DE-102012222065-B4 - PARALLELWECHSELRICHTER-VORRICHTUNG

Abstract

Parallelwechselrichter-Vorrichtung, die drei oder mehr parallelgeschaltete Wechselrichter (2a, 2b, 2c, 2d) aufweist, welche einer einzigen Last (1) Wechselspannung zuführen, wobei jeder Wechselrichter (2a, 2b, 2c, 2d) einen Stromrichter (4a, 4b), welcher durch eine Wirkung eines Halbleiter-Schaltelements eine Gleichstrom-zu-Wechselstrom-Umrichtung durchführt und der Last (1) Wechselspannung zuführt, und eine Stromrichter-Steuereinheit enthält und ein Wechselrichter (2a) der drei oder mehr Wechselrichter (2a, 2b, 2c, 2d) als ein Leit-Wechselrichter gewählt ist, in welchem die Steuereinheit einen Spannungs-Führungswert (V ur , V vr , V wr ) für den Stromrichter (4a) in dem einen Wechselrichter (2a) berechnet, während die anderen Wechselrichter (2b, 2c, 2d) als Folge-Wechselrichter gewählt sind, welche die Stromrichter in den anderen Wechselrichtern (2b, 2c, 2d) nach Maßgabe des Spannungs-Führungswerts (V ur , V vr , V wr ) ansteuern, und wobei ein Übertragungsmittel (18) bereitgestellt ist, um einen Spannungs-Führungswert (V ur , V vr , V wr ) vom Leit-Wechselrichter (2a) an die Folge-Wechselrichter (2b, 2c, 2d) zu übertragen, die Steuereinheit im Leit-Wechselrichter (2a) eine Verzögerungseinrichtung (15) enthält, welche den Spannungs-Führungswert (V ur , V vr , V wr ) um eine Übertragungszeit verzögert, die beim Übertragen eines berechneten Spannungs-Führungswerts (V ur , V vr , V wr ) an den Folge-Wechselrichter (2d) benötigt wird, der die längste Übertragungszeit braucht, und den durch die Verzögerungseinrichtung (15) verzögerten Spannungs-Führungswert (V ur , V vr , V wr ) dem Stromrichter (4a) des Leit-Wechselrichters (2a) bereitstellt, und die Steuereinheit, mit Ausnahme des Folge-Wechselrichters (2d) mit der längsten Übertragungszeit, in jedem Folge-Wechselrichter (2b, 2c) eine Verzögerungseinrichtung enthält, die einen vom Leit-Wechselrichter (2a) oder einem anderen Folge-Wechselrichter übertragenen Spannungs-Führungswert (V ur , V vr , V wr ) verzögert, um dem Stromrichter des jeweiligen Folge-Wechselrichters (2b, 2c) einen mit dem durch die Verzögerungseinrichtung des Leit-Wechselrichters (2a) verzögerten Spannungs-Führungswert (V ur , V vr , V wr ) synchronen Spannungs-Führungswert bereitzustellen, wobei: der Leit-Wechselrichter (2a) einen Spannungs-Führungswert (V ur , V vr , V wr ) in Synchronisation mit dem Schaltzeitpunkt des Stromrichters (4a) des Leit-Wechselrichters (2a) in einem festen Zyklus (T8) überträgt und die Steuerung so vornimmt, dass die Zeit vom Beginn der Übertragung bis zum Ende der Übertragung eines Spannungs-Führungswerts (V ur , V vr , V wr ) durch den Leit-Wechselrichter (2a) und die Zeit vom Beginn des Empfangs bis zum Abschluss des Empfangs eines Spannungs-Führungswerts durch jeden Folge-Wechselrichter (2b, 2c, 2d) gleich sind.

Inventors

• Takayuki Kaneko

Assignees

• FUJI ELECTRIC CO., LTD.

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20121203

Priority Date

20111202

Claims (3)

1. Parallelwechselrichter-Vorrichtung, die drei oder mehr parallelgeschaltete Wechselrichter (2a, 2b, 2c, 2d) aufweist, welche einer einzigen Last (1) Wechselspannung zuführen, wobei jeder Wechselrichter (2a, 2b, 2c, 2d) einen Stromrichter (4a, 4b), welcher durch eine Wirkung eines Halbleiter-Schaltelements eine Gleichstrom-zu-Wechselstrom-Umrichtung durchführt und der Last (1) Wechselspannung zuführt, und eine Stromrichter-Steuereinheit enthält und ein Wechselrichter (2a) der drei oder mehr Wechselrichter (2a, 2b, 2c, 2d) als ein Leit-Wechselrichter gewählt ist, in welchem die Steuereinheit einen Spannungs-Führungswert (V ur , V vr , V wr ) für den Stromrichter (4a) in dem einen Wechselrichter (2a) berechnet, während die anderen Wechselrichter (2b, 2c, 2d) als Folge-Wechselrichter gewählt sind, welche die Stromrichter in den anderen Wechselrichtern (2b, 2c, 2d) nach Maßgabe des Spannungs-Führungswerts (V ur , V vr , V wr ) ansteuern, und wobei ein Übertragungsmittel (18) bereitgestellt ist, um einen Spannungs-Führungswert (V ur , V vr , V wr ) vom Leit-Wechselrichter (2a) an die Folge-Wechselrichter (2b, 2c, 2d) zu übertragen, die Steuereinheit im Leit-Wechselrichter (2a) eine Verzögerungseinrichtung (15) enthält, welche den Spannungs-Führungswert (V ur , V vr , V wr ) um eine Übertragungszeit verzögert, die beim Übertragen eines berechneten Spannungs-Führungswerts (V ur , V vr , V wr ) an den Folge-Wechselrichter (2d) benötigt wird, der die längste Übertragungszeit braucht, und den durch die Verzögerungseinrichtung (15) verzögerten Spannungs-Führungswert (V ur , V vr , V wr ) dem Stromrichter (4a) des Leit-Wechselrichters (2a) bereitstellt, und die Steuereinheit, mit Ausnahme des Folge-Wechselrichters (2d) mit der längsten Übertragungszeit, in jedem Folge-Wechselrichter (2b, 2c) eine Verzögerungseinrichtung enthält, die einen vom Leit-Wechselrichter (2a) oder einem anderen Folge-Wechselrichter übertragenen Spannungs-Führungswert (V ur , V vr , V wr ) verzögert, um dem Stromrichter des jeweiligen Folge-Wechselrichters (2b, 2c) einen mit dem durch die Verzögerungseinrichtung des Leit-Wechselrichters (2a) verzögerten Spannungs-Führungswert (V ur , V vr , V wr ) synchronen Spannungs-Führungswert bereitzustellen, wobei: der Leit-Wechselrichter (2a) einen Spannungs-Führungswert (V ur , V vr , V wr ) in Synchronisation mit dem Schaltzeitpunkt des Stromrichters (4a) des Leit-Wechselrichters (2a) in einem festen Zyklus (T8) überträgt und die Steuerung so vornimmt, dass die Zeit vom Beginn der Übertragung bis zum Ende der Übertragung eines Spannungs-Führungswerts (V ur , V vr , V wr ) durch den Leit-Wechselrichter (2a) und die Zeit vom Beginn des Empfangs bis zum Abschluss des Empfangs eines Spannungs-Führungswerts durch jeden Folge-Wechselrichter (2b, 2c, 2d) gleich sind.
2. Parallelwechselrichter-Vorrichtung nach Anspruch 1 , bei welcher jeder Folge-Wechselrichter (2b, 2c, 2d) eine Synchronisiereinrichtung enthält, welche einen Schaltzeitpunkt des Stromrichters des jeweiligen Folge-Wechselrichters (2b, 2c, 2d) mit einem Schaltzeitpunkt des Stromrichters (4a) des Leit-Wechselrichters (2a) synchronisiert.
3. Parallelwechselrichter-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2 , bei welcher die Verzögerungseinrichtung (15) die Verzögerungszeit so einstellt, dass ein Spannungs-Führungswert für den Leit-Wechselrichter (2a) und ein Spannungs-Führungswert für jeden Folge-Wechselrichter (2b, 2c, 2d) gleich groß sind.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Technisches Gebiet Die vorliegende Erfindung betrifft eine Parallelwechselrichter-Vorrichtung, die unter Verwendung einer Vielzahl von parallelgeschalteten Wechselrichtern eine Last wie einen Wechselstrommotor ansteuert. 2. Stand der Technik Im Allgemeinen besteht ein Wechselrichter aus einem Stromrichter und einer Steuereinrichtung, die den Stromrichter steuert. Beim Ansteuern eines Wechselstrommotors mit dem Wechselrichter wird ein von der Steuereinrichtung gesendeter Drehmoment-Führungswert oder Spannungs-Führungswert an eine Vielzahl von Stromrichtern übertragen und ein Betrieb jedes Stromrichters wird durchgeführt. Bereits bekannte Technik, bei welcher jeder einzelne aus einer Vielzahl von Wechselrichtern ein Ausgangsstrom-Steuersystem enthält und jeder Wechselrichter einen Wechselstrommotor einzeln ansteuert, ist zum Beispiel in der JP H03 - 159 596 A (Seite 3, obere linke Spalte, Zeile 8 bis untere linke Spalte, Zeile 13, 2 und dergleichen) beschrieben. 4 ist ein Schaltbild der bereits bekannten, in der JP H03 - 159 596 A (Seite 3, obere linke Spalte, Zeile 8 bis untere linke Spalte, Zeile 13, 2 und dergleichen) beschriebenen Technik, wobei die Bezugszeichen 201a und 201b Wechselrichter sind, 202a und 202b Wechselstrommotoren sind, welche durch die Wechselrichter 201a bzw. 201b einzeln angesteuert werden, 203 eine Steuerung ist, 204 eine Leitstation ist, 205a, 205b, 206a und 206b Unterstationen sind, 207a ein Drehzahlsensor ist, 208a ein Drehzahlregler ist, 209a und 209b Stromregler sind, 210a und 210b Stromsensoren sind, 211a und 211b Stromrichter (Wechselrichterabschnitte) sind, welche durch die Wirkung eines Halbleiter-Schaltelements eine Gleichstrom-zu-Wechselstrom-Umrichtung durchführen, und 220 eine Übertragungsleitung ist. Diese bereits bekannte Technik ist so beschaffen, dass Informationen zwischen der Steuerung 203 und den Wechselrichtern 201a und 201b seriell übertragen werden können. Ferner ist die Steuerung 203 so konfiguriert, dass die Motoren 202a und 202b durch berechnete Drehmoment-Führungswerte, welche verteilt werden, einzeln angesteuert werden, wobei die verteilten Drehmoment-Führungswerte durch serielle Übertragung einzeln an die Wechselrichter 201a und 201b übertragen werden und jeder einzelne der Wechselrichter 201a und 201b nach Maßgabe seines eigenen Drehmoment-Führungswerts arbeitet. In 4 ist N* ein Drehzahl-Führungswert, sind Ia* und Ib* Strom-Führungswerte der Wechselrichter 201a und 201b und sind Ia und Ib Stromerfassungswerte der Wechselrichter 201a und 201b. Eine Parallelwechselrichter-Vorrichtung, bei welcher durch Parallelschalten der Ausgangsseiten einer Vielzahl von Wechselrichtern ein erhöhtes Leistungsvermögen ermöglicht wird, um einen Hochleistungs-Wechselstrommotor anzusteuern, ist zum Beispiel in der JP 2008 - 228 548 A (Absätze [0031] bis [0040], 4, 5 und dergleichen) beschrieben. 5 ist ein Schaltbild der bereits bekannten, in der JP 2008 - 228 548 A (Absätze [0031] bis [0040], 4, 5 und dergleichen) beschriebenen Technik, wobei Bezugszeichen 100 eine Parallelwechselrichter-Vorrichtung ist, 101 eine Wechselstromquelle ist, 102 ein Wechselstrommotor ist, 103 ein Drehzahlsensor ist, 110-1 und 110-2 Umrichter sind, 120-1 und 120-2 Glättungskondensatoren sind, 130-1 und 130-2 Wechselrichter sind, 131-1 und 131-2 Kopplungsschaltungen sind, 132-1 und 132-2 PWM-Erzeugungsschaltungen sind, 133-1 und 133-2 Zustandsüberwachungsschaltungen sind, 134-1 und 134-2 Stromrichter (PWM-Wechselrichter-Teile) sind, 140-1 und 140-2 Stromsensoren sind und 150 eine Regelschaltung ist. Diese bereits bekannte Technik ist so beschaffen, dass die beiden Wechselrichter 130-1 und 130-2 zwischen der Wechselstromquelle 101 und dem Motor 102 parallelgeschaltet sind, ein Synchronisiersignal und ein Spannungs-Führungswert unter Verwendung eines seriellen Übertragungsmittels von der Regelschaltung 150 zu den Kopplungsschaltungen 131-1 und 131-2 in den Wechselrichtern 130-1 und 130-2 übertragen werden und die Ausgangsgrößen der beiden Wechselrichter 130-1 und 130-2 durch die auf Grundlage des Synchronisiersignals und des Spannungs-Führungswerts arbeitenden Wechselrichter 130-1 und 130-2 summiert und dem einzelnen Motor 102 zugeführt werden. Die bereits bekannte Technik gemäß der JP H03 - 159 596 A (Seite 3, obere linke Spalte, Zeile 8 bis untere linke Spalte, Zeile 13, 2 und dergleichen) ist so beschaffen, dass die Wechselrichter 201a und 201b die Stromregler 209a bzw. 209b, welche den Ausgangsstrom regeln, beinhalten, und dadurch, dass die Stromregler 209a und 209b einzeln reagieren, besteht eine Gefahr, dass in den Spannungs-Führungswerten, welche als die Ausgangsgrößen der Stromregler 209a und 209b fungieren, eine Schwankung auftritt. Aus diesem Grund kann es geschehen, dass ein Fehler zwischen den Ausgangsspannungen der Wechselrichter 201a und 201b auftritt und ein Querstrom oder Kreisstrom (nachher werden diese zusammengefasst als ein Querstrom bezeichnet) zwische