JP3341047B2 - Multi-level power converter - Google Patents
Multi-level power converterInfo
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- JP3341047B2 JP3341047B2 JP00118196A JP118196A JP3341047B2 JP 3341047 B2 JP3341047 B2 JP 3341047B2 JP 00118196 A JP00118196 A JP 00118196A JP 118196 A JP118196 A JP 118196A JP 3341047 B2 JP3341047 B2 JP 3341047B2
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- Inverter Devices (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、PWM制御により
直流電圧を多レベルの交流電圧パルスに変換する電力変
換器を少なくとも2台有し、各電力変換器は直流側同士
が複数直列接続されたフィルタコンデンサよりなる直流
ステージ回路を介して接続されてなる多レベル電力変換
装置(コンバータ・インバータシステム)に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention has at least two power converters for converting a DC voltage into multi-level AC voltage pulses by PWM control, and each power converter has a plurality of DC sides connected in series. The present invention relates to a multilevel power converter (converter / inverter system) connected via a DC stage circuit including a filter capacitor.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、高周波スイッチング素子の使用を
可能とし、かつ出力レベル数増加により高調波の低減が
可能な多レベル電力変換器が、普及し始めている。多レ
ベル電力変換器では、直流ステージの直列コンデンサの
中間電圧を一定に制御することが、指令通りの電圧を出
力するために重要である。2. Description of the Related Art In recent years, multi-level power converters that enable the use of high-frequency switching elements and reduce harmonics by increasing the number of output levels have begun to spread. In a multilevel power converter, it is important to control the intermediate voltage of the series capacitor of the DC stage to be constant in order to output a voltage as instructed.
【0003】例えば、特開平7−75345号公報に
は、3レベルインバータの中性点電圧制御の方法が記載
されている。For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-75345 describes a method of controlling a neutral point voltage of a three-level inverter.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながらインバー
タの中性点電圧制御では、一般に出力周波数の高い領域
では1周期のパルス数が減少し、中性点電圧制御の効果
が弱くなると言う問題がある。However, the neutral point voltage control of the inverter has a problem that the number of pulses in one cycle generally decreases in a region where the output frequency is high, and the effect of the neutral point voltage control becomes weak.
【0005】本発明の目的は、コンバータ・インバータ
システムにおいて、全動作領域で中性点電圧制御を効果
的に実現することにある。An object of the present invention is to effectively realize neutral point voltage control in a whole operation region in a converter / inverter system.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】コンバータ側において中
性点電圧制御を行う手段、インバータ側において中性点
電圧制御を行う手段、およびこの中性点電圧制御を選択
する手段を設け、コンバータ側において中性点電圧制御
を行う手段とインバータ側において中性点電圧制御を行
う手段とをインバータのパルスモード信号、または、フ
ィルタコンデンサよりなる直流ステージの中間点電圧の
偏差信号、または、インバータの出力周波数の大きさに
相当する信号を用いて選択する。Means for performing neutral point voltage control on the converter side, means for performing neutral point voltage control on the inverter side, and means for selecting this neutral point voltage control are provided on the converter side. The means for performing the neutral point voltage control and the means for performing the neutral point voltage control on the inverter side are provided by a pulse mode signal of the inverter, or a deviation signal of the midpoint voltage of the DC stage comprising the filter capacitor, or the output frequency of the inverter. Is selected using a signal corresponding to the magnitude of
【0007】これによりインバータのパルス数が減少す
る高速領域でも、コンバータ側のパルス数は、常にほぼ
一定であるので、中性点電圧制御を効果的に行える。As a result, even in the high-speed region where the number of pulses of the inverter decreases, the number of pulses on the converter side is almost always constant, so that the neutral point voltage control can be effectively performed.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を、交流
電気車に適用して示す図1により説明する。単相交流を
直流に変換する多レベル電力変換器1(以下、コンバー
タと称する)は、図2(a)に示すようにスイッチング
素子11a〜11hおよび整流素子12a〜12hから
成る3レベルコンバータを示している。コンバータ1の
交流側には、変圧器2を介して交流電源3が接続され
る。また、その直流側にはフィルタコンデンサ41,4
2(以下、コンデンサと略称)を介して、直流を交流に
変換する電力変換器5(以下、インバータと称する)が
接続され、さらに電気車駆動用の誘導電動機6が接続さ
れる。また、コンバータからの直流を交流に変換する多
レベル電力変換器5(以下、インバータと称する)は、
図2(b)に示すようにスイッチング素子51a〜51
lおよび整流素子52a〜52l,53a〜53fから
なる3レベルインバータを示している。なお、図2のコ
ンバータ・インバータにおける主回路構成の詳細な説明
は、上記した特許公開公報に記載されているので省略す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. A multi-level power converter 1 (hereinafter, referred to as a converter) for converting a single-phase AC to a DC indicates a three-level converter including switching elements 11a to 11h and rectifying elements 12a to 12h as shown in FIG. ing. An AC power supply 3 is connected to the AC side of the converter 1 via a transformer 2. In addition, filter capacitors 41 and 4 are provided on the DC side.
A power converter 5 (hereinafter, referred to as an inverter) for converting a direct current to an alternating current is connected via a capacitor 2 (hereinafter, abbreviated as a capacitor), and an induction motor 6 for driving an electric vehicle is also connected. A multi-level power converter 5 (hereinafter, referred to as an inverter) that converts DC from a converter into AC is
As shown in FIG. 2B, the switching elements 51a to 51
1 and a three-level inverter composed of rectifying elements 52a to 52l and 53a to 53f. The detailed description of the main circuit configuration of the converter / inverter of FIG. 2 is omitted since it is described in the above-mentioned patent publication.
【0009】電圧検出器71および72によりそれぞれ
検出した正側直流電圧edpおよび負側直流電圧edn
から、加算器81および減算器82により、これらの和
である直流電圧ed、および差である直流電圧差分Δe
dを算出する。電圧検出器73より検出した交流電圧e
s,電流検出器74より検出した交流電流is、および
直流電圧edを用いて、コンバータ制御回路83は変調
波ymcを発生する。A positive DC voltage edp and a negative DC voltage edn detected by voltage detectors 71 and 72, respectively.
From the DC voltage ed, which is the sum of these, and the DC voltage difference Δe, which is the difference, by the adder 81 and the subtractor 82.
Calculate d. AC voltage e detected by voltage detector 73
Using s, the AC current is detected by the current detector 74, and the DC voltage ed, the converter control circuit 83 generates a modulated wave ymc.
【0010】また、直流電圧差分Δedから、コンバー
タ中性点電圧制御器84により、変調波補正信号Δym
cを得る。変調波ymcおよび変調波補正信号Δymc
を用いて、PWM制御器85によりパルス信号を発生
し、コンバータ1のスイッチング素子11a〜11hを
オン・オフ制御する。A converter neutral point voltage controller 84 converts the DC voltage difference Δed into a modulated wave correction signal Δym
Obtain c. Modulated wave ymc and modulated wave correction signal Δymc
, A pulse signal is generated by the PWM controller 85, and the switching elements 11a to 11h of the converter 1 are turned on / off.
【0011】電流検出器より検出したインバータ電流i
mm,速度検出器76より検出した速度信号fr、およ
び直流電圧edを用いて、インバータ制御器86は変調
波ymiおよびパルスモード信号modeを発生する。
また、直流電圧差分Δedから、インバータ中性点電圧
制御器87により、変調波補正信号Δymiを得る。こ
の変調波ymi,パルスモード信号modeおよび変調
波補正信号Δymiを用いて、PWM制御器88により
パルス信号を発生し、インバータ5のスイッチング素子
51a〜11lをオン・オフ制御する。The inverter current i detected by the current detector
Using the mm, the speed signal fr detected by the speed detector 76, and the DC voltage ed, the inverter controller 86 generates a modulated wave ymi and a pulse mode signal mode.
Further, a modulated wave correction signal Δymi is obtained from the DC voltage difference Δed by the inverter neutral point voltage controller 87. Using the modulated wave ymi, the pulse mode signal mode, and the modulated wave correction signal Δymi, a pulse signal is generated by the PWM controller 88, and the switching elements 51a to 111 of the inverter 5 are turned on / off.
【0012】ゲートスタート信号発生器では、コンバー
タのゲートスタート信号Gscおよびインバータのゲー
トスタート信号Gsiを発生する。コンバータのPWM
制御器85およびインバータのPWM制御器88は、そ
れぞれのゲートスタート信号が入力されたときのみパル
ス信号を発生し、コンバータ1,インバータ5をそれぞ
れ動作させる。中性点電圧制御選択器90は、コンバー
タおよびインバータのゲートスタート信号Gscおよび
Gsiと、パルスモード信号modeから、コンバータ
およびインバータの中性点電圧制御動作信号Npcおよ
びNpiを発生する。コンバータの中性点電圧制御器8
4およびインバータの中性点電圧制御器87は、それぞ
れの中性点電圧制御動作信号NpcおよびNpiが入力
されたときのみ動作する。The gate start signal generator generates a gate start signal Gsc for the converter and a gate start signal Gsi for the inverter. Converter PWM
The controller 85 and the PWM controller 88 of the inverter generate pulse signals only when the respective gate start signals are input, and operate the converter 1 and the inverter 5 respectively. Neutral point voltage control selector 90 generates neutral point voltage control operation signals Npc and Npi of converter and inverter from gate start signals Gsc and Gsi of the converter and inverter and pulse mode signal mode. Converter neutral point voltage controller 8
The neutral point voltage controller 87 of the inverter 4 and the inverter operates only when the respective neutral point voltage control operation signals Npc and Npi are input.
【0013】次に、図3を用いて、図1の実施例の動作
を説明する。Next, the operation of the embodiment of FIG. 1 will be described with reference to FIG.
【0014】直流ステージ回路の中性点が共通であるコ
ンバータ・インバータシステムにおいては、基本的には
コンバータかインバータのいずれか一方で中性点電圧制
御をすればよく、インバータの中性点電圧制御は、直流
電気車両で既に実用化されているので、これを流用すれ
ばよいと考えられていた。In a converter / inverter system in which the neutral point of the DC stage circuit is common, the neutral point voltage control may be basically performed by either the converter or the inverter. Has already been put to practical use in DC electric vehicles, and it was considered that this should be used.
【0015】ところで、コンバータ・インバータシステ
ムにおいては、コンバータの動作により直流電圧edが
ある所定の値以上になってから、インバータを起動す
る。よって、図3のようにコンバータのゲートスタート
信号Gscがハイになってしばらくした後、インバータ
のゲートスタート信号Gsiがハイになる。したがっ
て、この期間はコンバータのみがコンデンサ41および
42の充電動作をしており、インバータによる中性点電
圧制御は行うことができない。またインバータ5の起動
後はインバータの中性点電圧制御動作信号Npiをハイ
にし、インバータ側で中性点電圧制御を行う。しかしな
がら、誘導電動機6の回転速度が上昇すると、インバー
タ出力の1周期におけるパルス数が減少する。中性点電
圧制御は、いずれも最終的にはインバータ5に与えるパ
ルスの立ち上がりあるいは立ち下がりをある量(時間)
だけ操作することで実現するため、同じ操作量であれ
ば、パルス数が少ないほど中性点電圧制御の効果が低減
することになる。また、操作量をいたずらに増加するこ
とは、電流の歪みなどの問題を生じる。従って、インバ
ータの中性点電圧制御だけでは十分な補償効果が得られ
ない場合が発生する。By the way, in the converter / inverter system, the inverter is started after the DC voltage ed exceeds a predetermined value due to the operation of the converter. Therefore, as shown in FIG. 3, shortly after the gate start signal Gsc of the converter goes high, the gate start signal Gsi of the inverter goes high. Therefore, during this period, only the converter performs the charging operation of the capacitors 41 and 42, and the neutral point voltage control by the inverter cannot be performed. After the inverter 5 is started, the neutral point voltage control operation signal Npi of the inverter is set high, and the neutral point voltage control is performed on the inverter side. However, when the rotation speed of the induction motor 6 increases, the number of pulses in one cycle of the inverter output decreases. In the neutral point voltage control, the rise or fall of the pulse finally given to the inverter 5 is a certain amount (time).
Therefore, if the amount of operation is the same, the effect of the neutral point voltage control will decrease as the number of pulses decreases. Unnecessarily increasing the operation amount causes problems such as current distortion. Therefore, a sufficient compensation effect may not be obtained only by the neutral point voltage control of the inverter.
【0016】この様な問題を解決するために、コンバー
タ中性点電圧制御器84を設け、前述のようにコンバー
タが動作し、インバータが起動していない場合には、コ
ンバータの中性点電圧制御動作信号Npcをハイにし
て、コンバータ側で中性点電圧制御を行う。また、速度
が高く、インバータのパルス数が少ない領域でも、コン
バータの中性点電圧制御動作信号Npcをハイにする。
図3では一般性のため、パルスモードを番号で記述し、
パルスモード1,パルスモード2,…の様に表してい
る。ここではパルスモードn以降が、パルス数が少な
く、インバータの中性点電圧制御のみでは十分な補償効
果が得られない領域であると仮定した。In order to solve such a problem, a converter neutral point voltage controller 84 is provided, and when the converter operates as described above and the inverter is not started, the converter neutral point voltage control is performed. The operation signal Npc is set high, and the neutral point voltage control is performed on the converter side. Further, the neutral point voltage control operation signal Npc of the converter is set high even in a region where the speed is high and the number of pulses of the inverter is small.
In FIG. 3, for generality, the pulse mode is described by a number,
.. Are represented as pulse mode 1, pulse mode 2,. Here, it is assumed that the region after the pulse mode n is a region where the number of pulses is small and a sufficient compensation effect cannot be obtained only by the neutral point voltage control of the inverter.
【0017】ここで、コンバータの中性点電圧制御動作
信号Npcがハイである高速域では、インバータの中性
点電圧制御動作信号Npiをローにし、インバータの中
性点電圧制御を行わないようにしているが、これはPW
Mの方式や定数によっては、インバータの中性点電圧制
御が効果がなくなるだけでなく、逆に波形を歪ませた
り、中性点電圧の変動を助長したりする場合があるため
である。このような恐れがない場合には、図3の破線で
示したように、インバータの中性点電圧制御動作信号N
piをハイに保ち、インバータの中性点電圧制御器87
を動作させ続けていても支障はない。Here, in the high-speed range where the neutral point voltage control operation signal Npc of the converter is high, the neutral point voltage control operation signal Npi of the inverter is set to low so that the neutral point voltage control of the inverter is not performed. But this is PW
This is because, depending on the method and constant of M, neutral point voltage control of the inverter not only has no effect, but also may distort the waveform or promote fluctuation of the neutral point voltage. When there is no such fear, as shown by the broken line in FIG.
pi high and the inverter neutral point voltage controller 87
There is no problem even if you keep on operating.
【0018】さらに、インバータの中性点電圧制御動作
信号Npiがハイの場合には、コンバータの中性点電圧
制御動作信号Npcをローにしているが、これはコンバ
ータ側で中性点電圧制御を行うことで電源側に発生する
可能性がある高調波や直流偏差の発生の機会を、極力低
減するためである。やはりこちらも、この様な現象が問
題にならない場合には、コンバータの中性点電圧制御動
作信号Npcをハイにし続けていても支障はない。Further, when the neutral point voltage control operation signal Npi of the inverter is high, the neutral point voltage control operation signal Npc of the converter is set to low. This is for minimizing the chance of occurrence of harmonics and DC deviation that may occur on the power supply side by doing so. Again, if such a phenomenon is not a problem, there is no problem even if the neutral point voltage control operation signal Npc of the converter is kept high.
【0019】また、コンバータで中性点電圧制御を行う
領域であるパルスモードは、1パルス,2パルスあるい
は3パルスなどの少数パルスモード,過変調モードなど
が考えられる。これらは、主回路諸元,PWMの変調方
式、またキャリア周波数などにより変わることは自明で
ある。The pulse mode, which is a region where the neutral point voltage control is performed by the converter, may be a small pulse mode such as one pulse, two pulses or three pulses, an overmodulation mode, or the like. It is obvious that these vary depending on the main circuit specifications, the PWM modulation method, the carrier frequency, and the like.
【0020】図4は本発明の第2の実施例である。基本
的には図1の実施例と同様であるが、中性点電圧制御選
択器90は、コンバータの中性点電圧制御動作信号Np
cのみを出力し、インバータの中性点電圧制御器87
は、インバータ動作中は常に動作している。上述の、コ
ンバータで中性点電圧制御を行う際にインバータの中性
点電圧制御を停止する必要がない場合の実施例である。
図1の実施例と効果は同じであるが、装置を若干簡略化
できる。FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. Basically the same as the embodiment of FIG. 1, but the neutral point voltage control selector 90
c, and outputs the neutral point voltage controller 87 of the inverter.
Is always operating during the inverter operation. This is an embodiment in which it is not necessary to stop the neutral point voltage control of the inverter when the neutral point voltage control is performed by the converter.
Although the effect is the same as that of the embodiment of FIG. 1, the device can be slightly simplified.
【0021】図5は、本発明の第3の実施例である。中
性点電圧制御選択器91では、インバータゲートスター
ト信号GsiをNOT回路911で反転し、AND回路
912で論理積をとる。リレー回路913は、直流電圧差
分Δedがある敷居値を超えるとハイを出力する。OR
回路914でこれらの論理和をとって、コンバータ中性
点電圧制御動作信号Npcとして出力する。また、これ
をNOT回路915で反転し、インバータ中性点電圧制
御動作信号Npiとして出力する。FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention. In the neutral point voltage control selector 91, the inverter gate start signal Gsi is inverted by the NOT circuit 911, and the
AND at 912. The relay circuit 913 outputs high when the DC voltage difference Δed exceeds a certain threshold value. OR
The circuit 914 calculates the logical sum of these and outputs the result as a converter neutral point voltage control operation signal Npc. This is inverted by a NOT circuit 915 and output as an inverter neutral point voltage control operation signal Npi.
【0022】この実施例では、インバータの起動前と、
インバータの起動後の直流電圧差分Δedが大きい場合
にコンバータの中性点電圧制御器84を動作させる。速
度に関わらず動作するので、装置のパラメータ変動,過
渡時の動作,事故時などにも良好な補償効果を得ること
ができる。また、図4の実施例同様、場合に応じてイン
バータ中性点電圧制御動作信号Npiの出力を省略して
も良い。In this embodiment, before starting the inverter,
When the DC voltage difference Δed after the start of the inverter is large, the neutral point voltage controller 84 of the converter is operated. Since the operation is performed regardless of the speed, it is possible to obtain a good compensation effect even when the parameter of the device fluctuates, the operation is performed in a transient state, or an accident occurs. Also, as in the embodiment of FIG. 4, the output of the inverter neutral point voltage control operation signal Npi may be omitted as occasion demands.
【0023】図6は、本発明の第4の実施例である。中
性点電圧制御選択器92では、速度信号frをある特定
の速度Fr1と比較回路921で比較し、OR回路91
4に出力する。他は図5の実施例と同様である。FIG. 6 shows a fourth embodiment of the present invention. In the neutral point voltage control selector 92, the speed signal fr is compared with a specific speed Fr1 by a comparison circuit 921, and an OR circuit 91
4 is output. Others are the same as the embodiment of FIG.
【0024】本実施例では、速度がFr1以上となると
コンバータの中性点電圧制御器84が動作する。このた
め、基本的には図1の実施例と同様の効果を得ることが
できる。また、図5の実施例同様、場合に応じてインバ
ータ中性点電圧制御動作信号Npiの出力を省略しても
良い。In this embodiment, when the speed becomes equal to or higher than Fr1, the neutral point voltage controller 84 of the converter operates. Therefore, basically the same effects as those of the embodiment of FIG. 1 can be obtained. As in the embodiment of FIG. 5, the output of the inverter neutral point voltage control operation signal Npi may be omitted as occasion demands.
【0025】図7は、本発明の第5の実施例である。中
性点電圧制御選択器93では、インバータの変調波信号
ymiから、振幅算出器931で変調率Kを算出し、こ
れをある特定の変調率K1と比較回路921で比較し、
OR回路914に出力する。他は図5の実施例と同様で
ある。FIG. 7 shows a fifth embodiment of the present invention. In the neutral point voltage control selector 93, the modulation factor K is calculated by the amplitude calculator 931 from the modulation wave signal ymi of the inverter, and this is compared with a specific modulation factor K1 by the comparison circuit 921.
Output to the OR circuit 914. Others are the same as the embodiment of FIG.
【0026】本実施例では、変調率がK1以上となると
コンバータの中性点電圧制御器84が動作する。変調率
は、一般に1パルスモードに入るまでは速度frに比例
するように制御され、また1パルス領域では一定値とな
るため、基本的には図1の実施例と同様の効果を得るこ
とができる。また、図6の実施例同様、場合に応じてイ
ンバータ中性点電圧制御動作信号Npiの出力を省略し
ても良い。In the present embodiment, the neutral point voltage controller 84 of the converter operates when the modulation factor is equal to or higher than K1. The modulation rate is generally controlled so as to be proportional to the speed fr until the one-pulse mode is entered, and becomes a constant value in the one-pulse region, so that basically the same effect as in the embodiment of FIG. 1 can be obtained. it can. Further, as in the embodiment of FIG. 6, the output of the inverter neutral point voltage control operation signal Npi may be omitted as occasion demands.
【0027】以上では、3レベルコンバータ・インバー
タシステムを例にとり説明したが、他の多レベル変換器
においても同様の構成により、同様の効果が期待でき
る。In the above description, a three-level converter / inverter system has been described as an example. However, similar effects can be expected in other multi-level converters with the same configuration.
【0028】[0028]
【発明の効果】コンバータ・インバータシステムの運転
状態に応じて、コンバータとインバータの中性点電圧制
御を組み合わせ、あるいは切り替えることにより、全動
作領域で中性点電圧制御を効果的に行うことができる。According to the present invention, the neutral point voltage control can be effectively performed in the entire operation range by combining or switching the neutral point voltage control of the converter and the inverter according to the operation state of the converter / inverter system. .
【図1】本発明の1実施例を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of the present invention.
【図2】図1の実施例の電力変換器の主回路構成を示す
図である。FIG. 2 is a diagram showing a main circuit configuration of the power converter of the embodiment of FIG.
【図3】図1の実施例の動作を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the operation of the embodiment of FIG. 1;
【図4】本発明の第2の実施例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第3の実施例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a third embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第4の実施例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第5の実施例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a fifth embodiment of the present invention.
1…コンバータ、11a〜11h…スイッチング素子、
12a〜12h,13a〜13d…整流素子、2…変圧
器、3…交流電源、41,42…フィルタコンデンサ、
5…インバータ、51a〜51l…スイッチング素子、
52a〜52l,53a〜53f…整流素子、6…誘導
電動機、71〜73…電圧検出器、74,75…電流検
出器、76…速度検出器、81…加算器、82…減算
器、83…コンバータ制御器、84…コンバータ中性点
電圧制御器、85,88…PWM制御器、86…インバ
ータ制御器、87…インバータ中性点電圧制御器、89
…ゲートスタート信号発生器、90〜93…中性点電圧
制御選択器。1 ... Converter, 11a to 11h ... Switching element,
12a to 12h, 13a to 13d: rectifier, 2: transformer, 3: AC power supply, 41, 42: filter capacitor,
5. Inverter, 51a to 51l ... Switching element,
52a-521, 53a-53f rectifier, 6 induction motor, 71-73 voltage detector, 74, 75 current detector, 76 speed detector, 81 adder, 82 subtractor, 83 Converter controller, 84: Converter neutral point voltage controller, 85, 88: PWM controller, 86: Inverter controller, 87: Inverter neutral point voltage controller, 89
... Gate start signal generator, 90-93 ... Neutral point voltage control selector.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀江 哲 茨城県ひたちなか市市毛1070番地 株式 会社 日立製作所 水戸工場内 (72)発明者 中村 清 茨城県ひたちなか市市毛1070番地 株式 会社 日立製作所 水戸工場内 (56)参考文献 特開 平7−75345(JP,A) 特開 平7−250478(JP,A) 特開 平8−98548(JP,A) 特開 平6−319263(JP,A) 特開 平5−268771(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 7/48 H02M 7/5387 H02P 5/41 302 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Satoshi Horie 1070 Ma, Hitachinaka-shi, Ibaraki Co., Ltd. Inside the Mito Plant of Hitachi, Ltd. (56) References JP-A-7-75345 (JP, A) JP-A-7-250478 (JP, A) JP-A-8-98548 (JP, A) JP-A-6-319263 (JP, A) JP-A 5-26871 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H02M 7/48 H02M 7/5387 H02P 5/41 302
Claims (3)
正,負及び中間電圧を有する直流電圧から多レベルの交
流電圧パルスに変換する多レベルPWM制御電力変換器
を少なくとも2台有し、各電力変換器は直流側同士が
正,負及び中間電圧を有するフィルタコンデンサよりな
る直流ステージを介して接続され、その第1の電力変換
器の交流側には一定周波数の交流電源が接続され、一方
の第2の電力変換器の交流側は可変周波数可変電圧が出
力されてその出力端には負荷が接続されてなる多レベル
電力変換装置において、 前記直流ステージ回路の中間点電圧の制御を第1の多レ
ベルの電力変換器で行う手段と、前記直流ステージ回路
の中間点電圧の制御を第2の多レベルの電力変換器で行
う手段と、前記第1の電力変換器による中間点電圧制御
手段と前記第2の電力変換器による中間点電圧制御手段
とを前記第2の電力変換器のパルスモード信号を用いて
選択する選択手段とを備えたことを特徴とする多レベル
電力変換装置。1. A multi-level PWM control power converter for performing PWM control of a plurality of switching elements to convert a DC voltage having positive, negative and intermediate voltages into a multi-level AC voltage pulse, and comprising at least two power converters. The DC converters are connected on the DC side via a DC stage composed of a filter capacitor having positive, negative and intermediate voltages. The AC side of the first power converter is connected to an AC power source having a constant frequency. In the multi-level power converter in which a variable frequency variable voltage is output on the AC side of the second power converter and a load is connected to the output end, the control of the midpoint voltage of the DC stage circuit is performed by the first side. Means for controlling the midpoint voltage of the DC stage circuit with a second multilevel power converter; and means for controlling the midpoint voltage of the DC stage circuit with the multilevel power converter. A multi-level power conversion device comprising: selection means for selecting a control means and a midpoint voltage control means using the second power converter by using a pulse mode signal of the second power converter. .
正,負及び中間電圧を有する直流電圧から多レベルの交
流電圧パルスに変換する多レベルPWM制御電力変換器
を少なくとも2台有し、各電力変換器は直流側同士が
正,負及び中間電圧を有するフィルタコンデンサよりな
る直流ステージを介して接続され、その第1の電力変換
器の交流側には一定周波数の交流電源が接続され、一方
の第2の電力変換器の交流側は可変周波数可変電圧が出
力されてその出力端には負荷が接続されてなる多レベル
電力変換装置において、 前記直流ステージ回路の中間点電圧の制御を第1の多レ
ベルの電力変換器で行う手段と、前記直流ステージ回路
の中間点電圧の制御を第2の多レベルの電力変換器で行
う手段と、前記第1の電力変換器による中間点電圧制御
手段と前記第2の電力変換器による中間点電圧制御手段
とを前記直流ステージ回路の中間点電圧の偏差信号を用
いて選択する選択手段とを備えたことを特徴とする多レ
ベル電力変換装置。2. A multi-level PWM control power converter for converting a DC voltage having positive, negative and intermediate voltages into a multi-level AC voltage pulse by PWM-controlling a plurality of switching elements. The DC converters are connected on the DC side via a DC stage composed of a filter capacitor having positive, negative and intermediate voltages. The AC side of the first power converter is connected to an AC power source having a constant frequency. In the multi-level power converter in which a variable frequency variable voltage is output on the AC side of the second power converter and a load is connected to the output end, the control of the midpoint voltage of the DC stage circuit is performed by the first side. Means for controlling the midpoint voltage of the DC stage circuit with a second multilevel power converter; and means for controlling the midpoint voltage of the DC stage circuit with the multilevel power converter. A multi-level power conversion device, comprising: selection means for selecting a control means and a midpoint voltage control means by the second power converter using a deviation signal of the midpoint voltage of the DC stage circuit. .
正,負及び中間電圧を有する直流電圧から多レベルの交
流電圧パルスに変換する多レベルPWM制御電力変換器
を少なくとも2台有し、各電力変換器は直流側同士が
正,負及び中間電圧を有するフィルタコンデンサよりな
る直流ステージを介して接続され、その第1の電力変換
器の交流側には一定周波数の交流電源が接続され、一方
の第2の電力変換器の交流側は可変周波数可変電圧が出
力されてその出力端には負荷が接続されてなる多レベル
電力変換装置において、 前記直流ステージ回路の中間点電圧の制御を第1の多レ
ベルの電力変換器で行う手段と、前記直流ステージ回路
の中間点電圧の制御を第2の多レベルの電力変換器で行
う手段と、前記第1の電力変換器による中間点電圧制御
手段と前記第2の電力変換器による中間点電圧制御手段
とを前記第2の電力変換器の出力周波数の大きさに相当
する信号を用いて選択する選択手段とを備えたことを特
徴とする多レベル電力変換装置。3. A multi-level PWM control power converter for performing PWM control of a plurality of switching elements to convert a DC voltage having positive, negative and intermediate voltages into a multi-level AC voltage pulse, and comprising at least two power converters. The DC converters are connected on the DC side via a DC stage composed of a filter capacitor having positive, negative and intermediate voltages. The AC side of the first power converter is connected to an AC power source having a constant frequency. In the multi-level power converter in which a variable frequency variable voltage is output on the AC side of the second power converter and a load is connected to the output end, the control of the midpoint voltage of the DC stage circuit is performed by the first side. Means for controlling the midpoint voltage of the DC stage circuit with a second multilevel power converter; and means for controlling the midpoint voltage of the DC stage circuit with the multilevel power converter. Selecting means for selecting the control means and the midpoint voltage control means by the second power converter using a signal corresponding to the magnitude of the output frequency of the second power converter. Multi-level power converter.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00118196A JP3341047B2 (en) | 1996-01-09 | 1996-01-09 | Multi-level power converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP00118196A JP3341047B2 (en) | 1996-01-09 | 1996-01-09 | Multi-level power converter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09191656A JPH09191656A (en) | 1997-07-22 |
JP3341047B2 true JP3341047B2 (en) | 2002-11-05 |
Family
ID=11494290
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP00118196A Expired - Lifetime JP3341047B2 (en) | 1996-01-09 | 1996-01-09 | Multi-level power converter |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3341047B2 (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4466618B2 (en) * | 2006-06-28 | 2010-05-26 | 株式会社日立製作所 | Power conversion device and power conversion method |
JP2016082761A (en) * | 2014-10-20 | 2016-05-16 | 株式会社明電舎 | Three-phase neutral point clamp type power conversion device |
-
1996
- 1996-01-09 JP JP00118196A patent/JP3341047B2/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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JPH09191656A (en) | 1997-07-22 |
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