アクティブフィルタ機能を有する電流形PWM整流回路の新制御方式

带有源滤波功能的电流源PWM整流电路控制新方法

• 批准号: 07750307
• 负责人: 佐藤 之彦
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07750307/
• 关键词: 電流形整流回路; PWM制御; アクティブフィルタ

本研究では、電流形PWM整流回路にアクティブフィルタ機能を付与し、電源を介して並列に接続される他の機器が発生する高調波電流を補償する方式について検討を行った。まず、電流形PWM整流回路の過渡時の入力電流波形改善法として筆者が提案したLCフィルタのフィルタコンデンサ電圧を帰還する制御が、高調波成分に対して制動効果を与えることを明らかにし、従来の並列形アクティブフィルタにはない機能を有することを明らかにした。この制動効果により、系統に接続される他の機器が発生する高調波電流の拡大現象の抑制に高い効果を発揮することを理論的に示した。次に、この結果をもとに、本研究において提案した簡易解析モデルを用いて、帰還定数と高調波拡大現象抑制効果の関係を定量的に明らかにするとともに、整流回路本体の制御遅れに伴う不安定現象を回避するための設定指針を示した。さらに、高調波電流を電流源的に補償する並列形アクティブフィルタの機能を付与するための検討を行った。特に、高調波補償電流を系統に流すことによりPWM整流回路の入力電力が脈動し、直流出力電流の平滑性に影響を与える問題について、補償対象の従来形整流回路とPWM整流回路の容量比が与える影響などを明らかにした。また、理論的検討結果の妥当性を検証するために、試作装置を用いた実験を行い、主として制動効果による高調波拡大現象の抑制効果についての検証を行った。なお、高調波を電流源的に補償する並列形アクティブフィルタの機能をも付与することに関しては、DSPを用いた実験装置の準備を現在進めており、近く実験結果が得られる予定である。以上を踏まえ、本研究で検討した新制御方式により、高調波補償機能に加えて、高調波拡大現象抑制機能をも持つ電流形PWM整流回路の実現への見通しが得られたと考えいるる。

In this paper, we discuss how to compensate for the high frequency current generated by other machines by adding the function of current-shaped PWM rectifier circuit, power supply and parallel connection. A method for improving the input current waveform in the transient state of a current-shaped PWM rectifier circuit is proposed by the author. This braking effect is reflected in the theory of suppression of high frequency current generated by other machines. The results of this study are as follows: simple analysis, quantitative analysis, control of the rectifier circuit itself and avoidance of instability. The compensation of high frequency current source is carried out in parallel. In particular, high frequency compensation current system current, PWM rectifier circuit input power ripple, DC output current smoothness of the impact of the problem, compensation of the image of the shape of the rectifier circuit and PWM rectifier circuit capacity ratio, and the impact of the problem. The validity of the theoretical investigation results is verified. The test device is used in the test operation. The main braking effect is detected in the suppression effect of high-pitched wave phenomenon. The compensation of high frequency current source is related to the preparation of high frequency current source. In this paper, we discuss the new control method, high waveform compensation function, high waveform suppression function and current PWM rectifier circuit.

项目成果

Yukihiko Sato, Teruo Kataoka: "A Current Type PWM Rectifier with Active Damping Function" IEEE Transactions on Industry Applications. 掲載決定.

Yukihiko Sato、Teruo Kataoka：“具有主动阻尼功能的电流型 PWM 整流器” IEEE 工业应用汇刊接受出版。

Yukihiko Sato, Teruo Kataoka: "A Current Type PWM Rectifier with Active Damping Function" Conferencs Record of the 1995 IEEE IAS Annual Meeting. vol.3. 2333-2340 (1995)

Yukihiko Sato、Teruo Kataoka：“具有主动阻尼功能的电流型PWM整流器”1995年IEEE IAS年会会议记录。

片岡昭雄、佐藤之彦、杉田貴紀: "電流形PWM整流回路による高調波電流補償に関する基礎的検討" 平成8年電気学会全国大会講演論文集. (1996)

Akio Kataoka、Yukihiko Sato、Takanori Sugita：“使用电流源 PWM 整流器电路进行谐波电流补偿的基础研究”日本电气工程师协会 1996 年全国会议论文集（1996 年）。