电力变换器的并联运行控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术的电力变换器并联运行控制装置包括：电压固定期确定电路１７，依据作为相电压指令值的３支路调制控制信号，在３个相中确定一个电压电平在特定期间内固定为规定的直流电压电平的相，并确定多台电力变换器的电压固定期；２支路调制控制信号发生电路９Ｂ、１１Ａ，产生由上述电路１７所确定的相的固定电压指令值，同时，将余下２个相对应的３支路调制控制信号修正为２支路调制控制信号，输出给ＰＷＭ调制装置。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉明电力变换器的并联运行控制装置，它将多单元逆变器，即电力变换器，并联后进行电流平衡控制，使其并联运行。图4是将2单元逆变器并联的原有的电力变换器并联运行控制装置的结构图。图中，1是提供电压型逆变器输入电压的直流电压源，2、3是构成电压型逆变器的第1、2单元逆变器，将输入直流电压源1的电压，变换成交流电压后输出。在第1单元逆变器2中，21T-26T是三相桥式连接的晶体管，21D-26D是与各晶体管21T-26T并联的换流二极管。第2单元逆变器3中，31T-36T是与上述同样的晶体管，31D-36D是与上述同样的换流二极管。21C-23C是连接第1单元逆变器2各相输出的电流互感器，31C-33C是连接第2单元逆变器3各相输出的电流互感器，4、5、6是连接在单元逆变器2、3相同相输出之间的电抗器。下面，说明图4所示电力变换器的并联控制装置的大致动作。首先，第1、2单元逆变器2、3分别连接共用的直流电压源1，它们的输出通过相间电抗器4、5、6并联连接。在第1单元逆变器2和第2单元逆变器3的输出侧设置为使各单元逆变器输出电流取得平衡所必需的用于检测逆变器输出电流的电流互感器21C-23C和31C-33C。参照图5，对上述构成的电力变换器并联运行控制装置的电流平衡控制进行说明。图5是具体的电路图，示出原有的电流平衡控制型电力变换装置并联运行控制装置一相的结构，该装置登载在“系统用高性能逆变器驱动系列的机种扩充”(安川电机第2号，1987年，105至112页)中。其中，与图4相同的符号表示相同或相当的部分。图中，28是控制晶体管21T、22T开和关的基极驱动电路，38是控制晶体管31T、32T开和关的基极驱动电路。7是从外部输入的电流基准指令，8是减法器，取出电流基准指令7和设在第1单元逆变器2输出端的电流互感器21C所输出的变流器输出电流之差。9是电流控制器，它改变3个支路调制控制信号输出，使逆变器输出电流跟随电流基准指令7。10是同样的减法器，取出电流基准指令7与设在第2单元逆变器3输出端的电流互感器31C所输出的逆变器输出电流之差。11是同样的电流控制器，它改变3支路调制控制信号输出，使逆变器输出电流跟随电流基准指令7。13、15都是减法器，分别求出三角波发生器输出的三角波信号电平与各电流控制器9、11输出的3支路调制控制信号的电平差。14、16都是比较器，分别根据各减法器13、15所求出的偏差，产生PWM指令，输出给各基极驱动电路28、38。下面，根据上述结构说明电流平衡控制的细节。首先，用减法器8取得外部输入的电流基准指令7与由设在单元逆变器输出侧的变流器21C检测到的逆变器输出电流的偏差，将该偏差输入电流控制器9。电流控制器9改变3支路调制控制信号输出，使3个输出电流跟随电流基准指令7。电流控制器9的输出与锯齿波发生器12输出的锯齿波信号一起输入减法器13，求出各输出电平间的偏差。该偏差输入后续的比较器14，从而得出该基极驱动电路28的PWM指令。基极驱动电路28根据上述比较器14输出的PWM指令，使第1单元逆变器2的晶体管21T、22T作开关动作。对于第2单元逆变器3，进行与第1单元逆变器2相同的控制。这样，在电流平衡控制下，第1单元逆变器2与第2单元逆变器3的输出电流跟随电流基准指令7，因而，两个单元逆变器的输出电流取得了平衡。下面，参照图6、图7，说明在第1单元逆变器2中采用2支路调制方式的例子。至于第2单元逆变器3，因为动作相同，所以省略其说明。图6是电路图，示出采用2支路调制方式时调制电路的细节。图7是图6所示调制电路各部位的信号波形图。图6中，9A是2支路调制控制信号发生器，其中的9a-9c是产生各相2支路调制控制信号的信号发生部。14a-14c是比较器，比较三角波发生器12所输出的三角波信号和2支路调制控制信号Su、Sv、Sw。2支路调制控制信号发生器9A取入图5所示电流控制器9、11输出的3支路调制控制信号，对2支路调制控制信号Su、Sv、Sw修正后，产生信号。从图7可见，在2支路调制方式下，2支路调制控制信号的一个周期被6等分，在各个区间，由2支路调制控制信号发生器9A产生2支路调制控制信号，使构成电压型逆变器的单元逆变器3个支路中任一支路固定在直流电源任一极性上，由比较器14a-14c比较该2支路调制控制信号与三角波发生器12产生的三角波信号，从而得到PWM指令Pu、Pv、Pw。即，在1个载波(三角波)周期内，将3支路中任一支路固定在直流电源的任一极性上，其它两个支路分别各切换一次上支路和下支路，总共切换两次，从而得到所要的输出电压。亦即，所谓2支路调制方式，简单讲是在1个周期中的特定期间(例如60°之间)固定(饱和)1个支路的电压，只调制其它两个支路。可以说是一种在扭曲各相电位的同时控制线电压达到所需波形的方式。该2支路调制方式与采用同一载波频率的3支路调制方式相比，具有切换次数降低为原次数的2/3的特性。社团法人电气学会1987年3月发行的“半导体电力变换电路”一书第110、111、125等页中，对2支路调制方式作了解说。原有的电力变换器并联运行控制装置如上述构成，因此，若各单元逆变器中采用2支路调制方式，则各单元逆变器单独设定电平固定的特定期间，使一个支路的电平饱和。因而，各单元逆变器中使电平饱和的特定期间各不相同，结果在各单元逆变器之间产生大的输出电压差，各单元逆变器的各相之间有很大的循环电流流动，导致了逆变器损坏，或者为抑制循环电流所需相间电抗器增大等问题。本专利技术为解决上述问题而作，目的在于提供一种电力变换器的并联运行控制装置，它能减小相间电抗器，同时，能进行稳定的逆变器并联运行控制。本专利技术的电力变换器并联运行控制装置包括电压固定期确定电路，它根据作为上述多个电力变换器每一相的电压指令值的3支路调制控制信号，在3个相中确定电平在特定期间内固定为规定的直流电平的一个相，并确定上述多个电力变换器的电压固定期;2支路调制控制信号发生电路，在生成由电压固定期确定电路所规定的一相的固定电压指令值的同时，将对应于余下两个相的3支路调制控制信号修正成2支路调制控制信号，输出给PWM调制装置。本专利技术的电力变换器并联运行控制装置当电压固定期确定电路确定特定相的电平固定期后，就作出指令，将对应于各电力变换器而设的各2支路调制控制信号发生电路所取入的3支路调制控制信号修正成2支路调制控制信号，从而能使各单元电力变换器特定相电压固定的特定期间同步。附图说明图1是电路图，示出本专利技术的电力变换器并联运行控制装置中2支路调制方式调制电路的一个实施例。图2是流程图，说明该实施例中电压固定期确定电路的动作。图3是流程图，说明该实施例中2支路调制控制信号发生电路的动作。图4是电路图，显示两台并联连接的电力变换器的电路结构。图5是方框图，显示原有的电力变换器并联运转控制装置的结构。图6是电路图，显示原有的2支路调制控制信号电路。图7是波形图，显示原有的2支路调制控制信号电路各部位的波形。图1是电路图，示出在构成本专利技术的电力变换器的三相电压型逆变器中，采用2支路调制方式的调制电路的一个实施例。图中，91，92，93是对应于图中未示出的第1单元逆变器2而设的电流控制器，如原有技术的图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力变换器并联运行控制装置，将多台电力变换器与直流电源并联连接，并通过电抗器将上述各电力变换器的输出并联后，使之运行，其特征在于，还包括：电压固定期确定电路，依据作为上述多台电力变换器各相的电压指令值的３支路调制控制信号，在３个相中确定一个相，其电压电平在特定期间内固定为规定的直流电压电平，并确定上述多台电力变换器的电压固定期；２支路调制控制信号发生电路，产生上述电压固定期确定电路所确定的相的固定电压指令值，同时，将余下２个相对应的３支路调制控制信号修正成２支路调制控制信号，输出给ＰＷＭ调制装置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：荒木博司，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]