位角;及交流电压检测器15;该交流电压检测器15系供以检测出交流电源5电压;及振幅运算器20;该振幅运算器20系供以运算与此交流电压的振幅形成比例之讯号;并且,以振幅运算器20的输出之交流电源电压振幅来针对闸流体变换器的输出电压指令进行除算,而藉此来修正闸流体变换器的输出电压指令。
申请公布号 TW441158 申请公布日期 2001.06.16
申请号 TW088103625 申请日期 1999.03.09
申请人 东芝股份有限公司 发明人 铃木夏矢;工藤俊明
分类号 H02M7/00 主分类号 H02M7/00
代理机构 代理人 林志刚 台北巿南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种变换器之控制装置,系属于一种具备:电压控制机构;该电压控制机构系将交流电源电压予以顺向变换成直流电压,然后反馈控制供应直流电力给负载之闸流体变换器的直流电路电压,而藉此来输出上述闸流体变换器的输出电流指令;及电流控制机构;该电流控制机构系反馈控制上述闸流体变换器的输出直流电流,而来输出上述闸流体变换器的输出电压指令;及相位控制机构;该相位控制机构系于上述闸流体变换器的输出电压指令中,以闸流体变换器的输出电压平均値能够形成比例之方式来控制上述闸流体变换器的闸流体起弧相位角;等之闸流体变换器的控制装置;其特征系具备:交流电压检测机构;该交流电压检测机构系供以检测出上述交流电源电压;及振幅运算机构;该振幅运算机构系针对与藉由上述交流电压检测机构所检测出的交流电压的振幅形成比例的讯号进行运算;并且,以上述振幅运算机构的输出之交流电源电压振幅来针对上述电流控制机构的输出之闸流体变换器的输出电压指令进行除算,而藉此来修正上述闸流体变换器的输出电压指令。2.一种变换器之控制装置,系属于一种具备:电压控制机构;该电压控制机构系将交流电源电压予以顺向变换成直流电压,然后反馈控制供应直流电力给负载之闸流体变换器的直流电路电压,而藉此来输出上述闸流体变换器的输出电压指令;及相位控制机构;该相位控制机构系于上述闸流体变换器的输出电压指令中,以闸流体变换器的输出电压平均値能够形成比例之方式来控制上述闸流体变换器的闸流体起弧相位角;等之闸流体变换器的控制装置;其特征系具备:交流电压检测机构;该交流电压检测机构系供以检测出上述交流电源电压;及振幅运算机构;该振幅运算机构系针对与藉由上述交流电压检测机构所检测出的交流电压的振幅形成比例的讯号进行运算;并且,以上述振幅运算机构的输出之交流电源电压振幅来针对上述电压控制机构的输出之闸流体变换器的输出电压指令进行除算,而藉此来修正上述闸流体变换器的输出电压指令。3.一种变换器之控制装置,系属于一种具备:电压基准机构;该电压基准机构系将交流电源电压予以顺向变换成直流电压,然后决定供应直流电力给负载之闸流体变换器的直流电路之电压基准;及相位控制机构;该相位控制机构系于上述电压基准中,以闸流体变换器的输出电压平均値能够形成比例之方式来控制上述闸流体变换器的闸流体起弧相位角;等之闸流体变换器的控制装置;其特征系具备:交流电压检测机构;该交流电压检测机构系供以检测出上述交流电源电压;及振幅运算机构;该振幅运算机构系针对与藉由上述交流电压检测机构所检测出的交流电压的振幅形成比例的讯号进行运算;并且,以上述振幅运算机构的输出之交流电源电压振幅来针对上述电压基准进行除算,而藉此来修正上述电压基准。4.一种变换器之控制装置,系属于一种具备:电压控制机构;该电压控制机构系将交流电源电压予以顺向变换成直流电压,然后反馈控制供应直流电力给负载之闸流体变换器的直流电路电压,而藉此来输出上述闸流体变换器的输出电流指令;及电流控制机构;该电流控制机构系反馈控制上述闸流体变换器的输出直流电流,而来输出上述闸流体变换器的输出电压指令;及相位控制机构,该相位控制机构系于上述闸流体变换器的输出的电压指令中,以闸流体变换器的输出电压平均値能够形成比例之方式来控制上述闸流体变换器的闸流体起弧相位角;等之闸流体变换器的控制装置;其特征系具备:交流电压检测机构;该交流电压检测机构系供以检测出上述交流电源电压;及振幅运算机构;该振幅运算机构系针对与藉由上述交流电压检测机构所检测出的交流电压的振幅形成比例的讯号进行运算;及倒数运算机构;该倒数运算机构系供以求取上述振幅运算机构之输出的倒数;及高通滤波器;该高通滤波器系供以求取与上述倒数运算机构之输出的时间变化形成比例的量;并且,在上述电流控制机构的输出之闸流体变换器的输出电压指令中仅增加针对上述高通滤波器的输出进行乘算后的量,而藉此来修正上述闸流体变换器的输出电压指令。5.一种变换器之控制装置,系属于一种具备:电压控制机构;该电压控制机构系将交流电源电压予以顺向变换成直流电压,然后反馈控制供应直流电力给负载之闸流体变换器的直流电路电压,而藉此来输出上述闸流体变换器的输出电压指令;及相位控制机构;该相位控制机构系于上述闸流体变换器的输出电压指令中,以闸流体变换器的输出电压平均値能够形成比例之方式来控制上述闸流体变换器的闸流体起弧相位角;等之闸流体变换器的控制装置;其特征系具备:交流电压检测机构;该交流电压检测机构系供以检测出上述交流电源电压;及振幅运算机构;该振幅运算机构系针对与藉由上述交流电压检测机构所检测出的交流电压的振幅形成比例的讯号进行运算;及倒数运算机构;该倒数运算机构系供以求取上述振幅运算机构之输出的倒数;及高通滤波器;该高通滤波器系供以求取与上述倒数运算机构之输出的时间变化形成比例的量;并且,在上述电流控制机构的输出之闸流体变换器的输出电压指令中仅增加针对上述高通滤波器的输出进行乘算后的量,而藉此来修正上述闸流体变换器的输出电压指令。6.一种变换器之控制装置,系属于一种具备:电压控制机构;该电压控制机构系将交流电源电压予以顺向变换成直流电压,然后反馈控制供应直流电力给负载之闸流体变换器的直流电路电压,而藉此来输出上述闸流体变换器的输出电流指令;及电流控制机构;该电流控制机构系反馈控制上述闸流体变换器的输出直流电流,而来输出上述闸流体变换器的输出电压指令;及相位控制机构;该相位控制机构系于上述闸流体变换器的输出电压指令中,以闸流体变换器的输出电压平均値能够形成比例之方式来控制上述闸流体变换器的闸流体起弧相位角;等之闸流体变换器的控制装置;其特征系具备:交流电压检测机构;该交流电压检测机构系供以检测出上述交流电源电压;及振幅运算机构;该振幅运算机构系针对与藉由上述交流电压检测机构所检测出的交流电压的振幅形成比例的讯号进行运算;及高通滤波器;该高通滤波器系供以求取与上述倒数运算机构之输出的时间变化形成比例的量;并且,由上述电压控制机构的输出之闸流体变换器的输出电压指令来针对上述高通滤波器的输出进行除算,而藉此来修正上述闸流体变换器的输出电压指令。7.一种变换器之控制装置,系属于一种具备:电压控制机构;该电压控制机构系将交流电源电压予以顺向变换成直流电压,然后反馈控制供应直流电力给负载之闸流体变换器的直流电路电压,而藉此来输出上述闸流体变换器的输出电流指令;及相位控制机构;该相位控制机构系于上述闸流体变换器的输出电压指令中,以闸流体变换器的输出电压平均値能够形成比例之方式来控制上述闸流变换器的闸流体起弧相位角;等之闸流体变换器的控制装置;其特征系具备:交流电压检测机构;该交流电压检测机构系供以检测出上述交流电源电压;及振幅运算机构;该振幅运算机构系针对与藉由上述交流电压检测机构所检测出的交流电压的振幅形成比例的讯号进行运算;及高通滤波器;该高通滤波器系供以求取与上述倒数运算机构之输出的时间变化形成比例的量;并且,由上述电压控制机构的输出之闸流体变换器的输出电压指令来针对上述高通滤波器的输出进行除算,而藉此来修正上述闸流体变换器的输出电压指令。8.如申请专利范围第1,2,3,4,5,6或7项之变换器之控制装置,其中上述振幅运算机构系由:2相变换机构;该2相变换机构系将藉由上述交流电压检测机械所检测出的交流电压予以变换成正交的2相讯号;及2次方加算机构;该2次方加算机构系分别针对上述2相变换机构的输出之2相讯号进行2次方加算;及平方根运算机构;该平方根运算机构系供以求取上述2次方加算机构的输出之平方根;及低通滤波器;该低通滤波器系供以控制上述平方根运算机构的输出讯号之波动;等所构成。9.如申请专利范围第1,2,3,4,5,6或7项之变换器之控制装置,其中上述振幅运算机构系由:平均电压运算机构;该平均电压运算机构系供以求取藉由上述交流电压检测机构所检测出的交流电压之瞬间平均値;及减算机构;该减算机构系从藉由上述交流电压检测机构所检测出的交流电压中分别减去上述平均电压运算机构的输出之瞬间平均値;及2相变换机构;该2相变换机构系将上述减算机构的输出予以变换成正交的2相讯号;及2次方加算机构;该2次方加算机构系分别针对上述2相变换机构的输出之2相讯号进行2次方加算;及平方根运算机构;该平方根运算机构系供以求取上述2次方加算机构的输出之平方根;及低通滤波器;该低通滤波器系供以控制上述平方根运算机构的输出讯号之波动;等所构成。10.如申请专利范围第1,2,3,4,5,6或7项之变换器之控制装置,其中上述振幅运算机构系由:全波整流机构;该全波整流机构系针对藉由上述交流电压检测机构所检测的交流电压进行全波整流;及低通滤波器;该低通滤波器系供以控制上述全波整流机构的输出讯号之波动;等所构成。11.如申请专利范围第8项之变换器之控制装置,其中上述低通滤波器系运算输入讯号的移动平均后予以输出。12.一种变换器之控制装置,系属于一种具备:电压控制机构;该电压控制机构系将交流电源电压予以顺向变换成直流电压,然后反馈控制供应直流电力给负载之脉冲宽度调变(PWM)变换器的直流电路电压,而藉此来输出交流电流的有效电流指令;及无效电流基准机构;该无效电流基准机构系供以决定上述PWM变换器的交流电流的无效电流指令;及有效及无效电流控制机构;该有效及无效电流控制机构系以对上述PWM变换器的交流电流的无效电流指令而言为同相成分与正交成分能够分别追随上述有效电流指令及无效电流指令之方式来决定上述PWM变换器的交流电压指令;及PWN控制机构;该PWM控制机构系于上述交流电压指令中,以上述PWM变换器的交流电压平均値能够形成比例之方式来针对上述PWM变换器进行PWM控制;等之PWM变换器的控制装置;其特征系具备:供以检测出上述交流电源的各相电压之交流电压检测机构;并且,使与藉由上述交流电压检测机构所检测出之交流电压的振幅形成比例之讯号能够重叠于上述有效及无效电流控制机构的输出之各相的交流电压指令中。13.一种变换器之控制装置,系属于一种具备:电压控制机构;该电压控制机构系将交流电源电压予以顺向变换成直流电压,然后反馈控制供应直流电力给负载之脉冲宽度调变(PWM)变换器的直流电路电压,而藉此来输出交流电流的有效电流指令;及无效电流基准机构;该无效电流基准机构系供以决定上述PWM变换器的交流电流的无效电流指令;及相位检测机构;该相位检测机构系供以输出与上述交流电源电压同步的基准相位;及座标变换机构;该座标变换机构系供以将上述PWM变换器的交流电流变换成与上述基准相位同相的成分及正交的成分;及有效电流控制机构;该有效电流控制机构系供以比较放大上述交流电流的同相成分与有效电流指令,而来输出有效电压指令;及无效电流控制机构,该无效电流控制机构系供以比较放大上述交流电流的正交成分与无效电流指令,而来输出无效电压指令;及座标变换机构;该座标变换机构系供以利用上述基准相位来将上述有效及无效电压指令变换成交流电压指令;及PWM控制机构;该PWM控制机构系于上述交流电压指令中,以上述PWM变换器的交流电压平均値能够形成比例之方式来针对上述PWN变换器进行PWM控制;等之PWM变换器的控制装置;其特征系具备:交流电压检测机构;该交流电压检测机构系供以检测出上述交流电源的各相电压;座标变换机构;该座标变换机构系供以将藉由上述交流电压检测机构所检测出的交流电压予以变换成与上述基准相位同相的成分及正交的成分;并且,分别使与上述座标变换机构的输出之交流电压同相成分形成比例的讯号能够重叠于上述有效电压指令中,及使与上述交流电压正交成分形成比例的讯号能够重叠于上述无效电压指令中。14.一种变换器之控制装置,系属于一种具备:电压控制机构;该电压控制机构系将交流电源电压予以顺向变换成直流电压,然后反馈控制供应直流电力给负载之脉冲宽度调变(PWM)变换器的直流电路电压,而藉此来输出交流电流的有效电流指令;及无效电流基准机构;该无效电流基准机构系供以决定上述PWM变换器的交流电流的无效电流指令;及相位检测机构;该相位检测机构系供以输出与上述交流电源电压同步的基准相位;及座标变换机构;该座标变换机构系供以将上述PWM变换器的交流电流变换成与上述基准相位同相的成分及正交的成分;及有效电流控制机构;该有效电流控制机构系供以比较放大上述交流电流的同相成分与有效电流指令,而来输出有效电压指令;及无效电流控制机构;该无效电流控制机构系供以比较放大上述交流电流的正交成分与无效电流指令,而来输出无效电压指令;及座标变换机构;该座标变换机构系供以利用上述基准相位来将上述有效及无效电压指令变换成交流电压指令;及PWM控制机构;该PWM控制机构系于上述交流电压指令中,以上述PWM变换器的交流电压平均値能够形成比例之方式来针对上述PWM变换器进行PWM控制;等之PWM变换器的控制装置;其特征系具备:交流电压检测机构;该交流电压检测机构系供以检测出上述交流电源的各相电压;座标变换机构;该座标变换机构系供以从藉由上述交流电压检测机构所检测出的交流电压中求取与上述基准相位同相的成分;并且,使与上述座标变换机构的输出之交流电压同相成分形成比例的讯号能够重叠于上述有效电压指令中。15.一种变换器之控制装置,系属于一种具备:电压控制机构;该电压控制机构系将交流电源电压予以顺向变换成直流电压,然后反馈控制供应直流电力给负载之脉冲宽度调变(PWM)变换器的直流电路电压,而藉此来输出交流电流的有效电流指令;及无效电流基准机构;该无效电流基准机构系供以决定上述PWM变换器的交流电流的无效电流指令;及相位检测机构;该相位检测机构系供以输出与上述交流电源电压同步的基准相位;及座标变换机构;该座标变换机构系供以将上述PWM变换器的交流电流变换成与上述基准相位同相的成分及正交的成分;及有效电流控制机构;该有效电流控制机构系供以比较放大上述交流电流的同相成分与有效电流指令,而来输出有效电压指令;及无效电流控制机构;该无效电流控制机构系供以比较放大上述交流电流的正交成分与无效电流指令,而来输出无效电压指令;及座标变换机构;该座标变换机构系供以利用上述基准相位来将上述有效及无效电压指令变换成交流电压指令;及PWM控制机构;该PWM控制机构系于上述交流电压指令中,以上述PWM变换器的交流电压平均値能够形成比例之方式来针对上述PWM变换器进行PWM控制;等之PWM变换器的控制装置;其特征系具备:交流电压检测机构;该交流电压检测机构系供以检测出上述交流电源的各相电压;座标变换机构;该座标变换机构系供以将藉由上述交流电压检测机构所检测出的交流电压予以变换成与上述基准相位同相的成分及正交的成分;高通滤波器;该高通滤波器系供以分别求取与上述座标变换机构的输出之交流电压同相成分与正交成分的时间变化形成比例的量;并且,分别使与上述高通滤波器的输出之交流电压同相成分变动量能够重叠于上述有效电压指令中,及使上述交流电压正交成分变动量能够重叠于上述无效电压指令中。16.一种变换器之控制装置,系属于一种具备:电压控制机构;该电压控制机构系将交流电源电压予以顺向变换成直流电压,然后反馈控制供应直流电力给负载之脉冲宽度调变(PWM)变换器的直流电路电压,而藉此来输出交流电流的有效电流指令;及无效电流基准机构;该无效电流基准机构系供以决定上述PWM变换器的交流电流的无效电流指令;及相位检测机构;该相位检测机构系供以输出与上述交流电源电压同步的基准相位;及座标变换机构;该座标变换机构系供以将上述PWM变换的交流电流变换成与上述基准相位同相的成分及正交的成分;及有效电流控制机构;该有效电流控制机构系供以比较放大上述交流电流的同相成分与有效电流指令,而来输出有效电压指令;及无效电流控制机构;该无效电流控制机构系供以比较放大上述交流电流的正交成分与无效电流指令,而来输出无效电压指令;及座标变换机构;该座标变换机构系供以利用上述基准相位来将上述有效及无效电压指令变换成交流电压指令;及PWM控制机构;该PWM控制机构系于上述交流电压指令中,以上述PWM变换器的交流电压平均値能够形成比例之方式来针对上述PWM变换器进行PWM控制;等之PWM变换器的控制装置;其特征系具备:交流电压检测机构;该交流电压检测机构系供以检测出上述交流电源的各相电压;座标变换机构;该座标变换机构系供以从藉由上述交流电压检测机构所检测出的交流电压中求取与上述基准相位同相的成分;高通滤波器;该高通滤波器系供以求取与上述座标变换机构的输出之交流电压同相成分的时间变化形成比例的量;并且,使与上述高通滤波器的输出之交流电压同相成分变动量能够重叠于上述有效电压指令中。图式简单说明:第一图系表示本发明之闸流体变换器的控制装置之第1实施形态的电路图。第二图系表示本发明之闸流体变换器的控制装置之第2实施形态的电路图。第三图系表示本发明之闸流体变换器的控制装置之第3实施形态的电路图。第四图系表示本发明之闸流体变换器的控制装置之第4实施形态的电路图。第五图系表示本发明之闸流体变换器的控制装置之第4实施形态的电路图。第六图系表示本发明之闸流体变换器的控制装置之第5实施形态的电路图。第七图系表示本发明之闸流体变换器的控制装置之第6实施形态的电路图。第八图系表示本发明之闸流体变换器的控制装置之第7实施形态的电路图。第九图系表示第1-第7实施形态之闸流体变换器的控制装置之振幅运算器第1例的构成图。第十图系表示第1-第7实施形态之闸流体变换器的控制装置之振幅运算器第2例的构成图。第十一图系表示第1-第7实施形态之闸流体变换器的控制装置之振幅运算器第3例的构成图。第十二图系表示第九图-第十一图之低通滤波器之一例的构成图。第十三图系表示本发明之PWM变换器的控制装置之第12实施形态的电路图。第十四图系表示适用于本发明之有效及无效电流控制器之一例的构成图。第十五图系表示本发明之PWM变换器的控制装置之第13实施形态的电路图。第十六图系表示本发明之PWM变换器的控制装置之第14实施形态的电路图。第十七图系表示本发明之PWM变换器的控制装置之第15实施形态的电路图。第十八图系表示本发明之PWM变换器的控制装置之第16实施形态的电路图。第十九图系表示习知之闸流变换器的控制装置之一例的电路图。第二十图系表示习知之PWM变换器的控制装置之一例的电路图。第二十一图系表示第二十图之有效及无效电流控制器之一例的构成图。第二十二图系表示第二十一图之座标变换器之一例的构成图,以及供以说明动作之讯号波形图。
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