特許 6557975 三相電力変換器およびその制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6557975

(24)【登録日】2019年7月26日

(45)【発行日】2019年8月14日

(54)【発明の名称】三相電力変換器およびその制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/12 20060101AFI20190805BHJP

【ＦＩ】

   H02M7/12 B

   H02M7/12 601D

   H02M7/12 G

【請求項の数】4

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2015-2721(P2015-2721)

(22)【出願日】2015年1月9日

(65)【公開番号】特開2016-129440(P2016-129440A)

(43)【公開日】2016年7月14日

【審査請求日】2017年12月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006105

【氏名又は名称】株式会社明電舎

(74)【代理人】

【識別番号】100086232

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 博通

(74)【代理人】

【識別番号】100104938

【弁理士】

【氏名又は名称】鵜澤 英久

(72)【発明者】

【氏名】小堀 賢司

(72)【発明者】

【氏名】濱田 鎮教

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 勇

【審査官】 白井 孝治

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−２８７１３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３４０４６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｍ ７／００〜 ７／９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

交流電圧源に遮断器を介して接続され、ダンピング抵抗とフィルタコンデンサとフィルタリアクトルとを備えた交流フィルタ回路と、
各相にスイッチング素子を有し、交流フィルタ回路から出力された交流電圧を直流電圧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圧を平滑化する平滑コンデンサと、
コンバータのスイッチング素子をオンオフ動作させるゲート指令を出力する制御回路と、
を有する三相電力変換器の制御方法であって、
前記制御回路は、
前記三相電力変換器の運転停止時、かつ、遮断器の開放時に、
０である回転座標系のｄ軸電圧指令値、または、０である回転座標系のｑ軸電圧指令値、または、０である固定座標系のα軸電圧指令値、または、０である固定座標系のβ軸電圧指令値に、単振動をする電圧指令値Ｖｓｉｎ（ωｔ）を加え、
二相三相変換部において、前記ｄ軸電圧指令値に前記単振動する電圧指令値Ｖｓｉｎ（ωｔ）を加えた値＝Ｖｓｉｎ（ωｔ），ｑ軸電圧指令値＝０、系統位相＝０、または、ｄ軸電圧指令値＝０，前記ｑ軸電圧指令値に前記単振動する電圧指令値Ｖｓｉｎ（ωｔ）を加えた値＝Ｖｓｉｎ（ωｔ），系統位相＝０、または、前記α軸電圧指令値に前記単振動する電圧指令値Ｖｓｉｎ（ωｔ）を加えた値＝Ｖｓｉｎ（ωｔ），β軸電圧指令値＝０，系統位相＝０、または、α軸電圧指令値＝０，前記β軸電圧指令値に前記単振動する電圧指令値Ｖｓｉｎ（ωｔ）を加えた値＝Ｖｓｉｎ（ωｔ），系統位相＝０の信号を入力して三相電圧指令値を算出し、
ＰＷＭ制御回路において、前記三相電圧指令値とキャリア信号とを比較することにより、ゲート指令を生成し、
前記コンバータのスイッチング素子をオンオフ動作させ ることによって前記交流フィルタ回路の前記ダンピング抵抗に強制的に電流を流して前記平滑コンデンサに蓄えられた電荷を放電させ、
前記単振動する電圧指令値の角周波数ωが以下の式であることを特徴とする三相電力変換器の制御方法。

【数6】

【請求項2】

交流電圧源に遮断器を介して接続され、ダンピング抵抗とフィルタコンデンサとフィルタリアクトルとを備えた交流フィルタ回路と、
各相にスイッチング素子を有し、交流フィルタ回路から出力された交流電圧を直流電圧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圧を平滑化する平滑コンデンサと、
コンバータのスイッチング素子をオンオフ動作させるゲート指令を出力する制御回路と、
を有する三相電力変換器の制御方法であって、
前記制御回路は、
ＡＣＲ部において、ｄ軸電流指令値とｄ軸電流検出値との偏差、および、ｑ軸電流指令値とｑ軸電流検出値との偏差に基づいて電流制御を行い、ｄ軸電圧指令値とｑ軸電圧指令値を算出し、
前記三相電力変換器の運転停止時、かつ、遮断器の開放時に、
回転座標系のｄ軸電圧指令値、または、回転座標系のｑ軸電圧指令値に、単振動をする電圧指令値Ｖｓｉｎ（ωｔ）を加え、
二相三相変換部において、前記ｄ軸電圧指令値に前記単振動する電圧指令値Ｖｓｉｎ（ωｔ）を加えた値，ｑ軸電圧指令値、系統位相＝０、または、ｄ軸電圧指令値，前記ｑ軸電圧指令値に前記単振動する電圧指令値Ｖｓｉｎ（ωｔ）を加えた値，系統位相＝０の信号を入力して三相電圧指令値を算出し、
ＰＷＭ制御回路において、前記三相電圧指令値とキャリア信号とを比較することにより、ゲート指令を生成し、
前記コンバータのスイッチング素子をオンオフ動作させ ることによって前記交流フィルタ回路の前記ダンピング抵抗に強制的に電流を流して前記平滑コンデンサに蓄えられた電荷を放電させ、
前記単振動する電圧指令値の角周波数ωが以下の式であることを特徴とする三相電力変換器の制御方法。

【数6】

【請求項3】

交流電圧源に遮断器を介して接続され、ダンピング抵抗とフィルタコンデンサとフィルタリアクトルとを備えた交流フィルタ回路と、
各相にスイッチング素子を有し、交流フィルタ回路から出力された交流電圧を直流電圧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圧を平滑化する平滑コンデンサと、
コンバータのスイッチング素子をオンオフ動作させるゲート指令を出力する制御回路と、
を有する三相電力変換器の制御方法であって、
前記制御回路は、
前記三相電力変換器の運転停止時、かつ、遮断器の開放時に、
ＰＷＭ制御回路において、単振動する三相電圧指令値Ｖｓｉｎ（ωｔ），Ｖｓｉｎ（ωｔ＋１２０°），Ｖｓｉｎ（ωｔ＋２４０°）とキャリア信号を比較することにより、ゲート指令を生成し、
前記コンバータのスイッチング素子をオンオフ動作させることによって前記交流フィルタ回路の前記ダンピング抵抗に強制的に電流を流して前記平滑コンデンサに蓄えられた電荷を放電し、
前記単振動する電圧指令値の角周波数ωが以下の式であることを特徴とする三相電力変換器の制御方法。

【数6】

【請求項4】

請求項１〜３のうち何れかに記載の三相電力変換器の制御方法を用いることを特徴とする三相電力変換器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、交流フィルタ回路を用いた三相電力変換器に係り、特に、平滑コンデンサに充電された電荷を放電する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

図６に系統連系された中性点クランプ式の三相電力変換器の主回路構成図を示す。三相電力変換器は、交流電圧源１に接続された交流フィルタ回路６と、交流フィルタ回路６から出力された交流電圧を直流電圧に変換するコンバータＣＯＮＶと、コンバータＣＯＮＶから出力された直流電圧を平滑化する平滑コンデンサＣｄｃ１，Ｃｄｃ２と、を有する。

【0003】

交流電圧源１と主回路は、遮断器ＶＣＢを介して接続および遮断が行われる。この回路は直流電圧Ｐ−Ｎ間を平滑コンデンサＣｄｃ１，Ｃｄｃ２を用いて分割し、直流電位Ｐ、Ｎおよび中性点電位ＮＰをＰＷＭ（パルス幅変調：Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御を用いて出力するものである。

【0004】

図６に示すように、Ｐ−ＮＰ間の直流電圧をＶｄｃ１，Ｎ−ＮＰ間の直流電圧をＶｄｃ２，交流電圧源１の線間電圧をＶｒｓ，Ｖｓｔ，Ｖｔｒとする。また、交流フィルタ回路６の電流検出値をＩｕ，Ｉｖ，Ｉｗとする。交流フィルタ回路６は、フィルタリアクトルＬｆ１，Ｌｆ２，フィルタコンデンサＣｆ１および交流フィルタ回路６による共振を抑制するダンピング抵抗Ｒｆ１を有している。

【0005】

図７に、三相電力変換器の制御ブロック構成図を示す。図６の基準電圧をＶｒｓ（または、Ｖｓｔ，Ｖｔｒ）とし、線間電圧Ｖｒｓ（または、Ｖｓｔ，Ｖｔｒ）を計測しＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路を用いて線間電圧の位相を示す系統位相ｐｌｌｏｕｔを導出する。系統位相ｐｌｌｏｕｔは三相二相変換部２、および、二相三相変換部３で用いられる。

【0006】

三相二相変換部２は、電流検出値Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを固定座標（α軸成分とβ軸成分を持つ座標）系の電流Ｉα＿ｄｅｔ，Ｉβ＿ｄｅｔに変換し、さらに回転座標（ｄ軸成分とｑ軸成分を持つ座標）系の電流Ｉｄ＿ｄｅｔ，Ｉｑ＿ｄｅｔに変換する機能をもつ。

【0007】

二相三相変換部３は、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＿ｃｍｄ，ｑ軸電圧指令値Ｖｑ＿ｃｍｄを固定座標系のα軸電圧指令値Ｖα＿ｃｍｄ，β軸電圧指令値Ｖβ＿ｃｍｄ、に変換し、さらに三相電圧指令値Ｖｕ＿ｃｍｄ，Ｖｖ＿ｃｍｄ，Ｖｗ＿ｃｍｄに変換する機能をもつ。

【0008】

三相二相変換部２により、系統位相ｐｌｌｏｕｔに基づいて電流検出値Ｉｕ，Ｉｖ、Ｉｗを三相二相変換し、ｄ軸電流検出値Ｉｄ＿ｄｅｔおよびｑ軸電流検出値Ｉｑ＿ｄｅｔを生成する。ｄ軸電流指令値Ｉｄ＿ｃｍｄとｄ軸電流検出値Ｉｄ＿ｄｅｔ，ｑ軸電流指令値Ｉｑ＿ｃｍｄとｑ軸電流検出値Ｉｄ＿ｄｅｔとの偏差を算出し、目標値であるｄ軸電流指令値Ｉｄ＿ｃｍｄ，ｑ軸電流指令値Ｉｑ＿ｃｍｄに追従するようにＡＣＲ（電流制御：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｒｅｇｕｌａｔｏｒ）を行う。

【0009】

二相三相変換部３では、系統位相ｐｌｌｏｕｔに基づいてＡＣＲの出力であるｄ軸電圧指令値Ｖｄ＿ｃｍｄ，ｑ軸電圧指令値Ｖｑ＿ｃｍｄを二相三相変換し、三相電圧指令値Ｖｕ＿ｃｍｄ，Ｖｖ＿ｃｍｄ，Ｖｗ＿ｃｍｄを生成する。

【0010】

ＰＷＭ制御回路４では、三相電圧指令値Ｖｕ＿ｃｍｄ，Ｖｖ＿ｃｍｄ，Ｖｗ＿ｃｍｄとキャリア信号とを比較し、ゲート指令ＧＩ＿Ｈ，ＧＩ＿Ｌを出力する。このゲート指令ＧＩ＿Ｈ，ＧＩ＿Ｌに従ってコンバータＣＯＮＶ内のスイッチング素子をオンオフ動作させる。

【0011】

これらの技術は、特許文献１等で開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【特許文献1】特許第４０５１８３３号

【特許文献2】特開２００１−１５７３５９号公報

【特許文献3】特開２０１３−１２１３００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

しかしながら、三相電力変換器の運転の停止後（すなわち、直流電圧Ｐ−Ｎ間への給電の停止と遮断器ＶＣＢの開放後）にメンテナンスを行う作業者の感電防止のため、平滑コンデンサＣｄｃ１，Ｃｄｃ２に蓄えられている電荷を放電して直流電圧を確実に低下させ、三相電力変換器を安全な停止状態としておく必要がある。

【0014】

平滑コンデンサＣｄｃ１，Ｃｄｃ２の電荷を放電する従来の方式として、特許文献２が開示されている。しかし、この特許文献２では、直流電圧を放電するために三相電力変換器内に放電用の抵抗を用意しなければならず、三相電力変換器が大型化してしまう問題があった。

【0015】

以上示したようなことから、三相電力変換器において、放電用抵抗を用いることなく現状の回路構成のみで平滑コンデンサの電荷を放電し、三相電力変換器の小型化を図ることが課題となる。

【課題を解決するための手段】

【0016】

本発明は、前記従来の問題に鑑み、案出されたもので、その一態様は、 交流電圧源に遮断器を介して接続され、ダンピング抵抗とフィルタコンデンサとフィルタリアクトルとを備えた交流フィルタ回路と、各相にスイッチング素子を有し、交流フィルタ回路から出力された交流電圧を直流電圧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圧を平滑化する平滑コンデンサと、コンバータのスイッチング素子をオンオフ動作させるゲート指令を出力する制御回路と、を有する三相電力変換器の制御方法であって、前記制御回路は、回転座標系のｄ軸電圧指令値と回転座標系のｑ軸電圧指令値と系統位相、または、固定座標系のα軸電圧指令値と固定座標系のβ軸電圧指令値と系統位相に基づいて三相電圧指令値を算出する二相三相変換部と、前記三相電圧指令値とキャリア信号とを比較することにより、ゲート指令を生成するＰＷＭ制御回路と、を備え、前記三相電力変換器の運転停止時、かつ、遮断器の開放時に、回転座標系のｄ軸電圧指令値、または、回転座標系のｑ軸電圧指令値、または、固定座標系のα軸電圧指令値、または、固定座標系のβ軸電圧指令値に、単振動をする電圧指令値を加え、前記コンバータのスイッチング素子をオンオフ動作させることを特徴とする。

【0017】

また、他の態様として、交流電圧源に遮断器を介して接続され、ダンピング抵抗とフィルタコンデンサとフィルタリアクトルとを備えた交流フィルタ回路と、各相にスイッチング素子を有し、交流フィルタ回路から出力された交流電圧を直流電圧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圧を平滑化する平滑コンデンサと、コンバータのスイッチング素子をオンオフ動作させるゲート指令を出力する制御回路と、を有する三相電力変換器の制御方法であって、前記制御回路は、三相電圧指令値とキャリア信号とを比較することにより、ゲート指令を生成するＰＷＭ制御回路を備え、前記三相電力変換器の運転停止時、かつ、遮断器の開放時に、前記三相電圧指令値に単振動をする電圧指令値を加え、前記コンバータのスイッチング素子をオンオフ動作させることを特徴とする。

【0018】

また、その一態様として、前記二相三相変換部は、ｄ軸電圧指令値＝Ｖｓｉｎ（ωｔ），ｑ軸電圧指令値＝０、系統位相＝０、または、ｄ軸電圧指令値＝０，ｑ軸電圧指令値＝Ｖｓｉｎ（ωｔ），系統位相＝０、または、α軸電圧指令値＝Ｖｓｉｎ（ωｔ），β軸電圧指令値＝０，系統位相＝０、または、α軸電圧指令値＝０，β軸電圧指令値＝Ｖｓｉｎ（ωｔ），系統位相＝０の信号を入力することを特徴とする。

【0019】

また、その一態様として、前記ＰＷＭ制御回路は、前記三相電圧指令値として、Ｖｓｉｎ（ωｔ），Ｖｓｉｎ（ωｔ＋１２０°），Ｖｓｉｎ（ωｔ＋２４０°）の信号を入力することを特徴とする。

【0020】

また、その一態様として、前記制御回路は、ｄ軸電流指令値とｄ軸電流検出値との偏差、および、ｑ軸電流指令値とｑ軸電流検出値との偏差に基づいて電流制御を行い、ｄ軸電圧指令値とｑ軸電圧指令値を算出するＡＣＲ部を備えたことを特徴とする。

【0021】

また、その一態様として、前記単振動する電圧指令値の角周波数ωが以下の式であることを特徴とする。

【0022】

【数1】

【発明の効果】

【0023】

本発明によれば、三相電力変換器において、放電用抵抗を用いることなく現状の回路構成のみで平滑コンデンサの電荷を放電し、三相電力変換器の小型化を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】実施形態１における放電時の制御回路を示すブロック図。

【図2】単振動の電圧指令値を加えた場合の直流電圧，三相電圧指令値，電流検出値を示すタイムチャート。

【図3】交流フィルタ回路の出力電流の向きを示す図。

【図4】実施形態２における放電時の制御回路を示すブロック図。

【図5】実施形態３における放電時の制御回路を示すブロック図。

【図6】三相電力変換器の主回路を示す構成図。

【図7】従来の三相電力変換器の制御回路を示すブロック図。

【発明を実施するための形態】

【0025】

本発明は、三相電力変換器の停止直後に現状の三相電力変換器の構成要素である交流フィルタ回路６のダンピング抵抗Ｒｆ１に強制的に電流を生じさせ、平滑コンデンサに蓄えられた電荷を放電させる制御方式を提案するものである。

【0026】

以下、本発明に係る三相電力変換器の実施形態１〜３を図１〜図６に基づいて詳述する。

【0027】

［実施形態１］
本実施形態１では、図６に示す三相電力変換器の主回路を例にして放電時の制御方法について説明する。図６は３レベルコンバータであるが、交流フィルタ回路６にダンピング抵抗Ｒｆ１を備え、かつ、平滑コンデンサＣｄｃ１，Ｃｄｃ２を備えた主回路構成であれば、３レベルコンバータに限らず本実施形態１の原理を使用できる。

【0028】

本実施形態１は三相電力変換器停止直後の平滑コンデンサＣｄｃ１，Ｃｄｃ２の電荷の放電を目的とする以下の運転モードを設け、遮断器ＶＣＢを遮断した状態で、特定の空間ベクトル上を単振動するような電圧を加えたものである。図１に本実施形態１における放電時の制御回路を示す。

【0029】

本実施形態１では、図１に示すように、正弦波発信器５から、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＿ｃｍｄとして（１）式のような予め設定された電圧振幅Ｖと角周波数ωを有する正弦波を二相三相変換部３に出力する。また、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ＿ｃｍｄは（２）式に示すように零電圧指令のまま二相三相変換部３に入力する。回転座標変換の基準位相を生成する系統位相ｐｌｌｏｕｔについては、零（ｐｌｌｏｕｔ＝０）として二相三相変換部３に入力する。すなわち、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＿ｃｍｄ＝０、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ＿ｃｍｄ＝０、系統位相ｐｌｌｏｕｔ＝０に対し、（１）式のｄ軸電圧指令値を加算したものである。これにより、回転座標系で電圧指令を与えているが、実際には固定座標系で電圧指令を与えていることと同様の作用効果を奏する。

【0030】

【数2】

【0031】

【数3】

【0032】

【数4】

【0033】

本実施形態１では、回転座標系のｄ軸に単振動するような電圧指令値を与えているが、回転座標系のｑ軸成分に単振動するような電圧指令値を与えても良い。

【0034】

同様に固定座標系のα軸成分やβ軸成分に単振動するような電圧指令値に与えてもよい。この場合、図１の二相三相変換部３は、α軸成分やβ軸成分の電圧指令値を入力して三相電圧指令値Ｖｕ＿ｃｍｄ，Ｖｖ＿ｃｍｄ，Ｖｗ＿ｃｍｄを出力する構成になる。ここで、二相三相変換部３に入力される信号はα軸電圧指令値Ｖα＿ｃｍｄ＝Ｖｓｉｎ（ωｔ），β軸電圧指令値Ｖβ＿ｃｍｄ＝０，系統位相ｐｌｌｏｕｔ＝０、または、α軸電圧指令値Ｖα＿ｃｍｄ＝０，β軸電圧指令値Ｖβ＿ｃｍｄ＝Ｖｓｉｎ（ωｔ），系統位相ｐｌｌｏｕｔ＝０となる。

【0035】

また、三相電圧指令値Ｖｕ＿ｃｍｄ，Ｖｖ＿ｃｍｄ，Ｖｗ＿ｃｍｄに単振動をするような電圧指令値を与えても同様の効果が得られる。この場合、図１の二相三相変換部３はなく、正弦波発信器５が単振動する三相電圧指令値Ｖｕ＿ｃｍｄ＝Ｖｓｉｎ（ωｔ），Ｖｖ＿ｃｍｄ＝Ｖｓｉｎ（ωｔ＋１２０°），Ｖｗ＿ｃｍｄ＝Ｖｓｉｎ（ωｔ＋２４０°）を出力する構成になる。

【0036】

また、一例として、単振動するような電圧指令値を正弦波としたが、正負の波形がほぼ対称でさえあれば他の波形でも同様の機能が実現できる。また、本実施形態１では、二相三相変換部３において、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ＿ｃｍｄ，ｑ軸電圧指令値Ｖｑ＿ｃｍｄに基づいて三相電圧指令値Ｖｕ＿ｃｍｄ，Ｖｖ＿ｃｍｄ，Ｖｗ＿ｃｍｄを算出しているが、α軸，β軸の電圧指令値に基づいて三相電圧指令値Ｖｕ＿ｃｍｄ，Ｖｖ＿ｃｍｄ，Ｖｗ＿ｃｍｄを算出してもよい。

【0037】

ここでは、代表してｄ軸成分に正弦波の電圧指令値を与えた場合を図１に示している。図２に示すように単振動をするような電圧指令値が加えられることにより、図３に示すように交流フィルタ回路６に電流が流れ、この電流をダンピング抵抗Ｒｆ１で消費させることにより、平滑コンデンサＣｄｃ１，Ｃｄｃ２の電荷を放電させることができる。

【0038】

以上示したように、本実施形態１における三相電力変換器によれば、特定の空間ベクトル上で単振動する電圧指令値を与え、ダンピング抵抗Ｒｆ１で出力電流を消費させることにより、平滑コンデンサＣｄｃ１，Ｃｄｃ２の電荷を放電させることが可能となる。

【0039】

これにより、放電専用の抵抗を三相電力変換器内に設ける必要がなくなり、三相電力変換器の小型化を図ることが可能となる。

【0040】

［実施形態２］
交流フィルタ回路６の共振周波数がキャリア周波数以下であれば、数式（１）の角周波数ωを交流フィルタ回路６の共振周波数とすることで、特定の空間ベクトル上に共振周波数で単振動する電圧指令値を出力することが可能となる。これは、ダンピング抵抗Ｒｆ１に流れる電流が増加されるため、放電時間の短縮につながる。

【0041】

図４に示すように、本実施形態２では、実施形態１と同様にｄ軸電圧指令値Ｖｄ＿ｃｍｄを（１）式のような電圧指令値とし、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ＿ｃｍｄを（２）式のように零電圧指令のまま、系統位相ｐｌｌｏｕｔを０とする。また、回転座標変換の基準位相を生成する角周波数ωについては、（４）式のように、交流フィルタ回路６の共振周波数とする。

【0042】

【数5】

【0043】

Ｌはフィルタリアクトル（図２および図６のＬｆ２）のインダクタンス、Ｃはフィルタコンデンサ（図１および図４のＣｆ）の静電容量である。図４では回転座標系のｄ軸電圧指令値Ｖｄ＿ｃｍｄに単振動する電圧指令値を与えているが、回転座標系のｑ軸電圧指令値Ｖｑ＿ｃｍｄに単振動する電圧指令値を与えても良い。また、実施形態１と同様に固定座標系のα軸成分やβ軸成分、三相電圧指令値Ｖｕ＿ｃｍｄ，Ｖｖ＿ｃｍｄ，Ｖｗ＿ｃｍｄでもよく、電圧指令値は正負の波形がほぼ対象であればよい。代表してｄ軸成分に正弦波の電圧指令を与えた場合のブロック図を図４に示している。

【0044】

本実施形態２における三相電力変換器によれば、実施形態１と同様の作用効果を奏する。さらに、実施形態１よりも放電時間を短縮することが可能となる。

【0045】

［実施形態３］
実施形態１や実施形態２では、ダンピング抵抗Ｒｆ１やリアクトルＬｆ１，Ｌｆ２といった主回路の特性が等しい場合を想定しているが、製造のばらつきや経年劣化等により特性は異なる。このように、主回路の特性が異なると特定相のみ出力電流が大きくなり、平滑コンデンサＣｄｃ１，Ｃｄｃ２の電荷放電の運転モード時に過電流による三相電力変換器の破損が想定される。

【0046】

そこで、図５に示すように、電流制御部ＡＣＲにより、零電流指令（Ｉｄ＿ｃｍｄ＝０，Ｉｑ＿ｃｍｄ＝０）と電流検出値Ｉｄ＿ｄｅｔ，Ｉｑ＿ｄｅｔに基づいてＡＣＲ制御を行い、過電流を抑制する。その他の構成は、図１，２，６と同様である。

【0047】

また、実施形態２と同様に各周波数ω＝１／√ＬＣとした場合、共振周波数が高周波となり得るため、制御ゲインＫｐを高速応答に設定してしまうと、高周波電流が抑制されてしまう。そのため、電流制御部ＡＣＲでは周波数帯域に影響を与えないような低い応答性の比例制御のみとしている。

【0048】

本実施形態３によれば、実施形態１，２の作用効果に加え、電流制御を適用することで、平滑コンデンサＣｄｃ１，Ｃｄｃ２の電荷放電の運転モード時に、過電流による三相電力変換器の破損を抑制することが可能となる。

【0049】

以上、本発明において、記載された具体例に対してのみ詳細に説明したが、本発明の技術思想の範囲で多彩な変形および修正が可能であることは、当業者にとって明白なことであり、このような変形および修正が特許請求の範囲に属することは当然のことである。

【符号の説明】

【0050】

１…交流電圧源
６…交流フィルタ回路
Ｌｆ１，Ｌｆ２…フィルタリアクトル
Ｃｆ…フィルタコンデンサ
Ｒｆ１…ダンピング抵抗
ＣＯＮＶ…コンバータ
Ｃｄｃ１，Ｃｄｃ２…平滑コンデンサ
３…二相三相変換部
４…ＰＷＭ制御回路
ＧＩ＿Ｈ，ＧＩ＿Ｌ…ゲート指令
Ｖｄ＿ｃｍｄ…ｄ軸電圧指令値
Ｖｑ＿ｃｍｄ…ｑ軸電圧指令値
ｐｌｌｏｕｔ…系統位相
Ｖｕ＿ｃｍｄ，Ｖｖ＿ｃｍｄ，Ｖｗ＿ｃｍｄ…三相電圧指令値

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】