高力率電流形三層PWMコンバータの電流制御に関する研究

高功率因数电流型三层PWM变换器电流控制研究

• 批准号: 08750329
• 负责人: 竹下 隆晴
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Nagoya 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: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750329/
• 关键词: 電流形コンバータ; 高力率; LC共振抑制; オープンループ制御; PWMコンバータ

ACからDCへの変換器として電圧形コンバータが広く用いられているが,SMESや核融合など誘導性負荷に対しては電流形コンバータが用いられている。従来から使用されているサイリスタで構成された電流形コンバータでは無効電流や高調波電流を発生し,これに対して高力率化と入力電流の高調波抑制のためにIGBTやGTOなどの自己消弧素子を用いた電流形PWMコンバータの研究が為されている。電流形PWMコンバータでは,電流指令変更時に交流側LCフィルタにより発生する共振電流のために過電圧や過電流を引き起こし,この抑制法として交流電流電圧の各種フィードバック制御法が報告されている。本研究では,交流側の電圧電流をフィードバックするのではなく、有効電流指令値の変化率に制限を設けるだけのオープンループでLC共振電流抑制を実現するもので,交流側検出器の除去,制御処理の簡単化が実現できる。この結果,システムの小形化,軽量化,低価格化および制御用CPUの低レベル化などが期待できる。以下に得られた成果をまとめる。1.過渡時の入力電流指令値をステップ的に変化させるのではなく,ランプ状に変化させる共振電流抑制アルゴリズムを開発した。2.シミュレーションによりランプ状の入力電流指令値の最大傾きと共振電流抑制効果の関係を明確にし,最大傾きの理論的な設計式を導出した。3.実験により定常および過渡状態の本提案方式と従来のフィードバックによる共振電流抑制効果および負荷電流の過渡応答特性を比較し,本方式の制御性能を明確にした。4.提案方式の共振電流抑制効果を電流制御周期,PWMのスイッチング周波数,LCフィルタの共振周波数の面から検討し,本制御法の適用範囲を明確にした。

AC か ら DC へ の - changer と し て electric 圧 form コ ン バ ー タ が hiroo く with い ら れ て い る が, SMES や nuclear fusion な ど inductive load に し seaborne て は electricity manifold コ ン バ ー タ が with い ら れ て い る. 従 to か ら use さ れ て い る サ イ リ ス タ で constitute さ れ た electricity manifold コ ン バ ー タ で は without working current や high-profile wave current を 発 し, こ れ に し seaborne て high power rate と current の high-profile into force wave suppression の た め に IGBT や decision な ど の oneself child を arc suppression element with い た electricity manifold PWM コ ン バ ー タ の research が さ れ て い る. Electricity manifold PWM コ ン バ ー タ で は, current instructions - more に ac LC フ ィ ル タ に よ り 発 raw す る resonance current の た め に CLP 圧 や overcurrent を lead き up こ し, こ の suppression と し て alternating current electricity 圧 の various フ ィ ー ド バ ッ ク suppression method が report さ れ て い る. This study で は, ac electric 圧 の current を フ ィ ー ド バ ッ ク す る の で は な く, working on current instructions numerical の - rates are set limitations に を け る だ け の オ ー プ ン ル ー プ で LC resonance current を be presently す る も の で, ac 検 extractor の eliminate, suppression 処 Richard の Jane 単 change が be presently で き る. こ の results, シ ス テ ム の small shape, 軽 quantification, the low 価 lattice お よ び system of imperial low CPU の レ ベ ル change な ど が expect で き る. The following に yields られた results をまとめる. 1. の transition of current instruction into force numerical を ス テ ッ プ に of variations change さ せ る の で は な く, ラ ン プ shape に variations change さ せ る resonance current ア ル ゴ リ ズ ム を open 発 し た. 2. シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ り ラ ン プ shape の on current instructions into force numerical の maximum tilting き と resonance current working fruit の masato is を clear に し, maximum tilting き の theory な design type を export し た. 3. Be 験 に よ り constant お よ び transition state の way this proposal と 従 to の フ ィ ー ド バ ッ ク に よ る resonance current working fruit お よ び load current の transition 応 answer characteristic を し, this way の suppression performance を clear に し た. 4. の proposal way resonance suppression cycle, inhibit unseen fruit を current PWM の ス イ ッ チ ン グ cycle count, LC フ ィ ル タ の resonance frequency count の surface か ら 検 for し, the suppression method の is van 囲 を clear に し た.

项目成果

外山浩司: "電流形三層PWMコンバータにおける入力電圧・電流の過渡振動抑制" 電気学会産業応用部門全国大会. II,150. 29-34 (1996)

Koji Toyama：“电流源三层 PWM 转换器中输入电压和电流瞬态振动的抑制”IEEJ 工业应用分部全国会议 II，150. 29-34 (1996)。

外山浩司: "電流形三層PWMコンバータにおける過渡振動電圧の抑制" 電気学会半導体電力変換研究会資料. SPC-96-56. 29-38 (1996)

Koji Toyama：“电流源三层 PWM 转换器中瞬态振荡电压的抑制”IEEJ 半导体功率转换研究组材料。

外山浩司: "電流形三層PWMコンバータのオープンループによる過渡振動電圧抑制" 電気関係学会東海支部連合大会. 87- (1996)

Koji Toyama：“电流源三层 PWM 转换器的开环抑制瞬态振荡电压”日本电气工程师联合会东海分会 87-（1996）。