(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源の交流電力を直流電力に変換する順変換器と、前記直流電力を交流電力に変換する逆変換器と、前記順変換器と前記逆変換器との間に設けた前記直流電力を充電および放電するコンデンサと、前記逆変換器から前記交流電力を供給されて駆動または、前記逆変換器と前記順変換器を通して前記電源に前記交流電力を回生する回転電機とを備えるシステムを制御する電力変換器の制御装置であって、前記逆変換器を制御する逆変換器制御部と、前記順変換器を制御する順変換器制御部を有し、
前記回転電機を含む伝達系の振動周波数による軸振動成分を打ち消すための振動補正値を演算する振動抑制制御部を有し、前記逆変換器制御部は、前記振動補正値で補正された指令値に基づいて動作するものであり、
前記振動抑制制御部によって変動する前記電源の交流電力を抑制するための変動補正値を演算する出力補償制御部を有し、前記順変換器制御部は、前記変動補正値で補正された指令値に基づいて動作するものであることを特徴とする電力変換器の制御装置。 
【請求項２】
請求項１において、前記出力補償制御部は、変動補正値として、電力指令と前記電源が入出力する電力との偏差を抑制するための補正値を、前記順変換器制御部に出力することを特徴とする電力変換器の制御装置。
【請求項３】
請求項１において、前記出力補償制御部は、変動補正値として、前記逆変換器と前記回転電機間の交流電力の変動を抑制するための信号に基づいて補正値を演算することを特徴とする電力変換器の制御装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかにおいて、前記コンデンサの電圧を電圧検出値として出力する電圧検出センサを備え、前記逆変換器制御部は、前記電圧検出値に基づき指令を出力することを特徴とする電力変換器の制御装置。
【請求項５】
請求項１において、前記順変換器制御部は、電流指令を出力する電圧制御部と、前記電流指令に応じて電圧指令を出力する電流制御部を含み、前記電圧制御部は前記変動補正値に基づいて制御を行うことを特徴とする電力変換器の制御装置。
【請求項６】
電源の交流電力を直流電力に変換する順変換器と、前記直流電力を交流電力に変換する逆変換器と、前記順変換器と前記逆変換器との間に設けた前記直流電力を充電および放電するコンデンサと、前記逆変換器から前記交流電力を供給されて駆動または、前記逆変換器と前記順変換器を通して前記電源に前記交流電力を回生する回転電機とを備える電力変換システムであって、前記逆変換器を制御する逆変換器制御部と、前記順変換器を制御する順変換器制御部を有し、
前記回転電機を含む伝達系の振動周波数による軸振動成分を打ち消すための振動補正値を演算する振動抑制制御部を有し、前記逆変換器制御部は、前記振動補正値で補正された指令値に基づいて動作するものであり、
前記振動抑制制御部によって変動する前記電源の交流電力を抑制するための変動補正値を演算する出力補償制御部を有し、前記順変換器制御部は、前記変動補正値で補正された指令値に基づいて動作するものであることを特徴とする電力変換システム。 
【請求項７】
請求項５記載の電力変換システムを含んだ圧縮機駆動システムであって、前記回転電機を動力源とする圧縮機を備えることを特徴とする圧縮機駆動システム。
【請求項８】
請求項５の電力変換システムを含んだフライホイール発電システムであって、前記回転電機を動力源とするフライホイールを備え、前記回転電機は、前記電力変換器により駆動される、または前記電力変換器に電力を回生することを特徴とするフライホイール発電システム。
【請求項９】
電源の交流電力を直流電力に変換する順変換器と、前記直流電力を交流電力に変換する逆変換器と、前記順変換器と前記逆変換器との間に設けた前記直流電力を充電および放電するコンデンサと、前記逆変換器から前記交流電力を供給されて駆動または、前記逆変換器と前記順変換器を通して前記電源に前記交流電力を回生する回転電機とを備えるシステムを制御する電力変換器用の制御方法であって、
前記回転電機を含む伝達系の振動周波数による軸振動成分を打ち消すための振動補正値を振動抑制制御部で演算し、前記振動補正値で補正された指令値に基づいて逆変換器制御部が逆変換器を制御し、
前記振動抑制制御部によって変動する前記電源の交流電力を抑制するための変動補正値を出力補償制御部で演算し、前記変動補正値で補正された指令値に基づいて順変換器制御部が前記順変換器を制御する電力変換器用の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換器の制御装置、電力変換システム、圧縮機駆動システム、フライホイール発電システム、及び、電力変換器の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機を可変速駆動し、ファン、ポンプ、圧縮機などの負荷を運転する回転電機駆動システムにおいては、交流電源の周波数と電力を制御できる電力変換器が一般的に用いられる。この電力変換器は、電源の交流電力を順変換器で直流電力に変換し、その直流電力を逆変換器により交流電力に変換して回転電機に供給する。順変換器では直流電圧を一定にする制御が行われ、逆変換器では回転電機の回転数や出力の制御が行われる。
【０００３】
近年の電力変換器による回転電機駆動システムでは、負荷が持つエネルギーを有効利用するため、回転電機の回転速度やトルクを制御することで、電力変換器を通して交流電源にエネルギーを回生する動作が行われる場合がある。このとき、交流電源から供給、または交流電源に回生する電力は回転電機の回転速度とトルクに比例する。
【０００４】
このような回転電機で負荷を駆動するシステムのように、共振系を有する二慣性系または多慣性系の駆動系では、特定周波数の振動成分が発生する場合がある。この振動の周波数である固有周波数は機器に固有のものであり、電力変換器駆動では、この固有周波数の振動がシステムに悪影響を与えないように制御することが必要となる。
【０００５】
前記の振動成分を抑制する技術として、例えば、特開２００４ー１８７３８０号公報には、電動機平均速度信号を微分した信号に電動機部の慣性時定数を乗じた電動機加速トルク信号から慣性制御信号を演算し、慣性制御信号信号と電動機加速トルク信号との偏差信号からトルク指令補償信号を演算し、トルク指令信号とトルク指令補償信号の和であるトルク指令に従った電動機トルクとなるように電動機の電流を制御する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４ー１８７３８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の従来技術では、トルク指令補償信号を演算し、トルク指令信号とトルク指令補償信号の和であるトルク指令に従った電動機トルクで電動機の電流を制御するので、振動成分を抑制できるものの、その振動の抑制に際して、回転電機のトルクを変動させるため、その変動に合わせて交流電源から供給、または交流電源に回生する電力が変動してしまうことが問題となる。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、駆動系の振動抑制と、交流電源から供給、または交流電源に回生する電力の変動抑制を両立することが可能な電力変換器の制御装置、電力変換システム、圧縮機駆動システム、フライホイール発電システム、電力変換器の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明では、電源の交流電力を直流電力に変換する順変換器と、前記直流電力を交流電力に変換する逆変換器と、前記順変換器と前記逆変換器との間に設けた前記直流電力を充電および放電するコンデンサと、前記逆変換器から前記交流電力を供給されて駆動または、前記逆変換器と前記順変換器を通して前記電源に前記交流電力を回生する回転電機とを備えるシステムを制御することにおいて、前記逆変換器を制御する逆変換器制御部と、前記順変換器を制御する順変換器制御部を有し、前記回転電機を含む伝達系の振動周波数による軸振動成分を打ち消すための振動補正値を演算する振動抑制制御部を有し、前記逆変換器制御部は、前記振動補正値で補正された指令値に基づいて動作するものであり、前記振動抑制制御部によって変動する前記電源の交流電力を抑制するための変動補正値を演算する出力補償制御部を有し、前記順変換器制御部は、前記変動補正値で補正された指令値に基づいて動作するように構成した。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、駆動系の振動抑制と、交流電源から供給、または交流電源に回生する電力の変動抑制を両立することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電力変換器用の制御装置の構成例を示すとともに、電力変換器、回転電機との関連を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る電力変換器用の制御装置の効果例を詳細に示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る電力変換器用の制御装置の構成例を示すとともに、電力変換器、回転電機との関連を示す図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る電力変換器用の制御装置の構成例を示すとともに、電力変換器、回転電機との関連を示す図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る電力変換器用の制御装置の構成例を示すとともに、電力変換器、回転電機との関連を示す図である。
【図６】本発明の第６実施形態に係る圧縮機駆動システムの構成例を示す図である。
【図７】本発明の第７実施形態に係るフライホイール発電システムの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本願の発明を実施するための形態（以下、「実施形態」と称す）を、図面を参照して説明する。
【００１３】
（第１実施形態）＜第１実施形態の構成と動作の概要＞
本発明の第１実施形態に係る電力変換器用の制御装置を図１を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の第１実施形態に係る電力変換器用の制御装置８Ａの構成例を示すとともに、順変換器２とコンデンサ３と逆変換器４とからなる電力変換器５と回転電機６との関連を示す図である。
【００１５】
＜第１実施形態に係る回転電機駆動システムの構成＞
まず、電力変換器５を用いた回転電機６の駆動システム（回転電機駆動システム）の構成と動作について説明する。
【００１６】
図１において回転電機駆動システムは、交流電源１、交流電源１が入出力する交流電力を直流電力に変換する順変換器２、直流電力を充電および放電するコンデンサ３、直流電力を任意の周波数を有する交流電力に変換する逆変換器４、逆変換器４から電力の供給を受ける回転電機６、回転電機６と回転軸７を介して機械的に接続されている負荷１００、順変換器２と逆変換器４を制御する制御装置８Ａで構成される。なお、交流電源１は電力系統などの商用周波数を有する交流の電源のほか、蓄電池などの直流電源から逆変換器を介して交流電力が出力されるシステムでも良い。
【００１７】
電流検出センサ１０は交流電源１と順変換器２間の三相交流電流を検出し、制御装置８Ａにそれらの信号を送る。電圧検出センサ１１は交流電源１と順変換器２間の三相交流電圧を検出し、制御装置８Ａにそれらの信号を送る。電圧検出センサ１２はコンデンサ３の端子間の直流電圧（コンデンサ端子間直流電圧ＶＤＣ（ｔ））を検出し、制御装置８Ａに信号を送る。電流検出センサ１３は逆変換器４と回転電機６間の三相交流電流を検出し、制御装置８Ａにそれらの信号を送る。
【００１８】
回転電機６は、前記交流（電圧）電力により所定の回転速度（回転数／単位時間）と出力電圧（電力）で駆動される。すなわち、回転電機６は回転電機トルクＴＭ（ｔ）で駆動され、機械エネルギーの授受により、負荷１００は負荷トルクＴＬＯＡＤ（ｔ）で動作する。回転速度検出センサ１４は、回転電機６の回転を検出して、その信号ω（回転速度情報）を制御装置８Ａに送る。
【００１９】
ここで、交流電源１は入出力電力ＰＡＣ（ｔ）で応答する。
【００２０】
＜制御装置８Ａの構成と動作の概要＞
図１において、制御装置（電力変換器用の制御装置）８Ａは、３相／２相変換器８０、８１、制御指令発生器８２、８７、振動抑制制御器８３、電流制御器８４、９０、２相／３相変換器８５、９１、ＰＷＭ（パルス幅変調：Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）８６、９２、出力補償制御器８８、電圧制御器８９を備えて構成されている。
【００２１】
電流検出センサ１０と電圧検出センサ１１で検出した三相交流値は３相／２相変換器８０で、電流検出センサ１３で検出した三相交流値は３相／２相変換器８１で、２軸成分に変換される。
【００２２】
ここで、図１において、制御装置８Ａの各機能は制御ブロックで示されているが、これらは、各機能が各々異なる制御回路で構成されても良く、また、電子計算機におけるソフトウエアとして機能しても良い。
【００２３】
制御指令発生器８２は、トルク指令Ｔ（ｔ）*に基づいて、逆変換器４が直流電圧（電力）を交流に変換する基となる制御指令（制御指令値）を発生して出力する。制御指令は、回転電機６の出力、回転速度、トルク等の指令値に基づいて演算し、回転電機６がトルク指令Ｔ（ｔ）*を出力するように、電流の指令値として出力する。
【００２４】
振動抑制制御器８３は、回転速度検出センサ１４が出力する回転速度情報を入力し、この入力信号から特定周波数成分を抽出する。この特定周波数成分は、回転電機６と回転軸７と負荷１００の駆動系で発生する固有周波数に設定する。この固有周波数の振動成分を抑制するように、振動抑制制御器８３の出力のゲインと位相を調整し、電流補正値として出力する。ここで、振動抑制制御器８３は電流制御器８４に対するので電流補正値を出力しているが、異なる構成のシステムでは振動を抑制するのであれば他の形式の補正値でも良く、総称して振動補正値を称する。
【００２５】
電流制御器８４は、３相／２相変換器８１の出力する電流信号と、振動抑制制御器８３の電流補正値を参照し、制御指令発生器８２の出力する電流指令値を適正な電圧に演算して、電圧指令値を出力する。
【００２６】
２相／３相変換器８５によって電流制御器８４の出力する２軸の電圧指令値が３相の電圧指令値に変換されて制御パルス発生器８６に入力し、ＰＷＭにより逆変換器４へのゲートパルス信号を出力する。逆変換器４はゲートパルス信号を受け、ＩＧＢＴ等のスイッチング素子がスイッチングすることで、指令に応じた電圧を出力する。
【００２７】
以上のような制御系により、回転電機６と回転軸７と負荷１００の駆動系の固有周波数による振動を抑制しつつ、回転電機の出力、回転速度、トルク等を所望の値に制御することができる。
【００２８】
一方、制御指令発生器８７は、コンデンサ端子間直流電圧ＶＤＣが目標直流電圧ＶＤＣ＊となるように、順変換器２が交流電圧（電力）を直流に変換する基となる制御指令（制御指令値）を発生して出力する。制御指令はコンデンサ３の電圧の指令値に基づいて演算し、電圧の指令値として出力する。
【００２９】
出力補償制御器８８は、電圧制御器８９に与える直流電圧指令の補正分を出力する。３相／２相変換器８０の出力する２軸成分の信号に基づいて、交流電源１が出力する有効電力を検出し、ローパスフィルタやフーリエ変換等を用いて出力変動を抑制したいある特定の周波数成分を抽出する。この周波数成分は、振動抑制制御により逆変換器４で変動する有効電力の周波数領域が設定される。ここで、出力補償制御器８８は電圧制御器８９に対するので直流電圧指令の補正分を出力しているが、異なる構成のシステムでは交流電源１の変動を抑制するのであれば他の形式の補正値でも良く、総称して変動補正値を称する。
【００３０】
電圧制御器８９は、電圧検出センサ１２の検出した直流電圧の検出信号と、出力補償制御器８８の出力信号を参照し、制御指令発生器８７からの制御指令を適正な電流に演算して、電流指令値を出力する。
【００３１】
電流制御器９０は、３相／２相変換器８０の出力する電流信号を参照し、電圧制御器８９の出力する電流指令値を適正な電圧に演算して、電圧指令値を出力する。
【００３２】
２相／３相変換器９１によって電流制御器９０の出力する２軸の電圧指令値が３相の電圧指令値に変換されて制御パルス発生器９２に入力し、ＰＷＭにより順変換器２へのゲートパルス信号を出力する。順変換器２はゲートパルス信号を受け、ＩＧＢＴ等のスイッチング素子がスイッチングすることで、指令に応じた電圧を出力する。
【００３３】
以上のような制御系により、交流電源１と順変換器２間の交流電力の変動が抑制されるように、コンデンサ３間の端子電圧を順変換器２によって制御することができる。
【００３４】
＜第１実施形態の動作の説明＞
次に、第１実施形態の効果について、図２（ａ）〜（ｅ）を用いて説明する。図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は、それぞれトルク指令Ｔ（ｔ）*、回転電機トルクＴＭ（ｔ）、負荷トルクＴＬＯＡＤ（ｔ）、コンデンサ端子間の直流電圧ＶＤＣ（ｔ）、および交流電源の入出力電力ＰＡＣ（ｔ）の波形図であり、実線は本実施形態、破線は比較例によるものである。ここで、「比較例」とは、軸振動の抑制制御機能を設けているが、交流電力変動の抑制制御機能を設けずに、順変換器２を制御している例である。
【００３５】
図２（ａ）に示されているように、時刻ｔ１０において、制御装置８Ａの制御指令発生器８２がステップ状のトルク指令に基づいた信号を電流制御器８４に入力した場合、図２（ｂ）に示されているように、回転電機６の回転電機トルクＴＭ（ｔ）は単純な一次遅れとならない。負荷１００に加わる負荷トルクＴＬＯＡＤ（ｔ）は、回転電機６のトルクが回転軸７を介して伝わることで発生する。このとき、負荷トルクＴＬＯＡＤ（ｔ）には駆動系の固有周波数の周期で振動が発生する。この周期の振動を抑制するように振動抑制制御器８３が補正信号を電流制御器８４に出力するため、図２（ｃ）に示されているように負荷トルクＴＬＯＡＤ（ｔ）には駆動系の固有周波数の周期の振動がほとんど発生しない。しかし、振動抑制制御器８３の補正信号の影響で図２（ｂ）に示されているように回転電機トルクＴＭ（ｔ）は単純な一次遅れとならず、変動が発生する。
【００３６】
比較例によれば、図２（ｄ）に示されているように、コンデンサ端子間の直流電圧ＶＤＣ（ｔ）が一定となるように順変換器２を制御しているため、直流電圧ＶＤＣ（ｔ）は回転電機トルクＴＭ（ｔ）が変動してもほぼ一定となる。回転電機の出力はトルクと回転速度に比例するため、交流電源１の入出力電力と回転電機６のトルクは比例する。そのため、図２（ｂ）、（ｅ）に示されているように、交流電源の入出力電力ＰＡＣ（ｔ）は回転電機トルクＴＭ（ｔ）と近い特性を示す。したがって、軸振動抑制制御によって回転電機トルクＴＭ（ｔ）が変動すると交流電源の入出力電力ＰＡＣ（ｔ）も変動してしまう。
【００３７】
一方、本実施形態によれば、出力補償制御器８８によって交流電源１と順変換器２間の交流電力の変動が抑制されるように制御するため、図２（ｄ）に示されているように、コンデンサ端子間の直流電圧ＶＤＣ（ｔ）は、交流電源の入出力電力ＰＡＣ（ｔ）の変動を抑制するように変動する。それにより、図２（ｅ）に示されているように、交流電源の入出力電力ＰＡＣ（ｔ）の変動は抑制される。
【００３８】
以上のように、駆動系の振動抑制と、交流電源から供給、または交流電源に回生する電力の変動抑制を両立することが可能となる。
【００３９】
（第２実施形態）（制御指令値と測定値の差分で出力変動の抑制制御）
次に、本発明の第２実施形態に係る電力変換器用の制御装置を、図３を参照して説明する。第１実施形態に対する変形例では、第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。よって、第２実施形態等の他の実施形態において説明が省略された部分は、第１実施形態と同様である。
【００４０】
図３は、本発明の第２実施形態に係る電力変換器用の制御装置８Ｂの構成例を示すとともに、順変換器２とコンデンサ３と逆変換器４とからなる電力変換器５と回転電機６との関連を示す図である。
【００４１】
図３において、図１との相違は、電力変換器用の制御装置８Ｂにおける出力補償制御器８８Ｂである。
【００４２】
すなわち、出力補償制御器８８Ｂは、制御指令発生器８２の指令値信号と、３相／２相変換器８０の出力する２軸成分の信号から算出される有効電力との差分に基づいて、電圧制御器８９に補正信号を出力する。
【００４３】
このような構成をとることで、ローパスフィルタ等を用いて交流電源１が出力する有効電力の変動を抽出する必要がなくなるため、出力補償制御器８８Ｂの構成が簡単になり、かつ、出力変動を抑制する周波数範囲が広くなる。
【００４４】
（第３実施形態）（回転電機側の測定値から交流電源の出力変動補償）
次に、本発明の第３実施形態に係る電力変換器用の制御装置を、図４を参照して説明する。
【００４５】
図４は、本発明の第３実施形態に係る電力変換器用の制御装置８Ｃの構成例を示すとともに、順変換器２とコンデンサ３と逆変換器４とからなる電力変換器５と回転電機６との関連を示す図である。
【００４６】
図４において、図１との相違は、交流電源１と順変換器２間の電圧検出センサ１１を無くし、新たに逆変換器４と回転電機６間に電圧検出センサ１５を備えていること、出力補償制御器８８Ｃの入力を３相／２相変換器８１Ｃの出力としていることである。
【００４７】
すなわち、出力補償制御器８８Ｃは３相／２相変換器８１Ｃの出力する２軸成分の電流信号と電圧信号に基づいて、逆変換器４と回転電機６間の有効電力を検出し、ローパスフィルタやフーリエ変換等を用いて出力変動を抑制したいある特定の周波数成分を抽出する。
【００４８】
なお、第３実施形態を示す図４において、上記の相違点以外については、第１実施形態で示した図１と同様であるので、重複する説明は省略する。
【００４９】
図４の構成をとることにより、振動抑制制御器８３に起因する有効電力の変動成分を交流電源１と順変換器２から抽出しなくてよい。このことにより、振動抑制制御に起因する出力変動の周波数成分と、交流電源１に起因する出力変動の周波数成分を分離できるため、振動抑制制御に起因する出力変動を効果的に抑制できる。
【００５０】
（第４実施形態）（第1実施形態＋直流電圧変動補償）
次に、本発明の第４実施形態に係る電力変換器用の制御装置を、図５を参照して説明する。
【００５１】
図５は、本発明の第４実施形態に係る電力変換器用の制御装置８Ｄの構成例を示すとともに、順変換器２とコンデンサ３と逆変換器４とからなる電力変換器５と回転電機６との関連を示す図である。
【００５２】
図５において、図１との相違は、電力変換器用の制御装置８Ｄにおける電流制御器８４Ｄである。
【００５３】
すなわち、電流制御器８４Ｄは３相／２相変換器８１の出力する電流信号と、振動抑制制御器８３の電流補正値に加え、電圧検出センサ１２の検出した直流電圧の検出信号を参照し、制御指令発生器８２の出力する電流指令値を適正な電圧に演算して、電圧指令値を出力する。
【００５４】
なお、第４実施形態を示す図５において、電流制御器８４Ｄ以外については、第１実施形態で示した図１と同様であるので、重複する説明は省略する。
【００５５】
第４実施形態において、直流電圧の検出信号が増加した場合、電流制御器８４Ｄの電圧指令値への補正分を負の方向へ大きくすることで、直流電圧増加により逆変換器４が回転電機６に出力する交流電力の増加分を抑制する。
【００５６】
逆に、直流電圧の検出信号が減少した場合、電流制御器８４Ｄの電圧指令値への補正分を正の方向へ大きくすることで、直流電圧減少により逆変換器４が回転電機６に出力する交流電力の減少分を抑制する。
【００５７】
このように、出力補償制御器８８の出力補償制御により生じるコンデンサ３の端子間の直流電圧変動に起因する、逆変換器４と回転電機６間の交流電力変動を抑制できる。
【００５８】
なお、図５の電力変換器の制御装置８Ｄを、図１の電力変換器の制御装置８Ａとの相違を示して説明したが、電力変換器の制御装置８Ｄの電流制御器８４Ｄを、電力変換器の制御装置（８Ｂ、８Ｃ）の電流制御器８４に代えた構成であってもよい。
【００５９】
（第５実施形態）（電力変換器に制御装置内蔵）
次に、本発明の第５実施形態に係る電力変換器について説明する。
【００６０】
図１、図３、図４、図５において、電力変換器の制御装置（８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄ）は、電力変換器５とは、別の装置として説明したが、電力変換器５が電力変換器の制御装置（８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄ）を、その一部として備えた構成であってもよい。
【００６１】
このように、前記の制御装置（８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄ）のいずれかを備えた電力変換器５は、回転電機６と回転軸７と負荷１００の駆動系の固有周波数による振動と、交流電源１と順変換器２間の交流電力の変動とを抑制できる電力変換器となる効果がある。
【００６２】
（第６実施形態）（圧縮機駆動システム）
次に、本発明の第６実施形態に係る圧縮機駆動システムの構成を、図６を参照して説明する。
【００６３】
図６は、本発明の第６実施形態に係る圧縮機駆動システムの構成例を示す図である。
【００６４】
図６において、交流電源１、順変換器２、コンデンサ３、逆変換器４、回転電機６、回転軸７、電流検出センサ１０、１３、電圧検出センサ１１、１２、回転速度検出センサ１４は、図１における同符号の構成要素と共通である。
【００６５】
また、制御装置８は、図１における制御装置８Ａに対応している。
【００６６】
図６における圧縮機１１０は、回転軸７を介して、回転電機６によって駆動される。
【００６７】
圧縮機駆動システムにおいては、可変速運転で高信頼性が要求されるとともに、電力系統等の交流電源と入出力する交流電力の変動が少ない高安定性が要求される。
【００６８】
本発明の第１〜第４実施形態の電力変換器用の制御装置（８Ａ〜８Ｄ）を用いることで、駆動系の固有周波数による振動を抑制、すなわち高信頼性であって、かつ、電力系統等の交流電源と入出力する交流電力の変動が抑制された安定性の高い圧縮機駆動システムを提供できる。
【００６９】
（第７実施形態）（フライホイール発電システム）
次に、本発明の第７実施形態に係るフライホイール発電システムの構成を、図７を参照して説明する。
【００７０】
図７は、本発明の第７実施形態に係るフライホイール発電システムの構成例を示す図である。
【００７１】
図７において、交流電源１、順変換器２、コンデンサ３、逆変換器４、回転電機６、回転軸７、電流検出センサ１０、１３、電圧検出センサ１１、１２、回転速度検出センサ１４は、図１における同符号の構成要素と共通である。
【００７２】
また、制御装置８は、図１における制御装置８Ａに対応している。
【００７３】
図７におけるフライホイール１２０は、回転軸７を介して、回転電機６によって駆動され、電力を貯蔵または発電するための慣性エネルギーを持つ物体である。このフライホイール１２０は電力の貯蔵または発電のために使用する以外に、他の機能を持っていても構わない。
【００７４】
図７で示した第７実施形態のフライホイール発電システムは、電力変換器５によって駆動する回転電機６のトルクまたは回転数制御により、フライホイール１２０が有する慣性エネルギーを、回転電機６と電力変換器５を介して交流電源１へ入出力できる。
【００７５】
回転電機６のトルクまたは回転数制御により、回転電機６と回転軸７とフライホイール１２０の駆動系の固有周波数で大きく振動する場合、フライホイール発電システムを停止してしまう可能性がある。そのため、駆動系の振動を抑制する必要がある。
【００７６】
また、交流電源に入出力する交流電力に変動がある場合、交流電源の電力品質が低下してしまうため、電力変動を抑制する必要がある。
【００７７】
以上の要求、必要性に対して、本発明の第１〜第４実施形態の電力変換器用の制御装置（８Ａ〜８Ｄ）を用いることで、駆動系の固有周波数による振動の抑制と、交流電源と入出力する交流電力の変動が抑制された、信頼性と電力品質の高いフライホイール発電システムを提供できる。
【００７８】
≪回転速度の検出≫
本発明の第１実施形態において、振動抑制制御器８３に入力する回転速度の信号は回転速度検出センサ１４を用いて説明した。しかし、回転速度の検出は回転速度検出センサに限定されない。回転速度を検出できる機能があればよいので、電流検出センサで検出した電流値と電圧指令から推定した回転速度情報でもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１  交流電源 
２  順変換器 
３  コンデンサ 
４  逆変換器 
５  電力変換器 
６  回転電機 
７  回転軸 
８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄ  制御装置 
１０、１３  電流検出センサ 
１１、１２、１５  電圧検出センサ 
１４  回転速度検出センサ 
８０、８０Ｃ、８１、８１Ｃ  ３相／２相変換器 
８２、８７  制御指令発生器 
８３  振動抑制制御器 
８４、８４Ｄ、９０  電流指令演算器 
８５、９１  ２相／３相変換器 
８６、９２  パルス発生器 
８８、８８Ｂ、８８Ｃ  出力補償制御器 
８９  電圧制御器
１００  負荷
１１０  圧縮機
１２０  フライホイール  
【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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