CN103609012B - 逆变器系统及通信方法 - Google Patents

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Abstract

在逆变器系统中，大于或等于1个从属逆变器各自具有：驱动部，其基于第2PWM载波和第2指令电压，对电动机进行驱动；通信部，其经由半双工通信线路接收第1数据，并且与第2PWM载波同步地，在避开第1数据接收定时的定时，将包含从从属逆变器至电动机的实际输出电流在内的第2数据，通过广播发送至半双工通信线路；以及相位调整部，其与第1数据的接收定时对应地，以与第1PWM载波的相位一致的方式调整第2PWM载波的相位，主逆变器还具有振幅调整部，该振幅调整部在由所述通信部接收到第2数据时，基于接收到的第2数据，以使得从主逆变器至电动机的实际输出电流和从大于或等于1个从属逆变器各自至电动机的实际输出电流达到平衡的方式，对第1指令电压的振幅进行调整。

Description

逆变器系统及通信方法
技术领域
本发明涉及一种逆变器系统及通信方法。
背景技术
在专利文献1中记载了下述技术，即，在将上级控制装置及多个电动机驱动装置进行菊链连接的电动机控制用串行通信装置中，在所有电动机驱动装置的内部，均设有计数速度相同的通信定时(timing)计数器，在将指令数据从上级控制装置发送至所有电动机驱动装置时，在所有电动机驱动装置中，在正常获取到指令数据的定时，使通信定时计数器重置。由此，根据专利文献1，由于能够以通信定时计数器为基准，使得所有电动机驱动装置同时将指令数据反映至控制中和执行对反馈数据的采样，因此，在使多个电动机协同动作的情况下，能够实现各电动机的动作无偏差的高精度的控制。
专利文献1：日本特开2003－189654号公报
发明内容
专利文献1中记载的技术是以多个电动机驱动装置分别驱动不同的电动机为前提的。即，在专利文献1记载的技术中，考虑的是多个电动机驱动装置和多个电动机之间的多个连接是彼此独立的。
另一方面，在将主逆变器及大于或等于1个从属逆变器经由共用连接节点并联连接在1个电动机上的结构中，由于主逆变器及大于或等于1个从属逆变器是经由共用连接节点彼此连接的，因此，可能会在主逆变器及大于或等于1个从属逆变器之间流过环流电流。
本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到一种可以抑制主逆变器及大于或等于1个从属逆变器之间的环流电流的逆变器系统及通信方法。
为了解决上述课题，实现目的，本发明的1个技术方案所涉及的逆变器系统的特征在于，具有：主逆变器，其与电动机连接；以及大于或等于1个从属逆变器，其经由半双工通信线路与所述主逆变器连接，并且相对于所述电动机，经由共用连接节点分别与所述主逆变器并联连接，所述主逆变器具有：驱动部，其基于第1PWM载波和第1指令电压对所述电动机进行驱动；以及通信部，其与所述第1PWM载波同步地，将包含电流指令以及周期性地赋予所述大于或等于1个从属逆变器中的某一个的发送权在内的第1数据，与所述第1PWM载波的第1相位同步地通过广播发送至所述半双工通信线路，所述大于或等于1个从属逆变器各自具有：驱动部，其基于第2PWM载波和第2指令电压，对所述电动机进行驱动；通信部，其经由所述半双工通信线路接收所述第1数据，并且在通过所述接收的第1数据赋予了发送权的情况下，与所述第2PWM载波的第2相位同步地，将包含从所述从属逆变器至所述电动机的实际输出电流在内的第2数据，通过广播发送至所述半双工通信线路；以及相位调整部，其与所述第1数据的接收定时对应地，以与所述第1PWM载波的相位一致的方式调整所述第2PWM载波的相位，所述主逆变器还具有振幅调整部，该振幅调整部在由所述通信部接收到所述第2数据时，基于接收到的第2数据，以使得从所述主逆变器至所述电动机的实际输出电流和从所述大于或等于1个从属逆变器各自至所述电动机的实际输出电流达到平衡的方式，对所述第1指令电压的振幅进行调整。
发明的效果
根据本发明，由于以与第1PWM载波的相位一致的方式对第2PWM载波的相位进行调整，因此，可以减小第1PWM载波与第2PWM载波间的相位偏差。另外，由于以使得从主逆变器至电动机的实际输出电流和从从属逆变器至电动机的实际输出电流达到平衡的方式，对第1指令电压的振幅进行调整，因此，可以减小第1指令电压与第2指令电压间的振幅偏差。由此，可以对主逆变器及大于或等于1个从属逆变器之间的环流电流进行抑制。
附图说明
图1是表示实施方式1所涉及的逆变器系统的结构的图。
图2是表示实施方式1所涉及的逆变器系统的结构的图。
图3是表示实施方式1所涉及的逆变器系统的动作的图。
图4是表示实施方式1所涉及的逆变器系统的动作的流程图。
图5是表示实施方式2所涉及的逆变器系统的结构的图。
图6是表示实施方式2所涉及的逆变器系统的动作的图。
图7是表示实施方式2所涉及的逆变器系统的动作的图。
图8是表示实施方式3所涉及的逆变器系统的动作的图。
图9是表示基础形态所涉及的逆变器系统的结构的图。
图10是表示基础形态所涉及的逆变器系统的动作的图。
图11是表示基础形态所涉及的逆变器系统的动作的图。
图12是表示基础形态的变形例所涉及的逆变器系统的结构的图。
具体实施方式
下面，基于附图，对本发明所涉及的逆变器系统的实施方式详细地进行说明。此外，本发明并不限定于本实施方式。
实施方式1
在对实施方式1所涉及的逆变器系统100进行说明之前，使用图9，对于基础形态所涉及的逆变器系统1进行说明。图9是表示基础形态所涉及的逆变器系统1的结构的图。
1个电动机通常是由1台逆变器驱动的，但在电动机容量大于逆变器容量的情况下，例如，在电动机容量为800kW而1台逆变器的容量为500kW的情况下，1台逆变器很难按照规定指令适当地对1个电动机进行驱动。
对此，作为对大容量的电动机进行驱动的方法，考虑将多台逆变器的输出并联连接的并联驱动方式。例如，在电动机的容量为800kW而2台逆变器的容量分别为500kW的情况下，考虑通过在该电动机MT上并联连接2台逆变器，从而使得2台逆变器可以按照规定的指令适当地对电动机MT进行驱动。
具体地说，如图9所示，逆变器系统1具有主逆变器M及从属逆变器S。主逆变器M及从属逆变器S相对于电动机MT，经由共用连接节点CN彼此并联连接。由此，主逆变器M及从属逆变器S彼此协同地对电动机MT进行驱动。电动机MT例如是感应电动机。
如图9所示，主逆变器M从外部(例如上级控制器)接收速度指令ω*，由于该速度指令ω*是针对电动机MT整体的，因此，需要将与速度指令ω*相对应的驱动能力分别分配给主逆变器M及从属逆变器S。因此，在逆变器系统1中，构成为使主逆变器M经由半双工通信线路30与从属逆变器S连接，以可以使主逆变器M将所分配的驱动能力通知给从属逆变器S。
半双工通信线路30是在从多个节点进行发送的情况下有可能发生冲突(数据冲突)的通信线路，例如具有集线器33、将集线器33和主逆变器M连接的通信线路31、以及将集线器33和从属逆变器S连接的通信线路32。
更具体地说，主逆变器M具有驱动部11、控制部13、通信定时计数器15、通信部12、及PWM生成部14。
驱动部11从PWM生成部14接收PWM信号，按照PWM信号对电动机MT进行驱动。驱动部11例如具有整流部11a、平滑部11b、以及逆变器主电路11c，将从外部电源PS接受到的电力利用整流部11a进行整流，并利用平滑部11b进行平滑化，从而生成直流电力，然后将直流电力在逆变器主电路11c中按照PWM信号变换为交流电力。逆变器主电路11c例如具有包含上桥臂11c1的开关元件和下桥臂11c2的开关元件在内的多个开关元件，通过按照PWM信号使多个开关元件分别在规定的定时接通、断开，从而将直流电力变换为交流电力。驱动部11通过将变换后的交流电力供给至电动机MT，从而对电动机MT进行驱动。在图9中，将从驱动部11向电动机MT供给的交流电力中的电流成分表示为输出电流IM。
控制部13对主逆变器M进行整体控制。例如，控制部13生成作为生成PWM载波时的基准的PWM载波同步信号SYN，并供给至PWM生成部14。
另外，控制部13从外部(例如上级控制器)接收速度指令ω*，进行与速度指令ω*相对应的控制。例如，控制部13具有运算部13a及变换部13b。运算部13a从外部接收速度指令ω*，从速度传感器40接收实际速度ω。运算部13a例如将从速度指令ω*减去实际速度ω后的值，变换为与针对电动机MT整体的驱动能力相对应的总电流指令I*，将总电流指令I*(例如均等地)分割为主逆变器M用的电流指令I*M和从属逆变器S用的电流指令I*S。
例如如图2所示，运算部13a具有减法器13a1、常数乘法器13a2、常数乘法器13a3及常数乘法器13a4。减法器13a1从速度指令ω*减去实际速度ω，求出速度偏差Δω，将速度偏差Δω供给至常数乘法器13a2。常数乘法器13a2将速度偏差Δω乘以系数K0，求出总电流指令I*，将总电流指令I*供给至常数乘法器13a3及常数乘法器13a4。常数乘法器13a3将总电流指令I*乘以系数KM，求出主逆变器M用的电流指令I*M。常数乘法器13a4将总电流指令I*乘以系数KS，求出从属逆变器S用的电流指令I*S。此外，图2是表示实施方式1所涉及的逆变器系统的结构的图，但由于运算部13a的部分是相同的，因此在说明中使用该图。
运算部13a将主逆变器M用的电流指令I*M供给至变换部13b。变换部13b将主逆变器M用的电流指令I*M变换为第1指令电压CV1，并供给至PWM生成部14。
另外，控制部13生成包含从属逆变器S用的电流指令I*S在内的发送数据，并供给至通信部12。
通信定时计数器15与规定的时钟同步而进行计数动作。其计数值持续增加，直至通信定时计数器15被重置为止。通信定时计数器15将计数值供给至通信部12。
通信部12从通信定时计数器15接收计数值，从控制部13接收发送数据。通信部12在与计数值对应而判断出到达应该进行发送的定时时，将发送数据通过广播发送至半双工通信线路30。
PWM生成部14从控制部13接收PWM载波同步信号SYN及第1指令电压CV1，使用PWM载波同步信号SYN及第1指令电压CV1，生成PWM信号。例如，PWM生成部14具有PWM载波生成部14a及比较部14b。PWM载波生成部14a与PWM载波同步信号SYN对应地，生成具有规定周期的第1PWM载波。
比较部14b从PWM载波生成部14a接收第1PWM载波，从控制部13接收第1指令电压CV1。比较部14b对第1PWM载波和第1指令电压CV1进行比较，生成与比较结果相应的PWM信号，并供给至逆变器主电路11c。由此，驱动部11接收基于第1PWM载波和第1指令电压CV1生成的PWM信号，按照PWM信号将直流电力变换为交流电力并供给至电动机MT。即，驱动部11基于第1PWM载波和第1指令电压，对电动机MT进行驱动。
例如如图10所示，比较部14b在第1PWM载波超过第1指令电压的定时，使上桥臂21c1用的PWM信号即上桥臂接通信号从接通电平变为断开电平，在紧接着的下一个定时，使下桥臂21c2用的PWM信号即下桥臂接通信号从断开电平变为接通电平。比较部14b在第1PWM载波低于第1指令电压的定时，使下桥臂接通信号从接通电平变为断开电平，在紧接着的下一个定时，使上桥臂接通信号从断开电平变为接通电平。与此相应，逆变器主电路11c例如使上桥臂21c1的开关元件和下桥臂21c2的开关元件分别按照PWM信号进行开关动作，以图10中的上桥臂输出状态及下桥臂输出状态所示的方式将交流电力供给至电动机MT。
另一方面，图9所示的从属逆变器S具有驱动部21、通信定时计数器25、通信部22、控制部23、及PWM生成部24。
驱动部21从PWM生成部24接收PWM信号，并按照PWM信号对电动机MT进行驱动。驱动部21例如具有整流部21a、平滑部21b及逆变器主电路21c，将从外部电源PS接受到的电力利用整流部21a进行整流，并利用平滑部21b进行平滑化，从而生成直流电力，然后将直流电力在逆变器主电路21c中按照PWM信号变换为交流电力。逆变器主电路21c例如具有包含上桥臂21c1的开关元件和下桥臂21c2的开关元件在内的多个开关元件，通过按照PWM信号使多个开关元件分别在规定的定时接通、断开，从而将直流电力变换为交流电力。驱动部21通过将变换后的交流电力供给至电动机MT，从而对电动机MT进行驱动。在图9中，将从驱动部21供给至电动机MT的交流电力中的电流成分表示为输出电流IS。
通信定时计数器25与规定的时钟同步而进行计数动作。其计数值持续增加，直至通信定时计数器25被重置为止。通信定时计数器25也可以将计数值供给至通信部22。
通信部22经由半双工通信线路30从主逆变器M接收包含从属逆变器S用的电流指令I*S在内的数据。通信部22将包含从属逆变器S用的电流指令I*S在内的数据供给至控制部23。另外，通信部22也可以从通信定时计数器25接收计数值，与计数值对应而将规定的发送数据通过广播发送至半双工通信线路30。
控制部23对从属逆变器S进行整体控制。例如，控制部23生成作为在生成PWM载波时的基准的PWM载波同步信号SYN，并供给至PWM生成部24。
另外，控制部23从通信部22接收包含从属逆变器S用的电流指令I*S在内的数据，进行与电流指令I*S相对应的控制。例如，控制部23具有变换部23b。变换部23b将从属逆变器S用的电流指令I*S变换为第2指令电压CV2，并供给至PWM生成部24。
另外，控制部23也可以生成规定的发送数据，并供给至通信部22。
PWM生成部24从控制部23接收PWM载波同步信号SYN及第2指令电压CV2，并使用PWM载波同步信号SYN及第2指令电压CV2生成PWM信号。例如，PWM生成部24具有PWM载波生成部24a及比较部24b。PWM载波生成部24a与PWM载波同步信号SYN对应地生成具有规定周期的第2PWM载波。
比较部24b从PWM载波生成部24a接收第2PWM载波，从控制部23接收第2指令电压CV2。比较部24b对第2PWM载波和第2指令电压CV2进行比较，生成与比较结果相对应的PWM信号，并供给至逆变器主电路21c。由此，驱动部21接收基于第2PWM载波和第2指令电压而生成的PWM信号，按照PWM信号将直流电力变换为交流电力，并供给至电动机MT。即，驱动部21基于第2PWM载波和第2指令电压，对电动机MT进行驱动。
例如如图10所示，比较部24b在第2PWM载波超过第2指令电压的定时，使上桥臂21c1用的PWM信号即上桥臂接通信号从接通电平变为断开电平，在紧接着的下一个定时，使下桥臂21c2用的PWM信号即下桥臂接通信号从断开电平变为接通电平。比较部24b在第2PWM载波低于第2指令电压的定时，使下桥臂接通信号从接通电平变为断开电平，在紧接着的下一个定时，使上桥臂接通信号从断开电平变为接通电平。与此相应，逆变器主电路21c例如使上桥臂21c1的开关元件和下桥臂21c2的开关元件分别按照PWM信号进行开关动作，以图10中的上桥臂输出状态及下桥臂输出状态所示的方式将交流电力供给至电动机MT。
在主逆变器M及从属逆变器S经由共用连接节点CN并联连接在1个电动机MT上的结构中，由于主逆变器M及从属逆变器S经由共用连接节点CN彼此连接，因此，可能会在主逆变器M及从属逆变器S之间流过环流电流。
例如，如果从主逆变器M朝向从属逆变器S如图9所示流过环流电流IMS，则从主逆变器M至电动机MT的电力供给减少，并且妨碍从从属逆变器S至电动机MT的电力供给，因此，主逆变器M及从属逆变器S很难按照速度指令ω*对电动机MT适当地进行驱动。
为了抑制上述环流电流，如图12所示，考虑在逆变器系统1i中，使主逆变器M及从属逆变器S与电动机MT之间，经由卷绕方向彼此相反的耦合电抗器2i、3i连接。在这种结构中，通过提高主逆变器M及从属逆变器S之间的阻抗，从而实现环流电流的抑制。
但是，在主逆变器M及从属逆变器S分别向电动机MT供给3相交流电力的情况下，由于使3相交流电力结合的耦合电抗器较大、价格昂贵，因此，容易增加逆变器系统1i的制造成本。另外，在逆变器系统1i中，为了增加逆变器的并联数量，需要在各个逆变器与电动机之间设置构造非常复杂的耦合电抗器，容易进一步增加逆变器系统1i的制造成本。
因此，本发明人对于不使用耦合电抗器是否就无法对环流电流进行抑制的问题，进行了图10及图11所示的研究。
例如如图10所示，在主逆变器M和从属逆变器S之间，由于各自元件特性的偏差，经常使输出延迟时间Tdm、Tds存在差值。如果在该输出延迟差的基础上，在主逆变器M使用的第1PWM载波和从属逆变器S使用的第2PWM载波之间，与相位偏差ΔCP相对应的时间偏差Tdc(ΔCP)较大，则有可能在主逆变器M及从属逆变器S之间经由共用连接节点CN流过环流电流。即，在图10所示的环流诱发期间Tms中，在主逆变器M的上桥臂11c1接通的同时，从属逆变器S的下桥臂21c1也接通，因此，如图9中的虚线箭头所示，易于从主逆变器M经由共用连接节点CN向从属逆变器S流过环流电流IMS。如下式1所示，该环流诱发期间Tms存在下述趋势，即，第1PWM载波与第2PWM载波之间的相位偏差ΔCP越大，则环流诱发期间Tms越长。
Tms＝Tdc(ΔCP)+Tds-Tdm…式1
或者，例如如图11所示，如果在主逆变器M和从属逆变器S之间的输出延迟差的基础上，在主逆变器M使用的第1指令电压和从属逆变器S使用的第2指令电压之间，与振幅偏差ΔCV对应的时间偏差Tdc(ΔCV)较大，则有可能在主逆变器M及从属逆变器S之间经由共用连接节点CN流过环流电流。即，在图11所示的环流诱发期间Tms中，由于在主逆变器M的上桥臂11c1接通的同时，从属逆变器S的下桥臂21c1也接通，因此，如图9中的虚线箭头所示，容易从主逆变器M经由共用连接节点CN向从属逆变器S流过环流电流IMS。如下式2所示，该环流诱发期间Tms存在下述趋势，即，第1指令电压与第2指令电压之间的振幅偏差ΔCV越大，则环流诱发期间Tms越长。
Tms＝Tdc(ΔCV)+Tds-Tdm…式2
即，本发明人发现，为了缩短环流诱发期间Tms而抑制环流电流IMS，需要减小第1PWM载波与第2PWM载波之间的相位偏差ΔCP，并减小第1指令电压与第2指令电压之间的振幅偏差ΔCV。
因此，在本实施方式中，其目的在于，通过进行使第1PWM载波的相位与第2PWM载波的相位一致的调整，并且，对第1指令电压及第2指令电压中的至少一方进行调整，以使得从主逆变器M’至电动机MT的实际输出电流IM和从从属逆变器S’至电动机MT的实际输出电流IS达到平衡，从而高精度地使各逆变器的开关动作同步，抑制环流电流。
具体地说，如图1所示，逆变器系统100具有主逆变器M’及从属逆变器S’。图1是表示逆变器系统100的结构的图。下面，以与基础形态不同的部分为中心进行说明。
在本实施方式中，为了使第1PWM载波的相位和第2PWM载波的相位一致，而对通信方式进行变更。
在基础形态中，由于将主逆变器M及从属逆变器S经由半双工通信线路30连接，因此，在从主逆变器M及从属逆变器S进行发送的情况下，可能会发生冲突(数据冲突)。这时，在半双工通信线路30中，例如如果集线器33是中继集线器，则在检测出冲突后进行数据的重新发送处理，例如如果集线器33是交换集线器，则在检测出冲突的可能性后进行协调处理。如果进行上述重新发送处理或协调处理，则在从主逆变器M向从属逆变器S发送用于使第1PWM载波的相位和第2PWM载波的相位一致的数据时，会在主逆变器M侧的发送定时和从属逆变器S侧的接收定时之间产生时滞，难以使第1PWM载波的相位与第2PWM载波的相位一致。
对此，在本实施方式中，分时进行由主逆变器M’的通信部112发送数据的动作和由从属逆变器S’的通信部122发送数据的动作(参照图3)。由此，能够防止产生上述时滞。这时，需要使作为由主逆变器M’的通信部112发送数据的发送定时和由从属逆变器S’的通信部122发送数据的发送定时这两者的基准的信号彼此同步。
在基础形态中，作为由主逆变器M的通信部12发送数据的发送定时和由从属逆变器S的通信部22发送数据的发送定时这两者的基准的信号，是通信定时计数器15、25的计数值。如果为了使第1PWM载波的相位和第2PWM载波的相位一致，需要进行下述2个阶段的调整，即，对用于使通信定时计数器15、25动作的规定时钟，进行使相位及周期一致的调整，然后进行使第1PWM载波的相位和第2PWM载波的相位一致的调整。由此，在逆变器系统1中，用于使第1PWM载波的相位和第2PWM载波的相位一致的处理时间容易增加，很难确保电动机控制的实时性。
与此相对，在本实施方式中，主逆变器M’的通信部112从PWM生成部14接收第1PWM载波，与第1PWM载波中的第1相位(例如载波波峰)同步地，将包含从属逆变器S’用的电流指令I*S在内的第1数据通过广播发送至半双工通信线路30(参照图3)。与此对应，从属逆变器S’的通信部122经由半双工通信线路30接收第1数据，并且，与第2PWM载波同步地，在避开第1数据的接收定时的定时，将第2数据通过广播发送至半双工通信线路30。即，从属逆变器S’的通信部122从PWM生成部124接收调整后的第2PWM载波，与第2PWM载波中的第2相位(例如载波波谷)同步地，将第2数据通过广播发送至半双工通信线路30(参照图3)。由此，可以避免半双工通信线路30中的第1数据和第2数据之间的冲突(数据冲突)，可以使从属逆变器S’的通信部122经由半双工通信线路30实时地接收从主逆变器M’发送来的第1数据。
另外，从属逆变器S’的PWM生成部124还具有相位调整部124c。相位调整部124c经由控制部123实时地接收由通信部122接收到的第1数据，与第1数据的接收定时对应而对第2PWM载波的相位进行调整，使其与第1PWM载波的相位一致。即，相位调整部124c与第1数据是在主逆变器M’侧与第1PWM载波中的第1相位(例如载波波峰)同步而发送来的这一情况对应地，在第1数据的接收定时，对第2PWM载波的相位进行调整，以使其成为第1相位(例如载波波峰)。
例如在图3所示的情况下，在定时t1附近，在第1PWM载波和第2PWM载波之间产生相位偏差，从属逆变器S’的相位调整部124c在接收到第1数据“I*n+2”的定时t2，强制地将第2PWM载波的相位调整为第1相位(例如载波波峰)。由此，可以在定时t2及其以后使第1PWM载波的相位和第2PWM载波的相位一致。
另外，在本实施方式中，为了以使得从主逆变器M’至电动机MT的实际输出电流IM和从从属逆变器S’至电动机MT的实际输出电流IS达到平衡的方式，对第1指令电压及第2指令电压中的至少其中一方进行调整，而进行了以下设置。
从属逆变器S’还具有电流传感器126。电流传感器126对从从属逆变器S’至电动机MT的实际输出电流IS进行检测，并供给至控制部123。控制部123生成包含从从属逆变器S’至电动机MT的实际输出电流IS在内的第2数据，并供给至通信部122。通信部122与第2PWM载波中的第2相位(例如载波波谷)同步地，将第2数据通过广播发送至半双工通信线路30(参照图3)。
主逆变器M’还具有电流传感器116，主逆变器M’的控制部113还具有振幅调整部113c。电流传感器116对从主逆变器M’至电动机MT的实际输出电流IM进行检测，并供给至控制部113。振幅调整部113c从电流传感器116接收实际输出电流IM。另外，在通信部112接收到第2数据时，振幅调整部113c从通信部112接收第2数据。振幅调整部113c基于第2数据，识别从从属逆变器S’至电动机MT的实际输出电流IS。由此，振幅调整部113c以使得从主逆变器M’至电动机MT的实际输出电流IM和从从属逆变器S’至电动机MT的实际输出电流IS达到平衡的方式，对第1指令电压CV1进行调整。
例如，振幅调整部113c从运算部13a接收应该在由变换部13b变换后成为第1指令电压CV1的电流指令I*M。振幅调整部113c与实际输出电流IM和实际输出电流IS对应地，以使得从主逆变器M’至电动机MT的实际输出电压的振幅和从从属逆变器S’至电动机MT的实际输出电压的振幅彼此相等的方式，对电流指令I*M进行调整后供给至变换部13b。变换部13b从振幅调整部113c接收调整后的电流指令I*M’，将调整后的电流指令I*M’变换为第1指令电压CV1’并供给至PWM生成部14。即，振幅调整部113c通过对与第1指令电压CV1对应的电流指令I*M进行调整，从而间接调整第1指令电压CV1，生成调整后的第1指令电压CV1’。
例如如图2所示，振幅调整部113c具有减法器113c1、常数乘法器113c2、加法器113c3、常数乘法器113c4、减法器113c5、常数乘法器113c6、校正计算部113c7、及加法器113c8。减法器113c1从电流指令I*M减去实际输出电流IM，求出电流偏差ΔIM，并将电流偏差ΔIM供给至常数乘法器113c2。常数乘法器113c2将电流偏差ΔIM乘以系数K1，然后将K1ΔIM供给至校正计算部113c7。加法器113c3将实际输出电流IS与实际输出电流IM相加，并将实际输出电流(IM+IS)供给至常数乘法器113c4。常数乘法器113c4将实际输出电流(IM+IS)乘以系数K2，然后将K2(IM+IS)供给至减法器113c5。减法器113c5从K2(IM+IS)减去实际输出电流IM，然后将((K2－1)IM+K2IS)供给至常数乘法器113c6。常数乘法器113c6将((K2－1)IM+K2IS)乘以系数K3，然后将K3((K2－1)IM+K2IS)供给至校正计算部113c7。校正计算部113c7基于K1ΔIM和K3((K2－1)IM+K2IS)，求出可消除振幅偏差的校正量ΔCIM，将校正量ΔCIM供给至加法器113c8。加法器113c8将电流指令I*M加上校正量ΔCIM，求出调整后的电流指令I*M’(＝I*M+ΔCIM)。
另外，主逆变器M’的控制部113以在从属逆变器S’用的电流指令I*S的基础上，包括从主逆变器M’至电动机MT的实际输出电流IM在内的方式而生成第1数据，并供给至通信部112。通信部112与第1PWM载波中的第1相位(例如载波波峰)同步地，将第1数据通过广播发送至半双工通信线路30(参照图3)。
从属逆变器S’的控制部123还具有振幅调整部123c。电流传感器126对从从属逆变器S’至电动机MT的实际输出电流IS进行检测，并供给至控制部123。振幅调整部123c从电流传感器126接收实际输出电流IS。另外，在通信部122接收到第1数据时，振幅调整部123c从通信部122接收第1数据。振幅调整部123c基于第1数据，识别从主逆变器M’至电动机MT的实际输出电流IM。由此，振幅调整部123c以使得从主逆变器M’至电动机MT的实际输出电流IM和从从属逆变器S’至电动机MT的实际输出电流IS达到平衡的方式，对第2指令电压CV2进行调整。
例如，振幅调整部123c从运算部13a接收应该在由变换部23b变换后成为第2指令电压CV2的电流指令I*S。振幅调整部123c与实际输出电流IM和实际输出电流IS对应地，以使得从主逆变器M’至电动机MT的实际输出电压的振幅与从从属逆变器S’至电动机MT的实际输出电压的振幅彼此相等的方式，对电流指令I*S进行调整后供给至变换部23b。变换部23b从振幅调整部123c接收调整后的电流指令I*S’，将调整后的电流指令I*S’变换为第2指令电压CV2’并供给至PWM生成部124。即，振幅调整部123c通过对与第2指令电压CV2对应的电流指令I*S进行调整，从而间接调整第2指令电压CV2，生成调整后的第2指令电压CV2’。
例如如图2所示，振幅调整部123c具有减法器123c1、常数乘法器123c2、加法器123c3、常数乘法器123c4、减法器123c5、常数乘法器123c6、校正计算部123c7、及加法器123c8。减法器123c1从电流指令I*S减去实际输出电流IS，求出电流偏差ΔIS，并将电流偏差ΔIS供给至常数乘法器123c2。常数乘法器123c2将电流偏差ΔIS乘以系数K1，将K1ΔIS供给至校正计算部123c7。加法器123c3将实际输出电流IM和实际输出电流IS相加，将实际输出电流(IM+IS)供给至常数乘法器123c4。常数乘法器123c4将实际输出电流(IM+IS)乘以系数K2，将K2(IM+IS)供给至减法器123c5。减法器123c5从K2(IM+IS)减去实际输出电流IS，将(K2IM+(K2－1)IS)供给至常数乘法器123c6。常数乘法器123c6将(K2IM+(K2－1)IS)乘以系数K3，将K3(K2IM+(K2－1)IS)供给至校正计算部123c7。校正计算部123c7基于K1ΔIS和K3(K2IM+(K2－1)IS)，求出可消除振幅偏差的校正量ΔCIS，并将校正量ΔCIS供给至加法器123c8。加法器123c8将电流指令I*S加上校正量ΔCIS，求出调整后的电流指令I*S’(＝I*S+ΔCIS)。
下面，使用图4对逆变器系统100的动作进行说明。图4是表示逆变器系统100的动作的流程图。
主逆变器M’在直至第1PWM载波的相位到达第1相位(例如载波波峰)之前进行待机(在步骤S1中为“否”)，如果第1PWM载波的相位到达第1相位(例如载波波峰)(在步骤S1中为“是”)，则更新第1指令电压(步骤S2)，对输出电流进行采样(步骤S3)，计算指令电流(步骤S4)，将包含从属逆变器S’用的电流指令I*S和从主逆变器M’至电动机MT的实际输出电流IM在内的第1数据通过广播发送至半双工通信线路30(步骤S5)。然后，主逆变器M’在直至接收到第2数据之前进行待机(在步骤S6中为“否”)。
另一方面，从属逆变器S’在直至第2PWM载波的相位到达第1相位(例如载波波峰)之前进行待机(在步骤S11中为“否”)，如果第2PWM载波的相位到达第1相位(例如载波波峰)(在步骤S11中为“是”)，则更新第2指令电压(步骤S12)，对输出电流进行采样(步骤S13)，然后直至接收到第1数据之前进行待机(在步骤S14中为“否”)。
如果从属逆变器S’接收到第1数据(在步骤S14中为“是”)，则以使得第2PWM载波的相位成为第1相位(例如载波波峰)的方式进行调整，并且，从第1数据读取从属逆变器S’用的电流指令I*S和从主逆变器M’至电动机MT的实际输出电流IM(步骤S15)。
然后，从属逆变器S’直至第2PWM载波的相位到达第2相位(例如载波波谷)之前进行待机(在步骤S16中为“否”)，如果第2PWM载波的相位到达第2相位(例如载波波谷)(在步骤S16中为“是”)，则将包含从从属逆变器S’至电动机MT的实际输出电流IS在内的第2数据通过广播发送至半双工通信线路30(步骤S18)。然后，从属逆变器S’基于在步骤S15中读取的从属逆变器S’用的电流指令I*S和从主逆变器M’至电动机MT的实际输出电流IM，计算电流校正量(步骤S19)，基于该电流校正量对指令电流进行校正，变换为第2指令电压，在下一次的步骤S12中进行更新(步骤S20)，其中，该电流校正量用于以使得从主逆变器M’至电动机MT的实际输出电流IM和从从属逆变器S’至电动机MT的实际输出电流IS达到平衡的方式调整第2指令电压。
另一方面，如果主逆变器M’接收到第2数据(在步骤S6中为“是”)，则从第2数据读取从从属逆变器S’至电动机MT的实际输出电流IS(步骤S8)。然后，主逆变器M’基于从从属逆变器S’至电动机MT的实际输出电流IS，计算电流校正量(步骤S9)，基于该电流校正量对指令电流进行校正，变换为第1指令电压，在下一次的步骤S2中进行更新(步骤S10)，其中，该电流校正量用于以使得从主逆变器M’至电动机MT的实际输出电流IM和从从属逆变器S’至电动机MT的实际输出电流IS达到平衡的方式调整第1指令电压。
如上所述，在实施方式1中，主逆变器M’的通信部112与第1PWM载波同步地，将包含电流指令在内的第1数据通过广播发送至半双工通信线路30，从属逆变器S’的通信部122经由半双工通信线路30接收第1数据。从属逆变器S’的相位调整部124c与第1数据的接收定时对应地，对第2PWM载波的相位进行调整以使其与第1PWM载波的相位一致。由此，可以减小第1PWM载波和第2PWM载波间的相位偏差。另外，从属逆变器S’的通信部122与第2PWM载波同步地，在避开第1数据的接收定时的定时，将包含从从属逆变器至电动机的实际输出电流在内的第2数据，通过广播发送至半双工通信线路30。在通信部112接收到第2数据时，主逆变器M’的振幅调整部113c与接收到的第2数据对应地，以使得从主逆变器至电动机的实际输出电流和从从属逆变器至电动机的实际输出电流达到平衡的方式，对第1指令电压的振幅进行调整。由此，可以减小第1指令电压与第2指令电压间的振幅偏差。即，由于可以减小第1PWM载波与第2PWM载波间的相位偏差，并且可以减小第1指令电压与第2指令电压间的振幅偏差，因此，可以高精度地使主逆变器M’及从属逆变器S’各自的逆变器主电路中的开关动作同步，减少环流诱发期间Tms(参照图10、图11)的长度(例如，可以抑制为非常短)，无需使用耦合电抗器就可以对主逆变器M’及从属逆变器S’间的环流电流进行抑制。
另外，在实施方式1中，主逆变器M’的通信部112与第1PWM载波中的第1相位(例如载波波峰)同步地，将第1数据通过广播发送至半双工通信线路30。从属逆变器S’的相位调整部124c与第1数据的接收定时对应地，对第2PWM载波的相位进行调整而使其成为第1相位(例如载波波峰)。由此，可以将第2PWM载波的相位调整为与第1PWM载波的相位一致。
另外，在实施方式1中，主逆变器M’的振幅调整部113c基于通过通信部112接收到的第2数据，以使得从主逆变器至电动机的实际输出电压的振幅与从从属逆变器至电动机的实际输出电压的振幅彼此相等的方式，对第1指令电压的振幅进行调整。由此，可以以使得从主逆变器至电动机的实际输出电流和从从属逆变器至电动机的实际输出电流达到平衡的方式，调整第1指令电压的振幅。
另外，在实施方式1中，主逆变器M’的通信部112将从主逆变器至电动机的实际输出电流包含在第1数据中而通过广播进行发送，从属逆变器S’的振幅调整部123c在由通信部122接收到第1数据时，基于接收到的第1数据，以使得从主逆变器至电动机的实际输出电流和从从属逆变器至电动机的实际输出电流达到平衡的方式，对第2指令电压的振幅进行调整。由此，可以进一步减小第1指令电压与第2指令电压之间的振幅偏差。
另外，在实施方式1中，由主逆变器M’的通信部112进行的第1数据的发送和由从属逆变器S’的通信部122进行的第2数据的发送，是每隔第1PWM载波及第2PWM载波的半个周期交替进行的。由此，主逆变器M’的通信部112可以与第1PWM载波同步地，在避开从属逆变器S’的通信部122的发送定时的定时发送第1数据，从属逆变器S’的通信部122可以与第2PWM载波同步地，在避开主逆变器M’的通信部112的发送定时的定时发送第2数据。即，可以分时进行由主逆变器M’的通信部112发送第1数据的动作和由从属逆变器S’的通信部122发送第2数据的动作。
另外，在实施方式1中，主逆变器M’的通信部112与第1PWM载波的第1相位(例如载波波峰)同步地发送第1数据，从属逆变器S’的通信部122与第2PWM载波的第2相位(例如载波波谷)同步地发送第2数据。由此，可以分时进行由主逆变器M’的通信部112发送第1数据的动作和由从属逆变器S’的通信部122发送第2数据的动作，可以避免第1数据和第2数据在半双工通信线路30中的冲突(数据冲突)，可以防止在将第1数据从主逆变器M’发送至从属逆变器S’时，在主逆变器M’侧的发送定时和从属逆变器S’侧的接收定时之间产生时滞。即，从属逆变器S’能够经由半双工通信线路30实时接收从主逆变器M’发送来的第1数据，因此，能够使第1PWM载波的相位与第2PWM载波的相位一致。
实施方式2
下面，对于实施方式2所涉及的逆变器系统200进行说明。以下，以与实施方式1不同的部分为中心进行说明。
在实施方式1中，说明了相对于电动机M而经由共用连接节点CN与主逆变器M’并联连接的从属逆变器S’为1台的情况，在实施方式2中，说明相对于电动机MT而经由共用连接节点CN与主逆变器M’并联连接多台从属逆变器S’－1～S’－3的情况。
例如，在逆变器系统200中，如图5所示，相对于电动机M经由共用连接节点CN与主逆变器M’并联连接有多台(例如3台)从属逆变器S’－1～S’－3。与此相对应，主逆变器M’的运算部13a(参照图1)例如使总电流指令I*除以主逆变器M’及从属逆变器S’－1～S’－3的总数量(例如4台)，从而将总电流指令I*分割为主逆变器M’用的电流指令I*M和各从属逆变器S’－1～S’－3用的电流指令I*S。并且，主逆变器M’的控制部113在应发送至各从属逆变器S’－1～S’－3的第1数据中，包含对应于多台从属逆变器S’－1～S’－3而将从属逆变器S’－1～S’－3的识别符与电流指令I*S相关联的信息，还包含从主逆变器M’至电动机MT的实际输出电流IM。
另外，半双工通信线路230具有使集线器33与3台从属逆变器S’－1～S’－3连接的3条通信线路32－1至32－3。这时，主逆变器M’的通信部112与第1PWM载波的第1相位(例如载波波峰)同步地，将第1数据通过广播发送至半双工通信线路230这一点，与实施方式1相同(参照图6)。由此，各从属逆变器S’－1～S’－3的相位调整部124c可以同时接收第1数据，可以与第1数据的接收定时对应地，同时以与第1PWM载波的相位一致的方式对第2PWM载波的相位进行调整。
另外，从属逆变器S’－1～S’－3的通信部122与第2PWM载波的第2相位(例如载波波谷)同步地，将第2数据通过广播发送至半双工通信线路230这一点，也与实施方式1相同(参照图6)，但由于如果多台从属逆变器S’－1～S’－3同时进行发送，则可能会发生冲突，因此，需要对多台从属逆变器S’－1～S’－3中的某一个分配发送权。
因此，主逆变器M’的控制部113对多台从属逆变器S’－1～S’－3中的某一个分配发送权，然后将指定该发送权的信息包含在第1数据中而供给至通信部112。然后，通信部112将包含了对应于多台从属逆变器S’－1～S’－3而将从属逆变器S’－1～S’－3的识别符与电流指令I*S相关联的信息、从主逆变器M’至电动机MT的实际输出电流IM、以及指定发送权的信息在内的第1数据，与第1PWM载波的第1相位同步地通过广播发送至半双工通信线路230。由此，接收到第1数据的各从属逆变器S’－1～S’－3可以判断本逆变器是否具有发送权。
例如，在图6所示的情况下，在定时t11，如果主逆变器M’通过广播发送对从属逆变器S’－1指定发送权的第1数据“I*n”，则在定时t12，从属逆变器S’－1通过广播发送包含从从属逆变器S’－1至电动机MT的实际输出电流IS在内的第2数据“Is1n－2”。在定时t13，如果主逆变器M’通过广播发送对从属逆变器S’－2指定发送权的第1数据“I*n+1”，则在定时t14，从属逆变器S’－2通过广播发送包含从从属逆变器S’－2至电动机MT的实际输出电流IS在内的第2数据“Is2n－1”。在定时t15，如果主逆变器M’通过广播发送对从属逆变器S’－3指定发送权的第1数据“I*n+2”，则在定时t16，从属逆变器S’－3通过广播发送包含从从属逆变器S’－3至电动机MT的实际输出电流IS在内的第2数据“Is3n”。在定时t17，主逆变器M’再次通过广播发送对从属逆变器S’－1指定发送权的第1数据“I*n”。
如上所述，多台从属逆变器S’－1～S’－3的通信部122发送第2数据的动作，横跨第2PWM载波的多个周期(在图6所示的情况下为3个周期)以轮询方式进行。
这时，例如，主逆变器M’的振幅调整部113c在通过通信部112接收到从属逆变器S’－1的第2数据时，基于该第2数据，识别从从属逆变器S’－1至电动机MT的实际输出电流Is，并且，对上一次识别出的从从属逆变器S’－2至电动机MT的实际输出电流Is和从从属逆变器S’－3至电动机MT的实际输出电流Is进行保持。然后，振幅调整部113c以使得从主逆变器M’至电动机MT的实际输出电流IM和从各从属逆变器S’－1～S’－3至电动机MT的实际输出电流Is达到平衡的方式，对第1指令电压CV1进行调整。
另外，例如，从属逆变器S’－2的振幅调整部123c在由通信部122接收到其他从属逆变器S’－1的第2数据时，基于该第2数据，识别从从属逆变器S’－1至电动机MT的实际输出电流Is，并且，对上一次识别的从主逆变器M’至电动机MT的实际输出电流IM和从从属逆变器S’－3至电动机MT的实际输出电流Is进行保持。然后，振幅调整部123c以使得从主逆变器M’至电动机MT的实际输出电流IM和从各从属逆变器S’－1～S’－3至电动机MT的实际输出电流Is达到平衡的方式，对第2指令电压CV2进行调整。
另外，如图7所示，逆变器系统200的动作在以下方面与实施方式1不同。
各从属逆变器S’－1～S’－3在直至第2PWM载波的相位到达第2相位(例如载波波谷)之前进行待机(在步骤S16－1至S16－3中为“否”)，如果第2PWM载波的相位到达第2相位(例如载波波谷)(在步骤S16－1至S16－3中为“是”)，则基于最近一次接收到的第1数据，判断本逆变器是否具有发送权，在本逆变器具有发送权的情况下(在步骤S217－1至S217－3中为“是”)，将第2数据通过广播发送至半双工通信线路230(步骤S18－1至S18－3)。各从属逆变器S’－1～S’－3在本逆变器不具有发送权的情况下(在步骤S217－1至S217－3中为“否”)，在直至接收到第2数据之前进行待机(在步骤S221－1至S221－3中为“否”)，如果接收到第2数据(在步骤S221－1至S221－3中为“是”)，则从第2数据读取从作为发送源的从属逆变器S’－1～S’－3至电动机MT的实际输出电流Is(步骤S222－1至S222－3)。然后，各从属逆变器S’－1～S’－3基于在步骤S15中读取的从属逆变器S’用的电流指令I*S、在步骤S222－1至S222－3中读取的其他从属逆变器S’－1～S’－3至电动机MT的实际输出电流IS和从主逆变器M’至电动机MT的实际输出电流IM，计算电流校正量(步骤S219－1至S219－3)，该电流校正量用于以使得从主逆变器M’至电动机MT的实际输出电流IM和从各从属逆变器S’－1～S’－3至电动机MT的实际输出电流IS达到平衡的方式，对第2指令电压进行调整。
另一方面，如果主逆变器M’接收到第2数据(在步骤S6中为“是”)，则确认下一个应发送的从属逆变器S’－1～S’－3的识别符(ID)，将该识别符(ID)设定在指定发送权的信息中(步骤S207)。
如上所述，在实施方式2中，主逆变器M’的通信部112与第1PWM载波同步地，将包含电流指令在内的第1数据通过广播发送至半双工通信线路230，各从属逆变器S’－1～S’－3的通信部122经由半双工通信线路230接收第1数据。各从属逆变器S’－1～S’－3的相位调整部124c与第1数据的接收定时对应地，同时以与第1PWM载波的相位一致的方式对第2PWM载波的相位进行调整。由此，在从属逆变器的数量为多台的情况下，可以同时减小第1PWM载波与多个第2PWM载波之间的相位偏差。
另外，在实施方式2中，从属逆变器S’－1～S’－3的通信部122与第2PWM载波同步地，在避开第1数据的接收定时的定时，将包含从从属逆变器至电动机的实际输出电流在内的第2数据通过广播发送至半双工通信线路230。主逆变器M’的振幅调整部113c在通过通信部112接收到第2数据时，基于接收到的第2数据，以使得从主逆变器至电动机的实际输出电流和从各从属逆变器至电动机的实际输出电流达到平衡的方式，对第1指令电压的振幅进行调整。由此，在从属逆变器的数量为多台的情况下，可以减小第1指令电压与第2指令电压间的振幅偏差。
另外，在实施方式2中，从属逆变器S’－1～S’－3的通信部122经由半双工通信线路230从其他从属逆变器S’－1～S’－3接收第2数据。从属逆变器S’－1～S’－3的振幅调整部123c基于第1数据和其他从属逆变器S’－1～S’－3的第2数据，以使得从主逆变器至电动机的实际输出电流和从各从属逆变器至电动机的实际输出电流达到平衡的方式，对第2指令电压的振幅进行调整。由此，在从属逆变器的数量为多台的情况下，可以减小第1指令电压与第2指令电压间的振幅偏差。
另外，在实施方式2中，在从属逆变器的数量为多台的情况下，可以同时减小第1PWM载波和多个第2PWM载波间的相位偏差，可以减小第1指令电压与第2指令电压间的振幅偏差。由此，在从属逆变器的数量为多台的情况下，可以抑制主逆变器M’及多个从属逆变器S’－1～S’－3之间的环流电流。
另外，在实施方式2中，多个从属逆变器S’－1～S’－3的通信部122发送第2数据的动作，横跨第2PWM载波的多个周期以轮询方式进行。由此，在从属逆变器的数量为多台的情况下，可以分时进行多个从属逆变器S’－1～S’－3的通信部122发送第2数据的动作，可以避免半双工通信线路230中的多个第2数据的冲突(数据冲突)。即，从属逆变器S’－1～S’－3可以经由半双工通信线路230实时接收从其他从属逆变器S’－1～S’－3发送来的第2数据，因此，可以大致实时地减小第1指令电压与第2指令电压间的振幅偏差。
实施方式3
下面，对于实施方式3所涉及的逆变器系统进行说明。以下，以与实施方式2不同的部分为中心进行说明。
在实施方式2中，一边维持每隔第1PWM载波及第2PWM载波的半个周期交替进行由主逆变器M’的通信部112发送第1数据的动作和由从属逆变器S’－1～S’－3的通信部122发送第2数据的动作，一边横跨第2PWM载波的多个周期以轮询方式进行多个从属逆变器S’－1～S’－3的通信部122的第2数据发送。
与此相对，在实施方式3中，由主逆变器M’的通信部112发送第1数据的动作和由多个从属逆变器S’的通信部122发送第2数据的动作，以第1PWM载波及第2PWM载波的半个周期为单位按照轮询方式进行。
例如，在图8所示的情况下，在定时t21，如果主逆变器M’通过广播发送对从属逆变器S’－1指定发送权的第1数据“I*n”，则在定时t22，从属逆变器S’－1通过广播发送包含从从属逆变器S’－1至电动机MT的实际输出电流IS和对从属逆变器S’－2指定发送权的信息在内的第2数据“Is1n－2”。在定时t23，从属逆变器S’－2通过广播发送包含从从属逆变器S’－2至电动机MT的实际输出电流IS和对从属逆变器S’－3指定发送权的信息在内的第2数据“Is2n－1”。在定时t24，从属逆变器S’－3通过广播发送包含从从属逆变器S’－3至电动机MT的实际输出电流IS和对主逆变器M’指定发送权的信息在内的第2数据“Is3n－1”。
如上所述，在实施方式3中，由主逆变器M’的通信部112发送第1数据的动作和由多个从属逆变器S’－1～S’－3的通信部122发送第2数据的动作，与第1PWM载波及第2PWM载波的第1相位及第2相位交替同步，以轮询方式进行。这时，由于可以使轮询巡回一次的周期比实施方式2的情况(例如，在图6的情况下为3个周期)更短(例如，在图8的情况下为2个周期)，因此，可以缩短各逆变器获取所有逆变器的实际输出电流为止的期间，可以大致实时地减小第1指令电压和第2指令电压间的振幅偏差。
工业实用性
如上所述，本发明所涉及的逆变器系统及通信方法对于电动机的驱动是有用的。
标号的说明
1 逆变器系统
11 驱动部
12 通信部
13 控制部
13a 运算部
13b 变换部
14 PWM生成部
14a PWM载波生成部
14b 比较部
15 通信定时计数器
21 驱动部
22 通信部
23 控制部
23b 变换部
24 PWM生成部
24a PWM载波生成部
24b 比较部
25 通信定时计数器
30 半双工通信线路
40 速度传感器
100 逆变器系统
112 通信部
113 控制部
113c 振幅调整部
116 电流传感器
122 通信部
123 控制部
123c 振幅调整部
124 PWM生成部
124c 相位调整部
126 电流传感器
200 逆变器系统
230 半双工通信线路

Claims (7)

1.一种逆变器系统，其特征在于，
具有：主逆变器，其与电动机连接；以及
大于或等于1个从属逆变器，其经由半双工通信线路与所述主逆变器连接，并且相对于所述电动机，经由共用连接节点分别与所述主逆变器并联连接，
所述主逆变器具有：驱动部，其基于第1PWM载波和第1指令电压对所述电动机进行驱动；以及
通信部，其与所述第1PWM载波同步地，将包含电流指令以及周期性地赋予所述大于或等于1个从属逆变器中的某一个的发送权在内的第1数据，与所述第1PWM载波的第1相位同步地通过广播发送至所述半双工通信线路，
所述大于或等于1个从属逆变器各自具有：驱动部，其基于第2PWM载波和第2指令电压，对所述电动机进行驱动；
通信部，其经由所述半双工通信线路接收所述第1数据，并且在通过所述接收的第1数据赋予了发送权的情况下，与所述第2PWM载波的第2相位同步地，将包含从所述从属逆变器至所述电动机的实际输出电流在内的第2数据，通过广播发送至所述半双工通信线路；以及
相位调整部，其与所述第1数据的接收定时对应地，以与所述第1PWM载波的相位一致的方式调整所述第2PWM载波的相位，
所述主逆变器还具有振幅调整部，该振幅调整部在由所述通信部接收到所述第2数据时，基于接收到的第2数据，以使得从所述主逆变器至所述电动机的实际输出电流和从所述大于或等于1个从属逆变器各自至所述电动机的实际输出电流达到平衡的方式，对所述第1指令电压的振幅进行调整。
2.根据权利要求1所述的逆变器系统，其特征在于，
所述主逆变器的通信部与所述第1PWM载波中的第1相位同步地，将所述第1数据通过广播发送至所述半双工通信线路，
所述大于或等于1个从属逆变器的各自的相位调整部，与所述第1数据的接收定时对应地，以使得所述第2PWM载波的相位成为所述第1相位的方式对所述第2PWM载波的相位进行调整，
所述主逆变器的振幅调整部基于所述接收到的所述第2数据，以使得从所述主逆变器至所述电动机的实际输出电压的振幅和从所述大于或等于1个从属逆变器各自至所述电动机的实际输出电压的振幅彼此相等的方式，对所述第1指令电压的振幅进行调整。
3.根据权利要求1所述的逆变器系统，其特征在于，
所述主逆变器的通信部还将从所述主逆变器至所述电动机的实际输出电流包含在所述第1数据中通过广播发送，
所述大于或等于1个从属逆变器各自还具有振幅调整部，该振幅调整部基于所述接收到的所述第1数据，对所述第2指令电压的振幅进行调整。
4.根据权利要求1所述的逆变器系统，其特征在于，
所述大于或等于1个从属逆变器为多个从属逆变器，
所述多个从属逆变器各自的通信部，经由所述半双工通信线路，从所述多个从属逆变器中的除了本逆变器以外的其他从属逆变器接收所述第2数据，
所述多个从属逆变器各自还具有振幅调整部，该振幅调整部基于所述接收到的所述第2数据，对所述第2指令电压的振幅进行调整。
5.一种通信方法，其作为具有主逆变器和多个从属逆变器的逆变器系统中的通信方法，其中，该主逆变器与电动机连接，该多个从属逆变器经由半双工通信线路与所述主逆变器连接，并且相对于所述电动机，经由共用连接节点分别与所述主逆变器并联连接，
该通信方法的特征在于，包含以下步骤：
第1发送步骤，在该步骤中，基于第1PWM载波和第1指令电压对所述电动机进行驱动的所述主逆变器，与所述第1PWM载波同步地，将包含电流指令在内的第1数据通过广播发送至所述半双工通信线路；
第1接收步骤，在该步骤中，所述多个从属逆变器各自接收在所述第1发送步骤中发送来的所述第1数据，其中，该多个从属逆变器基于具有与所述第1PWM载波相同周期的第2PWM载波、和第2指令电压，对所述电动机进行驱动；
相位调整步骤，在该步骤中，所述多个从属逆变器各自与所述第1接收步骤中的所述第1数据的接收定时对应地，以与所述第1PWM载波的相位一致的方式对所述第2PWM载波的相位进行调整；
分配步骤，在该步骤中，将发送权分配给所述多个从属逆变器中的其中一个；
第2发送步骤，在该步骤中，在所述分配步骤中分配到发送权的从属逆变器，与所述第2PWM载波同步地，在避开所述第1接收步骤中的所述第1数据的接收定时的定时，将包含从所述从属逆变器至所述电动机的实际输出电流在内的第2数据，通过广播发送至所述半双工通信线路；
第2接收步骤，在该步骤中，所述主逆变器和在所述分配步骤中没有分配到发送权的从属逆变器，各自经由所述半双工通信线路接收所述第2数据；以及
振幅调整步骤，在该步骤中，所述主逆变器和在所述分配步骤中没有分配到发送权的从属逆变器，以使得从所述主逆变器至所述电动机的实际输出电流和从所述多个从属逆变器各自至所述电动机的实际输出电流达到平衡的方式，分别对所述第1指令电压及所述第2指令电压的振幅进行调整。
6.根据权利要求5所述的通信方法，其特征在于，
所述第1发送步骤和所述第2发送步骤，每隔所述第1PWM载波及所述第2PWM载波的半个周期交替进行。
7.根据权利要求5所述的通信方法，其特征在于，
由所述主逆变器进行的所述第1发送步骤和由所述多个从属逆变器进行的多个第2发送步骤，以所述第1PWM载波及所述第2PWM载波的半个周期为单位按照轮询方式进行。
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Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5835332B2 (ja) * 2011-09-02 2015-12-24 富士通株式会社 位相調整回路及びインターフェイス回路
JP5820449B2 (ja) * 2013-09-30 2015-11-24 アンリツ株式会社 信号分析装置、同期システム、及び同期方法
WO2015087403A1 (ja) * 2013-12-10 2015-06-18 株式会社安川電機 モータ制御システム、モータ制御装置、制御対象装置、およびモータ制御方法
CN103746582B (zh) * 2013-12-30 2016-08-17 华为技术有限公司 并联型多电平逆变器控制方法及并联型多电平逆变器
KR101491937B1 (ko) 2013-12-31 2015-02-10 엘에스산전 주식회사 병렬연결 인버터 제어방법
JP6358859B2 (ja) * 2014-06-04 2018-07-18 東芝機械株式会社 インバータ発電システム及びインバータ発電装置
CN106464162B (zh) * 2014-06-20 2019-02-19 通用电气公司 用于对多逆变器功率变换器的控制的装置及方法
US9673736B2 (en) 2014-09-05 2017-06-06 Mitsubishi Electric Corporation Power conversion system and power conversion device
US9397871B2 (en) * 2014-09-30 2016-07-19 Infineon Technologies Ag Communication devices
JP6218966B2 (ja) * 2014-11-18 2017-10-25 三菱電機株式会社 発電機システム、発電機制御装置および発電機システムの発電バランス制御方法
FR3035556B1 (fr) * 2015-04-24 2017-04-21 Continental Automotive France Procede de synchronisation de circuits de commande a commutation commandes par signaux de commande mli
JP6385886B2 (ja) * 2015-05-01 2018-09-05 東洋電機製造株式会社 電力変換装置
JP6418093B2 (ja) * 2015-07-16 2018-11-07 株式会社デンソー 電力変換装置
JP6780254B2 (ja) * 2016-02-05 2020-11-04 富士電機株式会社 並列多重インバータシステム
JP6747024B2 (ja) * 2016-04-06 2020-08-26 株式会社ジェイテクト 電子制御装置及びモータ制御装置
JP6650838B2 (ja) 2016-06-23 2020-02-19 株式会社ダイヘン 電源システム、電源装置、制御方法及び制御プログラム
KR102527595B1 (ko) 2016-11-24 2023-05-02 에이치디현대일렉트릭 주식회사 인버터 장치
KR102527594B1 (ko) 2016-11-24 2023-05-02 에이치디현대일렉트릭 주식회사 인버터 장치
JP6848632B2 (ja) * 2017-04-10 2021-03-24 株式会社ジェイテクト 車両制御装置
JP6835676B2 (ja) * 2017-07-05 2021-02-24 株式会社ダイヘン 電源システム、電源装置、制御方法及び制御プログラム
US11329573B2 (en) * 2017-08-04 2022-05-10 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Power converter and power conversion system
JP6958132B2 (ja) * 2017-08-31 2021-11-02 株式会社デンソー 回転電機制御装置
JP6922576B2 (ja) * 2017-09-13 2021-08-18 株式会社明電舎 インバータシステムの同期制御方法及びインバータシステム
CN109698630B (zh) 2017-10-24 2020-06-26 华为技术有限公司 逆变器的均流方法、装置、逆变系统及无线充电系统
KR102162464B1 (ko) * 2018-01-19 2020-10-06 엘에스일렉트릭(주) 병렬 인버터 시스템
US10291111B1 (en) * 2018-03-23 2019-05-14 Hamilton Sundstrand Corporation Feedback control for parallel power converter synchronization
FR3087060B1 (fr) * 2018-10-04 2021-03-19 Safran Electrical & Power Procede de commande d'un ensemble d'onduleurs dans un systeme de generation electrique a onduleurs parallelises
KR102189827B1 (ko) 2018-11-14 2020-12-11 현대엘리베이터주식회사 블록형 SiC 인버터 장치
JP7400735B2 (ja) * 2018-12-28 2023-12-19 ニデック株式会社 駆動制御装置、駆動装置およびパワーステアリング装置
TWI767668B (zh) * 2021-04-26 2022-06-11 康舒科技股份有限公司 逆變器設備及其輸出同步方法
SE2150796A1 (en) * 2021-06-22 2022-12-23 Bombardier Transp Gmbh Pulse width modulation system provided with synchronized control boards

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE50214335D1 (de) * 2001-05-31 2010-05-20 Det Int Holding Ltd Stromrichter synchronisation
JP3807301B2 (ja) 2001-12-20 2006-08-09 松下電器産業株式会社 モータ駆動装置
CN1228908C (zh) * 2001-12-31 2005-11-23 艾默生网络能源有限公司 并联变换器系统的开关同步方法
US6809678B2 (en) * 2002-10-16 2004-10-26 Perkinelmer Inc. Data processor controlled DC to DC converter system and method of operation
US7259474B2 (en) * 2003-04-09 2007-08-21 Utstarcom, Inc. Method and apparatus for aggregating power from multiple sources
JP4487522B2 (ja) 2003-09-18 2010-06-23 富士電機システムズ株式会社 モータ駆動装置
US20050073783A1 (en) * 2003-10-02 2005-04-07 Phoenixtec Power Co., Ltd. Parallel redundant power system and the control method for the same
JP4613532B2 (ja) 2004-06-30 2011-01-19 富士電機ホールディングス株式会社 モータ制御装置
CN100356654C (zh) * 2005-07-08 2007-12-19 浙江大学 一种逆变电源的自动主从并联装置
JP2007244009A (ja) * 2006-03-06 2007-09-20 Meidensha Corp 電力変換システム
JP2007295647A (ja) * 2006-04-21 2007-11-08 Meidensha Corp インバータの同期運転方式
FI118875B (fi) * 2006-09-26 2008-04-15 Vacon Oyj Invertterien rinnankytkentä
JP2008228548A (ja) 2007-03-16 2008-09-25 Nippon Reliance Kk インバータの並列運転を行う電力変換装置及び電力変換方法
CN102365812B (zh) * 2009-04-01 2015-11-25 瑞典爱立信有限公司 电力转换器系统中的电流共享配置
WO2011039865A1 (ja) * 2009-09-30 2011-04-07 東芝三菱電機産業システム株式会社 電力変換システム
US8552589B2 (en) * 2010-05-14 2013-10-08 Schneider Electric It Corporation Digital control method for operating the UPS systems in parallel

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Publication number Publication date
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