【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の電力変換装置が並列運転される電力変換システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電力変換装置は、電源側の交流電力を直流電力に変換するコンバータと、コンバータから出力された直流電力を交流電力に変換するインバータとを備える。これらコンバータとインバータは、パルス幅制御すなわちＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御によって制御される。電力変換装置は、インバータで変換した交流電力の周波数でモータを可変速制御する。モータを利用した製品は可変速が必要なものが多いので、モータの可変速制御には電力変換装置が広く用いられている。
【０００３】
小容量モータの場合、回生エネルギーは回生抵抗などで消費させるが、大容量モータの場合、回生エネルギーを電源側へ電力として戻すために、コンバータにスイッチング素子を用いている。
【０００４】
ここで、さらに大容量のモータを制御するために、新しい電力変換装置を設計・製作するにはコストがかかるため、従来からある電力変換装置を並列運転することでコストを低減する。複数台の電力変換装置を並列運転すると、それぞれのコンバータの動作が同期しないため電源側に零相電流が流れる。零相電流は、リアクトル容量を大きくすると抑制できるが、装置が大型化するという問題が有る。
【０００５】
そこで、従来は、電流検出器の検出値の和より求めた零相電流を低減するように、同一ＰＷＭキャリア信号を用いて複数のコンバータを同期させる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平５−２６０７９３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では、零相電流を直接検出することにより零相電流を抑制するため、新たな制御回路部が必要となり、配線や信号が複雑になるなどの問題がある。
【０００８】
本発明は、上記のような問題点を考慮してなされたものであり、比較的簡単な構成により複数のコンバータを同期させて並列運転することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題が複数台を並列したコンバータが起動している時に零相電流が発生してしまうことに着目し、複数台が並列されているコンバータにおいてそれぞれのコンバータのＰＷＭキャリア信号を同期させることにより、零相電流を抑制する。
【００１０】
具体的には、複数台のコンバータにて基準となるコンバータのＰＷＭキャリア信号とその他のコンバータのＰＷＭキャリア信号を同期させる手段を設ける。
【００１１】
さらに、具体的には、複数台の並列された電力変換装置のうち、基準となるコンバータを１台決定する。他のコンバータは、自分自身のコンバータのＰＷＭ発生部のＰＷＭキャリア信号と、基準となるコンバータのＰＷＭ発生部のＰＷＭキャリア信号との差分を見ることにより、自分自身のコンバータのＰＷＭキャリア信号を、基準となるコンバータのＰＷＭキャリア信号と同期させる。これにより、複数台並列したコンバータのＰＷＭキャリア信号を同期することができる。
【００１２】
このような構成にすることにより、複数台並列されたコンバータ制御装置のそれぞれのＰＷＭキャリア信号が同期し、零相電流を抑制することができる。さらに、零相電流の抑制に伴い、相間リアクトル容量も小さく設定できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の１実施例であり、２台の電力変換装置を並列接続して運転する電力変換システムを示す。ここで、負荷はエレベータとする。基準となる電力変換装置をＡ系、他方の電力変換装置をＢ系と呼ぶことにする。
【００１４】
図１の電力変換システムのブロック図において、１は電源として利用する三相交流電源、２は三相交流電源１のフィルタとして利用されるＡ系コンバータ側のリアクトル、３はリアクトル２から出力された電流を検出するＡ系コンバータ側の電流検出器である。
【００１５】
４は三相の交流電力を直流電力に変換するＡ系コンバータ、５はコンバータ側のＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）のＡ系トランジスタ素子、６はコンバータ４で整流した直流電圧を平滑するＡ系平滑コンデンサ、７は平滑コンデンサ６で平滑した直流電圧を所定電圧および所定周波数の交流電力に変換するＡ系インバータである。
【００１６】
８はインバータ７から出力された電流を検出するＡ系インバータ側の電流検出器、９は２並列のインバータ間を接続する相間リアクトル、１０は誘導電動機、１１は誘導電動機１０の速度検出のためのエンコーダ、１２は誘導電動機１０に直結されたエレベータの巻上機、１３はエレベータのそらせ車、１４は乗りかご、１５はつり合いおもりである。
【００１７】
１６はコンバータ側の電圧を制御するＡ系電圧制御回路、１７は電流検出器３と電圧制御回路１６から出力された信号で電流制御するＡ系コンバータ側のＡＣＲ、１８はＡＣＲ１７より出力された信号を計算するＡ系コンバータ側のＰＷＭ制御回路、１９はＰＷＭ制御回路１８から出力された信号をＩＧＢＴ５へ出力するＡ系コンバータのゲート駆動回路である。
【００１８】
２０はエンコーダ１１より出力された信号を受けとるＡ系速度制御回路、２１は電流検出器８と速度制御回路２０から出力された信号で電流制御するＡ系インバータ側のＡＣＲ、２２はＡＣＲ２１より出力された信号を計算するＡ系インバータ側のＰＷＭ制御回路、２３はＰＷＭ制御回路２２から出力された信号をインバータ７へ出力するＡ系インバータのゲート駆動回路である。
【００１９】
さらに、図１において、２４は三相交流電源１のフィルタとして利用されるＢ系コンバータ側のリアクトル、２５はリアクトル２４から出力された電流を検出するＢ系コンバータ側の電流検出器、２６は三相の交流電力を直流電力に変換するＢ系コンバータ、２７はコンバータ側のＩＧＢＴのＢ系トランジスタ素子、２８はコンバータ２６で整流した直流電圧を平滑するＢ系平滑コンデンサ、２９は平滑コンデンサ２８で平滑した直流電圧を所定電圧および所定周波数の交流電力に変換するＢ系インバータである。３０はインバータ２９から出力された電流を検出するＢ系インバータ側の電流検出器である。
【００２０】
３１はコンバータ側の電圧を制御するＢ系電圧制御回路、３２は電流検出器２５と電圧制御回路３１から出力された信号で電流制御するＢ系コンバータ側のＡＣＲ、３３はＡＣＲ３２より出力された信号を計算するＢ系コンバータ側のＰＷＭ制御回路、３４はＰＷＭ制御回路３３から出力された信号をＩＧＢＴ２７へ出力するＢ系コンバータのゲート駆動回路である。３５は電流検出器３０から出力された信号で電流制御するＢ系インバータ側のＡＣＲ、３６はＡＣＲ３５より出力された信号を計算するＢ系インバータ側のＰＷＭ制御回路、３７はＰＷＭ制御回路３６から出力された信号をインバータ２９へ出力するＡ系インバータのゲート駆動回路である。また、３８はＡ系コンバータ制御回路とＢ系コンバータ制御回路をあわせたコンバータ制御装置である。
【００２１】
三相交流電源１より入力された交流は並列となった２台の電力変換装置に分けられる。交流電力を直流電力に変換するＡ系コンバータ４，Ｂ系コンバータ２６で整流され、整流した直流電圧を平滑するＡ系コンデンサ６，Ｂ系コンデンサ２８で平滑され一定電圧の直流に変換される。平滑された直流電圧は所定電圧および所定周波数の交流電力に変換するＡ系インバータ７，Ｂ系インバータ２９で交流電力に変換され、Ａ系インバータ７とＢ系インバータ２９から出力された交流電力をもとに相間リアクトル９を介して、誘導電動機１０が回転する。この誘導電動機１０の回転により、エレベータの巻上機１２が回転し、乗りかご１４が上下に移動する。
【００２２】
ここで、三相交流電源１から出力された交流電力はＡ系およびＢ系にそれぞれ分割される。コンバータ側は、三相交流電源１で交流電力をＡ系電流検出器３，Ｂ系電流検出器２５で検出し、それをＡ系コンバータ側ＡＣＲ１７，Ｂ系コンバータ側ＡＣＲ３２に送る。また、Ａ系平滑コンデンサ６，Ｂ系平滑コンデンサ２８での直流電圧の値をもとにＡ系電圧制御回路１６，Ｂ系電圧制御回路３１に送り、Ａ系コンバータ側ＡＣＲ１７，Ｂ系コンバータ側ＡＣＲ３２で、Ａ系電流検出器３，Ｂ系電流検出器２５からの信号とあわせてＡ系コンバータ側ＰＷＭ制御回路１８，Ｂ系コンバータ側ＰＷＭ制御回路３３に送られ、ＰＷＭ制御回路で計算されたＰＷＭキャリア信号でコンバータ側のそれぞれのＩＧＢＴを制御している。
【００２３】
このとき、基準となるＡ系コンバータ側ＰＷＭ制御回路１８のＰＷＭキャリア信号をＢ系コンバータ側ＰＷＭ制御回路３３に送り、Ｂ系は、Ａ系のＰＷＭ波形と同期させることにより、Ａ系およびＢ系コンバータ側のＰＷＭ制御回路を同期させ、Ａ系およびＢ系ゲート駆動制御回路を制御し、インバータ側ＩＧＢＴを同期されたＰＷＭキャリア信号でスイッチングさせる。
【００２４】
本実施例は、コンバータ制御装置３８内Ａ系コンバータ側ＰＷＭ制御回路１８とＢ系コンバータ側ＰＷＭ制御回路３３を同期させるものである。
【００２５】
図２は図１中のコンバータ制御装置３８のうち、ＰＷＭ波形発生部の詳細である。複数台電力変換装置におけるコンバータの同期について説明するため、図２は３並列のコンバータ制御装置を示している。図２のブロック図において、１０１は３台並列されたコンバータの基準となるＡ系コンバータのＰＷＭ発生部、１０２はＢ系コンバータのＰＷＭ発生部、１０３はＣ系コンバータのＰＷＭ発生部、
１０４はＡ系コンバータのＰＷＭキャリア信号発生部、１０５はＢ系コンバータのＰＷＭキャリア信号発生部、１０６はＣ系コンバータのＰＷＭキャリア信号発生部、１０７はＢ系コンバータのＰＷＭキャリア信号演算回路、１０８はＣ系コンバータのＰＷＭキャリア信号演算回路である。
【００２６】
複数台並列された電力変換装置のコンバータ制御装置のうち、基準となるＡ系コンバータは、Ａ系ＰＷＭキャリア信号発生部１０４にて出力されたＰＷＭ波形がＡ系ＰＷＭ発生部１０１を介してＰＷＭ波形が出力される。一方Ｂ系コンバータは、Ｂ系ＰＷＭキャリア信号発生部１０５から出力されたＰＷＭキャリア信号がＢ系ＰＷＭ発生部１０２を介して出力されるが、これだけでは、Ａ系コンバータのＰＷＭ発生部１０１から出力された波形と同期されていない。もし、同期されていないと、Ａ系およびＢ系コンバータ間に零相電流が発生する。
【００２７】
そこで、Ａ系コンバータのＰＷＭキャリア信号発生部１０４から出力された
ＰＷＭキャリア信号を位相基準とし、Ｂ系コンバータのＰＷＭキャリア信号発生部１０５から出力されたＰＷＭキャリア信号との差分を計算し、Ｂ系コンバータの演算回路１０７を介してＰＷＭキャリア信号発生部１０５からＰＷＭキャリア信号が発生し、Ｂ系ＰＷＭ発生部１０２から出力される。これにより、Ａ系コンバータのＰＷＭ発生部１０１から出力される波形とＢ系コンバータのＰＷＭ発生部１０２から出力される波形の位相差がＢ系コンバータの演算回路１０７を介す前の出力波形と比べて小さくなる。ＰＷＭキャリア信号の差分の計算を繰り返すことで、Ａ系コンバータのＰＷＭ発生部１０１から出力される波形とＢ系コンバータのＰＷＭ発生部１０２から出力される波形との位相差が、徐々に小さくなり、最終的に位相差がほぼ無くなり、同期する。
【００２８】
Ｃ系コンバータについてもＢ系コンバータと同様にＡ系コンバータのＰＷＭキャリア信号発生部１０４から出力されたＰＷＭキャリア信号を位相基準とし、Ｃ系コンバータのＰＷＭキャリア信号発生部１０６との差分をとり、Ｃ系コンバータの演算部１０８を介して、ＰＷＭキャリア信号発生部１０６から出力される。これを繰り返すことにより、Ａ系コンバータのＰＷＭ発生部１０１から出力される波形とＣ系コンバータのＰＷＭ発生部１０３から出力される波形との位相差が、徐々に小さくなり、最終的に位相差がほぼ無くなり、同期する。
【００２９】
以上より、Ａ系，Ｂ系，Ｃ系それぞれのコンバータをＡ系コンバータのＰＷＭキャリア信号を位相基準として、演算したものをＢ系およびＣ系コンバータのＰＷＭキャリア信号とすることにより、Ａ系，Ｂ系，Ｃ系のコンバータの位相差がほぼ無くなり、Ａ系，Ｂ系，Ｃ系のコンバータが発生するＰＷＭ波形は同期することとなる。
【００３０】
図３は、図２のコンバータ制御装置のＰＷＭ制御回路部分のフロー図である。コンバータ制御装置にコンバータ起動の信号が入るとＡ系，Ｂ系，Ｃ系のコンバータ制御装置が起動する（ＳＴＥＰ２０１）。Ａ系コンバータ制御装置のＰＷＭキャリア信号を基準とし、Ｂ系Ｃ系のＰＷＭキャリア信号の差分を求める（ＳＴＥＰ２０２）。ＰＷＭキャリア信号の差分がほぼ無くなるまで、差分を求め続け、差分がほぼ無くなるとＡ系，Ｂ系，Ｃ系のＰＷＭキャリア信号が同期する（ＳＴＥＰ２０３，２０４）。
【００３１】
本実施例をもとにして、複数台を並列にした電力変換装置におけるコンバータ制御装置において、１台の基準とするコンバータのＰＷＭキャリア信号を位相基準として他のコンバータのＰＷＭキャリア信号の位相を基準とするコンバータの位相との差分に基づいて位相差をほぼ無くすことで、複数台の並列された電力変換装置におけるコンバータ制御装置の全てのＰＷＭキャリア信号を同期させることができ、零相電流を抑制できる。
【００３２】
また、コンバータが多数並列運転される場合、隣り合ったＰＷＭキャリア信号の差分を求めることにより、位相差をほぼ無くして同期させ、さらに隣り合ったＰＷＭキャリア信号の差分を取ることにより、位相差をほぼ無くして同期させることによっても、各コンバータ制御装置のＰＷＭキャリア信号を同期させ、コンバータ側の零相電流を抑制できる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、比較的簡単な構成により複数台並列したコンバータに発生する零相電流を抑制することができる。また、これにより、コンバータ側のリアクトル容量を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である電力変換システム。
【図２】コンバータ制御装置のＰＷＭ制御回路部分の詳細図。
【図３】コンバータ制御装置のＰＷＭ制御回路部分のフロー図。
【符号の説明】
３…Ａ系コンバータ側の電流検出器、４…Ａ系コンバータ、５…ＩＧＢＴのＡ系トランジスタ素子、９…相間リアクトル、１０…誘導電動機、１１…エンコーダ、１２…巻上機、１６…Ａ系コンバータ側の電圧制御回路、１７…Ａ系コンバータ側のＡＣＲ、１８…Ａ系コンバータ側のＰＷＭ制御回路、１９…Ａ系コンバータのゲート駆動回路、２５…Ｂ系コンバータ側の電流検出器、２６…Ｂ系コンバータ、２７…ＩＧＢＴのＢ系トランジスタ素子、３１…Ｂ系コンバータ側の電圧制御回路、３２…Ｂ系コンバータ側のＡＣＲ、３３…Ｂ系コンバータ側のＰＷＭ制御回路、３４…Ｂ系コンバータのゲート駆動回路、３８…コンバータ制御装置、１０１…Ａ系コンバータのＰＷＭ制御回路、１０２…Ｂ系コンバータ制御装置のＰＷＭ制御回路、１０３…Ｃ系コンバータ制御装置のＰＷＭ制御回路、１０４…Ａ系コンバータ制御装置のＰＷＭ発生部、１０５…Ｂ系コンバータ制御装置のＰＷＭ発生部、１０６…Ｃ系コンバータ制御装置のＰＷＭ発生部、１０７…Ｂ系コンバータ制御装置のＰＷＭ発生部の演算回路、１０８…Ｃ系コンバータ制御装置のＰＷＭ発生部の演算回路。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a power conversion system in which a plurality of power conversion devices are operated in parallel.
[0002]
[Prior art]
The power conversion device includes a converter that converts AC power on the power supply side into DC power, and an inverter that converts DC power output from the converter into AC power. These converters and inverters are controlled by pulse width control, that is, PWM (Pulse Width Modulation) control. The power converter performs variable speed control of the motor at the frequency of the AC power converted by the inverter. Since many products using a motor require a variable speed, a power converter is widely used for variable speed control of the motor.
[0003]
In the case of a small-capacity motor, the regenerative energy is consumed by a regenerative resistor or the like, but in the case of a large-capacity motor, a switching element is used in the converter to return the regenerative energy as electric power to the power supply side.
[0004]
Here, designing and manufacturing a new power converter to control a motor with a larger capacity requires a cost. Therefore, the cost is reduced by operating a conventional power converter in parallel. When a plurality of power converters are operated in parallel, the operation of each converter is not synchronized, and a zero-phase current flows on the power supply side. The zero-phase current can be suppressed by increasing the reactor capacity, but there is a problem that the device becomes large.
[0005]
Therefore, conventionally, a plurality of converters are synchronized using the same PWM carrier signal so as to reduce the zero-phase current obtained from the sum of the detection values of the current detectors (for example, see Patent Document 1).
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-5-260793
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described related art, since the zero-sequence current is suppressed by directly detecting the zero-sequence current, a new control circuit unit is required, and there are problems such as complicated wiring and signals.
[0008]
The present invention has been made in consideration of the above problems, and has as its object to synchronize a plurality of converters with a relatively simple configuration and perform parallel operation.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention focuses on the problem that a zero-phase current is generated when a plurality of converters are started in parallel, and synchronizes the PWM carrier signals of the respective converters in a plurality of converters in parallel. By doing so, the zero-phase current is suppressed.
[0010]
Specifically, means for synchronizing a PWM carrier signal of a reference converter with a PWM carrier signal of another converter by a plurality of converters is provided.
[0011]
More specifically, one reference converter is determined from a plurality of parallel power converters. Other converters determine the difference between the PWM carrier signal of the PWM generator of their own converter and the PWM carrier signal of the PWM generator of the reference converter to determine the PWM carrier signal of their own converter as the reference. Is synchronized with the PWM carrier signal of the converter. Thereby, the PWM carrier signals of the plurality of converters arranged in parallel can be synchronized.
[0012]
With such a configuration, the PWM carrier signals of the plurality of converter control devices arranged in parallel are synchronized, and the zero-phase current can be suppressed. Further, with the suppression of the zero-phase current, the inter-phase reactor capacity can be set small.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, and shows a power conversion system that operates by connecting two power conversion devices in parallel. Here, the load is an elevator. The power converter serving as a reference is referred to as system A, and the other power converter is referred to as system B.
[0014]
In the power conversion system block diagram of FIG. 1, reference numeral 1 denotes a three-phase AC power source used as a power source, 2 denotes an A-system converter-side reactor used as a filter of the three-phase AC power source 1, and 3 denotes an output from the reactor 2. This is a current detector on the side of the A-system converter that detects a current.
[0015]
4 is an A-system converter for converting three-phase AC power into DC power, 5 is an A-system transistor element of an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) on the converter side, and 6 is an A-system smoother for smoothing the DC voltage rectified by the converter 4. A capacitor 7 is an A-system inverter that converts the DC voltage smoothed by the smoothing capacitor 6 into AC power having a predetermined voltage and a predetermined frequency.
[0016]
Reference numeral 8 denotes a current detector on the side of the A-system inverter that detects the current output from the inverter 7, 9 denotes an interphase reactor that connects two parallel inverters, 10 denotes an induction motor, and 11 denotes a speed of the induction motor 10. An encoder, 12 is an elevator hoisting machine directly connected to the induction motor 10, 13 is an elevator deflecting car, 14 is a car, and 15 is a counterweight.
[0017]
16 is an A-system voltage control circuit for controlling the voltage on the converter side, 17 is an ACR on the A-system converter side for controlling the current with the signal output from the current detector 3 and the voltage control circuit 16, and 18 is a signal output from the ACR 17 Is a PWM control circuit on the side of the A-system converter for calculating the following equation, and 19 is a gate drive circuit of the A-system converter that outputs a signal output from the PWM control circuit 18 to the IGBT 5.
[0018]
Reference numeral 20 denotes an A-system speed control circuit for receiving a signal output from the encoder 11, reference numeral 21 denotes an ACR on the A-system inverter for controlling the current by a signal output from the current detector 8 and the speed control circuit 20, and reference numeral 22 denotes an output from the ACR 21. Reference numeral 23 denotes a PWM control circuit on the side of the A-system inverter, which calculates the signal output from the PWM control circuit 22, and a gate drive circuit for the A-system inverter that outputs the signal output from the PWM control circuit 22 to the inverter 7.
[0019]
Further, in FIG. 1, reference numeral 24 denotes a B-system converter-side reactor used as a filter of the three-phase AC power supply 1, 25 denotes a B-system converter-side current detector that detects current output from the reactor 24, and 26 denotes a three-phase converter. A B-system converter for converting AC power of a phase into DC power, 27 a B-system transistor element of the IGBT on the converter side, 28 a B-system smoothing capacitor for smoothing the DC voltage rectified by the converter 26, 29 a smoothing capacitor 28 A B-type inverter that converts the obtained DC voltage into AC power having a predetermined voltage and a predetermined frequency. Reference numeral 30 denotes a B-side inverter-side current detector that detects a current output from the inverter 29.
[0020]
31 is a B-system voltage control circuit for controlling the voltage on the converter side, 32 is an ACR on the B-system converter side for controlling the current with a signal output from the current detector 25 and the voltage control circuit 31, and 33 is a signal output from the ACR 32 Is a PWM control circuit on the side of the B-system converter for calculating the following equation, and a gate drive circuit of the B-system converter for outputting a signal output from the PWM control circuit 33 to the IGBT 27. Reference numeral 35 denotes an ACR on the B-system inverter for controlling the current with a signal output from the current detector 30; 36, a PWM control circuit on the B-system inverter for calculating the signal output from the ACR 35; 37, an output from the PWM control circuit 36 This is a gate drive circuit of the A-system inverter that outputs the output signal to the inverter 29. Reference numeral 38 denotes a converter control device combining the A-system converter control circuit and the B-system converter control circuit.
[0021]
The AC input from the three-phase AC power supply 1 is divided into two parallel power converters. The AC power is rectified by the A-system converter 4 and the B-system converter 26 that convert the AC power into the DC power, and the rectified DC voltage is smoothed by the A-system capacitors 6 and the B-system capacitor 28 and converted into a constant-voltage DC. The smoothed DC voltage is converted into AC power by A-system inverter 7 and B-system inverter 29, which convert the AC voltage into a predetermined voltage and a predetermined frequency of AC power, and the AC power output from A-system inverter 7 and B-system inverter 29 is also converted. Then, the induction motor 10 rotates via the inter-phase reactor 9. The rotation of the induction motor 10 rotates the hoisting machine 12 of the elevator, and the car 14 moves up and down.
[0022]
Here, the AC power output from the three-phase AC power supply 1 is divided into an A system and a B system, respectively. On the converter side, the three-phase AC power supply 1 detects AC power with the A-system current detector 3 and the B-system current detector 25, and sends it to the A-system converter side ACR17 and the B-system converter side ACR32. Also, the DC voltage values of the A-system smoothing capacitor 6 and the B-system smoothing capacitor 28 are sent to the A-system voltage control circuit 16 and the B-system voltage control circuit 31 based on the DC voltage values, and the A-system converter side ACR 17 and the B-system converter side ACR 32 Then, the PWM signals are sent to the A-system converter-side PWM control circuit 18 and the B-system converter-side PWM control circuit 33 together with the signals from the A-system current detector 3 and the B-system current detector 25, and are calculated by the PWM control circuit. Each IGBT on the converter side is controlled by a carrier signal.
[0023]
At this time, the PWM carrier signal of the A-system converter-side PWM control circuit 18 serving as a reference is sent to the B-system converter-side PWM control circuit 33, and the B-system is synchronized with the A-system PWM waveform, so that the A-system and the B-system The PWM control circuit on the converter side is synchronized, the A- and B-system gate drive control circuits are controlled, and the IGBT on the inverter side is switched by the synchronized PWM carrier signal.
[0024]
In this embodiment, the A-system converter-side PWM control circuit 18 and the B-system converter-side PWM control circuit 33 in the converter control device 38 are synchronized.
[0025]
FIG. 2 shows the details of the PWM waveform generator of the converter control device 38 in FIG. FIG. 2 shows a three-parallel converter control device for explaining the synchronization of converters in a plurality of power converters. In the block diagram of FIG. 2, reference numeral 101 denotes a PWM generator of an A-system converter serving as a reference of three parallel converters, 102 denotes a PWM generator of a B-system converter, 103 denotes a PWM generator of a C-system converter,
104 is a PWM carrier signal generator of the A converter, 105 is a PWM carrier signal generator of the B converter, 106 is a PWM carrier signal generator of the C converter, 107 is a PWM carrier signal operation circuit of the B converter, 108 is It is a PWM carrier signal operation circuit of a C-system converter.
[0026]
Among the converter control devices of the plurality of power converters arranged in parallel, the reference A-system converter converts the PWM waveform output by the A-system PWM carrier signal generation unit 104 through the A-system PWM generation unit 101 into a PWM waveform. Is output. On the other hand, in the B-system converter, the PWM carrier signal output from the B-system PWM carrier signal generation unit 105 is output via the B-system PWM generation unit 102. However, the B-system converter alone outputs the PWM carrier signal from the PWM generation unit 101 of the A-system converter. Not synchronized with the waveform. If not synchronized, a zero-phase current is generated between the A-system and B-system converters.
[0027]
Therefore, the difference between the PWM carrier signal output from the PWM carrier signal generator 105 of the B-system converter and the PWM carrier signal output from the PWM carrier signal generator 105 of the B-system converter is calculated using the PWM carrier signal output from the PWM carrier signal generator 104 of the A-system converter as the phase reference. A PWM carrier signal is generated from PWM carrier signal generation section 105 via arithmetic circuit 107 of the converter, and output from B-system PWM generation section 102. As a result, the phase difference between the waveform output from the PWM generator 101 of the A-system converter and the waveform output from the PWM generator 102 of the B-system converter is compared with the output waveform before passing through the arithmetic circuit 107 of the B-system converter. Smaller. By repeating the calculation of the difference between the PWM carrier signals, the phase difference between the waveform output from the PWM generator 101 of the A-system converter and the waveform output from the PWM generator 102 of the B-system converter gradually decreases, Eventually, the phase difference almost disappears, and synchronization is achieved.
[0028]
As for the C converter, similarly to the B converter, the PWM carrier signal output from the PWM carrier signal generator 104 of the A converter is used as a phase reference, and the difference from the PWM carrier signal generator 106 of the C converter is calculated. The signal is output from the PWM carrier signal generation unit 106 via the operation unit 108 of the system converter. By repeating this, the phase difference between the waveform output from the PWM generator 101 of the A-system converter and the waveform output from the PWM generator 103 of the C-system converter gradually decreases, and finally the phase difference is reduced. Almost lost and synchronized.
[0029]
As described above, the A-system, B-system, and C-system converters are used as the PWM carrier signals of the B-system and C-system converters based on the PWM carrier signal of the A-system converter as the phase reference. The phase difference between the A-system, C-system converters is almost eliminated, and the PWM waveforms generated by the A-system, B-system, and C-system converters are synchronized.
[0030]
FIG. 3 is a flowchart of a PWM control circuit portion of the converter control device of FIG. When a converter activation signal is input to the converter control device, the A, B, and C converter control devices are activated (STEP 201). With reference to the PWM carrier signal of the A-system converter control device, a difference between the PWM carrier signals of the B-system and C-system is obtained (STEP 202). Until the difference between the PWM carrier signals is almost eliminated, the difference is continuously obtained. When the difference is almost eliminated, the PWM carrier signals of the A system, the B system, and the C system are synchronized (STEPs 203 and 204).
[0031]
Based on the present embodiment, in a converter control device in a power conversion device in which a plurality of converters are arranged in parallel, the phase of a PWM carrier signal of another converter is set as a reference with respect to the phase of a PWM carrier signal of one converter as a reference. By substantially eliminating the phase difference based on the difference from the phase of the converter, all the PWM carrier signals of the converter control devices in the plurality of parallel power converters can be synchronized, and the zero-phase current is suppressed. it can.
[0032]
Further, when a large number of converters are operated in parallel, the phase difference is substantially eliminated by calculating the difference between adjacent PWM carrier signals, and the phase difference is determined by taking the difference between adjacent PWM carrier signals. Even when the synchronization is almost eliminated, the PWM carrier signals of the respective converter control devices can be synchronized, and the zero-phase current on the converter side can be suppressed.
[0033]
【The invention's effect】
According to the present invention, a zero-phase current generated in a plurality of converters arranged in parallel can be suppressed with a relatively simple configuration. In addition, this makes it possible to reduce the reactor capacity on the converter side.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a power conversion system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a detailed diagram of a PWM control circuit portion of the converter control device.
FIG. 3 is a flowchart of a PWM control circuit portion of the converter control device.
[Explanation of symbols]
3 ... Current detector on A system converter side, 4 ... A system converter, 5 ... A system transistor element of IGBT, 9 ... Phase reactor, 10 ... Induction motor, 11 ... Encoder, 12 ... Hoisting machine, 16 ... A system Converter-side voltage control circuit, 17 ... A-system converter-side ACR, 18 ... A-system converter-side PWM control circuit, 19 ... A-system converter gate drive circuit, 25 ... B-system converter side current detector, 26 ... B-system converter, 27: IGBT B-system transistor element, 31: B-system converter-side voltage control circuit, 32 ... B-system converter-side ACR, 33 ... B-system converter-side PWM control circuit, 34 ... B-system converter Gate drive circuit, 38: converter control device, 101: PWM control circuit of A-system converter, 102: PWM control circuit of B-system converter control device, 03 ... PWM control circuit of C-system converter control device, 104 ... PWM generation unit of A-system converter control device, 105 ... PWM generation unit of B-system converter control device, 106 ... PWM generation unit of C-system converter control device, 107 ... Arithmetic circuit of PWM generation unit of B-system converter control device, 108... Operation circuit of PWM generation unit of C-system converter control device.