(57)【要約】      （修正有）【課題】高力率で運転できる電力変換装置を提供する。【解決手段】電力変換装置１０は、インダクタンス１６を介して容量性の負荷２に電力を供給する電力変換回路１４と、負荷２に流れる電流を検出する電流検出器１８ａと、負荷２に印加される電圧を検出する電圧検出器１８ｂと、電流検出器１８ａの出力および電圧検出器１８ｂの出力にもとづいて、負荷２に供給する電力を制御するように制御信号を生成して電力変換回路１４に供給する制御回路２０と、を備える。制御回路２０は、電流検出器１８ａまたは電圧検出器１８ｂの少なくとも一方の検出遅れ時間を補償して前記制御信号を生成する。【選択図】図１
2020108243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インダクタンスを介して容量性の負荷に電力を供給する電力変換回路と、
前記負荷に流れる電流を検出する電流検出器と、
前記負荷に印加される電圧を検出する電圧検出器と、
前記電流検出器の出力および前記電圧検出器の出力にもとづいて、前記負荷に供給する電力を制御するように制御信号を生成して前記電力変換回路に供給する制御回路と、
を備え、
前記制御回路は、前記電流検出器または前記電圧検出器の少なくとも一方の検出遅れ時間を補償して前記制御信号を生成する電力変換装置。
【請求項２】
前記制御回路は、
前記電流検出器の出力および前記電圧検出器の出力にもとづいて、前記電力変換回路が前記負荷に供給している有効電力値を計算する有効電力演算回路と、
前記有効電力演算回路によって計算された有効電力値を前記電力変換回路に設定された周波数にもとづいて補償する有効電力補償回路と、
を含む請求項１記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記有効電力値をＰとし、
前記周波数をｆとし、
前記電流検出器が有する電流検出値についての第１遅延時間をｔｄ１とし、
前記電圧検出器が有する電圧検出値についての第２遅延時間をｔｄ２とし、
前記有効電力補償回路が出力する補償された有効電力値をＰ１としたときに、
Ｐ１＝Ｐ×ｃｏｓ｛２×π×ｆ×（ｔｄ１−ｔｄ２）｝
で表される請求項２記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記制御回路は、
前記電力変換回路が前記負荷に供給している無効電力を計算する無効電力演算回路と、
前記電力変換回路に設定された周波数にもとづいて補償された無効電力指令値を出力する無効電力補償回路と、
を含み、
前記無効電力補償回路は、前記周波数が高いほど大きな値の無効電力指令値を出力する請求項２記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記有効電力値をＰとし、
前記周波数をｆとし、
前記電流検出器が有する電流検出値についての第１遅延時間をｔｄ１とし、
前記電圧検出器が有する電圧検出値についての第２遅延時間をｔｄ２とし、
前記有効電力補償回路が出力する補償された有効電力値をＰ２としたときに、
Ｐ２＝Ｐ／［ｃｏｓ｛２×π×ｆ×（ｔｄ１−ｔｄ２）｝］
で表される請求項４記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記制御回路は、
前記電流検出器の出力を入力して第１遅延時間後に第１検出値を出力する第１遅延回路と、
前記電圧検出器の出力を入力して第２遅延時間後に第２検出値を出力する第２遅延回路と、
を含み、
前記第１遅延時間および前記第２遅延時間は、前記電流検出器の第１検出遅れ時間と前記電圧検出器の第２検出遅れ時間との差にもとづいてそれぞれ設定された請求項１記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無声放電方式のオゾン発生装置に電力を供給する電力変換装置がある。このような電力変換装置は、オゾン発生装置が容量性インピーダンスを有するため、力率を１に近づけるように制御することが求められる。
【０００３】
このような電力変換装置では、有効電力指令値を所望の値とし、無効電力指令値を０に設定することによって、所望の出力を高力率で実現しようとするものである。しかしながら、実際の電力変換装置では、電力計算のための電流や電圧の検出値に遅れが含まれているので、無効電力を０に制御しても力率を１に近づけることが困難である。
【０００４】
負荷に交流電力を供給するインバータ回路を制御するために、制御量として、負荷に供給する交流の周波数と、出力電圧に対する出力電流の位相を用いる。上述の誤差を生じると、周波数が高くなるほど位相の誤差が大きくなる場合があり、出力電力によって高力率にすることが困難となることがある。
【０００５】
これらの誤差にかかわらず、高力率で電力変換装置を運転する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３５４０２２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
実施形態は、高力率で運転できる電力変換装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態に係る電力変換装置は、インダクタンスを介して容量性の負荷に電力を供給する電力変換回路と、前記負荷に流れる電流を検出する電流検出器と、前記負荷に印加される電圧を検出する電圧検出器と、前記電流検出器の出力および前記電圧検出器の出力にもとづいて、前記負荷に供給する電力を制御するように制御信号を生成して前記電力変換回路に供給する制御回路と、を備える。前記制御回路は、前記電流検出器または前記電圧検出器の少なくとも一方の検出遅れ時間を補償して前記制御信号を生成する。
【発明の効果】
【０００９】
本実施形態では、高力率で運転できる電力変換装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態に係る電力変換装置を例示するブロック図である。
【図２】図２（ａ）および図２（ｂ）は、電力変換装置の動作を説明するための出力電流および出力電圧を表す模式的なグラフである。
【図３】第２の実施形態に係る電力変換装置を例示するブロック図である。
【図４】第３の実施形態に係る電力変換装置を例示するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係る電力変換装置を例示するブロック図である。
図１に示すように、本実施形態の電力変換装置１０は、整流平滑回路１２と、インバータ回路１４と、電流検出器１８ａと、電圧検出器１８ｂと、制御回路２０と、を備える。電力変換装置１０は、交流電源１から電力の供給を受けて、交流電源１とは異なる周波数の交流電圧に変換し、負荷２に供給する。電力変換装置１０は、容量性の負荷２に供給する電力の力率を改善するために、リアクトル１６を介して、負荷２に接続される。
【００１３】
負荷２は、電極間に誘電体を設けた構造を有している。電力変換装置１０は、高周波の交流電圧を、負荷２の誘電体および電極間に印加する。これによって、負荷２を有するオゾン発生装置は、電極間を通過する酸素をオゾンに転換させる。
【００１４】
整流平滑回路１２は、交流電圧を直流電圧に変換する。交流電源１から供給された交流電圧は、整流平滑回路１２によって、直流電圧に変換されてインバータ回路１４に供給される。
【００１５】
インバータ回路（電力変換回路）１４は、直流電圧を交流電圧に変換して、負荷２に電力を供給する。インバータ回路１４は、たとえばフルブリッジ回路を含む。インバータ回路１４は、制御回路２０によって制御された周波数の高周波の交流電圧を負荷２に供給する。インバータ回路１４の出力に、負荷２に応じた電圧に昇圧または降圧する変圧器を接続してもよい。
【００１６】
電流検出器１８ａは、インバータ回路１４の出力に設けられている。電流検出器１８ａは、インバータ回路１４が負荷２に供給している出力電流を検出して、電流検出値ｉとして制御回路２０に供給する。電流検出器１８ａは、たとえばホール素子を用いた検出器である。
【００１７】
電圧検出器１８ｂは、負荷２の両端電圧を検出するように接続されている。電圧検出器１８ｂは、負荷２の両端の電圧を検出して、電圧検出値ｖとして制御回路２０に供給する。電圧検出器１８ｂは、たとえば計器用変圧器等である。
【００１８】
後に詳述するように、電流検出器１８ａおよび電圧検出器１８ｂは、固有の検出遅れ時間をそれぞれ有する。ホール素子を用いた電流検出器の検出遅れ時間は、計器用変圧器を用いた電圧検出器の検出遅れ時間よりも顕著に遅いことが知られている。したがって、電流検出器１８ａが出力する電流検出値ｉは、実際の出力電流よりも検出遅れ時間分遅れた波形として取得される。制御回路２０側から見ると、電圧検出器１８ｂが出力する電圧検出値ｖに対して、検出遅れ時間に相当する位相遅れをもって電流検出値ｉが取得される。
【００１９】
制御回路２０は、有効電力演算回路２１と、有効電力補償回路２２と、無効電力演算回路２５と、ゲート信号生成回路２４と、を含む。
【００２０】
有効電力演算回路２１は、インバータ回路１４の電流検出値ｉおよび電圧検出値ｖを入力して、インバータ回路１４が負荷２に供給している有効電力値Ｐを計算する。
【００２１】
有効電力補償回路２２は、有効電力演算回路２１によって計算された有効電力値Ｐを補償するためのゲインＧを計算し、計算された有効電力値ＰにゲインＧを乗じて、補償された有効電力値Ｐ１を出力する。有効電力補償回路２２は、周波数指令値ｆに応じてゲインＧを計算する。周波数指令値ｆは、負荷に供給する有効電力に応じて決定される制御量である。インバータ回路１４から出力される出力電圧の周波数は、周波数指令値ｆに追従するように制御される。たとえば、負荷に供給する有効電力が大きいときには、周波数指令値ｆは高い値となり、負荷に供給する有効電力が小さいときには、周波数指令値ｆは低い値とされる。
【００２２】
なお、有効電力補償回路２２に入力する周波数の情報は、インバータ回路１４が出力する電圧の周波数が周波数指令値ｆに追従するので、出力電圧の実測値、たとえば電圧検出器１８ｂから出力される電圧検出値ｖを用いるようにしてもよい。
【００２３】
有効電力補償回路２２は、周波数指令値ｆが高いほどゲインＧが低くなるように設定されている。つまり、有効電力補償回路２２は、周波数が高いほど、計算された有効電力値Ｐをより小さい値に補償する。
【００２４】
ゲインＧの値は、電流検出器１８ａおよび電圧検出器１８ｂのそれぞれの検出遅れ時間が周波数によらず一定の場合には、次のように計算される。電流検出器１８ａおよび電圧検出器１８ｂの検出遅れ時間を、それぞれｔｄ１，ｔｄ２とすると、ゲインＧは、ｃｏｓ｛２×π×ｆ×（ｔｄ１−ｔｄ２）｝によって計算される。ただし、ｔｄ１＞ｔｄ２であるものとする。
【００２５】
電流検出器１８ａおよび電圧検出器１８ｂのそれぞれの検出遅れ時間が周波数依存性を有する場合には、電流検出値ｉと電圧検出値ｖとの周波数ｆにおける位相差θは、２×π×ｆ×（ｔｄ１−ｔｄ２）で計算されるので、検出遅れ時間ｔｄ１およびｔｄ２の周波数特性を取得等することによって、電流検出器１８ａおよび電圧検出器１８ｂの周波数特性を含めたゲインＧを計算することができる。
【００２６】
補償された有効電力値Ｐ１は、別に設定された有効電力指令値Ｐ＊とともに加減算器２３に入力される。加減算器２３は、有効電力指令値Ｐ＊と補償された有効電力値Ｐ１との偏差を出力する。出力された偏差は、ゲート信号生成回路２４に入力される。
【００２７】
無効電力演算回路２５は、電流検出値ｉを入力する。また、無効電力演算回路２５は、電流検出値ｉとインバータ回路１４が出力する電圧との位相差である位相情報θ０を入力する。無効電力演算回路２５は、電流検出値ｉおよび位相情報θ０にもとづいて、インバータ回路１４が負荷２に供給している無効電力値Ｑを計算する。なお、この例では、位相情報θ０は、ゲート信号生成回路２４によって生成されたものを入力するが、電圧検出器１８ｂによって検出される出力電圧と出力電流との位相差を計算することによって求めてもよい。
【００２８】
無効電力演算回路２５によって計算された無効電力値Ｑは、別に設定された無効電力指令値Ｑ＊とともに加減算器２６に入力される。加減算器２６は、計算された無効電力値Ｑと無効電力指令値Ｑ＊との偏差を出力する。出力された偏差は、ゲート信号生成回路２４に入力される。電力変換装置１０は、無効電力を０に制御することによって力率改善制御を行う。そのため、無効電力指令値Ｑ＊はあらかじめ０に設定されている。
【００２９】
ゲート信号生成回路２４は、入力された有効電力の偏差および無効電力の偏差にもとづいて、インバータ回路１４のスイッチング素子を駆動するゲート信号（制御信号）を生成する。また、ゲート信号生成回路２４は、加減算器２３，２６からの出力にもとづいて、インバータ回路１４が出力する出力電圧の周波数に関する情報を周波数指令値ｆとして出力する。さらに、ゲート信号生成回路２４は、加減算器２３，２６からの出力にもとづいて、インバータ回路１４が出力する出力電圧に対する出力電流の位相情報θ０を出力する。周波数指令値ｆは、有効電力補償回路２２に供給され、位相情報θ０は、無効電力演算回路２５に供給される。
【００３０】
本実施形態の電力変換装置１０の動作について、動作原理を含めて詳細に説明する。
図２（ａ）および図２（ｂ）は、電力変換装置の動作を説明するための出力電流および出力電圧を表す模式的なグラフである。
図２（ａ）には、力率が１の場合の出力電流、出力電圧および力率改善制御前の電流検出器１８ａの電流検出値ｉが示されている。
図２（ｂ）には、本実施形態の有効電力補償回路２２が機能しない場合に、電力変換装置が出力する出力電流、出力電圧および力率改善制御後の電流検出値ｉの時間変化が示されている。
いずれの図においても、縦軸が電流および電圧を表し、横軸が時間を表している。また、いずれの図においても、一点鎖線が出力電圧、実線が出力電流、破線が電流検出値ｉを表している。
【００３１】
図２（ａ）に示すように、力率が１の場合には、出力電流および出力電圧の位相は一致し、位相差は０である。しかし、電流検出器１８ａは、ホール素子等を用いているため、電圧検出器１８ｂよりも応答が遅い場合が多く、電流検出値ｉは、破線のように検出遅れ時間に相当する位相差θを生じて検出される。
【００３２】
図２（ｂ）に示すように、検出遅れ時間を含んでいる電流検出値ｉを用いて、無効電力を０にして力率を１にする力率改善制御を行うと、電力変換装置は、破線の電流検出値ｉを出力電圧の位相に一致するように制御する。したがって、有効電力補償回路２２を含まない制御回路では、出力電流は出力電圧よりもθだけ位相が進んでしまう。
【００３３】
つまり、力率が１になるように制御しているはずの制御回路は、力率ｃｏｓθ≠１となるように制御していることとなる。そこで、簡易的には、有効電力の計算値に特定の周波数のときのｃｏｓθを乗じることによって、位相差θによって生じる無効電力分で目減りした有効電力を補償することができる。
【００３４】
ここで、位相差θ＝２×π×ｆ×ｔｄであり、検出遅れ時間ｔｄが周波数ｆによらず一定であっても、位相差θは、周波数ｆに応じて変化する。そのため、計算された有効電力値Ｐに一定の係数を乗ずるのではなく、本実施形態では、出力電圧の周波数ｆに応じて計算される位相差θを用いてゲインＧを計算することとする。
【００３５】
電力変換装置１０が制御する出力電流は、電流検出値ｉであり、電流検出値ｉは位相差θだけ電圧検出値よりも進んでいる。つまり、電力変換装置１０が出力している出力電力は、皮相電力の大きさが、有効電力指令値Ｐ＊の大きさに一致するように制御されていることとなっており、本来出力すべき有効電力は、有効電力指令値Ｐ＊よりも小さい。そこで、計算された有効電力値Ｐに、力率ｃｏｓθに等しいゲインＧを乗ずることによって、計算された有効電力値Ｐを力率分小さくすることによって、有効電力指令値Ｐ＊の大きさに等しい有効電力を出力することができる。
【００３６】
すでに上述したように、電流検出器１８ａおよび電圧検出器１８ｂの検出遅れ時間が周波数依存性を有する場合には、それぞれの検出遅れ時間の周波数特性をあらかじめ取得して、たとえばテーブル形式等にして、有効電力補償回路２２に格納するようにしてもよい。
【００３７】
本実施形態の電力変換装置１０の効果について説明する。
本実施形態の電力変換装置１０では、周波数ｆに応じて補償された有効電力の計算値Ｐ１を出力する有効電力補償回路２２を有する制御回路２０を備えているので、電力変換装置１０が負荷２に供給する有効電力を、設定した有効電力指令値にほぼ一致させることが可能になる。
【００３８】
（第２の実施形態）
上述した実施形態の場合には、検出遅れ時間を見込んで有効電力の大きさを補償するが、無効電力の実際の検出値（計算値）は、位相遅れ分を含んだままである。つまり、電力変換装置１０が負荷２に供給している有効電力は、有効電力指令値Ｐ＊に一致するように制御されているが、０でない無効電力も負荷２に供給されている。そこで、本実施形態では、無効電力指令値をインバータ回路に設定された周波数に応じて補償することによって、力率をより１に近づけて負荷２に電力を供給できるようにする。
【００３９】
図３は、本実施形態に係る電力変換装置を例示するブロック図である。
図３に示すように、本実施形態の電力変換装置２１０は、上述の実施形態の場合の制御回路２０とは異なる制御回路２２０を備える。本実施形態では、他の構成要素は、上述の実施形態の場合と同一であり、同一の構成要素には、同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。
【００４０】
制御回路２２０は、有効電力補償回路２２２と、無効電力補償回路２２４と、を含む。有効電力補償回路２２２は、この例では、ゲート信号生成回路２４が生成する周波数指令値ｆを入力する。有効電力補償回路２２２は、有効電力演算回路２１によって計算された有効電力値Ｐに、出力電圧の周波数に応じたゲインＧ’を乗じて、補償された有効電力値Ｐ２として出力する。ゲインＧ’は、周波数指令値ｆの増加に応じて低下する特性を有する。
【００４１】
ゲインＧ’は、電流検出値および電圧検出値の検出遅れ時間ｔｄ１，ｔｄ２によって計算される位相差θにもとづいて計算される。電流検出器１８ａおよび電圧検出器１８ｂの検出遅れ時間ｔｄ１，ｔｄ２が周波数によらず一定の場合には、Ｇ’＝１／ｃｏｓθで計算される。θは、電流検出値ｉと電圧検出値ｖとの周波数ｆにおける位相差である。θ＝２×π×ｆ×（ｔｄ１−ｔｄ２）で計算される。
【００４２】
無効電力補償回路２２４は、この例では、ゲート信号生成回路２４が生成する周波数指令値ｆを入力する。無効電力補償回路２２４は、出力電圧の周波数指令値ｆに応じて補償された無効電力指令値Ｑ１＊を出力する。補償された無効電力指令値Ｑ１＊は、出力電圧の周波数ｆの増加に応じて大きくなるように設定されている。
【００４３】
なお、有効電力補償回路２２２および無効電力補償回路２２４に入力する周波数指令値ｆは、ゲート信号生成回路２４によって生成されたものに限らず、たとえば、インバータ回路１４が出力する出力電圧の周波数を検出、抽出したものを用いるようにしてもよい。
【００４４】
補償された有効電力値Ｐ２および補償された無効電力指令値Ｑ１＊を用いて、有効電力および無効電力の偏差を求めて、偏差にもとづいてゲート信号が生成される。
【００４５】
本実施形態の電力変換装置２１０の動作について説明する。
上述の他の実施形態で説明したように、電流検出値ｉおよび電圧検出値ｖを用いて無効電力を計算するので、無効電力指令値を０とすると、電力変換装置は、皮相電力の大きさが有効電力指令値Ｐ＊の大きさに一致するように出力電流および出力電圧を出力する。つまり、実際には、力率の低い出力を負荷２に供給することになる。
【００４６】
本実施形態の電力変換装置２１０は、無効電力指令値Ｑ１＊を周波数ｆ、つまり、位相差θに応じて補償する。無効電力指令値Ｑ１＊を周波数ｆが高いほど大きくなるように設定することによって、位相差θが大きいときに、より大きな無効電力指令値Ｑ１＊とすることができる。大きな無効電力指令値とすることによって、電力変換装置２１０が負荷２に供給する電力の実際の無効電力分を小さくすることができ、力率を１に近づけることができる。
【００４７】
補償された無効電力指令値Ｑ１＊と周波数ｆ（または位相差θ）との関係は、あらかじめ実験やシミュレーション等によって取得される。補償された無効電力指令値Ｑ１＊と周波数ｆ（または位相差θ）との関係は、たとえばテーブルにして制御回路２２０の記憶部（図示せず）に格納される。補償された無効電力指令値Ｑ１＊と周波数ｆ（または位相差θ）との関係を近似式にして、記憶部に格納してもよい。無効電力補償回路２２４は、周波数検出回路２２３から供給される周波数ｆを入力すると、記憶部にアクセスして、対応する無効電力指令値Ｑ１＊を抽出して出力する。
【００４８】
本実施形態では、無効電力指令値Ｑ１＊を０でない値に補償するので、有効電力を別に設定された有効電力指令値Ｐ＊とするために、有効電力の計算値も補償することが好ましい。この例では、ゲインＧ’として、１／ｃｏｓθとすることによって、周波数ｆが高くなるほど、ゲインＧ’を大きくすることができる。
【００４９】
本実施形態では、補償された無効電力指令値Ｑ１＊を用いるので、計算された有効電力値Ｐをそのまま用いると、出力に供給される有効電力が大きくなりすぎる。それは、計算される有効電力値Ｐが実際の有効電力値よりも力率ｃｏｓθ分だけ小さく計算されることによる。したがって、有効電力補償回路２２２は、計算された有効電力値Ｐに１／ｃｏｓθを乗ずることによって、ｃｏｓθ分小さくなった分を相殺することができる。
【００５０】
本実施形態の電力変換装置２１０の効果について説明する。
本実施形態の電力変換装置２１０では、周波数ｆに応じて補償された無効電力指令値Ｑ１＊を出力する無効電力補償回路２２４をさらに有する制御回路２２０を備えているので、電力変換装置２１０が負荷２に供給する電力の力率を１により近づける実質的な力率改善制御を行うことができる。したがって、電源系統の利用効率を向上させることができる。
【００５１】
（第３の実施形態）
上述したように、電流検出器１８ａおよび電圧検出器１８ｂは、固有の検出遅れ時間を有するので、それぞれの検出遅れ時間を直接補償するようにしても、負荷に供給する力率を１に近づけるように力率改善制御を行うことができる。
【００５２】
図４は、本実施形態に係る電力変換装置を例示するブロック図である。
図４に示すように、制御回路３２０は、電流検出器１８ａとの間に接続された遅延回路３２１を含む。また、制御回路３２０は、電圧検出器１８ｂとの間に接続された遅延回路３２２を含む。有効電力演算回路２１には、遅延回路３２１，３２２を介して電流検出値ｉおよび電圧検出値ｖが入力される。無効電力演算回路２５には、遅延回路３２１，３２２を介して、電流検出値ｉおよび電圧検出値ｖが入力される。
【００５３】
遅延回路３２１，３２２は、電流検出器１８ａおよび電圧検出器１８ｂのそれぞれの検出遅延時間にもとづいて、遅延時間が設定される。具体的には、遅延回路３２１，３２２の遅延時間は、電流検出器１８ａおよび電圧検出器１８ｂのそれぞれの遅延時間が一致するように設定される。電流検出器１８ａの遅延時間がｔｄ１、電圧検出器１８ｂの遅延時間がｔｄ２の場合であって、ｔｄ１＞ｔｄ２のときには、遅延回路３２１の遅延時間Ｄ１を０にして、遅延回路３２２の遅延時間Ｄ２をｔｄ１−ｔｄ２とする。
【００５４】
遅延回路３２１の遅延時間Ｄ１を０でない有限の値とする場合には、Ｄ２＝Ｄ１＋ｔｄ１−ｔｄ２とすればよい。なお、遅延時間Ｄ１，Ｄ２は、制御回路３２０の制御ループに影響を与えないように、十分小さい値とすることが好ましい。
【００５５】
遅延回路３２１，３２２によって、電力変換装置３１０から出力される実際の出力電流および出力電圧の位相差が、電流検出器１８ａおよび電圧検出器１８ｂから出力される電流検出値ｉおよび電圧検出値ｖの位相差と一致するようにすることができる。
【００５６】
上述の他の実施形態においても説明したように、電流検出器１８ａおよび電圧検出器１８ｂの検出遅れ時間は、周波数特性を有している場合がある。そのような場合には、その周波数特性に応じて、遅延回路３２１，３２２の遅延特性を設定するようにしてもよい。
【００５７】
本実施形態の電力変換装置では、電流検出器１８ａおよび電圧検出器１８ｂの検出遅れ時間自体を補償するので、制御回路３２０は、遅延時間が補償された出力電流および出力電圧を用いて、有効電力および無効電力を計算することができるので、電力変換装置は、力率を１に近づけて負荷に電力を供給することができる。
【００５８】
以上説明した実施形態によれば、高力率で運転できる電力変換装置を提供する。
【００５９】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明およびその等価物の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１  交流電源、２  負荷、１０，２１０，３１０  電力変換装置、１２  整流平滑回路、１４  インバータ回路、１６  リアクトル、２０  制御回路、２１  有効電力演算回路、２２，２２２  有効電力補償回路、２３，２６  加減算器、２４  ゲート信号生成回路、２５  無効電力演算回路、２２４  無効電力補償回路、３２１，３２２  遅延回路
【図１】
2020108243.tif 000003
【図２】
2020108243.tif 000004
【図３】
2020108243.tif 000005
【図４】
2020108243.tif 000006