(57)【要約】【課題】  一次電圧にひずみが生じ高調波成分が重畳した場合でも、一次電流の高調波成分を抑制できるコンバータ制御装置を提案する。【解決手段】  単相交流架線から変圧器を介して得た交流電力を直流電力に変換するコンバータ装置と、コンバータ装置の直流側の電圧が所定値となるようにコンバータ装置の交流側の電流を制御する制御部とをコンバータ制御装置に設け、制御部が、変圧器を介してコンバータ装置の交流側に印加される電圧の基本波成分及び高調波成分を合わせた電圧値に基づいてコンバータ装置の出力電圧を設定するようにした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
単相交流架線から変圧器を介して得た交流電力を直流電力に変換するコンバータ装置と、
前記コンバータ装置の直流側の電圧が所定値となるように前記コンバータ装置の交流側の電流を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、
前記変圧器を介して前記コンバータ装置の交流側に印加される電圧の基本波成分及び高調波成分を合わせた電圧値に基づいて前記コンバータ装置の出力電圧を設定する
ことを特徴とするコンバータ制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記コンバータ装置の交流側に印加される電圧の基本波成分を抽出する基本波成分抽出部と、
前記コンバータ装置の交流側に印加される電圧の前記基本波成分及び高調波成分を含む電圧値を抽出するフィルタ部と
を備え、
前記基本波成分抽出部により抽出された前記基本波成分に基づいて、前記コンバータ装置の直流側の電圧が前記所定値となるように、前記コンバータ装置の交流側の電流の目標値を算出し、
前記コンバータ装置の交流側の電流が目標値に追従するように算出した電圧値と、前記フィルタ部により抽出された前記電圧値とに基づいて前記コンバータ装置の出力電圧を設定する
ことを特徴とする請求項１に記載のコンバータ制御装置。
【請求項３】
前記フィルタ部は、
前記コンバータ装置を構成するスイッチング素子が動作する周波数よりも低い周波数成分の電圧値を抽出するローパスフィルタである
ことを特徴とする請求項２に記載のコンバータ制御装置。
【請求項４】
前記フィルタ部は、
前記コンバータ装置の交流側に印加される電圧の基本波成分と、当該基本波成分よりも高い周波数成分とを抽出するハイパスフィルタである
ことを特徴とする請求項２に記載のコンバータ制御装置。
【請求項５】
前記フィルタ部は、
前記コンバータ装置の交流側に印加される電圧の基本波成分を抽出する第１のバンドパスフィルタと、
前記基本波成分よりも高い周波数成分を抽出する少なくとも１つの第２のバンドパスフィルタと
を備え、
前記第１及び第２のバンドパスフィルタの各出力を加算することにより得られた前記電圧値を出力する
ことを特徴とする請求項２に記載のコンバータ制御装置。
【請求項６】
前記制御部は、
前記コンバータ装置の交流側に印加される電圧の基本波成分を抽出する基本波成分抽出部と、
前記コンバータ装置の交流側に印加される電圧から高調波成分を抽出する高調波成分抽出部と
を備え、
前記基本波成分抽出部により抽出された前記基本波成分の電圧値に基づいて、前記コンバータ装置の直流側の電圧が所定値となるように、前記コンバータ装置の交流側の電流の目標値を算出し、
前記コンバータ装置の交流側の電流が目標値に追従するように算出した電圧値と、前記基本波成分抽出部により抽出された前記基本波成分の電圧値、及び、前記高調波成分抽出部により抽出された前記高調波成分の電圧値を加算した電圧値とに基づいて、前記コンバータ装置の出力電圧を設定する
ことを特徴とする請求項１に記載のコンバータ制御装置。
【請求項７】
前記高調波成分抽出部は、
前記コンバータ装置の交流側に印加される電圧の前記基本波成分よりも高い周波数成分を抽出するハイパスフィルタである
ことを特徴とする請求項６に記載のコンバータ制御装置。
【請求項８】
前記高調波成分抽出部は、
前記コンバータ装置の交流側に印加される電圧の前記基本波成分よりも高い周波数成分を抽出するバンドパスフィルタを少なくとも１つ以上備え、
各前記バンドパスフィルタから出力される電圧を加算することにより得られた前記電圧値を出力する
ことを特徴とする請求項６に記載のコンバータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンバータ制御装置に関し、例えば、単相交流電力を直流電力に変換して鉄道車両に搭載された機器に給電する鉄道車両用のコンバータ制御装置に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、流き電区間を走行する鉄道車両の駆動方式として、変圧器を介して単相交流架線から単相交流電圧を受電し、受電した単相交流電圧をコンバータ装置及びインバータ装置により所望の周波数、大きさの電圧に変換して交流電動機などの機器を駆動する方式が広く用いられている。
【０００３】
かかる駆動方式において、コンバータ装置は、パルス幅変調（ＰＷＭ：Pulse Width
Modulation）に基づいて複数のスイッチング素子をオンオフ制御してコンバータ装置の交流側の電流（以下、二次電流という）を制御することで、コンバータ装置の直流側の電圧（以下、直流ステージ電圧という）が所定の値となるように駆動される。
【０００４】
なお、コンバータ装置の制御方式としては、例えば、特許文献１〜３のような制御方式が採用されている。具体的には、直流ステージ電圧がその目標値に追従するように二次電流の目標値を演算し、二次電流がその目標値に追従するように電流制御器にて交流電圧指令を演算する。そして、交流電圧指令と二次電圧の検出値または二次電圧に相当する正弦波状の電圧に基づいてコンバータ装置の出力電圧を演算し、出力電圧に基づいてスイッチング素子をオンオフ制御することで、所望の直流ステージ電圧を得るものである。
【０００５】
ところで、単相交流架線に流れる電流（以下、一次電流という）の高調波対策を考えた場合、二次電流は正弦波状であることが望ましい。そのため、従来技術では、二次電圧の基本波成分に同期した正弦波信号を基に二次電流の目標値を演算することで、二次電圧と二次電流の位相ずれに伴う高調波電流を抑制している。
【０００６】
通常、単相交流架線の電圧（以下、一次電圧という）は正弦波状であり、一次電圧を変圧器で降圧することにより得られる二次電圧も正弦波状となる。そのため、従来技術のように二次電圧の基本波成分に同期した正弦波信号を基に二次電流指令を演算することで、一次電流を正弦波状にすることができる。
【０００７】
しかしながら、架線系統に接続する発電機器や他の車両の影響により一次電圧にひずみが生じると、一次電圧は基本波成分だけでなく高調波成分が重畳した状態となる。このような場合、二次電流の目標値を二次電圧の基本波成分に同期させるだけでは二次電流を正弦波状に保つことができず、一次電流の高調波成分が増加してしまう。
【０００８】
例えば、海外の交流き電区間では，一次電圧の基本波成分に３次、５次、７次の高調波成分が重畳する場合があると規定されている区間もあり、鉄道車両用のコンバータ装置としては、一次電圧に高調波成分が重畳した場合においても一次電流を正弦波状に抑制できることが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平６−１９７４０２号公報
【特許文献２】特開２００５−３０４１５６号公報
【特許文献３】特開２０１０−１１５０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
一次電圧に重畳する高調波成分は、発生源の状態によって時々刻々と変化するため、その大きさや基本波成分との位相関係は一意に決まるのもではない。そのため、一次電圧の状態によらず二次電流を正弦波状とするには、二次電圧の基本波成分だけでなく高調波成分も含めてコンバータ装置の出力電圧を設定する必要がある。
【００１１】
これに対して、特許文献１〜３の制御方式では、一次電圧に高調波成分が重畳した場合についは考慮されておらず、一次電圧の状態によっては、一次電流の高調波成分が増加してしまう。特に、特許文献２の方法では、二次電圧の基本波成分に同期した正弦波信号を生成して二次電圧相当の信号を演算しているため、一次電圧に重畳した高調波成分を再現することは困難である。また、特許文献３の方法では、検出した二次電圧に対してフィルタ処理を施しており、一次電圧に含まれる高調波成分を正確に得ることができない。
【００１２】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、一次電圧にひずみが生じ高調波成分が重畳した場合でも、一次電流の高調波成分を抑制できるコンバータ制御装置を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
かかる課題を解決するため本発明においては、コンバータ制御装置において、二次電圧の基本波成分と高調波成分とを含む電圧値に基づいてコンバータ装置の出力電圧を設定するようにした。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、一次電圧に高調波成分が重畳した場合でも二次電流を正弦波状にすることができ、一次電流に重畳する高調波成分を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施の形態によるコンバータ制御装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】フィルタ部の構成例を示すブロック図である。
【図３】フィルタ部の構成例を示すブロック図である。
【図４】フィルタ部の構成例を示すブロック図である。
【図５】第２の実施の形態によるコンバータ制御装置の全体構成を示すブロック図である。
【図６】高周波成分抽出部の構成例を示すブロック図である。
【図７】高周波成分抽出部の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００１７】
（１）第１の実施の形態
図１は、第１の実施の形態による鉄道車両のコンバータ制御装置を示す。このコンバータ制御装置は、一次側の一端がパンタグラフ２を介して交流架線１に接続されると共に、一次側の他端が車輪３を介してレールに接続された変圧器４を備える。変圧器４は、交流架線１からパンタグラフ２を介して供給される交流電力を所定電力に変圧してコンバータ装置５に供給する。
【００１８】
コンバータ装置５は、複数のスイッチング素子を備えて構成され、これらスイッチング素子を制御部１０から与えられるゲート信号Ｓｇに従ってオンオフさせることにより、変圧器４から供給される交流電力を直流電力に変換する。コンバータ装置５の直流側は電圧を安定させるためのコンデンサ６を介して負荷装置７と接続される。
【００１９】
負荷装置７は、コンバータ装置５から出力される直流電力により駆動される装置であり、例えば直流電力を三相交流電力に変換するインバータ装置と交流電動機を組み合わせた装置や、ＡＰＳ（Auxiliary Power Supply）と呼ばれる補助電源装置及び照明などを組み合わせた装置である。負荷装置７の構成及び動作については説明を省略する。
【００２０】
一方、電圧検出器８は、交流架線１からパンタグラフ２を介して変圧器４に印加される交流電圧の電圧値を検出し、検出した電圧値を変圧器４の巻線比に基づいて変圧器４の二次電圧ｅｓに換算して制御部１０に送出する。また電流検出器９は、変圧器４の二次電流ｉｓを検出し、検出した二次電流ｉｓを制御部１０に送出する。
【００２１】
制御部１０は、電圧検出器８から与えられる二次電圧ｅｓと、電流検出器９から与えられる二次電流ｉｓとに基づいて、直流ステージ電圧（コンバータ装置５の直流側の電圧）を所定値（一定値）とするための二次電流指令ｉｓ＊を算出し、電流検出器９により検出される二次電流ｉｓが二次電流指令ｉｓ＊に追従するようにコンバータ装置５を駆動制御する。
【００２２】
詳細は後述するが、本コンバータ制御装置の特徴は、電圧検出器８から与えられる二次電圧ｅｓの基本波成分ｅｓｆに同期した正弦波信号Ｓｉｎを基に二次電流指令ｉｓ＊を算出し、二次電流ｉｓが二次電流指令ｉｓ＊に追従するように算出した交流電圧指令ｅ＊と、二次電圧ｅｓの基本波成分ｅｓｆ及び高調波成分を合わせた電圧値（後述するフィルタ二次電圧ｅｓ１）とに基づいてコンバータ装置５の出力電圧（コンバータ装置５の交流側の電圧）を設定することである。
【００２３】
これにより、実際の二次電圧に応じて二次電流ｉｓを正弦波状にするようにコンバータ装置５の出力電圧を設定することができるため、一次電圧にひずみが生じた場合でも二次電流ｉｓ及び一次電流を正弦波状にすることができる。
【００２４】
次に、制御部１０の詳細について説明する。電圧検出器８から出力された二次電圧ｅｓは、制御部１０のフィルタ部１１に与えられる。そしてフィルタ部１１は、電圧検出器８から与えられる二次電圧ｅｓから、当該二次電圧ｅｓの基本波成分及び高調波成分を抽出し、これらをフィルタ二次電圧ｅｓ１として第２の減算器１８に送出する。
【００２５】
また電圧検出器８から出力された二次電圧ｅｓは、制御部１０の基本波成分抽出部１２にも与えられる。そして基本波成分抽出部１２は、二次電圧ｅｓからその基本波成分ｅｓｆを抽出し、抽出した基本波成分ｅｓｆを正弦波生成部１３に送出する。
【００２６】
正弦波生成部１３は、基本波成分抽出部１２から与えられる基本波成分ｅｓｆに同期した正弦波信号Ｓｉｎを生成し、生成した正弦波信号Ｓｉｎを乗算器１５に送出する。このとき乗算器１５には、電流指令生成部１４から、直流ステージ電圧を所定値とするように演算された二次電流振幅指令Ｉｓ＊も与えられる。
【００２７】
かくして乗算器１５は、正弦波生成部１３から与えられる正弦波信号Ｓｉｎと、電流指令生成部１４から与えられる二次電流振幅指令Ｉｓ＊とを乗算することにより、変圧器４の二次電流ｉｓが追従すべき電流値でなる二次電流指令ｉｓ＊を生成し、生成した二次電流指令ｉｓ＊を第１の減算器１６に送出する。
【００２８】
第１の減算器１６は、乗算器１５から与えられる二次電流指令ｉｓ＊と、電流検出器９から与えられる二次電流ｉｓとに基づいて、二次電流指令ｉｓ＊から二次電流ｉｓ＊を減算することによりこれらの差分を算出し、算出した差分を二次電流偏差Δｉｓとして電流制御部１７に送出する。
【００２９】
電流制御部１７は、第１の減算器１６から与えられる二次電流偏差Δｉｓに基づいて、二次電流ｉｓを二次電流指令ｉｓ＊に追従させるためのフィルタ二次電圧ｅｓ１の補正値でなる交流電圧指令ｅ＊を生成し、生成した交流電圧指令値ｅ＊を第２の減算器１８に送出する。
【００３０】
かくして第２の減算器１８は、フィルタ二次電圧ｅｓ１から交流電圧指令ｅ＊を減算することによりコンバータ電圧指令ｅｃ＊を生成し、これをＰＷＭ演算部１９に送出する。
【００３１】
ＰＷＭ演算部１９は、第２の減算器１８から与えられるコンバータ電圧指令ｅｃ＊に基づいて、直流ステージ電圧を所定値とするように、当該コンバータ装置５を構成するスイッチング素子をオンオフ制御するためのゲート信号Ｓｇを生成し、生成したゲート信号Ｓｇをコンバータ装置５に出力する。
【００３２】
ここで、図２〜図４は、フィルタ部１１の具体的な構成例を示す。このうち図２は、フィルタ部１１をローパスフィルタ１１１で構成した構成例である。この場合、二次電圧ｅｓには、コンバータ装置５を構成するスイッチング素子のオンオフ動作に伴う高調波成分も変圧器４を介して重畳する。この高調波成分は一次電圧に含まれるものではないため、コンバータ装置５を制御する上では除去することが望ましい。そのためローパスフィルタ１１１としては、二次電圧ｅｓの基本波成分ｅｓｆと高調波成分とを合わせた電圧値を抽出でき、コンバータ装置５を構成するスイッチング素子のオンオフ動作に伴う周波数以上の高調波成分を除去（スイッチング素子が動作する周波数よりも低い周波数成分の電圧値を抽出）できるものを適用することが好ましい。
【００３３】
図３は、フィルタ部１１をハイパスフィルタ１１２で構成した構成例である。この場合、二次電圧ｅｓには検出誤差に伴う直流成分が重畳することも考えられる。二次電圧ｅｓに直流成分が重畳すると、それを基に演算したコンバータ電圧指令ｅｃ＊及びコンバータ装置５の出力電圧に直流成分が重畳する。コンバータ装置５の出力電圧に直流成分が重畳すると変圧器４を偏磁させてしまうため、直流成分は除去するのが望ましい。そのため、ハイパスフィルタ１１２としては、二次電圧ｅｓに含まれる直流成分を除去し、二次電圧ｅｓの基本波成分ｅｓｆと、当該基本波成分ｅｓｆよりも高い周波数の高調波成分とを抽出できるものを適用することが望ましい。
【００３４】
図４はフィルタ部１１を二次電圧ｅｓの基本波成分ｅｓｆを抽出するバンドパスフィルタと、高調波成分を抽出するバンドパスフィルタとで構成した構成例である。図４において、バンドパスフィルタ１１３は二次電圧ｅｓの基本波成分ｅｓｆを抽出するフィルタであり、バンドパスフィルタ１１４〜１１６はそれぞれ二次電圧の３次高調波、５次高調波又は７次高調波を抽出するフィルタである。
【００３５】
なお、図４では抽出する高調波成分を３次、５次及び７次としているが、この次数は本発明を限定するものではなく、さらに高次の高調波成分を抽出するバンドパスフィルタを含んでも良い。例えば、一次電圧に３次、５次及び７次の高調波成分が重畳することがあると規定されている場合、基本波成分ｅｓｆを抽出するバンドパスフィルタ１１３と、高調波成分を抽出するバンドパスフィルタ１１４〜１１６に二次電圧ｅｓを入力し、それぞれのバンドパスフィルタの出力を加算器１１７〜１１９で加算することでフィルタ部１１を構成することができる。
【００３６】
このような構成とすることで、規定された高調波成分を確実に検出でき、さらに二次電圧ｅｓを検出する際のノイズやコンバータ装置５のオンオフ動作に伴う高調波成分、二次電圧ｅｓの検出誤差に伴う直流成分の影響を排除することができる。
【００３７】
以上の本実施の形態のコンバータ制御装置によれば、二次電圧ｅｓの基本波成分ｅｓｆと高調波成分を合わせた電圧値（フィルタ二次電圧ｅｓ１）を基にコンバータ装置５の出力電圧を設定するため、一次電圧にひずみが生じた場合でも一次電流の高調波成分を抑制することができる。また二次電圧ｅｓの基本波成分ｅｓｆに同期した正弦波信号Ｓｉｎに基づいて二次電流指令ｉｓ＊を演算するため、従来技術と同様に二次電圧と二次電流の位相ずれに伴うひずみを抑制することもできる。
【００３８】
なお鉄道における交流き電方式は国内外を問わず広く敷設されており、国内では50〔Hz〕、60〔Hz〕、海外ではさらに16.8〔Hz〕、25〔Hz〕と複数の周波数が採用されている。通常、それぞれの周波数を基本波とする一次電圧が車上の変圧器に印加されるが、き電区間の状態によっては一次電圧に高調波成分が重畳しひずみを生じる場合がある。このような条件下においても、一次電流を正弦波状に保つことは高調波対策の観点から望ましいことである。本実施の形態のコンバータ制御装置は、一次電圧に高調波が重畳した場合でも一次電流の高調波成分を抑制することができ、また、本実施の形態によるコンバータ制御装置は交流き電の周波数に依存しないため、国内外を問わず交流き電区間を走行する車両全般に対して有用である。
【００３９】
（２）第２の実施の形態
図１との対応部分に同一符号を付して示す図５は、第２の実施の形態による鉄道車両のコンバータ制御装置を示す。このコンバータ制御装置が第１実施例と異なる点は、フィルタ部１１（図１）に代えて二次電圧ｅｓの高調波成分ｅｓｈを抽出する高調波成分抽出部２１が制御部２０に設けられている点と、制御部２０が、二次電圧ｅｓの基本波成分ｅｓｆと二次電圧ｅｓの高調波成分ｅｓｈとを加算した二次電圧（以下、これを高調波成分重畳二次電圧と呼ぶ）ｅｓ２を用いてコンバータ電圧指令ｅｃ＊を演算する点である。
【００４０】
この場合、制御部２０の高調波成分抽出部２１には、電圧検出器８から上述の二次電圧ｅｓが与えられる。高調波成分抽出部２１は、この二次電圧ｅｓから高調波成分ｅｓｈを抽出し、抽出した高調波成分ｅｓｈを加算器２２に出力する。このとき加算器２２には、基本波成分抽出部１２から出力された基本波成分ｅｓｆも与えられる。
【００４１】
かくして加算器２２は、高調波成分抽出部２１から与えられる高調波成分ｅｓｈと、基本波成分抽出部１２から与えられる基本波成分ｅｓｆとを加算することにより二次電圧ｅｓの基本波成分ｅｓｆと高調波成分ｅｓｈとを合わせた高調波成分重畳二次電圧ｅｓ２を生成する。そして加算器２２は、このようにして生成した高調波成分重畳二次電圧ｅｓ２を第２の減算器１８に出力する。
【００４２】
第２の減算器１８は、加算器２２より与えられる高調波成分重畳二次電圧ｅｓ２から、電流制御部より与えられる交流電圧指令値ｅ＊を減算することによりコンバータ電圧指令ｅｃ＊を生成し、これをＰＷＭ演算部１９に出力する。
【００４３】
かくしてＰＷＭ演算部１９は、第２の減算器１８から与えられるコンバータ電圧指令ｅｃ＊に基づいて、直流ステージ電圧を所定値とするように、当該コンバータ装置５を構成するスイッチング素子をオンオフ制御するためのゲート信号Ｓｇを生成し、生成したゲート信号Ｓｇをコンバータ装置５に出力する。
【００４４】
ここで、図６及び図７は、高調波成分抽出部２１の構成例を示す。このうち図６は、高調波成分抽出部２１をハイパスフィルタ２１１で構成した構成例である。この場合、二次電圧ｅｓには、検出誤差に伴う直流成分が重畳することも考えられる。二次電圧ｅｓに直流成分が重畳すると、それを基に演算したコンバータ電圧指令ｅｃ＊及びコンバータ装置５の出力電圧に直流成分が重畳する。コンバータ装置５の出力電圧に直流成分が重畳すると変圧器４を偏磁させてしまうため、直流成分は除去するのが望ましい。そのため、ハイパスフィルタ２１１としては、二次電圧ｅｓに含まれる直流成分を除去し、二次電圧ｅｓの高調波成分を含む電圧値を抽出できるように構成されたものを適用するのが好ましい。
【００４５】
図７は、高調波成分抽出部２１を二次電圧ｅｓの高調波成分を抽出するバンドパスフィルタで構成した構成例である。図７において、バンドパスフィルタ２１２〜２１４はそれぞれ二次電圧の３次高調波、５次高調波及び７次高調波を抽出するフィルタである。
【００４６】
なお、図７では抽出する高調波成分を３次、５次、７次としているが、この次数は本発明を限定するものではなく、更に高次の高調波成分を抽出するバンドパスフィルタを含んでも良い。例えば、一次電圧に３次、５次及び７次の高調波成分が重畳することがあると規定されている場合、それらの高調波成分を抽出するバンドパスフィルタ２１２〜２１４に二次電圧ｅｓを入力し、それぞれのバンドパスフィルタの出力を加算器２１５、２１６で足し合わせることで高調波成分抽出部２１を構成することができる。
【００４７】
このような構成とすることで、規定された高調波成分を確実に検出でき、さらに検出時のノイズやコンバータ装置のオンオフ動作に伴う高調波成分、二次電圧の検出誤差に伴う直流成分の影響を排除することができる。
【００４８】
以上のような本実施の形態のコンバータ制御装置によれば、二次電圧ｅｓの基本波成分ｅｓｆと高調波成分ｅｓｈを合わせた高周波成分重畳二次電圧ｅｓ２を基にコンバータ装置５の出力電圧を設定することができ、一次電圧にひずみが生じた場合でも一次電流の高調波成分を抑制することができる。また二次電圧ｅｓの基本波成分ｅｓｆに同期した正弦波信号Ｓｉｎに基づいて二次電流指令ｉｓ＊を演算することで、従来技術と同様に二次電圧と二次電流の位相ずれに伴うひずみを抑制することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、種々の構成を有する鉄道車両用のコンバータ制御装置に広く適用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１……単相交流架線、２……パンタグラフ、３……車輪、４……変圧器、５……コンバータ装置、６……コンデンサ、７……負荷装置、８……電圧検出器、９……電流検出器、１０，２０……制御部、１１……フィルタ部、１２……基本波成分抽出部、１３……正弦波生成部、１４……電流指令生成部、１５……乗算器、１６……第１減算器、１７……電流制御部、１８……第２の減算器、１９……ＰＷＭ演算部、２１……高調波成分抽出部、２２，１１７〜１１９，２１５，２１６……加算器、１１１……ローパスフィルタ、１１２，２１１……ハイパスフィルタ、１１３〜１１６，２１２〜２１４……バンドパスフィルタ、ｅ＊……交流電圧指令、ｅｓ……二次電圧、ｅｓｆ……基本波成分、ｅｓｈ……高調波成分、ｅｓ３ｒｄ……３次の高調波成分、ｅｓ５ｔｈ……５次の高調波成分、ｅｓ７ｔｈ……７次の高調波成分、ｅｓ１……フィルタ二次電圧、ｅｓ２……高調波成分重畳二次電圧、Ｉｓ＊……二次電流振幅指令、ｉｓ＊……二次電流指令、ｉｓ……二次電流、Δｉｓ……二次電流偏差、ｅｃ＊……コンバータ電圧指令、Ｓｇ……ゲート信号、Ｓｉｎ……正弦波信号。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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