DE19531210A1 - Steuersystem für einphasigen PWM-Wandler - Google Patents
Steuersystem für einphasigen PWM-WandlerInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuersystem für einen
einphasigen Impulsbreitenmodulationswandler (nachstehend wird
der Begriff Impulsbreitenmodulation abgekürzt durch "PWM"),
und insbesondere ein Steuer- oder Regelsystem für einen
einphasigen PWM-Wandler, welcher eine einphasige
Wechselspannung unter PWM-Steuerung bzw. PWM-Regelung in eine
Gleichspannung umwandelt.
Bei einem konventionellen einphasigen PWM-Wandler-Steuer-
oder Regelsystem war die Modulationsfrequenz der
Impulsbreitenmodulation (PWM) konstant.
Wie in Fig. 28
gezeigt, lag dies daran, daß eine
Dreieckssignalerzeugungseinheit 2 für die
Impulsbreitenmodulation aus einer Konstantfrequenz-
Dreieckssignalerzeugungseinheit 29 bestand.
Um den Wirkungsgrad des PWM-Wandlers zu verbessern, und eine
Verkleinerung von Kühlkörpern durch Verringerung der PWM-
Wandlerschaltverluste zu erzielen, während die
Modulationsfrequenz der Impulsbreitenmodulation konstant
gehalten wird, kann man die PWM-Wandler-Modulationsfrequenz
auf einen niedrigen Wert einstellen. Wenn die Schaltfrequenz
niedrig eingestellt wird, wird jedoch der Brumm oder die
Welligkeit des Stroms an der Wechselspannungsseite des
Wandlers größer, und übersteigt den Spitzenwert für den
Abschaltstrom der PWM-Wandlerschaltvorrichtungen
(beispielsweise GTOs: gate turn-off thyristors;
Abschaltthyristoren). Daher muß zusätzlich eine Drossel zum
Glätten des Stroms oder dergleichen vorgesehen werden,
wodurch sich die Abmessungen des Systems vergrößern.
Wie in Fig. 29 gezeigt, bestand ein früheres einphasiges PWM-
Wandler-Steuersystem 101 aus einer
Gleichspannungssteuereinheit 111, einer
Wandlerbezugsspannungsbetriebseinheit 112, und einer
Dreieckssignalvergleichseinheit 122. Ein
Bezugsgleichsspannungswert VdcRef und ein
Gleichspannungsmomentanwert Vdc wurden in die
Gleichspannungssteuereinheit 111 eingegeben. Diese erhielt
eine Wandlerwechselspannungsseiten-Stromamplitude |Is| aus
ihrem Unterschied und legte diese an die
Wandlerbezugsspannungs-Betriebseinheit 112 an. Die
Wandlerbezugsspannungs-Betriebseinheit 112 erhielt einen
Wandlerversorgungsspannungsbezugswert Vc durch Eingabe der
Wandlerwechselspannungsseiten-Stromamplitude |Is|, eines
Wechselspannungsmomentanwertes Vs, und eines
Wechselstrommomentanwertes Is. Die Schaltung war so
ausgelegt, daß dann eine Impulsbreitenmodulation durchgeführt
wurde, durch Eingabe des
Wandlerversorgungsspannungsbezugswertes Vc und einer
Versorgungsspannungssinussignalphase θs in die
Dreiecksignalvergleichseinheit 122.
Daher wurde die Impulsbreitenmodulation bei diesem
einphasigen PWM-Wandler durch den Dreiecksignalvergleich
zwischen einem Hochfrequenzdreiecksignal (etwa 500 Hz),
sieben- bis neunmal höher als die
Versorgungswechselspannungsfrequenz (50-60 Hz), und dem
Wandlerbezugsspannungswert durchgeführt.
Allerdings führten bei einem derartigen einphasigen PWM-
Wandlersteuersystem nach dem Stand der Technik die
Harmonischen des Stroms infolge des Schaltens des PWM-
Wandlers zu elektromagnetischem Rauschen oder Geräuschen in
dem Versorgungswechselspannungstransformator. Insbesondere
wurde bei einem PWM-Wandler nach dem Stand der Technik, bei
welchem die Schaltfrequenz etwa 500 Hz betrug, das Rauschen
bei 1 kHz bis 4 kHz größer, also in dem unangenehmsten
Hörbereich des Menschen.
Je niedriger die PWM-Wandler/Wechselrichter-Gleichspannung
war, desto kleiner war das elektromagnetische Rauschen, bzw.
desto kleiner waren die elektromagnetischen Geräusche, die
von dem Wechselspannungsversorgungstransformator und dem
Motor erzeugt wurden, welcher die Wechselrichterlast
darstellte. Bei dem Dreiecksignalvergleichs-PWM-Verfahren
nach dem Stand der Technik konnte jedoch infolge der
Einschränkungen für die minimale Einschaltzeit einer
Leistungsschaltervorrichtung, wie beispielsweise eines GTO
(Abschaltthyristors) die Gleichspannung nicht auf weniger als
einen festgelegten Wert eingestellt werden, der durch die
Amplitude der Versorgungswechselspannung bestimmt wurde.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht daher in der
Bereitstellung eines Steuer- oder Regelsystems für einen
einphasigen PWM-Wandler, welches die PWM-
Wandlerschaltverluste verringern kann, ohne daß zusätzliche
Bauteile wie Stromglättungsdrosseln erforderlich sind.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der
Bereitstellung eines Steuer- oder Regelsystems für einen
einphasigen PWM-Wandler, welches das Rauschen oder die
Geräusche verringern kann, die unangenehm zu hören sind.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der
Bereitstellung eines Steuer- oder Regelsystems für einen
einphasigen PWM-Wandler, welches die Gleichspannung niedriger
einstellen kann als den festgelegten Wert, der durch die
Amplitude der Versorgungswechselspannung bestimmt ist, um
hierdurch das Rauschen oder die Geräusche zu verringern, die
unangenehm zu hören sind.
Diese und weitere Ziele der Erfindung können dadurch erreicht
werden, daß ein Steuer- oder Regelsystem für einen
einphasigen PWM-Wandler zur Verfügung gestellt wird, der aus
mehreren Leistungsschaltvorrichtungen besteht, und in den
eine einphasige Wechselspannung eingegeben wird, der die
einphasige Wechselspannung in eine Gleichspannung unter PWM-
Steuerung oder PWM-Regelung umwandelt, und die Gleichspannung
ausgibt. Das Steuer- oder Regelsystem weist eine
Wandlerbezugsspannungsbetriebseinheit auf, um einen
Wandlergleichspannungsseiten-Spannungsmomentanwert
einzugeben, einen Wandlergleichspannungsseiten-
Spannungsbezugszwert, einen Wandlerwechselspannungsseiten
Strommomentanwert, eine Versorgungsspannung, und eine
Versorgungsspannungssinussignalphase, und zur Erzeugung von
Bezugsspannungen für jeweilige Phasen, und weist eine
Dreiecksignalerzeugungseinheit auf, um die
Versorgungsspannungssinussignalphase einzugeben, und ein
Dreiecksignal so zu erzeugen, daß dann, wenn die
Versorgungsspannungssinussignalphase in einer Phase liegt, in
welcher die Größe eines Wandlerwechselspannungsseiten-
Strombezugswerts klein ist, die Frequenz des Dreiecksignals
niedrig ist, und dann, wenn die
Versorgungsspannungssinussignalphase in einer Phase liegt, in
welcher die Größe des Wandlerwechselspannungsseiten-
Strombezugswertes groß ist, die Frequenz des Dreiecksignals
hoch ist. Das Steuer- oder Regelsystem weist weiterhin eine
Dreiecksignalvergleichseinheit auf, die so angeschlossen ist,
daß sie das Dreiecksignal und die Bezugsspannungen zum
Vergleich der Bezugsspannungen und des Dreiecksignals
empfängt, um PWM-Signale für die jeweiligen Phasen zu
erzeugen. Jedes der PWM-Signale wird an eine der
Leistungsschaltvorrichtungen in dem einphasigen PWM-Wandler
angelegt, um jeweils eine PWM-Steuerung oder PWM-Regelung des
einphasigen PWM-Wandlers durchzuführen.
Gemäß einer Zielrichtung der vorliegenden Erfindung wird ein
Steuer- oder Regelsystem für einen einphasigen PWM-Wandler
zur Verfügung gestellt, der mehrere
Leistungsschaltvorrichtungen aufweist, und in welchen eine
einphasige Wechselspannung eingegeben wird, der die
einphasige Wechselspannung unter PWM-Steuerung bzw. PWM-
Regelung in eine Gleichspannung umwandelt, und die
Gleichspannung ausgibt. Das Steuersystem (bzw. Regelsystem;
nachstehend nicht gesondert erwähnt, jedoch eingeschlossen),
weist eine Wandlerbezugsspannungsbetriebseinheit auf, zur
Eingabe eines Wandlergleichspannungsseiten-
Spannungsmomentanwertes, eines Wandlergleichspannungsseiten-
Spannungsbezugswertes, eines Wandlerwechselspannungsseiten-
Strommomentanwertes, einer Versorgungsspannung, und einer
Versorgungsspannungssinussignalphase, und zur Erzeugung von
Bezugsspannungen für jeweilige Phasen und eines Wandler-
Wechselspannungsseiten-Strombezugswertes, und ist mit einer
Dreiecksignalerzeugungseinheit versehen, die so angeschlossen
ist, daß sie die Versorgungsspannungssinussignalphase und den
Wandlerwechselspannungsseiten-Strombezugswert empfängt, um
auf solche Weise ein Dreiecksignal zu erzeugen, das dann,
wenn die Größe des Wandlerwechselspannungsseiten-
Strombezugswertes klein ist, die Frequenz des Dreiecksignals
niedrig ist, und dann, wenn die Größe des
Wandlerwechselspannungsseiten-Strombezugswerts hoch ist, die
Frequenz des Dreiecksignals hoch ist. Das Steuersystem weist
weiterhin eine Dreiecksignalvergleichseinheit auf, die so
angeschlossen ist, daß sie das Dreiecksignal und die
Bezugsspannungen empfängt, zum Vergleichen der
Bezugsspannungen und des Dreiecksignals, um PWM-Signale für
jeweilige Phasen zu erzeugen. Jedes der PWM-Signale wird an
eine der Leistungsschaltvorrichtungen in dem einphasigen PWM-
Wandler angelegt, um jeweils eine PWM-Steuerung des
einphasigen PWM-Wandlers durchzuführen.
Gemäß einer weiteren Zielrichtung der Erfindung wird ein
Steuersystem für einen einphasigen PWM-Wandler zur Verfügung
gestellt, der mehrere Leistungsschaltvorrichtungen aufweist,
und in welchen eine einphasige Wechselspannung eingegeben
wird, der die einphasige Wechselspannung in eine
Gleichspannung unter PWM-Steuerung umwandelt, und die
Gleichspannung ausgibt. Das Steuersystem weist eine
Wandlerbezugsspannungsbetriebseinheit auf, zur Eingabe eines
Wandlergleichspannungsseiten-Spannungsmomentanwertes, eines
Wandlergleichspannungsseiten-Spannungsbezugswertes, eines
Wandlerwechselspannungsseiten-Strommomentanwertes, einer
Versorgungsspannung, und einer
Versorgungsspannungssinussignalphase, und zur Erzeugung von
Bezugsspannungen für jeweilige Phasen, und ist mit einer
Dreiecksignalerzeugungseinheit zur Eingabe der
Versorgungsspannungssinussignalphase und zur Erzeugung eines
Dreiecksignals mit konstanter Frequenz synchron zur
Versorgungsspannungssinussignalphase versehen. Das
Steuersystem weist weiterhin eine
Bezugsspannungskorrektureinheit auf, die so angeschlossen
ist, daß sie die Bezugsspannungen und die
Versorgungsspannungssinussignalphase empfängt, um die
Bezugsspannungen auf der Grundlage der
Versorgungsspannungssinussignalphase zu korrigieren, um als
Bezugsspannung korrigierte Werte für jeweilige Phasen zu
erzeugen, und weist eine Dreiecksignalvergleichseinheit auf,
die so angeschlossen ist, daß sie das Dreiecksignal und die
korrigierten Bezugsspannungswerte empfängt, um die
korrigierten Bezugsspannungswerte und das Dreiecksignal zu
vergleichen, zur Erzeugung von PWM-Signalen für jeweilige
Phasen. Jedes der PWM-Signale wird an eine der
Leistungsschaltvorrichtungen in dem einphasigen PWM-Wandler
angelegt, um jeweils eine PWM-Steuerung des einphasigen PWM-
Wandlers durchzuführen.
Gemäß einer weiteren Zielrichtung der Erfindung wird ein
Steuersystem für einen einphasigen PWM-Wandler zur Verfügung
gestellt, der mehrere Leistungsschaltvorrichtungen aufweist,
und in welchen eine einphasige Wechselspannung eingegeben
wird, der die einphasige Wechselspannung unter PWM-Steuerung
in eine Gleichspannung umwandelt, und die Gleichspannung
ausgibt. Das Steuersystem weist eine
Gleichspannungssteuereinheit zur Eingabe eines
Gleichspannungsmomentanwertes der Gleichspannungsseite des
einphasigen PWM-Wandlers und eines vorher eingestellten
Gleichspannungsbezugswertes auf, zur Erzeugung einer ersten
Amplitude eines Stromes an der Wechselspannungsseite des
einphasigen PWM-Wandlers, so daß eine Abweichung zwischen dem
Gleichspannungsmomentanwert und dem Gleichspannungsbezugswert
klein wird, und weist eine
Wandlerbezugsspannungsbetriebseinheit auf, die so
angeschlossen ist, daß sie die erste Amplitude und die
einphasige Wechselspannung empfängt, um eine
Wandlerbezugsspannung auf der Grundlage der ersten Amplitude
und der einphasigen Wechselspannung zu erzeugen. Die
Wandlerbezugsspannung umfaßt eine zweite Amplitude der
Wandlerbezugsspannung und eine Phase der
Wandlerbezugsspannung, welche eine Phasendifferenz zwischen
der Wandlerbezugsspannung und der einphasigen Wechselspannung
darstellt. Das Steuersystem weist weiterhin eine PWM-Einpuls-
Signalformerzeugungseinheit auf, die so angeschlossen ist,
daß sie die Wandlerbezugsspannung, den
Gleichspannungsmomentanwert und eine Sinussignalphase der
einphasigen Wechselspannung empfängt, um PWM-Signale für
jeweilige Phasen einer PWM-Einpuls-Signalform zu erzeugen,
die mit der Phase der Wandlerbezugsspannung synchronisiert
ist. Die PWM-Einpulssignalform umfaßt einen Impuls des PWM-
Signals in einer Halbperiode der einphasigen Wechselspannung,
jedes der PWM-Signale wird mit einer dritten Amplitude einer
Basisfrequenzkomponente der PWM-Bezugsspannung gleich der
zweiten Amplitude versorgt, und jedes der PWM-Signale wird an
eine der Leistungsschaltvorrichtungen in dem einphasigen PWM-
Wandler angelegt, um jeweils eine PWM-Steuerung des
einphasigen PWM-Wandlers durchzuführen.
Gemäß einer weiteren Zielrichtung der Erfindung wird ein
Steuersystem für einen einphasigen PWM-Wandler zur Verfügung
gestellt, der mehrere Leistungsschaltvorrichtungen aufweist,
und in den eine einphasige Wechselspannung eingegeben wird,
der die einphasige Wechselspannung unter PWM-Steuerung in
eine Gleichspannung umwandelt, und die Gleichspannung
ausgibt. Ein Wechselrichter (Inverter) ist an die
Gleichspannungsseite des einphasigen PWM-Wandlers als Last
angeschlossen. Das Steuersystem weist eine
Gleichspannungseinstelleinheit zur Eingabe einer
Ausgangsfrequenz des Wechselrichters auf, und einer vierten
Amplitude der einphasigen Wechselspannung, und zur Erzeugung
des Gleichspannungsbezugswertes, so daß dann, wenn die
Ausgangsfrequenz klein ist, der Gleichspannungsbezugswert
kleiner als die vierte Amplitude ist, und dann, wenn die
Ausgangsfrequenz hoch ist, der Gleichspannungsbezugswert
größer als die vierte Amplitude ist, und weist eine
Gleichspannungssteuereinheit auf, die so angeschlossen ist,
daß sie den Gleichspannungsbezugswert und einen
Gleichspannungsmomentanwert empfängt, um eine erste Amplitude
eines Stroms an der Wechselspannungsseite des einphasigen
PWM-Wandlers zu erzeugen, so daß eine Abweichung zwischen dem
Gleichspannungsmomentanwert und dem Gleichspannungsbezugswert
klein wird. Das Steuersystem weist weiterhin eine
Wandlerbezugsspannungsbetriebseinheit auf, die so
angeschlossen ist, daß sie die erste Amplitude empfängt, die
einphasige Wechselspannung, eine Sinussignalphase der
einphasigen Wechselspannung, und einen Momentanwert eines
Stroms an der Eingangsseite des einphasigen PWM-Wandlers, zur
Erzeugung einer Wandlerbezugsspannung, und weist eine
Dreiecksignalvergleichseinheit auf, die so angeschlossen ist,
daß sie die Wandlerbezugsspannung empfängt, den
Gleichspannungsmomentanwert und die Sinussignalphase der
einphasigen Wechselspannung, zum Vergleichen der
Wandlerbezugsspannung und eines Dreiecksignals mit konstanter
Frequenz, welches mit der Sinussignalphase synchronisiert
ist, und eine Amplitude aufweist, die durch den
Gleichspannungsmomentanwert festgelegt wird, um PWM-Signale
für jeweilige Phasen zu erzeugen. Jedes der PWM-Signale wird
an eine der Leistungsschaltvorrichtungen in dem einphasigen
PWM-Wandler angelegt, um jeweils eine PWM-Steuerung des
einphasigen PWM-Wandlers durchzuführen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch
dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus denen
weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:
Fig. 1 ein Schaltbild einer Hauptschaltung eines
einphasigen PWM-Wandlers, bei welchem die
vorliegende Erfindung eingesetzt wird;
Fig. 1B ein Blockschaltbild eines einphasigen PWM-
Wandlersteuersystems gemäß einer ersten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 ein Blockschaltbild des Aufbaus einer
Phasenbetriebseinheit 1;
Fig. 3 ein Blockschaltbild des Aufbaus einer
Dreiecksignalerzeugungseinheit 2;
Fig. 4 ein Blockschaltbild des Aufbaus einer
Wandlerbezugsspannungsbetriebseinheit 3;
Fig. 5 eine Darstellung der Dreiecksignalform und der PWM-
Signalformen bei der ersten Ausführungsform gemäß
Fig. 1B;
Fig. 6 ein Blockschaltbild eines einphasigen PWM-
Wandlersteuersystems gemäß einer zweiten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 7 eine Darstellung der Dreiecksignalformen, die von
Dreiecksignalerzeugungseinheiten 2a bis 2d in Fig.
6 ausgegeben werden;
Fig. 8 ein Blockschaltbild einer
Dreiecksignalerzeugungseinheit 2e in einem
einphasigen PWM-Wandlersteuersystem gemäß einer
dritten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 9 ein Blockschaltbild eines einphasigen PWM-
Wandlersteuersystems gemäß einer vierten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 10 ein Blockschaltbild des Aufbaus einer
Dreiecksignalerzeugungseinheit 2A;
Fig. 11 ein Blockschaltbild eines einphasigen PWM-
Wandlersteuersystems gemäß einer fünften
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 12 eine Darstellung der Dreiecksignalform und der PWM-
Signalformen bei der fünften Ausführungsform gemäß
Fig. 11;
Fig. 13 ein Schaltbild einer Hauptschaltung eines
einphasigen PWM-Wandlers, bei welchem die
vorliegende Erfindung eingesetzt wird;
Fig. 14 ein Blockschaltbild eines einphasigen PWM-
Wandlersteuersystems gemäß einer sechsten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 15 ein Blockschaltbild des Aufbaus einer
Gleichspannungssteuereinheit 111;
Fig. 16 ein Blockschaltbild des Aufbaus einer
Wandlerbezugsspannungsbetriebseinheit 112A;
Fig. 17 eine Darstellung des Spannungs/Stromvektors an der
Wechselspannungsseite des Wandlers;
Fig. 18 ein Blockschaltbild des Aufbaus einer PWM-
Einimpuls-Signalformerzeugungseinheit 113;
Fig. 19 ein Signalformdiagramm zur Erläuterung des Betriebs
der PWM-Einpuls-Signalformerzeugungseinheit 113;
Fig. 20 ein Blockschaltbild eines einphasigen PWM-
Wandlersteuersystems gemäß einer siebten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 21 ein Blockschaltbild des Aufbaus einer
Gleichspannungseinstelleinheit 121;
Fig. 22 ein Blockschaltbild des Aufbaus einer
Wandlerbezugsspannungsbetriebseinheit 112B;
Fig. 23 ein Blockschaltbild des Aufbaus einer
Dreiecksignalvergleichseinheit 122;
Fig. 24 ein Signalformdiagramm zur Erläuterung des Betriebs
der Dreiecksignalvergleichseinheit 122;
Fig. 25 eine Darstellung zur Erläuterung der PWM-
Spannungssignalform bei der siebten
Ausführungsform;
Fig. 26 ein Blockschaltbild eines einphasigen PWM-
Wandlersteuersystems gemäß einer achten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 27 ein Blockschaltbild eines einphasigen PWM-
Wandlersteuersystems gemäß einer neunten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 28 ein Blockschaltbild des Aufbaus einer
Dreiecksignalerzeugungseinheit 2 bei einem
einphasigen PWM-Wandlersteuersystem nach dem Stand
der Technik; und
Fig. 29 ein Blockschaltbild eines einphasigen PWM-
Wandlersteuersystems nach dem Stand der Technik.
Nunmehr werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen
gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile
bezeichnen, die Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.
Die Fig. 1A und 1B zeigen ein einphasiges PWM-
Wandlersteuersystem gemäß einer ersten Ausführungsform der
Erfindung. Fig. 1A zeigt eine Hauptschaltung 50 des
einphasigen PWM-Wandlers, und Fig. 1B zeigt dessen Steuer-
oder Regelsystem 60. Dies stellt eine Ausführungsform für den
Fall dar, in welchem das System in dem sogenannten 8-Puls-
PWM-Modus arbeitet, mit acht Impulsen in einem Halbzyklus der
Wechselspannungsquelle V.
Wie aus Fig. 1A hervorgeht, weist die Hauptschaltung eine
einphasige Wechselspannungsquelle V auf, eine Drossel L,
einen Kondensator C, und einen Wandler CON, der aus
Halbleitervorrichtungen aufgebaut ist, die Ein/Aus-
Steuerklemmen aufweisen, beispielsweise GTOs
(Abschaltthyristoren), GU, GV, GX, GY, und Dioden DU, DV, DX,
DY, die jeweils parallel zu einer der Halbleitervorrichtungen
GU, GV, GX bzw. GY geschaltet sind.
Gemäß Fig. 1B weist das Steuersystem 60 eine
Phasenbetriebseinheit 1 auf, eine
Dreieckssignalerzeugungseinheit 2, eine
Wandlerbezugsspannungsbetriebseinheit 3, und eine
Dreieckssignalvergleichseinheit 4.
Die Phasenbetriebseinheit 1 ist beispielsweise so wie in Fig.
2 gezeigt aufgebaut. In die Einheit wird eine
Versorgungsspannung Vs einer einphasigen
Wechselspannungsquelle V eingegeben, und sie berechnet eine
Versorgungsspannungssinusignalphase θs und gibt diese aus.
Die Dreiecksignalerzeugungseinheit 2 ist beispielsweise so
wie in Fig. 3 gezeigt aufgebaut. In dieser Einheit wird die
Versorgungswechselspannungssinussignalphase θs eingegeben.
Sie gibt ein hochfrequentes oder niederfrequentes
Dreiecksignal TRI synchron zu dieser
Versorgungswechselspannungssinussignalphase θs aus.
Die Wandlerbezugsspannungsbetriebseinheit 3 ist
beispielsweise so wie in Fig. 4 gezeigt aufgebaut. In sie
werden die Versorgungswechselspannungssinussignalphase θs,
die Versorgungsspannung Vs, ein
Wandlerwechselspannungsseiten-Strommomentanwert Is, eine
Wandlergleichspannungsseiten-Bezugsspannung Vdc-Ref, und ein
Wandlergleichspannungsseiten-Spannungsmomentanwert Vdc
eingegeben. Sie führt eine bestimmte Verarbeitung durch, und
gibt eine U-Phasenbezugsspannung VU-Ref und eine V-
Phasenbezugsspannung VV-Ref aus.
In die Dreiecksignalvergleichseinheit 4 werden das
Dreiecksignal TRI, welches das Ausgangssignal der
Dreiecksignalerzeugungseinheit 2 darstellt, und die U-
Phasenbezugsspannung VU-Ref und die V-Phasenbezugsspannung
VV-Ref von der Wandlerbezugsspannungsbetriebseinheit 3
eingegeben. Sie gibt ein U-Phasen-PWM-Signal VU-PWM und ein
V-Phasen-PWM-Signal VV-PWM aus, unter Verwendung eines
bestimmten Betriebsablaufes. Diese PWM-Signale VU-PWM und VV-
PWM werden über Gate-Schaltungen an jeweilige
Halbleitervorrichtungen GU und GV in dem Wandler CON
angelegt, um eine PWM-Steuerung des Wandlers CON
durchzuführen. Obwohl dies nicht in den Zeichnungen
dargestellt ist, werden die PWM-Signale VX-PWM und VY-PWM für
X- und Y-Phasen unter Verwendung der PWM-Signale VU-PWM und
VV-PWM erzeugt, und werden über Gate-Schaltungen an die
jeweiligen Halbleitervorrichtungen GX und GY angelegt.
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild, welches den Aufbau der
Phasenbetriebseinheit 1 zeigt. Die Phasenbetriebseinheit 1
weist einen Integrierer 11 auf, eine
Rechtecksignalerzeugungseinheit 12, und eine
Anstiegserfassungseinheit 13.
Die Rechtecksignalerzeugungseinheit 12 erhält als
Eingangssignal die Signalform der Versorgungsspannung Vs, und
erzeugt ein Rechtecksignal Vsqr in Reaktion auf die
nachstehende Verzweigungsbedingung. Dies bedeutet:
Für Vs 0, Vsqr = 1, und
für Vs < 0, Vsqr = 0.
Die Anstiegserfassungseinheit 13 erhält als Eingangssignal
das Ausgangssignal Vsqr der Rechtecksignalerzeugungseinheit
12, und erzeugt einen Impuls Vop und gibt diesen aus zu dem
Zeitpunkt, an welchem sich der Wert des Rechtecksignals Vsqr
von "0" auf "1" ändert.
Der Integrierer 11 erhält eine Versorgungsspannungsfrequenz
fs als Eingangssignal, und führt eine Zeitintegration der
Versorgungsspannungsfrequenz fs durch. Wenn der
Ausgangsimpuls Vop der Anstiegserfassungseinheit 13 in den
Integrierer 11 eingegeben wird, setzt er den Integrationswert
auf Null zurück und beginnt erneut mit der Zeitintegration.
Ausgegeben wird der Integrationswert als
Versorgungsspannungssinussignalphase θs.
Fig. 3 ist ein Blockschaltbild, welches den Aufbau der
Dreiecksignalserzeugungseinheit 2 zeigt. Die
Dreiecksignalerzeugungseinheit 2 weist eine
Dreiecksignalfrequenzeinstelleinheit 21 auf, eine
Hochfrequenzdreiecksignalerzeugungseinheit 22, eine
Niederfrequenzdreiecksignalerzeugungseinheit 23, und eine
Dreiecksignalumschalteinheit 24.
Die Hochfrequenzdreiecksignalerzeugungseinheit 22 erhält am
Eingang die Versorgungswechselspannungssinussignalphase θs
zugeführt. Sie erzeugt ein Hochfrequenzdreiecksignal TRI1
synchron zu dieser Versorgungswechselspannungs
sinussignalphase θs und gibt dieses aus.
Der Niederfrequenzdreiecksignalerzeugungseinheit 23 wird die
Versorgungswechselspannungssinussignalphase θs am Eingang
zugeführt. Sie erzeugt ein Niederfrequenzdreiecksignal TRI2
synchron zu dieser Versorgungswechselspannungssinus
signalphase es und gibt dieses aus.
Als Eingangssignal wird der
Dreieckssignalfrequenzeinstelleinheit 21 die
Versorgungswechselspannungssinussignalphase θs zugeführt. Sie
gibt ein Dreiecksignalfrequenzeinstellsignal fset aus, um
entweder das Niederfrequenzdreiecksignal TRI2 oder das
Hochfrequenzdreiecksignal TRI1 auszugeben, in Reaktion auf
die Versorgungswechselspannungssinussignalphase θs.
Die Dreiecksignalumschalteinheit 24 erhält als
Eingangssignale das Dreiecksignalfrequenzeinstellsignal fset,
welches von der Dreiecksignalfrequenzeinstelleinheit 21
ausgegeben wird, das Hochfrequenzdreiecksignal TRI1, welches
von der Hochfrequenzdreiecksignalerzeugungseinheit 22
ausgegeben wird, und das Niederfrequenzdreiecksignal TRI2,
welches von der Niederfrequenzdreiecksignalerzeugungseinheit
23 ausgegeben wird. Sie gibt als Dreiecksignal TRI ein
Dreiecksignal (TRI1 oder TRI2) mit der Frequenz aus, die von
dem Dreiecksignalfrequenzeinstellsignal fset eingestellt
wird.
Der Betrieb der auf diese Weise aufgebauten
Dreiecksignalerzeugungseinheit 2 wird unter Bezugnahme auf
Fig. 1B, Fig. 3 und Fig. 5 beschrieben. Es wird angenommen,
daß die Versorgungsspannung Vs ein Sinussignal mit 50 Hz ist.
Die Versorgungsspannungssinussignalphase θs, die von der
Phasenbetriebseinheit 1 ausgegeben wird, wird in die
Dreiecksignalserzeugungseinheit 2 eingegeben. Normalerweise
wird ein einphasiger PWM-Wandler so gesteuert oder geregelt
daß der Versorgungsquellenleistungsfaktor gleich 1 wird.
Daher ist die Versorgungsspannungssinussignalphase es gleich
der Wandlerwechselspannungsseiten-Strombezugswertphase.
Der Hochfrequenzdreiecksignalerzeugungseinheit 22 wird am
Eingang die Versorgungsspannungssinussignalphase θs zugeführt,
und sie gibt ein Konstantfrequenzdreiecksignal TRI1 aus,
welches nachstehend angegeben ist, in Reaktion auf die
Versorgungsspannungssinussignalphase θs. Die Frequenz des
Dreiecksignals TRI1 beträgt das 9fache der
Versorgungsspannung Vs.
0 θs < (1/18) π → TRI1=(18/π) θs
(1/18) π θs < (1/6) π → TRI1 = (-18/π) θs+2
(1/6) π θs < (5/18) π → TRI1 = (18/π) θs-4
(5/18) π θs < (7/18) π → TRI1 = (-18/π) θs+6
(7/18) π θs < (1/2) π → TRI1 = (18/π) θs-8
(1/2) π θs < (11/18) π → TRI1 = (-18/π) θs+10
(11/18) π θs < (13/18) π → TRI1 = (18/π) θs-12
(13/18) π θs < (5/6) π → TRI1 = (-18/π) θs+14
(5/6) π θs < (17/18) π → TRI1 = (18/π) θs-16
(17/18) π θs < TRI1 = (-18/π) θs+18
π θs < (19/18) π → TRI1 = (18/π) θs-18
(19/18) π θs < (7/6) π → TRI1 = (-18/π) θs+20
(7/6) π θs < (23/18) π → TRI1 = (18/π) θs-22
(23/18) π θs < (25/18) π → TRI1 =(-18/π) θs+24
(25/18) π θs < (3/2) π → TRI1 = (18/π) θs-26
(3/2) π θs < (29/18) π → TRI1 = (-18/π) θs+28
(29/18) π θs < (31/18) π → TRI1 = (18/π) θs-30
(31/18) π θs < (11/6) π → TRI1 = (-18/π) θs+32
(11/6) π θs < (35/13) π → TRI1 = (18/π) θs-34
(35/16) π θs < TRI1 = (-18/π) θs+36.
(1/18) π θs < (1/6) π → TRI1 = (-18/π) θs+2
(1/6) π θs < (5/18) π → TRI1 = (18/π) θs-4
(5/18) π θs < (7/18) π → TRI1 = (-18/π) θs+6
(7/18) π θs < (1/2) π → TRI1 = (18/π) θs-8
(1/2) π θs < (11/18) π → TRI1 = (-18/π) θs+10
(11/18) π θs < (13/18) π → TRI1 = (18/π) θs-12
(13/18) π θs < (5/6) π → TRI1 = (-18/π) θs+14
(5/6) π θs < (17/18) π → TRI1 = (18/π) θs-16
(17/18) π θs < TRI1 = (-18/π) θs+18
π θs < (19/18) π → TRI1 = (18/π) θs-18
(19/18) π θs < (7/6) π → TRI1 = (-18/π) θs+20
(7/6) π θs < (23/18) π → TRI1 = (18/π) θs-22
(23/18) π θs < (25/18) π → TRI1 =(-18/π) θs+24
(25/18) π θs < (3/2) π → TRI1 = (18/π) θs-26
(3/2) π θs < (29/18) π → TRI1 = (-18/π) θs+28
(29/18) π θs < (31/18) π → TRI1 = (18/π) θs-30
(31/18) π θs < (11/6) π → TRI1 = (-18/π) θs+32
(11/6) π θs < (35/13) π → TRI1 = (18/π) θs-34
(35/16) π θs < TRI1 = (-18/π) θs+36.
Der Niederfrequenzdreiecksignalerzeugungseinheit 23 wird die
Versorgungsspannungssinussignalphase θs am Eingang zugeführt,
und sie gibt ein Konstantfrequenzdreiecksignal TRI2 aus,
welches nachstehend angegeben ist, in Reaktion auf die
Versorgungsspannungssinussignalphase θs. Die Frequenz des
Dreiecksignals TRI2 beträgt das 6-fache der
Versorgungsspannung Vs.
0 θs < (1/6) π → TRI2 = (-12/π) θs+1
(1/6) π θs < (1/3) π → TRI2 = (12/π) θs-3
(1/3) π θs < (1/2) π → TR12 = (-12/π) θs+5
(1/2) π θs < (2/3) π → TRI2 = (12/π) θs-7
(2/3) π θs < (5/6) π → TRI2 = (-12/π) θs+9
(5/9) π θs < π → TRI2 = (12/π) θs-11
π θs < (7/6) π → TRI2 = (-12/π) θs+13
(7/6) π θs < (4/3) π → TRI2 = (12/π) θs-15
(4/3) π θs < (3/2) π → TRI2 = (-12/π) θs+17
(3/2) π θs < (5/3) π → TR12 = (12/π) θs-19
(5/3) π θs < (11/6) π → TRI2 = (-12/π) θs+21
(11/6) π θs < 2 π → TRI2 = (12/π) θs-23
(1/6) π θs < (1/3) π → TRI2 = (12/π) θs-3
(1/3) π θs < (1/2) π → TR12 = (-12/π) θs+5
(1/2) π θs < (2/3) π → TRI2 = (12/π) θs-7
(2/3) π θs < (5/6) π → TRI2 = (-12/π) θs+9
(5/9) π θs < π → TRI2 = (12/π) θs-11
π θs < (7/6) π → TRI2 = (-12/π) θs+13
(7/6) π θs < (4/3) π → TRI2 = (12/π) θs-15
(4/3) π θs < (3/2) π → TRI2 = (-12/π) θs+17
(3/2) π θs < (5/3) π → TR12 = (12/π) θs-19
(5/3) π θs < (11/6) π → TRI2 = (-12/π) θs+21
(11/6) π θs < 2 π → TRI2 = (12/π) θs-23
Der Dreiecksignalfrequenzeinstelleinheit 21 wird die
Versorgungsspannungssinussignalphase θs am Eingang zugeführt.
Sie gibt das Dreiecksignalfrequenzeinstellsignal fset in
Reaktion auf die Versorgungsspannungssinussignalphase θs auf
der Grundlage der nachstehenden Verzweigungsbedingung aus:
fset = 1, für (1/6) π θs < (5/6) π, (7/6) π θs < (11/5) π,
und
fset = 2, für 0 θs < (1/6) π, (5/6) π θs < (7/6) π, (11/6) π θs < 2 π
Die Dreiecksignalschalteinheit 24 erhält als Eingangssignale
das Dreiecksignalfrequenzeinstellsignal fset, welches das
Ausgangssignal der Dreiecksignalfrequenzeinstelleinheit 21
darstellt, das Hochfrequenzdreiecksignal TRI1, welches von
der Hochfrequenzdreiecksignalerzeugungseinheit 22 ausgegeben
wird, und das Niederfrequenzdreiecksignal TRI2, welches von
der Niederfrequenzdreiecksignalerzeugungseinheit 23
ausgegeben wird. Sie wählt als Dreiecksignal TRI, welches sie
auch ausgibt, das Dreiecksignal TRI1 oder TRI2 von den zwei
eingegebenen Dreiecksignalen TRI1 und TRI2 aus, in Reaktion
auf das Dreiecksignalfrequenzeinstellsignal fset auf der
Grundlage der folgenden Verzweigungsbedingung. Es gilt daher:
für fset = 1, Dreiecksignal TRI = TRI1, und
für fset = 2, Dreiecksignal TRI = TRI2
Die Dreiecksignale TRI, die von der
Dreiecksignalerzeugungseinheit 2 durch den voranstehend
geschilderten Vorgang ausgegeben werden, nehmen die in Fig. 5
gezeigte Form an. Die mittlere Frequenz des Dreiecksignals
TRI beträgt das 8-fache der Frequenz der Versorgungsspannung
Vs.
Fig. 4 ist ein Blockschaltbild, welches den Aufbau der
Wandlerbezugsspannungsbetriebseinheit 3 zeigt. Die
Wandlerbezugsspannungsbetriebseinheit 3 weist eine
Sinussignalerzeugungseinheit 31 auf, eine
Strombezugsamplitudenbetriebseinheit 32, eine
Bezugsstrombetriebseinheit 33, Komparatoren 34, 35 und 36,
einen Teiler 37, und einen Koeffizientenmultiplizierer 38.
Die Sinussignalerzeugungseinheit 31 erhält als Eingangssignal
die Versorgungswechselspannungssinussignalphase θs, und gibt
ein Sinussignal sin(θs) aus, dessen Amplitude gleich 1 ist,
in Reaktion auf die Versorgungsspannungssinussignalphase θs.
Als Eingangssignal erhält die
Bezugsstromamplitudenbetriebseinheit 32 eine Abweichung ΔVdc
zwischen der Wandlergleichspannungsseiten-Bezugsspannung Vdc-
Ref und dem Wandlergleichspannungsseiten-
Spannungsmomentanwert Vdc, die von dem Komparator 34 erhalten
wird. Sie gibt den Wert der Abweichung ΔVdc, multipliziert
mit einer Verstärkung G(a), als Bezugsstromamplitude |Is|
aus.
Die Bezugsstrombetriebseinheit 33 erhält als zwei
Eingangssignale des Ausgangssignal sin(θs) der
Sinussignalerzeugungseinheit 31 und das Ausgangssignal |Is|
der Bezugsstromamplitudenbetriebseinheit 32. Sie gibt den
multiplizierten Wert dieser beiden Größen als
Wandlerwechselspannungsseiten-Bezugsstromwert Is-Ref aus:
Is-Ref = |Is| × sin(θs)
Dann erhält der Komparator 35 eine Abweichung ΔIs von dem
Ausgangssignal Is-Ref der Bezugsstrombetriebseinheit 33 und
dem Wandlerwechselspannungsseiten-Strommomentanwert Is. Der
Komparator 36 erhält das Produkt des Wertes der Abweichung
ΔIs und einer Verstärkung G2(S), subtrahiert von der
Versorgungswechselspannung Vs. Der Teiler 37 erhält einen
Teilungswert, der das Ausgangssignal des Komparators 36,
dividiert durch die Wandlergleichspannung Vdc und 2,
darstellt. Das Ausgangssignal des Teilers 37 wird als U-
Phasen-Bezugsspannung VU-Ref genommen. Weiterhin wird der
Wert der U-Phasen-Bezugsspannung VU-Ref, multipliziert mit
(-1), von dem Koeffizientenmultiplizierer 38 als V-Phasen-
Bezugsspannung VV-Ref ausgegeben. Dies bedeutet:
VU-Ref = 1/(2 · Vdc) [Vs-G2(S) · (Is-Ref-Is)]
VV-Ref = -1/(2 · Vdc) [Vs-G2(S) · (Is-Ref-Is)]
Als drei Eingangssignale für die
Dreiecksignalvergleichseinheit 4 dienen das Ausgangssignal
TRI der Dreiecksignalerzeugungseinheit 2 und die
Ausgangssignale VU-Ref und VV-Ref der
Wandlerbezugsspannungsbetriebseinheit 3. Sie gibt ein U-
Phasen-PWM-Signal VU-PWM und ein V-Phasen-PWM-Signal VV-PWM
aus, auf der Grundlage der folgenden Verzweigungsbedingungen:
für VU-Ref TRI, VU-PWM = 1,
für VU-Ref < TRI, VU-PWM = 0,
für VV-Ref TRI, VV-PWM = 1, und
für VV-Ref < TRI, VV-PWM = 0
Dadurch, daß die PWM-Signalform erhalten wird, unter
Verwendung des Dreiecksignals TRI, welches von der
Dreiecksignalerzeugungseinheit 2 ausgegeben wird, kann eine
PWM-Signalform ausgegeben werden, bei welcher die
Stromamplitude nicht groß wird, selbst wenn die Anzahl an
Schaltvorgängen verringert ist.
Wie voranstehend geschildert, wird der einphasige PWM-Wandler
gesteuert oder geregelt auf der Grundlage der
Versorgungswechselspannungssinussignalphase θs. Liegt daher
die Versorgungswechselspannungs-Sinussignalphase es in einer
Phase, in welcher die Größe des PWM-
Wandlerwechselspannungsseiten-Bezugsstromwertes hoch ist, so
wird die Stromwelligkeit dadurch verringert, daß die
Schaltfrequenz erhöht wird, so daß der Abschaltspitzenstrom
der Schaltvorrichtungen nicht überschritten wird. Liegt die
Versorgungswechselspannungs-Sinussignalphase θs in einer
Phase, in welcher die Größe des PWM-
Wandlerwechselspannungsseiten-Bezugsstromwertes klein ist, so
wird die Schaltfrequenz erniedrigt. Daher können die
Schaltverluste des PWM-Wandlers verringert werden, ohne
Hinzufügung von Stromglättungsdrosseln und dergleichen, durch
Verringerung der mittleren Anzahl der Schaltvorgänge.
Fig. 6 ist ein Blockschaltbild, welches ein einphasiges PWM-
Wandlersteuersystem gemäß einer zweiten Ausführungsform der
Erfindung zeigt. Dies stellt ein Beispiel für den Einsatz der
vorliegenden Erfindung bei einem System dar, bei welchem
mehrere, beispielsweise vier, einphasige PWM-Wandler CONa,
CONb, CONc und CONd jeweils parallel durch Transformatoren
TRa, TRb, TRc und TRd geschaltet sind, über Drosseln La, Lb,
Lc bzw. Ld.
In Fig. 6 haben die Transformatoren TRa, TRb, TRc und TRd
eine gemeinsame Primärwicklung. Lasten LDa, LDb, LDc und LDd
sind jeweils über Kondensatoren Ca, Cb, Cc und Cd an die
Ausgangsseiten der Wandler CONa, CONb, CONc und CONd
angeschlossen.
Vier einphasige PWM-Wandlersteuersysteme 60a, 60b, 60c und
60d sind jeweils ebenso aufgebaut wie das in Fig. 1B gezeigte
Steuersystem 60, zur Steuerung von vier einphasigen Wandlern
CONa, CONb, CONc und CONd. Ihre jeweiligen
Dreiecksignalerzeugungseinheiten 2a, 2b, 2c und 2d erzeugen
die folgenden Dreiecksignale TRIa, TRIb, TRIc und TRId, so
daß die Phasen der Dreiecksignale TRIa, TRIb, TRIc und TRId
wie in Fig. 7 gezeigt gegeneinander verschoben sind.
In der Dreiecksignalerzeugungseinheit 2a des einphasigen PWM-
Wandlersteuersystems 60a, das den einphasigen PWM-Wandler
CONa steuert, erhält die
Hochfrequenzdreiecksignalerzeugungseinheit 22a die
Versorgungsspannungssinussignalphase θs als Eingangssignal,
und gibt ein Konstantfrequenzdreiecksignal TRI1a aus, in
Reaktion auf die Versorgungsspannungssinussignalphase θs, wie
nachstehend angegeben.
0 θs < (1/18) π → TRI1a = (18/π) θs
(1/18) π θs < (1/6) π → TRI1a = (-18/π) θs+2
(1/6) π θs < (5/18) π → TRI1a = (18/π) θs-4
(5/18) π θs < (7/18) π → TRI1a = (-18/π) θs+6
(7/18) π θs < (1/2) π → TRI1a = (18/π) θs-8
(1/2) π θs < (11/18) π → TRI1a = (-18/π) θs+10
(11/18) π θs < (13/18) π → TRI1a = (18/π) θs-12
(13/18) π θs < (5/6) π → TRI1a = (-18/π) θs+14
(5/6) π θs < (17/18) π → TRT1a = (18/π) θs-16
(17/18) π θs < π → TRI1a = (-18/π) θs+18
θs < (19/18) π → TRI1a =(18/π) θs-18
(19/18) π θs < (7/6) π → TRI1a = (-18/π) θs+20
(7/6) π θs < (23/18) π → TRI1a = (18/π) θs-22
(23/18) π θs < (25/18) π → TRI1a = (-18/π) θs+24
(25/18) π θs < (3/2) π → TRI1a = (18/π) θs-26
(3/2) π θs < (29/18) π → TRI1a = (-18/π) θs+28
(29/18) π θs < (31/18) π → TRI1a = (18/π) θs-30
(31/18) π θs < (11/6) π → TRI1a = (18/π) θs+32
(11/6) π θs < (35/18) π → TRI1a = (18/π) θs-34
(35/18) π θs < 2 π → TRI1a = (-18/π) θs+36.
(1/18) π θs < (1/6) π → TRI1a = (-18/π) θs+2
(1/6) π θs < (5/18) π → TRI1a = (18/π) θs-4
(5/18) π θs < (7/18) π → TRI1a = (-18/π) θs+6
(7/18) π θs < (1/2) π → TRI1a = (18/π) θs-8
(1/2) π θs < (11/18) π → TRI1a = (-18/π) θs+10
(11/18) π θs < (13/18) π → TRI1a = (18/π) θs-12
(13/18) π θs < (5/6) π → TRI1a = (-18/π) θs+14
(5/6) π θs < (17/18) π → TRT1a = (18/π) θs-16
(17/18) π θs < π → TRI1a = (-18/π) θs+18
θs < (19/18) π → TRI1a =(18/π) θs-18
(19/18) π θs < (7/6) π → TRI1a = (-18/π) θs+20
(7/6) π θs < (23/18) π → TRI1a = (18/π) θs-22
(23/18) π θs < (25/18) π → TRI1a = (-18/π) θs+24
(25/18) π θs < (3/2) π → TRI1a = (18/π) θs-26
(3/2) π θs < (29/18) π → TRI1a = (-18/π) θs+28
(29/18) π θs < (31/18) π → TRI1a = (18/π) θs-30
(31/18) π θs < (11/6) π → TRI1a = (18/π) θs+32
(11/6) π θs < (35/18) π → TRI1a = (18/π) θs-34
(35/18) π θs < 2 π → TRI1a = (-18/π) θs+36.
Die Niederfrequenzdreiecksignalerzeugungseinheit 23a erhält
als Eingangssignal die Versorgungsspannungssinussignalphase
θs, und gibt ein Konstantfrequenzdreiecksignal TRI2a aus, in
Reaktion auf die Versorgungsspannungssinussignalphase θs, wie
nachstehend angegeben.
0 θs < (1/6) π → TRI2a = (-12/π) θs+1
(1/6) π θs < (1/3) π → TRI2a = (12/π) θs-3
(1/3) π θs < (1/2) π → TRI2a = (-12/π) θs+5
(1/2) π θs < (2/3) π → TRI2a = (12/π) θs-7
(2/3) π θs < (5/6) π → TRI2a = (-12/π) θs+9
(5/6) π θs < π → TRI2a = (12/π) θs-11
π θs < (7/6) π → TRI2a = (-12/π) θs+13
(7/6) π θs < (4/3) π → TRI2a = (12/π) θs-15
(4/3) π θs < (3/2) π → TRI2a = (-12/π) θs+17
(3/2) π θs < (5/3) π → TRI2a = (12/π) θs-19
(5/3) π θs < (11/6) π → TRI2a = (-12/π) θs+21
(11/6) π θs < 2 π → TRI2a = (12/π) θs-23
(1/6) π θs < (1/3) π → TRI2a = (12/π) θs-3
(1/3) π θs < (1/2) π → TRI2a = (-12/π) θs+5
(1/2) π θs < (2/3) π → TRI2a = (12/π) θs-7
(2/3) π θs < (5/6) π → TRI2a = (-12/π) θs+9
(5/6) π θs < π → TRI2a = (12/π) θs-11
π θs < (7/6) π → TRI2a = (-12/π) θs+13
(7/6) π θs < (4/3) π → TRI2a = (12/π) θs-15
(4/3) π θs < (3/2) π → TRI2a = (-12/π) θs+17
(3/2) π θs < (5/3) π → TRI2a = (12/π) θs-19
(5/3) π θs < (11/6) π → TRI2a = (-12/π) θs+21
(11/6) π θs < 2 π → TRI2a = (12/π) θs-23
Im übrigen ist der Aufbau und der Betriebsablauf für die
Steuerung ebenso wie bei der ersten Ausführungsform.
Auf dieselbe Weise erhält in der
Dreiecksignalerzeugungseinheit 2b des einphasigen PWM-
Steuersystems 60b, welches den einphasigen Wandler CONb
steuert, die Hochfrequenzdreiecksignalerzeugungseinheit 22b
die Versorgungsspannungssinussignalphase θs als
Eingangssignal, und gibt ein Konstantfrequenzdreiecksignal
TRI1b aus, in Reaktion auf die
Versorgungsspannungssinussignalphase θs, wie nachstehend
angegeben.
0 θs < (1/9) π → TRI1b = (-18/π) θs+1
(1/9) π θs < (2/9) π → TRI1b = (18/π) θs-3
(2/9) π θs < (1/3) π → TRI1b = (-18/π) θs+5
(1/3) π θs < (4/9) π → TRI1b = (18/π) θs-7
(4/9) π θs < (5/9) π → TRI1b = (18/π) θs+9
(5/9) π θs < (2/3) π → TRI1b = (18/π) θs-11
(2/3) π θs < (7/9) π → TRI1b = (-18/π) θs+13
(7/9) π θs < (8/9) π → TRI1b = (18/π) θs-15
(8/9) π θs < π → TRI1b = (-18/π) θs+17
π θs < (10/9) π → TRI1b = (18/π) θs-19
(10/9) π θs < (11/9) π → TRI1b = (-18/π) θs+21
(11/9) π θs < (4/3) π → TRI1b = (18/π) θs-23
(4/3) π θs < (13/9) π → TRI1b = (-18/π) θs+25
(13/9) π θs < (14/9) π → TRI1b = (18/π) θs-27
(14/9) π θs < (5/3) π → TPI1b = (-18/π) θs+29
(5/3) π θs < (16/9) π → TRI1b = (18/π) θs-31
(16/9) π θs < (17/9) π → TRI1lb = (-18/π) θs+33
(17/9) π θs < 2π → TRI1b = (18/π) θs-35
(1/9) π θs < (2/9) π → TRI1b = (18/π) θs-3
(2/9) π θs < (1/3) π → TRI1b = (-18/π) θs+5
(1/3) π θs < (4/9) π → TRI1b = (18/π) θs-7
(4/9) π θs < (5/9) π → TRI1b = (18/π) θs+9
(5/9) π θs < (2/3) π → TRI1b = (18/π) θs-11
(2/3) π θs < (7/9) π → TRI1b = (-18/π) θs+13
(7/9) π θs < (8/9) π → TRI1b = (18/π) θs-15
(8/9) π θs < π → TRI1b = (-18/π) θs+17
π θs < (10/9) π → TRI1b = (18/π) θs-19
(10/9) π θs < (11/9) π → TRI1b = (-18/π) θs+21
(11/9) π θs < (4/3) π → TRI1b = (18/π) θs-23
(4/3) π θs < (13/9) π → TRI1b = (-18/π) θs+25
(13/9) π θs < (14/9) π → TRI1b = (18/π) θs-27
(14/9) π θs < (5/3) π → TPI1b = (-18/π) θs+29
(5/3) π θs < (16/9) π → TRI1b = (18/π) θs-31
(16/9) π θs < (17/9) π → TRI1lb = (-18/π) θs+33
(17/9) π θs < 2π → TRI1b = (18/π) θs-35
Die Niederfrequenzdreiecksignalerzeugungseinheit 23b erhält
als Eingangssignal die Versorgungsspannungssinussignalphase
θs, und gibt das Konstantfrequenzdreiecksignal TRI2b aus, in
Reaktion auf die Versorgungsspannungssinussignalphase θs, wie
nachstehend angegeben.
0 θs < (1/12) π → TRI2b = (-12/π) θs
(1/12) π θs < (3/12) π → TRI2b = (12/π) θs-2
(3/12) π θs < (5/12) π → TRI2b = (-12/π) θs+4
(5/12) π θs < (7/12) π → TRI2b = (-12/π) θs-6
(7/12) π θs < (9/12) π → TRI2b = (-12/π) θs+8
(9/12) π θs < (11/12) π → TRI2b = (12/π) θs-10
(11/12) π θs < (13/12) π → TRI2b = (-12/π) θs+12
(13/12) π θs < (15/12) π → TRI2b = (12/π) θs-14
(15/12) π θs < (17/12) π → TRI2b = (-12/π) θs+16
(17/12) π θs < (19/12) π → TRI2b = (12/π) θs-18
(19/12) π θs < (21/12) π → TRI2b = (-12/π) θs+20
(21/12) π θs < (23/12) π → TRI2b = (12/π) θs-22
(23/12) π θs < 2π → TRI2b = (-12/π) θs+24
(1/12) π θs < (3/12) π → TRI2b = (12/π) θs-2
(3/12) π θs < (5/12) π → TRI2b = (-12/π) θs+4
(5/12) π θs < (7/12) π → TRI2b = (-12/π) θs-6
(7/12) π θs < (9/12) π → TRI2b = (-12/π) θs+8
(9/12) π θs < (11/12) π → TRI2b = (12/π) θs-10
(11/12) π θs < (13/12) π → TRI2b = (-12/π) θs+12
(13/12) π θs < (15/12) π → TRI2b = (12/π) θs-14
(15/12) π θs < (17/12) π → TRI2b = (-12/π) θs+16
(17/12) π θs < (19/12) π → TRI2b = (12/π) θs-18
(19/12) π θs < (21/12) π → TRI2b = (-12/π) θs+20
(21/12) π θs < (23/12) π → TRI2b = (12/π) θs-22
(23/12) π θs < 2π → TRI2b = (-12/π) θs+24
Im übrigen sind der Aufbau und der Betriebsablauf für die
Steuerung ebenso wie bei der ersten Ausführungsform.
Auf dieselbe Weise erhält in der
Dreiecksignalerzeugungseinheit 2c des einphasigen PWM-
Steuersystems 60c, welches den einphasigen Wandler CONc
steuert, die Hochfrequenzdreiecksignalerzeugungseinheit 22c
die Versorgungsspannungssinussignalphase θs als
Eingangssignal, und gibt ein Konstantfrequenzdreiecksignal
TRI1c aus, in Reaktion auf die
Versorgungsspannungssinussignalphase θs, wie nachstehend
angegeben:
0 θs < (1/36) π → TRI2c = (18/π) θs+1/2
(1/36) π θs < (5/36) π → TRI1c = (-18/π) θs+3/2
(5/36) π θs < (9/36) π → TRI1c = (18/π) θs-7/2
(9/36) π θs < (13/36) π → TRI1c = (-18/π) θs+11/2
(13/36) π θs < (17/36) π → TRI1c = (18/π) θs-15/2
(17/36) π θs < (21/36) π → TRI1c = (-18/π) θs+19/2
(21/36) π θs < (25/36) π → TRI1c = (18/π) θs-23/2
(25/36) π θs < (29/36) π → TRI1c = (-18/π) θs+27/2
(29/36) π θs < (33/36) π → TRI1c = (18/π) θs-31/2
(33/36) π θs < (37/36) π → TRI1c = (-18/π) θs+35/2
(37/36) π θs < (41/36) π → TRI1c = (18/π) θs-39/2
(41/36) π θs < (45/36) π → TRI1c = (-18/π) θs+43/2
(45/36) π θs < (49/36) π → TRI1c = (18/π) θs-47/2
(49/36) π θs < (53/36) π → TRI1c = (-18/π) θs+51/2
(53/36) π θs < (57/36) π → TRI1c = (18/π) θs-55/2
(57/36) π θs < (61/36) π → TRI1c = (-18/π) θs+59/2
(61/36) π θs < (65/36) π → TRI1c = (18/π) θs-63/2
(65/36) π θs < (69/36) π → TRI1c = (-18/π) θs+67/2
(69/36) π θs < 2π → TRI1c = (18/π) θs-71/2
(1/36) π θs < (5/36) π → TRI1c = (-18/π) θs+3/2
(5/36) π θs < (9/36) π → TRI1c = (18/π) θs-7/2
(9/36) π θs < (13/36) π → TRI1c = (-18/π) θs+11/2
(13/36) π θs < (17/36) π → TRI1c = (18/π) θs-15/2
(17/36) π θs < (21/36) π → TRI1c = (-18/π) θs+19/2
(21/36) π θs < (25/36) π → TRI1c = (18/π) θs-23/2
(25/36) π θs < (29/36) π → TRI1c = (-18/π) θs+27/2
(29/36) π θs < (33/36) π → TRI1c = (18/π) θs-31/2
(33/36) π θs < (37/36) π → TRI1c = (-18/π) θs+35/2
(37/36) π θs < (41/36) π → TRI1c = (18/π) θs-39/2
(41/36) π θs < (45/36) π → TRI1c = (-18/π) θs+43/2
(45/36) π θs < (49/36) π → TRI1c = (18/π) θs-47/2
(49/36) π θs < (53/36) π → TRI1c = (-18/π) θs+51/2
(53/36) π θs < (57/36) π → TRI1c = (18/π) θs-55/2
(57/36) π θs < (61/36) π → TRI1c = (-18/π) θs+59/2
(61/36) π θs < (65/36) π → TRI1c = (18/π) θs-63/2
(65/36) π θs < (69/36) π → TRI1c = (-18/π) θs+67/2
(69/36) π θs < 2π → TRI1c = (18/π) θs-71/2
Die Niederfrequenzdreiecksignalerzeugungseinheit 23c erhält
die Versorgungsspannungssinussignalphase θs als
Eingangssignal, und gibt ein Konstantfrequenzdreiecksignal
TRI2c aus, in Reaktion auf die
Versorgungsspannungssinussignalphase θs, wie nachstehend
angegeben.
0 θs < (3/24) π → TRI2c = (-12/π) θs+1/2
(3/24) π θs < (7/z4) π → TRI2c = (12/π) θs-5/2
(7/24) π θs < (11/24) π → TRI2c = (-12/π) θs+9/2
(11/24) π θs < (15/24) π → TRI2c = (12/π) θs-13/2
(15/24) π θs < (19/24) π → TRI2c = (-12/π) θs+17/2
(19/24) π θs < (23/24) π → TRI2c = (12/π) θs-21/2
(23/24) π θs < (27/24) π → TRI2c = (-12/π) θs+25/2
(27/24) π θs < (31/24) π → TRI2c = (12/π) θs-29/2
(31/24) π θs < (35/24) π → TRI2c = (-12/π) θs+33/2
(35/24) π θs < (39/24) π → TRI2c = (12/π) θs-37/2
(39/24) π θs < (43/24) π → TRI2c = (-12/π) θs+41/2
(43/24) π θs < (47/24) π → TRI2c = (12/π) θs-45/2
(47/24) π θs < 2π → TRI2c = (-12/π) θs+49/2
(3/24) π θs < (7/z4) π → TRI2c = (12/π) θs-5/2
(7/24) π θs < (11/24) π → TRI2c = (-12/π) θs+9/2
(11/24) π θs < (15/24) π → TRI2c = (12/π) θs-13/2
(15/24) π θs < (19/24) π → TRI2c = (-12/π) θs+17/2
(19/24) π θs < (23/24) π → TRI2c = (12/π) θs-21/2
(23/24) π θs < (27/24) π → TRI2c = (-12/π) θs+25/2
(27/24) π θs < (31/24) π → TRI2c = (12/π) θs-29/2
(31/24) π θs < (35/24) π → TRI2c = (-12/π) θs+33/2
(35/24) π θs < (39/24) π → TRI2c = (12/π) θs-37/2
(39/24) π θs < (43/24) π → TRI2c = (-12/π) θs+41/2
(43/24) π θs < (47/24) π → TRI2c = (12/π) θs-45/2
(47/24) π θs < 2π → TRI2c = (-12/π) θs+49/2
Im übrigen sind der Aufbau und der Betriebsablauf für die
Steuerung ebenso wie bei der ersten Ausführungsform.
Auf entsprechende Weise erhält in der
Dreiecksignalerzeugungseinheit 2d des einphasigen PWM-
Wandlersteuersystems 60d, welches den einphasigen Wandler
CONd steuert, die Hochfrequenzdreiecksignalerzeugungseinheit
22d die Versorgungsspannungssinussignalphase θs als
Eingangssignal, und gibt ein Konstantfrequenzdreiecksignal
TRI1d aus, in Reaktion auf die
Versorgungsspannungssinussignalphase θs, wie nachstehend
angegeben.
0 θs < (3/36) π → TRI1d = (-18/π) θs+1/2
(3/36) π θs < (7/35) π → TRI1d = (18/π) θs-5/2
(7/36) π θs < (11/36) π → TRI1d = (-18/π) θs+9/2
(11/36) π θs < (15/36) π → TRI1d = (18/π) θs-13/2
(15/36) π θs < (19/35) π → TRI1d = (-18/π) θs+17/2
(19/36) π θs < (23/36) π → TRI1d = (18/π) θs-21/2
(23/36) π θs < (27/36) π → TRI1d = (-18/π) θs+25/2
(27/36) π θs < (31/36) π → TRI1d = (18/π) θs-29/2
(31/36) π θs < (35/36) π → TRI1ld = (-18/π) θs+33/2
(35/36) π θs < (39/36) π → TRI1d = (18/π) θs-37/2
(39/36) π θs < (43/36) π → TRI1d = (-18/π) θs+41/2
(43/36) π θs < (47/36) π → TRI1d = (18/π) θs-45/2
(47/36) π θs < (51/36) π → TRI1d = (-18/π) θs+49/2
(51/36) π θs < (55/36) π → TRI1d = (18/π) θs-53/2
(55/36) π θs < (59/36) π → TRI1d = (-18/π) θs+57/2
(59/36) π θs < (63/38) π → TRI1d = (18/π) θs-61/2
(63/36) π θs < (67/36) π → TRI1d = (-18/π) θs+65/2
(67/36) π θs < (71/36) π → TRI1d = (18/π) θs-69/2
(71/36) π θs < 2π → TRI1d = (-18/π) θs+73/2
(3/36) π θs < (7/35) π → TRI1d = (18/π) θs-5/2
(7/36) π θs < (11/36) π → TRI1d = (-18/π) θs+9/2
(11/36) π θs < (15/36) π → TRI1d = (18/π) θs-13/2
(15/36) π θs < (19/35) π → TRI1d = (-18/π) θs+17/2
(19/36) π θs < (23/36) π → TRI1d = (18/π) θs-21/2
(23/36) π θs < (27/36) π → TRI1d = (-18/π) θs+25/2
(27/36) π θs < (31/36) π → TRI1d = (18/π) θs-29/2
(31/36) π θs < (35/36) π → TRI1ld = (-18/π) θs+33/2
(35/36) π θs < (39/36) π → TRI1d = (18/π) θs-37/2
(39/36) π θs < (43/36) π → TRI1d = (-18/π) θs+41/2
(43/36) π θs < (47/36) π → TRI1d = (18/π) θs-45/2
(47/36) π θs < (51/36) π → TRI1d = (-18/π) θs+49/2
(51/36) π θs < (55/36) π → TRI1d = (18/π) θs-53/2
(55/36) π θs < (59/36) π → TRI1d = (-18/π) θs+57/2
(59/36) π θs < (63/38) π → TRI1d = (18/π) θs-61/2
(63/36) π θs < (67/36) π → TRI1d = (-18/π) θs+65/2
(67/36) π θs < (71/36) π → TRI1d = (18/π) θs-69/2
(71/36) π θs < 2π → TRI1d = (-18/π) θs+73/2
Die Niederfrequenzdreiecksignalerzeugungseinheit 23d erhält
die Versorgungsspannungssinussignalphase θs als
Eingangssignal, und gibt ein Konstantfrequenzdreiecksignal
TRI2d aus, in Reaktion auf die
Versorgungsspannungssinussignalphase θs, wie nachstehend
angegeben.
0 θs < (1/24) π → TRI2d = (-12/π) θs-1/2
(1/24) π θs < (5/24) π → TRI2d = (12/π) θs-3/2
(5/24) π θs < (9/24) π → TRI2d = (-12/π) θs+7/2
(9/24) π θs < (13/24) π → TRI2d = (12/π) θs-11/2
(13/24) π θs < (17/24) π → TRI2d = (-12/π) θs+15/2
(17/24) π θs < (21/24) π → TRT2d = (12/π) θs-19/2
(21/24) π θs < (25/24) π → TRI2d = (-12/π) θs+23/2
(25/24) π θs < (29/24) π → TRI2d = (12/π) θs-27/2
(29/24) π θs < (33/24) π → TRI2d = (-12/π) θs+31/2
(33/24) π θs < (37/24) π → TRI2d = (12/π) θs-35/2
(37/24) π θs < (41/24) π → TRI2d = (-12/π) θs+39/2
(41/24) π θs < (45/24) π → TRI2d = (12/π) θs-43/2
(45/24) π θs < 2π → TRI2d = (-12/π) θs+47/2
(1/24) π θs < (5/24) π → TRI2d = (12/π) θs-3/2
(5/24) π θs < (9/24) π → TRI2d = (-12/π) θs+7/2
(9/24) π θs < (13/24) π → TRI2d = (12/π) θs-11/2
(13/24) π θs < (17/24) π → TRI2d = (-12/π) θs+15/2
(17/24) π θs < (21/24) π → TRT2d = (12/π) θs-19/2
(21/24) π θs < (25/24) π → TRI2d = (-12/π) θs+23/2
(25/24) π θs < (29/24) π → TRI2d = (12/π) θs-27/2
(29/24) π θs < (33/24) π → TRI2d = (-12/π) θs+31/2
(33/24) π θs < (37/24) π → TRI2d = (12/π) θs-35/2
(37/24) π θs < (41/24) π → TRI2d = (-12/π) θs+39/2
(41/24) π θs < (45/24) π → TRI2d = (12/π) θs-43/2
(45/24) π θs < 2π → TRI2d = (-12/π) θs+47/2
Im übrigen sind der Aufbau und der Betriebsablauf für die
Steuerung ebenso wie bei der ersten Ausführungsform.
Auf dieselbe Weise wie bei der ersten Ausführungsform werden
PWM-Signalformen erhalten, unter Verwendung der
Dreiecksignale TRIa, TRIb, TRIc und TRId, die in Fig. 7
gezeigt sind, und die von den
Dreiecksignalerzeugungseinheiten 2a, 2b, 2c und 2d ausgegeben
werden. Hierdurch können PWM-Signal formen ausgegeben werden,
bei welchen die Stromamplitude nicht hoch wird, selbst wenn
die Anzahl an Schaltvorgängen verringert ist. Darüber hinaus
kann die Stromwelligkeit bei dieser Ausführungsform in der
gemeinsamen Primärwicklung der Transformatoren TRa, TRb, TRc
und TRd verringert werden, da die Phasen der Dreiecksignale
TRIa, TRIb, TRIc und TRId gegeneinander verschoben sind, wie
in Fig. 7 gezeigt ist.
Fig. 8 ist ein Blockschaltbild, welches das wesentliche Teil,
nämlich eine Dreiecksignalerzeugungseinheit 2e, eines
einphasigen PWM-Wandlersteuersystems gemäß einer dritten
Ausführungsform der Erfindung zeigt. Dies stellt ein Beispiel
dafür dar, daß die Dreiecksignalerzeugungseinheit 2 bei der
ersten Ausführungsform durch eine
Dreieckssignalerzeugungseinheit 2e ersetzt wird, die nur aus
einer Dreiecksignalspeichereinheit 25 besteht.
Der Dreiecksignalspeichereinheit 25 wird als Eingangssignal
die Versorgungsspannungssinussignalphase θs zugeführt, und
sie gibt das folgende Dreiecksignal TRI in Reaktion auf die
Versorgungsspannungssinussignalphase θs aus.
0 θs < (1/6) π → TRI = (-12/π) θs+1
(1/6) π θs < (5/18) π → TRI = (18/π) θs-4
(5/18) π θs < (7/18) π → TRI = (-18/π) θs+6
(7/18) π θs < (1/2) π → TRI = (18/π) θs-8
(1/2) π θs < (11/18) π → TRI = (-16/π) θs+10
(11/18) π θs < (13/18) π → TRI = (18/π) θs-12
(13/18) π θs < (5/6) π → TRI = (-18/π) θs+14
(5/6) π θs < π → TRI = (12/π) θs-11
π θs < (7/6) π → TRI = (-12/π) θs+13
(7/6) π θs < (23/18) π → TRI = (18/π) θs-22
(23/18) π θs < (25/18) π → TRI =(-18/π) θs+24
(25/18) π θs < (3/2) π → TRI = (18/π) θs-26
(3/2) π θs < (29/18) π → TRI = (-18/π) θs+28
(29/18) π θs < (31/18) π → TRI = (18/π) θs-30
(31/18) π θs < (11/6) π → TRI = (-18/π) θs+32
(11/6) π θs < 2π → TRI = (12/π) θs-23
(1/6) π θs < (5/18) π → TRI = (18/π) θs-4
(5/18) π θs < (7/18) π → TRI = (-18/π) θs+6
(7/18) π θs < (1/2) π → TRI = (18/π) θs-8
(1/2) π θs < (11/18) π → TRI = (-16/π) θs+10
(11/18) π θs < (13/18) π → TRI = (18/π) θs-12
(13/18) π θs < (5/6) π → TRI = (-18/π) θs+14
(5/6) π θs < π → TRI = (12/π) θs-11
π θs < (7/6) π → TRI = (-12/π) θs+13
(7/6) π θs < (23/18) π → TRI = (18/π) θs-22
(23/18) π θs < (25/18) π → TRI =(-18/π) θs+24
(25/18) π θs < (3/2) π → TRI = (18/π) θs-26
(3/2) π θs < (29/18) π → TRI = (-18/π) θs+28
(29/18) π θs < (31/18) π → TRI = (18/π) θs-30
(31/18) π θs < (11/6) π → TRI = (-18/π) θs+32
(11/6) π θs < 2π → TRI = (12/π) θs-23
Das Dreiecksignal TRI, welches von der
Dreiecksignalspeichereinheit 25 erzeugt wird, weist daher
dieselbe Signalform auf wie das Dreiecksignal TRI, welches
von der Dreiecksignalerzeugungseinheit 2 von Fig. 3 erzeugt
wird, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist.
Im übrigen sind der Aufbau und der Betriebsablauf für die
Steuerung ebenso wie bei der ersten Ausführungsform.
Auf dieselbe Weise wie bei der ersten Ausführungsform wird
eine PWM-Signalform dadurch erhalten, daß das Dreiecksignal
TRI verwendet wird, welches von der
Dreiecksignalerzeugungseinheit 2e ausgegeben wird. Hierdurch
kann eine PWM-Signalform ausgegeben werden, bei welcher die
Stromamplitude nicht groß wird, selbst wenn die Anzahl an
Schaltvorgängen verringert wird.
Nunmehr wird ein einphasiges PWM-Wandlersteuersystem gemäß
einer vierten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme
auf die Fig. 9 und 10 beschrieben. Die Fig. 9 und 10 sind
Blockschaltbilder, welche jeweils den Gesamtaufbau eines
Steuersystems 60A bzw. den Aufbau einer
Dreiecksignalerzeugungseinheit 2A bei der vierten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
In Fig. 9 unterscheidet sich die Ausführungsform von der
Ausführungsform gemäß Fig. 1B darin, daß der
Wandlerwechselspannungsseiten-Bezugsstromwert Is-Ref von der
Wandlerbezugsspannungsbetriebseinheit 3 an die
Dreiecksignalerzeugungseinheit 2A ausgegeben wird. Da im
übrigen der Aufbau ebenso wie in Fig. 1B ist, wird insoweit
auf eine erneute Beschreibung verzichtet.
Die Dreiecksignalerzeugungseinheit 2A bei der vorliegenden
Ausführungsform ist so wie in Fig. 10 gezeigt aufgebaut. Der
Unterschied zu Fig. 3 besteht darin, daß eine
Dreiecksignalfrequenzeinstelleinheit 21A in der
Dreiecksignalerzeugungseinheit 2A das
Dreiecksignalfrequenzeinstellsignal fset bestimmt, auf der
Grundlage des Wandlerwechselspannungsseitenbezugsstromwertes
Is-Ref.
Nunmehr wird der Betriebsablauf der
Dreiecksignalfrequenzeinstelleinheit 21A unter Verwendung von
Fig. 10 beschrieben. Als Eingangssignal wird der
Dreiecksignalfrequenzeinstelleinheit 21A der
Wandlerwechselspannungsseiten-Bezugsstromwert Is-Ref
zugeführt. Sie gibt auf die nachstehend angegebene Weise das
Dreiecksignalfrequenzeinstellsignal fset aus, unter
Verwendung der Größe des Wandlerwechselspannungsseiten-
Bezugsstromwertes Is-Ref.
Ein vorbestimmter Dreiecksignalfrequenzeinstellumschaltwert
wird als Is-set festgesetzt. Zu diesem Zeitpunkt werden von
der Dreiecksignalfrequenzeinstelleinheit 21A folgende Werte
ausgegeben:
für ΛIs| < Is-set, fset = 2, und
für |Is| Is-set, fset = 1.
Im übrigen sind der Aufbau und der Betriebsablauf für die
Steuerung ebenso wie bei der ersten Ausführungsform.
Ebenso wie bei der ersten Ausführungsform wird eine PWM-
Signalform dadurch erhalten, daß das Dreiecksignal TRI
verwendet wird, welches von der
Dreiecksignalerzeugungseinheit 2A ausgegeben wird. Hierdurch
kann eine PWM-Signalform ausgegeben werden, bei welcher die
Stromamplitude nicht groß wird, selbst wenn die Anzahl an
Schaltvorgängen verringert wird.
Wie voranstehend geschildert, wird der einphasige PWM-Wandler
auf der Grundlage der Größe des
Wandlerwechselspannungsseiten-Bezugsstromwertes Is-Ref
gesteuert. Wenn daher die Größe des
Wandlerwechselspannungsseiten-Bezugsstromwertes Is-Ref groß
ist, so wird die Stromwelligkeit dadurch verringert, daß die
Schaltfrequenz höher angesetzt wird, so daß der Spitzenwert
für den Abschaltstrom der Schaltvorrichtungen nicht
überschritten wird. Wenn die Größe des
Wandlerwechselspannungsseiten-Strombezugswertes Is-Ref klein
ist, so wird die Schaltfrequenz verringert. Daher können die
PWM-Wandlerschaltverluste verringert werden, ohne daß
Stromglättungsdrosseln und dergleichen hinzugefügt werden,
durch Verringerung der mittleren Anzahl an Schaltvorgängen.
Fig. 11 ist ein Blockschaltbild, welches den Gesamtaufbau
eines einphasigen PWM-Wandlersteuersystems 60B gemäß einer
fünften Ausführungsform der Erfindung zeigt. Dies stellt eine
Ausführungsform für jenen Fall dar, in welchem das System in
dem 7-Impuls-PWM-Modus arbeitet, wobei sieben Impulse in
einem Halbzyklus der Versorgungswechselspannung V vorgesehen
sind.
Das Steuersystem 60B weist eine Phasenbetriebseinheit 1 auf,
eine Wandlerbezugsspannungsbetriebseinheit 3, und eine
Dreiecksignalvergleichseinheit 4, ebenso wie bei der ersten
Ausführungsform.
Davon abgesehen ist zusätzlich eine
Bezugsspannungskorrekturbetriebseinheit 5 vorgesehen, und
eine Dreiecksignalerzeugungseinheit 2B ersetzt die in Fig. 3
gezeigte Dreiecksignalerzeugungseinheit 2.
Die Phasenbetriebseinheit 1 ist beispielsweise so wie in Fig.
2 gezeigt aufgebaut. Sie erhält als Eingangssignal die
Versorgungsspannung Vs der einphasigen
Wechselspannungsversorgungsquelle V, und bearbeitet die
Versorgungsspannungssinussignalphase θs und gibt diese aus.
Als Eingangssignal für die Dreiecksignalerzeugungseinheit 2B
dient die Wechselspannungsversorgungsquellensinussignalphase
θs. Sie gibt ein Konstantfrequenzdreiecksignal TRI
synchronisiert mit dieser
Wechselspannungsquellensinussignalphase θs aus, wie später
noch genauer erläutert wird.
Die Wandlerbezugsspannungsbetriebseinheit 3 ist
beispielsweise so wie in Fig. 4 gezeigt aufgebaut. Als
Eingangssignale für diese dienen die
Versorgungswechselspannungssinussignalphase θs, die
Versorgungsquellenspannung Vs, der
Wandlerwechselspannungsseiten-Momentanstromwert Is, die
Wandlergleichspannungsseiten-Bezugsspannung Vdc-Ref, und der
Wandlergleichspannungsseiten-Momentanstromwert Vdc. Die
Einheit führt eine bestimmte Verarbeitung durch und gibt eine
U-Phasen-Bezugsspannung VU-Ref und eine V-Phasen-
Bezugsspannung VV-Ref aus.
Die Bezugsspannungskorrekturbetriebseinheit 5 erhält als
Eingangssignale die Wandlerbezugsspannungswerte (die U-
Phasen-Bezugsspannung VU-Ref und die V-Phasenbezugsspannung
VV-Ref), die von der Wandlerbezugsspannungsbetriebseinheit 3
berechnet wurden, sowie die
Versorgungswechselspannungssinussignalphase θs. Sie gibt
einen korrigierten U-Phasen-Bezugsspannungswert VU-Ref′ und
einen korrigierten V-Phasen-Bezugsspannungswert VV-Ref′ aus,
welche korrigierte Wandlerbezugsspannungswerte darstellen,
in Reaktion auf die Wechselspannungsversorgungsquellen
sinussignalphase es. Die Einzelheiten werden später
erläutert.
Als Eingangssignale für die Dreiecksignalvergleichseinheit 4
dienen das Dreiecksignal TRI, welches von der
Dreiecksignalerzeugungseinheit 2B ausgegeben wird, und die
korrigierten Bezugsspannungswerte VU-Ref′ und VV-Ref′, die
von der Bezugsspannungskorrektureinheit 5 ausgegeben werden.
Sie gibt PWM-Signale VU-PWM und VV-PWM auf der Grundlage des
Vergleichsergebnisses dieser beiden Werte VU-Ref′ und VV-Ref′
bzw. des Wertes des Dreiecksignals TRI aus.
Nachstehend erfolgt eine Beschreibung des Betriebsablaufs bei
der fünften Ausführungsform, die auf diese Art und Weise
aufgebaut ist, unter Bezugnahme auf Fig. 12. Wenn in die
Dreiecksignalerzeugungseinheit 2B die
Versorgungswechselspannungssinussignalphase θs eingegeben
wird, so gibt sie ein Konstantfrequenzdreiecksignal TRI wie
nachstehend angegeben aus, in Reaktion auf die
Versorgungswechselspannungssinussignalphase θs.
0 θs < (1/9) π → TRI = (18/π) θs-1
(1/9) π θs < (2/9) π → TRI = (-18/π) θs+3
(2/9) π θs < (3/9) π → TRI = (18/π) θs-5
(3/9) π θs < (4/9) π → TRI = (-18/π) θs+7
(4/9) π θs < (5/9) π → TRI = (18/π) θs-9
(5/9) π θs < (6/9) π → TRI = (-18/π) θs+11
(6/9) π θs < (7/9) π → TRI = (18/π) θs-13
(7/9) π θs < (8/9) π → TRI = (-18/π) θs+15
(8/9) π θs < (9/9) π → TRI = (18/π) θs-17
(9/9) π θs < (10/9) π → TRI = (-18/π) θs+19
(10/9) π θs < (11/9) π → TRI = (18/π) θs-21
(11/9) π θs < (12/9) π → TRI = (-18/π) θs+23
(12/9) π θs < (13/9) π → TRI = (18/π) θ-25
(13/9) π θs < (14/9) π → TRI = (-18/π) θs+27
(14/9) π θs < (15/9) π → TRI = (18/π) θs-29
(15/9) π θs < (16/9) π → TRI = (-18/π) θs+31
(16/9) π θs < (17/9) π → TRI = (18/π) θs-33
(17/9) π θs < (18/9) π → TRI = (-18/π) θs+35
(1/9) π θs < (2/9) π → TRI = (-18/π) θs+3
(2/9) π θs < (3/9) π → TRI = (18/π) θs-5
(3/9) π θs < (4/9) π → TRI = (-18/π) θs+7
(4/9) π θs < (5/9) π → TRI = (18/π) θs-9
(5/9) π θs < (6/9) π → TRI = (-18/π) θs+11
(6/9) π θs < (7/9) π → TRI = (18/π) θs-13
(7/9) π θs < (8/9) π → TRI = (-18/π) θs+15
(8/9) π θs < (9/9) π → TRI = (18/π) θs-17
(9/9) π θs < (10/9) π → TRI = (-18/π) θs+19
(10/9) π θs < (11/9) π → TRI = (18/π) θs-21
(11/9) π θs < (12/9) π → TRI = (-18/π) θs+23
(12/9) π θs < (13/9) π → TRI = (18/π) θ-25
(13/9) π θs < (14/9) π → TRI = (-18/π) θs+27
(14/9) π θs < (15/9) π → TRI = (18/π) θs-29
(15/9) π θs < (16/9) π → TRI = (-18/π) θs+31
(16/9) π θs < (17/9) π → TRI = (18/π) θs-33
(17/9) π θs < (18/9) π → TRI = (-18/π) θs+35
Als Eingangssignale für die Bezugsspannungskorrektureinheit 5
dienen die U-Phasen-Bezugsspannung VU-Ref und die V-Phasen-
Bezugsspannung VV-Ref, welche von der
Wandlerbezugsspannungsbetriebseinheit 3 ausgegeben werden,
sowie die Versorgungswechselspannungssinussignalphase θs. Sie
korrigiert die Wandlerbezugsspannungswerte VU-Ref und VV-Ref
und gibt einen korrigierten U-Phasen-Bezugsspannungswert VU-
Ref′ und einen korrigierten V-Phasen-Bezugsspannungswert VV-
Ref′ auf die nachstehend angegebene Weise aus, in Reaktion
auf die Versorgungswechselspannungssinussignalphase θs.
0 θs < (1/9) π → VU-Ref′ = -1
0 θs < (1/9) π → VV-Ref = -1
(1/9) π θs < (8/9) π → VU-Ref′ = VU-Ref
(1/9) π θs < (8/9) π → VV-Ref′ = VV-Ref
(8/9) π θs < (10/9) π → VU-Ref′ = 1
(8/9) π θs < (10/9) π → VV-Ref′ = 1
(10/9) π θs < (17/9) π → VU-Ref′ = VU-Ref
(10/9) π θs < (17/9) π → VV-Ref′ = VV-Ref
(17/9) π θs < (18/9) π → VU-Ref′ = -1
(17/9) π θs < (18/9) π → VV-Ref′ = -1
0 θs < (1/9) π → VV-Ref = -1
(1/9) π θs < (8/9) π → VU-Ref′ = VU-Ref
(1/9) π θs < (8/9) π → VV-Ref′ = VV-Ref
(8/9) π θs < (10/9) π → VU-Ref′ = 1
(8/9) π θs < (10/9) π → VV-Ref′ = 1
(10/9) π θs < (17/9) π → VU-Ref′ = VU-Ref
(10/9) π θs < (17/9) π → VV-Ref′ = VV-Ref
(17/9) π θs < (18/9) π → VU-Ref′ = -1
(17/9) π θs < (18/9) π → VV-Ref′ = -1
Selbstverständlich arbeiten die Phasenbetriebseinheit 1, die
Wandlerbezugsspannungsbetriebseinheit 3 und die
Dreiecksignalvergleichseinheit 4 auf dieselbe Weise wie bei
der ersten Ausführungsform.
Wie voranstehend beschrieben, wird eine PWM-Signalform
dadurch erhalten, daß das Dreiecksignal TRI von der
Dreiecksignalerzeugungseinheit 2B verwendet wird, und die
korrigierten Bezugsspannungswerte VU-Ref′ und VV-Ref′ von der
Bezugsspannungskorrektureinheit 5. Hierdurch kann eine PWM-
Signalform erhalten werden, bei welcher die Stromamplitude
nicht groß wird, selbst wenn die Anzahl an Schaltvorgängen
verringert ist.
Nachstehend werden weitere Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Fig. 13 zeigt eine Hauptschaltung 150 des einphasigen PWM-
Wandlers, bei welcher die vorliegende Erfindung eingesetzt
wird. In Fig. 13 weist die Hauptschaltung 150 eine einphasige
Wechselspannungsversorgungsquelle V auf, einen Widerstand R,
eine Drossel L, einen Kondensator C, und einen Wandler CON,
der Halbleitervorrichtungen aufweist, die Ein/Aus-
Steuerklemmen aufweisen, beispielsweise GTOs
(Abschaltthyristoren) GU, GV, GX und GY, sowie Dioden DU, DV,
DX und DY, die jeweils parallel zu einer der
Halbleitervorrichtungen GU, GV, GX bzw. GY geschaltet sind.
Fig. 14 ist ein Blockschaltbild, welches ein einphasiges PWM-
Wandlersteuersystem 101A gemäß einer sechsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. Gemäß Fig. 14 weist ein
einphasiges PWM-Wandlersteuersystem 101A eine
Gleichspannungssteuereinheit 111 auf, eine
Wandlerbezugsspannungsbetriebseinheit 112A, und eine PWM-1-
Puls-Signalformerzeugungseinheit 113.
Wie aus Fig. 15 hervorgeht, werden in die
Gleichspannungssteuereinheit 111 der
Gleichspannungsbezugswert VdcRef und der
Gleichspannungsmomentanwert Vdc eingegeben. Sie gibt die
Werte der Abweichung zwischen dem Gleichspannungsbezugswert
VdcRef und dem Gleichspannungsmomentanwert Vdc, multipliziert
mit einer Verstärkung G(s), als eine
Wandlerwechselspannungsseiten-Stromamplitude |Is| aus. Daher
gilt:
|Is| = G(s) × (VdcRef-Vdc)
Wie in Fig. 16 gezeigt ist, erhält die
Wandlerbezugsspannungsbetriebseinheit 112A eine
Orthogonalkomponentenspannung VL für die Versorgungsspannung
Vs dadurch, daß die Wandlerwechselspannungsseiten-
Stromamplitude |Is|, die von der Gleichspannungssteuereinheit
111 ausgegeben wird, eine
Versorgungswechselspannungsquellenwinkelfrequenz ω (wenn die
Versorgungsquellenfrequenz gleich 50 Hz ist, ω = 2 × π × 50
(rad/sek)), und eine Wandlerwechelspannungsseiteninduktivität
L multipliziert werden. Daher gilt:
VL = ω·L·|Is|
Weiterhin erhält sie eine Parallelkomponentenspannung VR für
die Versorgungsquellenspannung Vs, durch Subtrahieren des
Wertes der Wandlerwechselspannungsseiten-Stromamplitude |Is|,
multipliziert mit dem Wandlerwechselspannungsseiten-
Widerstand R, aus einer Wechselspannungsquellenspannungs
amplitude |Vs|. Daher gilt:
VR = |Vs|-R·|Is|
Dann erhält sie eine Wandlerbezugsspannungsamplitude |Vc| und
eine Wandlerbezugsspannungsphase δ auf der Grundlage des in
Fig. 17 dargestellten Wandlerwechselspannungsseiten-
Spannungs/Strom-Vektordiagramms. Sie erhält daher eine
Wandlerbezugsspannungsamplitude |Vc| und die
Wandlerbezugsspannungsphase δ durch die folgenden
Gleichungen, unter Verwendung der Orthogonal- und Parallel-
Komponentenspannungen VL und VR, die auf diese Weise erhalten
wurden.
|Vc| = VR² + VL²)1/2
δ = tan¹ (VL/VR)
Wie aus Fig. 18 hervorgeht, werden in die PWM-1-Impuls-
Signalformerzeugungseinheit 113 der
Gleichspannungsmomentanwert Vdc, die
Wandlerbezugsspannungsamplitude |Vc|, die
Wandlerbezugsspannungsphase δ, und die
Versorgungsspannungssinussignalphase θs eingegeben. Sie
berechnet einen Schaltwinkel θ1 für die PWM-1-Impuls-
Signalform aus der Wandlerbezugsspannungsamplitude |Vc| und
dem Gleichspannungsmomentanwert Vdc unter Verwendung der
folgenden Gleichung:
θ1 = cos-1 (π·|Vc|/4·Vdc)
Wenn das Schalten mit dem aus der voranstehenden Gleichung
erhaltenen Schaltwinkel θ1 durchgeführt wird, kann erreicht
werden, daß die Basisfrequenzkomponente der PWM-1-Impuls-
Signalformausgangsspannung mit der
Wandlerbezugsspannungsamplitude übereinstimmt.
Durch Vergleichen des Wertes (θs + δ) der
Wandlerbezugsspannungsphase δ, die zur
Versorgungsspannungssinussignalphase θs addiert wird, mit dem
Schaltwinkel θ1 wird die PWM-1-Impuls-
Ausgangsspannungssignalform durch die folgende
Verzweigungsbedingung erhalten. Gemäß Fig. 19 wird
für die U-Phasen-Ausgangsspannung VuPWM ausgegeben:
für 0 (θs + δ) < π-θ1, VuPWM = Vdo/2,
für π-θ1 (θs + δ) < 2π-θ1, VuPWM = 0, und
für 2π-θ1 (θs + δ) < 2Π, VuPWM = Vdc/2
für π-θ1 (θs + δ) < 2π-θ1, VuPWM = 0, und
für 2π-θ1 (θs + δ) < 2Π, VuPWM = Vdc/2
Für die V-Phasen-Ausgangsspannung VvPWM wird ausgegeben:
für 0 (θs + δ) < θ1, VvPWM = Vdc/2,
für θ1 (θs + δ) < π + θ1, VvPWM = 0, und
für π + θ1 (θs + δ) < 2π, VvPWM Vdc/2
für θ1 (θs + δ) < π + θ1, VvPWM = 0, und
für π + θ1 (θs + δ) < 2π, VvPWM Vdc/2
Diese PWM-Signale VuPWM- und VvPWM werden über Gate-
Schaltungen an jeweilige Halbleitervorrichtungen GU und GV in
dem Wandler CON angelegt, um eine PWM-Steuerung des Wandlers
CON durchzuführen. Obwohl dies nicht in den Zeichnungen
dargestellt ist, werden die PWM-Signale VxPWM und VyPWM für
die X- und Y-Phase unter Verwendung der PWM-Signale VuPWM und
VvPWM erzeugt, und werden jeweils über eine Gate-Schaltung an
die jeweilige Halbleitervorrichtung GX bzw. GY angelegt.
Der einphasige PWM-Wandler wird unter Verwendung der auf die
voranstehend geschilderte Weise erhaltenen PWM-1-Impuls-
Signalform gesteuert. Wenn daher die
Wandlerwechselspannungsseiten-Bezugsspannung in der Nähe des
Sinussignalspitzenwertes liegt, wird der einphasige PWM-
Wandler so gesteuert, daß kein Schaltvorgang durchgeführt
wird. Auf diese Weise arbeitet der Wandler in einem 1-Impuls-
Modus, bei welchem nur ein Impuls in einem Halbzyklus der
Versorgungsspannung vorhanden ist. Daher sind die
Niederfrequenzkomponenten der fünften und siebten Ordnung der
Basissignalkomponente (50 Hz oder 60 Hz) hauptsächlich in den
Harmonischen des Stroms verteilt. Daher ergibt sich eine
Verteilung der Frequenzkomponenten in einem Bereich, der
niedriger ist als das elektromagnetische Rauschband (1 bis 4
kHz). Daher kann eine Verringerung des Rauschens bzw.
Geräusches erreicht werden.
Fig. 20 ist ein Blockschaltbild, welches ein einphasiges PWM-
Wandlersteuersystem 101B gemäß einer siebten Ausführungsform
der Erfindung zeigt. Wie aus Fig. 20 hervorgeht, weist das
einphasige PWM-Wandlersteuersystem 101B eine
Gleichspannungseinstelleinheit 121 auf, eine
Gleichspannungssteuereinheit 111, eine
Wandlerbezugsspannungsbetriebseinheit 112B, und eine
Dreiecksignalvergleichseinheit 122.
Die Gleichspannungseinstelleinheit 121 gibt eine
Gleichspannungsbezugsspannung VdcRef entsprechend einem
vorbestimmten Muster aus, für welches ein Beispiel in Fig. 21
gezeigt ist, in Reaktion auf die Größe einer Ausgangsfrequenz
finv des Inverters oder Wechselrichters (nicht gezeigt), der
als Last an die Gleichspannungsseite des PWM-Wandlers CON
angeschlossen ist.
Wesentlich für dieses vorbestimmte Muster bei dieser
Ausführungsform ist der Bereich A, in welchem die
Wechselrichterausgangsfrequenz finv kleiner ist als eine
vorbestimmte Frequenz finv-CHG. Im Bereich A stellt die
Gleichspannungseinstelleinheit 121 die Bezugsgleichspannung
VdcRef kleiner ein als die PWM-Wandler-
Versorgungswechselspannungsamplitude |Vs|. In einem Bereich
B, in welchem die Inverterausgangsfrequenz finv größer als
die Frequenz finv-CHG ist, stellt die
Gleichspannungseinstelleinheit 121 die Bezugsgleichspannung
VdcRef größer ein als die PWM-Wandler-
Versorgungswechselspannungsamplitude |Vs|, wie beim Stand der
Technik.
Die Gleichspannungssteuereinheit 111 ist ebenso aufgebaut wie
bei der sechsten Ausführungsform, und wird daher hier nicht
erneut beschrieben.
Wie aus Fig. 22 hervorgeht, weist die
Wandlerbezugsspannungsbetriebseinheit 112b eine
Sinussignalerzeugungseinheit 131 und eine
Wandlerwechselspannngsseiten-Bezugsstrombetriebseinheit 132
auf.
Die Sinussignalerzeugungseinheit 131 erhält als
Eingangssignal die Versorgungsspannungssinussignalphase θs,
und gibt ein Sinussignal sin(θs) aus, dessen Amplitude gleich
1 ist, in Reaktion auf die
Versorgungsspannungssinussignalphase θs.
Als Eingangssignale für die Bezugsstrombetriebseinheit 132
dienen die Wandlerwechselspannungsseiten-Stromamplitude |Is|,
die von der Gleichspannungssteuereinheit 111 ausgegeben wird,
und das Sinussignal sin(θs), welches von der
Sinussignalerzeugungseinheit 131 ausgegeben wird. Sie gibt
durch den nachfolgenden Vorgang eine
Wandlerwechselspannungsseiten-Bezugsstrom Is-Ref aus.
Is-Ref = |Is|·sin(θs)
Die Abweichung zwischen dem Wandlerwechselspannungsseiten-
Bezugsstromwert Is-Ref und dem Wandlerwechselspannungsseiten-
Strommomentanwert Is wird mit einer Verstärkung G2(s)
multipliziert. Der Wert dieses Produkts, subtrahiert von der
Versorgungswechselspannung Vs, wird als ein
Wandlerwechselspannungsseiten-Bezugsspannungswert Vc
ausgegeben. Daher gilt
Vc = Vs-G2(s) × (Is-Ref-Is)
Wie in Fig. 23 gezeigt ist, dienen als Eingangssignale für
die Dreiecksignalerzeugungseinheit 141 in der
Dreiecksignalvergleichseinheit 122 der
Gleichspannungsmomentanwert Vdc und die
Versorgungsspannungssinussignalphase θs. Sie gibt ein
Dreiecksignal TRI (mit einer Amplitude Vdc/2) mit einer
vorbestimmten Frequenz aus, die mit der
Versorgungsspannungssinussignalphase θs synchronisiert ist.
Unter Verwendung des Wandlerwechselspannungsseiten-
Bezugsspannungswertes Vc, der von der
Wandlerbezugsspannungsbetriebseinheit 112B ausgegeben wird,
werden durch die folgenden Operationen eine U-Phasen-
Bezugsspannung Vu und eine V-Phasen-Bezugsspannung Vv
erhalten.
Vu = Vc/2 und
Vv = -Vc/2
PWM-Spannungssignale VuPWM und VvPWM für die U-Phase und die
V-Phase werden durch einen Größenvergleich der jeweiligen U-
Phasen- und V-Phasen-Bezugsspannungen Vu und Vv mit dem
Dreiecksignal TRI erhalten, welches von der
Dreiecksignalerzeugungseinheit 141 ausgegeben wird. Es gilt
daher, wie in Fig. 24 gezeigt ist,
für Vu TRI, VuPWM = VdC/2,
für Vu < TRI, VuPWM = -Vdc/2,
für Vv TRI, VvPWM = Vdc/2 und
für Vv < TRI, VvPWM = -Vdc/2
für Vu < TRI, VuPWM = -Vdc/2,
für Vv TRI, VvPWM = Vdc/2 und
für Vv < TRI, VvPWM = -Vdc/2
Hierbei zeigt Fig. 25 Beispiele für jene Fälle der PWM-
Ausgangsspannungen, wenn die Gleichspannung Vdc hoch ist,
bzw. die Gleichspannung Vdc niedrig ist. Ist die
Gleichspannung Vdc hoch, so wird eine PWM-Steuerung oder
-regelung ebenso wie bei der konventionellen PWM-Steuerung
durchgeführt, wie in Fig. 25(a) gezeigt. Wenn die
Gleichspannung Vdc niedrig ist, wie in Fig. 25(b) gezeigt,
verringert sich die Anzahl der Schaltvorgänge pro Halbzyklus
der Versorgungsspannung. Da der einphasige PWM-Wandler
teilweise durch die PWM-1-Impuls-Signalform gesteuert wird,
erhält man daher eine Verteilung von Frequenzkomponenten in
einem Bereic 07315 00070 552 001000280000000200012000285910720400040 0002019531210 00004 07196h unterhalb des elektromagnetischen
Rauschfrequenzbandes (1 bis 4 kHz) . Daher wird eine
Verringerung des Rauschens erreicht.
Wenn die Gleichspannung Vdc niedrig ist, verringert sich
darüber hinaus automatisch die Zeit, in welcher eine
Nullspannung ausgegeben wird. Daher kann die
Basisfrequenzkomponente der Ausgangsspannung auf einen hohen
Wert eingestellt werden. Daher kann die Gleichspannung auf
einen niedrigeren Wert als einen festgelegten Wert
eingestellt werden, der aus der Amplitude der
Versorgungswechselspannung Vs bestimmt wird.
Fig. 26 ist ein Blockschaltbild, welches ein einphasiges PWM-
Wandlersteuersystem 101c gemäß einer achten Ausführungsform
der Erfindung zeigt. Wie aus Fig. 26 hervorgeht, weist das
einphasige PWM-Wandlersteuersystem 101c gemäß der achten
Ausführungsform eine Gleichspannungseinstelleinheit 121 auf,
eine Gleichspannungssteuereinheit 111, eine
Wandlerbezugsspannungsbetriebseinheit 112A, und eine PWM-1-
Impuls-Signalformerzeugungseinheit 113.
Die Gleichspannungseinstelleinheit 121 ist ebenso wie bei der
siebten Ausführungsform aufgebaut, und die
Gleichspannungssteuereinheit 111, die
Wandlerbezugsspannungsbetriebseinheit 112A, und die PWM-1-
Impuls-Signalformerzeugungseinheit 113 sind ebenso wie ihre
Gegenstücke bei der sechsten Ausführungsform aufgebaut. Daher
erfolgt insoweit hier keine erneute Beschreibung.
Selbst bei einem derartigen Aufbau arbeitet daher das
einphasige PWM-Wandlersteuersystem 101c unter Verwendung
einer PWM-1-Impuls-Signalform. Daher erhält man eine
Verteilung von Frequenzkomponenten in einem Bereich, der
unterhalb des elektromagnetischen Rauschfrequenzbandes (1 bis
4 kHz) liegt, ebenso wie bei der voranstehend beschriebenen
sechsten Ausführungsform. Daher kann auch in einem Fall, in
welchem ein Inverter oder Wechselrichter als Last an die
Gleichspannungsseite des PWM-Wandlers CON angeschlossen ist,
eine Rauschverringerung erreicht werden.
Fig. 27 ist ein Blockschaltbild, welches ein einphasiges PWM-
Wandlersteuersystem 101D gemäß einer neunten Ausführungsform
der Erfindung zeigt. Gemäß Fig. 27 weist das einphasige PWM-
Wandlersteuersystem 101D bei der neunten Ausführungsform eine
Gleichspannungseinstelleinheit 121 auf, eine
Gleichspannungssteuereinheit 111, eine
Wandlerbezugsspannungsbetriebseinheit 112C, eine PWM-1-
Impuls-Signalformerzeugungseinheit 113, eine
Dreiecksignalvergleichseinheit 122, eine
Impulsmoduseinstelleinheit 151, und eine
Impulsmodusumschalteinheit 152.
Der Betriebsablauf bei der Gleichspannungseinstelleinheit 121
und bei der Dreiecksignalvergleichseinheit 122 verläuft
ebenso wie bei den entsprechenden Gegenstücken gemäß der
siebten Ausführungsform, und daher erfolgt hier insoweit
keine erneute Beschreibung.
Darüber hinaus sind die Gleichspannungssteuereinheit 111 und
die PWM-1-Impuls-Signalformerzeugungseinheit 113 ebenso
aufgebaut wie ihre Gegenstücke bei der sechsten
Ausführungsform, und daher erfolgt in dieser Hinsicht keine
erneute Beschreibung.
Weiterhin besteht die Wandlerbezugsspannungsbetriebseinheit
112C aus einer Kombination der
Wandlerbezugsspannungsbetriebseinheiten 112A und 112B, die
jeweils in Fig. 16 bzw. 22 gezeigt sind. Die
Wandlerbezugsspannungsbetriebseinheit 112C gibt eine
Wandlerbezugsspannungsamplitude Vc und eine
Wandlerbezugsspannungsphase 5 aus, die von der in Fig. 16
gezeigten Betriebsschaltung erhalten werden, die bei der
sechsten Ausführungsform beschrieben wurde, und gibt einen
Wandlerbezugsspannungswert Vc aus, der von der in Fig. 22
gezeigten, bei der siebten Ausführungsform beschriebenen
Betriebsschaltung erhalten wird.
Die Impulsmoduseinstelleinheit 151 gibt
Impulsmoduseinstellsignale Ppms in Reaktion auf die Größe der
Ausgangsfrequenz finv des Inverters oder Wechselrichters aus,
der als Last an die PWM-Wandler-Gleichspannungsseite
angeschlossen ist. Wenn die Wechselrichterausgangsfrequenz
finv größer bzw. nicht größer als die vorbestimmte Frequenz
finv-CHG ist, so nimmt das Impulsmoduseinstellsignal Ppms den
Wert 2 bzw. 1 an. Wenn daher finv < finv-CHG ist, so ist das
Impulsmoduseinstellsignal Spms = 1, und wenn finv finv-CHG
ist, so ist das Impulsmoduseinstellsignal Spms = 2.
Die Impulsmodusumschalteinheit 152 schaltet so, daß sie
entweder das Ausgangssignal der
Dreiecksignalvergleichseinheit 122 oder das Ausgangssignal
der PWM-1-Impuls-Signalformerzeugungseinheit 113 in Reaktion
auf die auf diese Weise ausgegebenen Impulseinstellsignale
Spms annimmt.
Wenn das Impulsmoduseinstellsignal Spms gleich 1 ist, so
werden die Ausgangssignale der PWM-1-Impuls-
Signalformerzeugungseinheit 113 als PWM-Signale VuPWM und
VvPWM für die U-Phase bzw. die V-Phase ausgegeben.
Wenn das Impulsmoduseinstellsignals Spms gleich 2 ist, so
werden die Ausgangssignale der Dreiecksignalvergleichseinheit
122 als U-Phasen- bzw. V-Phasen-PWM-Signal VuPWM bzw. VvPWM
ausgegeben.
Wenn ein wie voranstehend geschildert aufgebautes einphasiges
PWM-Wandlersteuersystem verwendet wird, so kann dadurch eine
Rauschverringerung erreicht werden, daß die Frequenz des
Inverters oder Wechselrichters, der als Last angeschlossen
ist, in einem niedrigen Bereich liegt, unterhalb des
Hörfrequenzbandes (1 bis 4 kHz) des elektromagnetischen
Rauschens.
Unter Verwendung der vorliegenden Erfindung kann ein
einphasiges PWM-Wandlersteuersystem zur Verfügung gestellt
werden, welches die PWM-Wandler-Schaltverluste verringern
kann, ohne daß zusätzliche Bauteile, wie beispielsweise
Stromglättungsdrosseln, vorgesehen werden müssen.
Bei Verwendung der voranstehend geschilderten Erfindung kann
ein einphasiges PWM-Wandlersteuersystem zur Verfügung
gestellt werden, welches so ausgelegt ist, daß Rauschen
dadurch verringert wird, daß die Frequenz des
elektromagnetischen Rauschens niedriger gewählt wird als der
für das menschliche Ohr unangenehme Hörbereich (1 bis 4 kHz)
Darüber hinaus kann das System die Gleichspannung niedriger
einstellen als den festgelegten Wert, der aus der Amplitude
der Versorgungswechselspannung bestimmt wird, um so das
Rauschen zu verringern, welches beim Hören unangenehm ist.
Selbstverständlich lassen sich angesichts der voranstehenden
Lehren zahlreiche Abänderungen und Variationen der
vorliegenden Erfindung vornehmen. Alle derartigen
Modifikationen und Abänderungen sollen von den beigefügten
Patentansprüchen umfaßt sein; die Erfindung kann auch anders
als voranstehend geschildert ausgeführt werden, und der
Umfang der Erfindung ist nur durch die Gesamtheit der
vorliegenden Anmeldeunterlagen beschränkt.
Claims (11)
1. Steuersystem für einen einphasigen PWM-Wandler, der
mehrere Schaltvorrichtungen aufweist, und in welchen
eine einphasige Wechselspannung eingegeben wird, der die
einphasige Wechselspannung in eine Gleichspannung unter
PWM-Steuerung oder PWM-Regelung umwandelt, und die
Gleichspannung ausgibt, wobei das Steuersystem aufweist:
eine Wandlerbezugsspannungsbetriebsvorrichtung zur Eingabe eines Wandlergleichspannungsseiten- Spannungsmomentanwertes, eines Wandlergleichspannungsseiten-Bezugsspannungswertes, eines Wandlerwechselspannungsseiten-Strommomentanwertes, einer Versorgungsspannung, und einer Versorgungsspannungssinussignalphase, und zur Erzeugung von Bezugsspannungen für jeweilige Phasen;
eine Dreiecksignalerzeugungsvorrichtung zur Eingabe der Versorgungsspannungssinussignalphase und zur Erzeugung eines Dreiecksignals, so daß dann, wenn die Versorgungsspannungssinussignalphase in einer Phase liegt, in welcher die Größe eines Wandlerwechselspannungsseiten-Bezugsstromwertes klein ist, die Frequenz des Dreiecksignals niedrig ist, und dann, wenn die Versorgungsspannungssinussignalphase in einer Phase liegt, in welcher die Größe des Wandlerwechselspannungsseiten-Bezugsstromwertes hoch ist, die Frequenz des Dreiecksignals hoch ist; und
eine Dreiecksignalvergleichsvorrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie das Dreiecksignal und die Bezugsspannungen empfängt, zum Vergleichen der Bezugsspannungen und des Dreiecksignals, zur Erzeugung von PWM-Signalen für die jeweiligen Phasen;
wobei jedes der PWM-Signale an eine der Leistungsschaltvorrichtungen in dem einphasigen PWM- Wandler angelegt wird, um jeweils eine PWM-Steuerung oder Regelung des einphasigen PWM-Wandlers durchzuführen.
eine Wandlerbezugsspannungsbetriebsvorrichtung zur Eingabe eines Wandlergleichspannungsseiten- Spannungsmomentanwertes, eines Wandlergleichspannungsseiten-Bezugsspannungswertes, eines Wandlerwechselspannungsseiten-Strommomentanwertes, einer Versorgungsspannung, und einer Versorgungsspannungssinussignalphase, und zur Erzeugung von Bezugsspannungen für jeweilige Phasen;
eine Dreiecksignalerzeugungsvorrichtung zur Eingabe der Versorgungsspannungssinussignalphase und zur Erzeugung eines Dreiecksignals, so daß dann, wenn die Versorgungsspannungssinussignalphase in einer Phase liegt, in welcher die Größe eines Wandlerwechselspannungsseiten-Bezugsstromwertes klein ist, die Frequenz des Dreiecksignals niedrig ist, und dann, wenn die Versorgungsspannungssinussignalphase in einer Phase liegt, in welcher die Größe des Wandlerwechselspannungsseiten-Bezugsstromwertes hoch ist, die Frequenz des Dreiecksignals hoch ist; und
eine Dreiecksignalvergleichsvorrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie das Dreiecksignal und die Bezugsspannungen empfängt, zum Vergleichen der Bezugsspannungen und des Dreiecksignals, zur Erzeugung von PWM-Signalen für die jeweiligen Phasen;
wobei jedes der PWM-Signale an eine der Leistungsschaltvorrichtungen in dem einphasigen PWM- Wandler angelegt wird, um jeweils eine PWM-Steuerung oder Regelung des einphasigen PWM-Wandlers durchzuführen.
2. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dreiecksignalerzeugungsvorrichtung aufweist:
eine Hochfrequenzdreiecksignalerzeugungsvorrichtung zur Erzeugung eines Hochfrequenzdreiecksignals synchron zur Versorgungsspannungssinussignalphase;
eine Niederfrequenzdreiecksignalerzeugungsvorrichtung zur Erzeugung eines niederfrequenten Dreiecksignals synchron zur Versorgungsspannungssinussignalphase;
eine Dreiecksignalfrequenzeinstellvorrichtung zur Erzeugung eines Dreiecksignaleinstellsignals, zur Auswahl entweder des Hochfrequenzdreiecksignals oder des Niederfrequenzdreiecksignals auf der Grundlage der Versorgungsspannungssinussignalphase; und
eine Dreiecksignalschaltvorrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie das Dreiecksignaleinstellsignal empfängt, das Hochfrequenzdreiecksignal und das Niederfrequenzdreiecksignal, zur Erzeugung entweder des Hochfrequenzdreiecksignals oder des Niederfrequenzdreiecksignals, ausgewählt durch das Dreiecksignaleinstellsignal, als das Dreiecksignal.
eine Hochfrequenzdreiecksignalerzeugungsvorrichtung zur Erzeugung eines Hochfrequenzdreiecksignals synchron zur Versorgungsspannungssinussignalphase;
eine Niederfrequenzdreiecksignalerzeugungsvorrichtung zur Erzeugung eines niederfrequenten Dreiecksignals synchron zur Versorgungsspannungssinussignalphase;
eine Dreiecksignalfrequenzeinstellvorrichtung zur Erzeugung eines Dreiecksignaleinstellsignals, zur Auswahl entweder des Hochfrequenzdreiecksignals oder des Niederfrequenzdreiecksignals auf der Grundlage der Versorgungsspannungssinussignalphase; und
eine Dreiecksignalschaltvorrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie das Dreiecksignaleinstellsignal empfängt, das Hochfrequenzdreiecksignal und das Niederfrequenzdreiecksignal, zur Erzeugung entweder des Hochfrequenzdreiecksignals oder des Niederfrequenzdreiecksignals, ausgewählt durch das Dreiecksignaleinstellsignal, als das Dreiecksignal.
3. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dreiecksignalerzeugungsvorrichtung einen
Dreiecksignalspeicher aufweist, um die Größe des
Dreiecksignals als Funktion der
Versorgungsspannungssinussignalphase zu steuern, und das
Dreiecksignal synchron zu einer
Versorgungswechselspannung erzeugt, auf der Grundlage
der Versorgungsspannungssinussignalphase.
4. Steuersystem für einen einphasigen PWM-Wandler, der
mehrere einphasige PWM-Wandlereinheiten aufweist, wobei
jede der einphasigen PWM-Wandlereinheiten mehrere
Leistungsschaltvorrichtungen enthält, wobei der Wandler
die einphasige Wechselspannung unter PWM-Steuerung oder
PWM-Regelung in eine Gleichspannung umwandelt und die
Gleichspannung ausgibt, und das Steuersystem aufweist:
mehrere Steuereinheitssysteme, die zum jeweiligen Steuern eines der einphasigen PWM-Wandlereinheiten vorgesehen sind; und jedes der Steuereinheitssysteme aufweist:
eine Wandlerbezugsspannungsbetriebsvorrichtung zur Eingabe eines Wandlergleichspannungsseiten Spannungsmomentanwertes, eines Wandlergleichspannungsseiten-Bezugsspannungswertes, eines Wandlerwechselspannungsseiten-Strommomentanwertes, einer Versorgungsspannung, und einer Versorgungsspannungssinussignalphase, und zur Erzeugung von Bezugsspannungen für jeweilige Phasen;
eine Dreiecksignalerzeugungsvorrichtung zur Eingabe der Versorgungsspannungssinussignalphase und zur Erzeugung eines Dreiecksignals, so daß dann, wenn die Versorgungsspannungssinussignalphase in einer Phase liegt, in welcher die Größe eines Wandlerwechselspannungsseiten-Bezugsstromwertes gering ist, die Frequenz des Dreiecksignals niedrig ist, und dann, wenn die Versorgungsspannungssinussignalphase in einer Phase liegt, in welcher die Größe des Wandlerwechselspannungsseiten-Bezugsstromwertes hoch ist, die Frequenz des Dreiecksignals hoch ist; und
eine Dreiecksignalvergleichsvorrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie das Dreiecksignal und die Bezugsspannungen empfängt, um die Bezugsspannungen und das Dreiecksignal zu vergleichen, zur Erzeugung von PWM- Signalen für jeweilige Phasen;
wobei jedes der PWM-Signale an eine der Leistungsschaltvorrichtungen in der einphasigen PWM- Wandlereinheit angelegt wird, um jeweils eine PWM- Steuerung der einphasigen PWM-Wandlereinheit durchzuführen;
und jedes der Dreiecksignale, die von der Dreiecksignalerzeugungsvorrichtung erzeugt werden, gegenüber den anderen Dreiecksignalen phasenverschoben ist.
mehrere Steuereinheitssysteme, die zum jeweiligen Steuern eines der einphasigen PWM-Wandlereinheiten vorgesehen sind; und jedes der Steuereinheitssysteme aufweist:
eine Wandlerbezugsspannungsbetriebsvorrichtung zur Eingabe eines Wandlergleichspannungsseiten Spannungsmomentanwertes, eines Wandlergleichspannungsseiten-Bezugsspannungswertes, eines Wandlerwechselspannungsseiten-Strommomentanwertes, einer Versorgungsspannung, und einer Versorgungsspannungssinussignalphase, und zur Erzeugung von Bezugsspannungen für jeweilige Phasen;
eine Dreiecksignalerzeugungsvorrichtung zur Eingabe der Versorgungsspannungssinussignalphase und zur Erzeugung eines Dreiecksignals, so daß dann, wenn die Versorgungsspannungssinussignalphase in einer Phase liegt, in welcher die Größe eines Wandlerwechselspannungsseiten-Bezugsstromwertes gering ist, die Frequenz des Dreiecksignals niedrig ist, und dann, wenn die Versorgungsspannungssinussignalphase in einer Phase liegt, in welcher die Größe des Wandlerwechselspannungsseiten-Bezugsstromwertes hoch ist, die Frequenz des Dreiecksignals hoch ist; und
eine Dreiecksignalvergleichsvorrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie das Dreiecksignal und die Bezugsspannungen empfängt, um die Bezugsspannungen und das Dreiecksignal zu vergleichen, zur Erzeugung von PWM- Signalen für jeweilige Phasen;
wobei jedes der PWM-Signale an eine der Leistungsschaltvorrichtungen in der einphasigen PWM- Wandlereinheit angelegt wird, um jeweils eine PWM- Steuerung der einphasigen PWM-Wandlereinheit durchzuführen;
und jedes der Dreiecksignale, die von der Dreiecksignalerzeugungsvorrichtung erzeugt werden, gegenüber den anderen Dreiecksignalen phasenverschoben ist.
5. Steuersystem für einen einphasigen PWM-Wandler, der
mehrere Leistungsschaltvorrichtungen aufweist, und in
welchen eine einphasige Wechselspannung eingegeben wird,
der die einphasige Wechselspannung unter PWM-Steuerung
oder PWM-Regelung in eine Gleichspannung umwandelt, und
die Gleichspannung ausgibt, wobei das Steuersystem
aufweist:
eine Wandlerbezugsspannungsbetriebsvorrichtung zur Eingabe eines Wandlergleichspannungsseiten- Spannungsmomentanwertes, eines Wandlergleichspannungsseiten-Bezugsspannungswertes, eines Wandlerwechselspannungsseiten-Strommomentanwertes, einer Versorgungsspannung, und einer Versorgungsspannungssinussignalphase, und zur Erzeugung von Bezugsspannungen für jeweilige Phasen und eines Wandlerwechselspannungsseiten-Bezugsstromwertes;
eine Dreiecksignalerzeugungsvorrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie die Versorgungsspannungssinussignalphase und den Wandlerwechselspannungsseiten-Bezugsstromwert empfängt, zur Erzeugung eines Dreiecksignals, so daß dann, wenn die Größe des Wandlerwechselspannungsseiten- Bezugsstromwertes gering ist, die Frequenz des Dreiecksignals niedrig ist, dann, wenn die Größe des Wandlerwechselspannungsseiten-Bezugsstromwertes hoch ist, die Frequenz des Dreiecksignals hoch ist; und
eine Dreiecksignalvergleichsvorrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie das Dreiecksignal und die Bezugsspannung empfängt, zum Vergleichen der Bezugsspannungen und des Dreiecksignals zur Erzeugung von PWM-Signalen für jeweilige Phasen;
wobei jedes der PWM-Signale an eine der Leistungsschaltvorrichtungen in dem einphasigen PWM- Wandler für eine PWM-Steuerung und PWM-Regelung des einphasigen PWM-Wandlers angelegt wird.
eine Wandlerbezugsspannungsbetriebsvorrichtung zur Eingabe eines Wandlergleichspannungsseiten- Spannungsmomentanwertes, eines Wandlergleichspannungsseiten-Bezugsspannungswertes, eines Wandlerwechselspannungsseiten-Strommomentanwertes, einer Versorgungsspannung, und einer Versorgungsspannungssinussignalphase, und zur Erzeugung von Bezugsspannungen für jeweilige Phasen und eines Wandlerwechselspannungsseiten-Bezugsstromwertes;
eine Dreiecksignalerzeugungsvorrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie die Versorgungsspannungssinussignalphase und den Wandlerwechselspannungsseiten-Bezugsstromwert empfängt, zur Erzeugung eines Dreiecksignals, so daß dann, wenn die Größe des Wandlerwechselspannungsseiten- Bezugsstromwertes gering ist, die Frequenz des Dreiecksignals niedrig ist, dann, wenn die Größe des Wandlerwechselspannungsseiten-Bezugsstromwertes hoch ist, die Frequenz des Dreiecksignals hoch ist; und
eine Dreiecksignalvergleichsvorrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie das Dreiecksignal und die Bezugsspannung empfängt, zum Vergleichen der Bezugsspannungen und des Dreiecksignals zur Erzeugung von PWM-Signalen für jeweilige Phasen;
wobei jedes der PWM-Signale an eine der Leistungsschaltvorrichtungen in dem einphasigen PWM- Wandler für eine PWM-Steuerung und PWM-Regelung des einphasigen PWM-Wandlers angelegt wird.
6. Steuersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dreiecksignalerzeugungsvorrichtung aufweist:
eine Hochfrequenzdreiecksignalerzeugungsvorrichtung zur
Erzeugung eines Hochfrequenzdreiecksignals synchron zu
der Versorgungsspannungssinussignalphase;
eine Niederfrequenzdreiecksignalerzeugungsvorrichtung zur Erzeugung eines Niederfrequenzdreiecksignals synchron zu der Versorgungsspannungssinussignalphase;
eine Dreiecksignalfrequenzeinstellvorrichtung zur Erzeugung eines Dreiecksignaleinstellsignals zur Auswahl entweder des Hochfrequenzdreiecksignals oder des Niederfrequenzdreiecksignals auf der Grundlage des Wandlerwechselspannungsseiten-Bezugsstromwertes; und
eine Dreiecksignalschaltvorrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie das Dreiecksignaleinstellsignal empfängt, das Hochfrequenzdreiecksignal und das Niederfrequenzdreiecksignal, zur Erzeugung entweder des Hochfrequenzdreiecksignals oder des Niederfrequenzdreiecksignals, ausgewählt durch das Dreiecksignaleinstellsignal, als Dreiecksignal.
eine Niederfrequenzdreiecksignalerzeugungsvorrichtung zur Erzeugung eines Niederfrequenzdreiecksignals synchron zu der Versorgungsspannungssinussignalphase;
eine Dreiecksignalfrequenzeinstellvorrichtung zur Erzeugung eines Dreiecksignaleinstellsignals zur Auswahl entweder des Hochfrequenzdreiecksignals oder des Niederfrequenzdreiecksignals auf der Grundlage des Wandlerwechselspannungsseiten-Bezugsstromwertes; und
eine Dreiecksignalschaltvorrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie das Dreiecksignaleinstellsignal empfängt, das Hochfrequenzdreiecksignal und das Niederfrequenzdreiecksignal, zur Erzeugung entweder des Hochfrequenzdreiecksignals oder des Niederfrequenzdreiecksignals, ausgewählt durch das Dreiecksignaleinstellsignal, als Dreiecksignal.
7. Steuersystem für einen einphasigen PWM-Wandler, der
mehrere Leistungsschaltvorrichtungen aufweist, und in
welchen eine einphasige Wechselspannung eingegeben wird,
welcher die einphasige Wechselspannung unter PWM-
Steuerung oder PWM-Regelung in eine Gleichspannung
umwandelt und die Gleichspannung ausgibt, wobei das
Steuersystem aufweist:
eine Wandlerbezugsspannungsbetriebsvorrichtung zur Eingabe eines Wandlergleichspannungsseiten- Spannungsmomentanwertes, eines Wandlergleichspannungsseiten-Bezugsspannungswertes, eines Wandlerwechselspannungsseiten-Strommomentanwertes, einer Versorgungsspannung, und einer Versorgungsspannungssinussignalphase, und zur Erzeugung von Bezugsspannungen für jeweilige Phasen;
eine Dreiecksignalerzeugungsvorrichtung zur Eingabe der Versorgungsspannungssinussignalphase und zur Erzeugung eines Dreiecksignals mit konstanter Frequenz synchron zu der Versorgungsspannungssinussignalphase;
eine Bezugsspannungskorrekturvorrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie die Bezugsspannungen und die Versorgungsspannungssinussignalphase empfängt, zur Korrektur der Bezugsspannungen auf der Grundlage der Versorgungsspannungssinussignalphase, um als Bezugsspannung korrigierte Werte für jeweilige Phasen zu erzeugen; und
eine Dreiecksignalvergleichsvorrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie das Dreiecksignal und die korrigierten Bezugsspannungswerte empfängt, um die korrigierten Bezugsspannungswerte und das Dreiecksignal zu vergleichen, zur Erzeugung von PWM-Signalen für jeweilige Phasen;
wobei jedes der PWM-Signale an eine der Leistungsschaltvorrichtungen in dem einphasigen PWM- Wandler angelegt wird, um jeweils eine PWM-Steuerung oder PWM-Regelung des einphasigen PWM-Wandlers durchzuführen.
eine Wandlerbezugsspannungsbetriebsvorrichtung zur Eingabe eines Wandlergleichspannungsseiten- Spannungsmomentanwertes, eines Wandlergleichspannungsseiten-Bezugsspannungswertes, eines Wandlerwechselspannungsseiten-Strommomentanwertes, einer Versorgungsspannung, und einer Versorgungsspannungssinussignalphase, und zur Erzeugung von Bezugsspannungen für jeweilige Phasen;
eine Dreiecksignalerzeugungsvorrichtung zur Eingabe der Versorgungsspannungssinussignalphase und zur Erzeugung eines Dreiecksignals mit konstanter Frequenz synchron zu der Versorgungsspannungssinussignalphase;
eine Bezugsspannungskorrekturvorrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie die Bezugsspannungen und die Versorgungsspannungssinussignalphase empfängt, zur Korrektur der Bezugsspannungen auf der Grundlage der Versorgungsspannungssinussignalphase, um als Bezugsspannung korrigierte Werte für jeweilige Phasen zu erzeugen; und
eine Dreiecksignalvergleichsvorrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie das Dreiecksignal und die korrigierten Bezugsspannungswerte empfängt, um die korrigierten Bezugsspannungswerte und das Dreiecksignal zu vergleichen, zur Erzeugung von PWM-Signalen für jeweilige Phasen;
wobei jedes der PWM-Signale an eine der Leistungsschaltvorrichtungen in dem einphasigen PWM- Wandler angelegt wird, um jeweils eine PWM-Steuerung oder PWM-Regelung des einphasigen PWM-Wandlers durchzuführen.
8. Steuersystem für einen einphasigen PWM-Wandler, der
mehrere Leistungsschaltvorrichtungen aufweist, und in
welchen eine einphasige Wechselspannung eingegeben wird,
welcher die einphasige Wechselspannung in eine
Gleichspannung unter PWM-Steuerung oder PWM-Regelung
umwandelt, und die Gleichspannung ausgibt, wobei das
Steuersystem aufweist:
eine Gleichspannungssteuervorrichtung zur Eingabe eines Gleichspannungsmomentanwertes der Gleichspannungsseite des einphasigen PWM-Wandlers sowie eines Gleichspannungsbezugswertes, der vorher eingestellt wurde, zur Erzeugung einer ersten Amplitude eines Stroms an der Wechselspannungsseite des einphasigen PWM- Wandlers, so daß eine Abweichung zwischen dem Gleichspannungsmomentanwert und dem Gleichspannungsbezugswert klein wird;
eine Wandlerbezugsspannungsbetriebsvorrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie die erste Amplitude und die einphasige Wechselspannung empfängt, zur Erzeugung einer Wandlerbezugsspannung auf der Grundlage der ersten Amplitude und der einphasigen Wechselspannung, wobei die Wandlerbezugsspannung eine zweite Amplitude der Wandlerbezugsspannung und eine Phase der Wandlerbezugsspannung enthält, welche eine Phasendifferenz zwischen der Wandlerbezugsspannung und der einphasigen Wechselspannung darstellt; und
eine PWM-1-Impuls-Signalformerzeugungsvorrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie die Wandlerbezugsspannung empfängt, den Gleichspannungsmomentanwert und eine Sinussignalphase der einphasigen Wechselspannung, zur Erzeugung von PWM-Signalen für jeweilige Phasen einer PWM-1-Impuls-Signalform, die mit der Phase der Wandlerbezugsspannung synchronisiert ist;
wobei die PWM-1-Impuls-Signalform einen Impuls jedes der PWM-Signale in einem Halbzyklus der einphasigen Wechselspannung enthält;
jedes der PWM-Signale mit einer dritten Amplitude einer Basisfrequenzkomponente des PWM-Signals gleich der zweiten Amplitude versehen ist; und
jedes der PWM-Signale an eine der Leistungsschaltvorrichtungen in dem einphasigen PWM- Wandler angelegt wird, um jeweils eine PWM-Steuerung oder PWM-Regelung des einphasigen PWM-Wandlers vorzunehmen.
eine Gleichspannungssteuervorrichtung zur Eingabe eines Gleichspannungsmomentanwertes der Gleichspannungsseite des einphasigen PWM-Wandlers sowie eines Gleichspannungsbezugswertes, der vorher eingestellt wurde, zur Erzeugung einer ersten Amplitude eines Stroms an der Wechselspannungsseite des einphasigen PWM- Wandlers, so daß eine Abweichung zwischen dem Gleichspannungsmomentanwert und dem Gleichspannungsbezugswert klein wird;
eine Wandlerbezugsspannungsbetriebsvorrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie die erste Amplitude und die einphasige Wechselspannung empfängt, zur Erzeugung einer Wandlerbezugsspannung auf der Grundlage der ersten Amplitude und der einphasigen Wechselspannung, wobei die Wandlerbezugsspannung eine zweite Amplitude der Wandlerbezugsspannung und eine Phase der Wandlerbezugsspannung enthält, welche eine Phasendifferenz zwischen der Wandlerbezugsspannung und der einphasigen Wechselspannung darstellt; und
eine PWM-1-Impuls-Signalformerzeugungsvorrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie die Wandlerbezugsspannung empfängt, den Gleichspannungsmomentanwert und eine Sinussignalphase der einphasigen Wechselspannung, zur Erzeugung von PWM-Signalen für jeweilige Phasen einer PWM-1-Impuls-Signalform, die mit der Phase der Wandlerbezugsspannung synchronisiert ist;
wobei die PWM-1-Impuls-Signalform einen Impuls jedes der PWM-Signale in einem Halbzyklus der einphasigen Wechselspannung enthält;
jedes der PWM-Signale mit einer dritten Amplitude einer Basisfrequenzkomponente des PWM-Signals gleich der zweiten Amplitude versehen ist; und
jedes der PWM-Signale an eine der Leistungsschaltvorrichtungen in dem einphasigen PWM- Wandler angelegt wird, um jeweils eine PWM-Steuerung oder PWM-Regelung des einphasigen PWM-Wandlers vorzunehmen.
9. Steuersystem für einen einphasigen PWM-Wandler, der
mehrere Leistungsschaltvorrichtungen aufweist, und in
welchen eine einphasige Wechselspannung eingegeben wird,
welcher die einphasige Wechselspannung unter PWM-
Steuerung oder PWM-Regelung in eine Gleichspannung
umwandelt, und die Gleichspannung ausgibt, wobei ein
Wechselrichter an die Gleichspannungsseite des
einphasigen PWM-Wandlers als Last angeschlossen ist, und
das Steuersystem aufweist:
eine Gleichspannungseinstellvorrichtung zur Eingabe einer Ausgangsfrequenz des Wechselrichters und einer vierten Amplitude der einphasigen Wechselspannung, und zur Erzeugung des Gleichspannungsbezugswertes, so daß dann, wenn die Ausgangsfrequenz niedrig ist, der Gleichspannungsbezugswert kleiner als die vierte Amplitude ist, und dann, wenn die Ausgangsfrequenz hoch ist, der Gleichspannungsbezugswert größer als die vierte Amplitude ist;
eine Gleichspannungssteuervorrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie den Gleichspannungsbezugswert und einen Gleichspannungsmomentanwert empfängt, zur Erzeugung einer ersten Amplitude eines Stroms an der Wechselspannungsseite des einphasigen PWM-Wandlers, so daß eine Abweichung zwischen dem Gleichspannungsmomentanwert und dem Gleichspannungsbezugswert klein wird;
eine Wandlerbezugsspannungsbetriebsvorrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie die erste Amplitude, die einphasige Wechselspannung, eine Sinussignalphase der einphasigen Wechselspannung, und einen Momentanwert eines Stroms an der Eingangsseite des einphasigen PWM- Wandlers empfängt, zur Erzeugung einer Wandlerbezugsspannung; und
eine Dreiecksignalvergleichsvorrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie die Wandlerbezugsspannung empfängt, den Gleichspannungsmomentanwert und die Sinussignalphase der einphasigen Wechselspannung, zum Vergleichen der Wandlerbezugsspannung und eines Dreiecksignals mit konstanter Frequenz, welches mit der Sinussignalphase synchronisiert ist, und eine Amplitude aufweist, die durch den Gleichspannungsmomentanwert festgelegt wird, zur Erzeugung von PWM-Signalen für jeweilige Phasen;
wobei jedes der PWM-Signale an eine der Leistungsschaltvorrichtungen in dem einphasigen PWM- Wandler angelegt wird, um eine PWM-Steuerung oder PWM- Regelung des einphasigen PWM-Wandlers durchzuführen.
eine Gleichspannungseinstellvorrichtung zur Eingabe einer Ausgangsfrequenz des Wechselrichters und einer vierten Amplitude der einphasigen Wechselspannung, und zur Erzeugung des Gleichspannungsbezugswertes, so daß dann, wenn die Ausgangsfrequenz niedrig ist, der Gleichspannungsbezugswert kleiner als die vierte Amplitude ist, und dann, wenn die Ausgangsfrequenz hoch ist, der Gleichspannungsbezugswert größer als die vierte Amplitude ist;
eine Gleichspannungssteuervorrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie den Gleichspannungsbezugswert und einen Gleichspannungsmomentanwert empfängt, zur Erzeugung einer ersten Amplitude eines Stroms an der Wechselspannungsseite des einphasigen PWM-Wandlers, so daß eine Abweichung zwischen dem Gleichspannungsmomentanwert und dem Gleichspannungsbezugswert klein wird;
eine Wandlerbezugsspannungsbetriebsvorrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie die erste Amplitude, die einphasige Wechselspannung, eine Sinussignalphase der einphasigen Wechselspannung, und einen Momentanwert eines Stroms an der Eingangsseite des einphasigen PWM- Wandlers empfängt, zur Erzeugung einer Wandlerbezugsspannung; und
eine Dreiecksignalvergleichsvorrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie die Wandlerbezugsspannung empfängt, den Gleichspannungsmomentanwert und die Sinussignalphase der einphasigen Wechselspannung, zum Vergleichen der Wandlerbezugsspannung und eines Dreiecksignals mit konstanter Frequenz, welches mit der Sinussignalphase synchronisiert ist, und eine Amplitude aufweist, die durch den Gleichspannungsmomentanwert festgelegt wird, zur Erzeugung von PWM-Signalen für jeweilige Phasen;
wobei jedes der PWM-Signale an eine der Leistungsschaltvorrichtungen in dem einphasigen PWM- Wandler angelegt wird, um eine PWM-Steuerung oder PWM- Regelung des einphasigen PWM-Wandlers durchzuführen.
10. Steuersystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Wechselrichter an die Gleichspannungsseite des
einphasigen PWM-Wandlers als Last angeschlossen ist;
und daß weiter eine Gleichspannungseinstellvorrichtung vorgesehen ist, zur Eingabe einer Ausgangsfrequenz des Wechselrichters und einer vierten Amplitude der einphasigen Wechselspannung, und zur Erzeugung des Gleichspannungsbezugswertes, so daß dann, wenn die Ausgangsfrequenz niedrig ist, der Gleichspannungsbezugswert kleiner ist als die vierte Amplitude, und dann, wenn die Ausgangsfrequenz hoch ist, der Gleichspannungsbezugswert größer als die vierte Amplitude ist; und
wobei der Gleichspannungsbezugswert, der so erzeugt wird, an die Gleichspannungssteuervorrichtung angelegt wird.
und daß weiter eine Gleichspannungseinstellvorrichtung vorgesehen ist, zur Eingabe einer Ausgangsfrequenz des Wechselrichters und einer vierten Amplitude der einphasigen Wechselspannung, und zur Erzeugung des Gleichspannungsbezugswertes, so daß dann, wenn die Ausgangsfrequenz niedrig ist, der Gleichspannungsbezugswert kleiner ist als die vierte Amplitude, und dann, wenn die Ausgangsfrequenz hoch ist, der Gleichspannungsbezugswert größer als die vierte Amplitude ist; und
wobei der Gleichspannungsbezugswert, der so erzeugt wird, an die Gleichspannungssteuervorrichtung angelegt wird.
11. Steuersystem für einen einphasigen PWM-Wandler, der
mehrere Leistungsschaltvorrichtungen aufweist, und in
welchen eine einphasige Wechselspannung eingegeben wird,
welcher die einphasige Wechselspannung unter PWM-
Steuerung oder PWM-Regelung in eine Gleichspannung
umwandelt, und die Gleichspannung ausgibt, wobei ein
Wechselrichter als Last an die Gleichspannungsseite des
einphasigen PWM-Wandlers angeschlossen ist, und das
Steuersystem aufweist:
eine Gleichspannungseinstellvorrichtung zur Eingabe einer Ausgangsfrequenz des Wechselrichters und einer vierten Amplitude der einphasigen Wechselspannung, und zur Erzeugung des Gleichspannungsbezugswertes, so daß dann, wenn die Ausgangsfrequenz niedrig ist, der Gleichspannungsbezugswert kleiner ist als die vierte Amplitude, und dann, wenn die Ausgangsfrequenz hoch ist, der Gleichspannungsbezugswert größer als die vierte Amplitude ist;
eine Gleichspannungssteuervorrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie den Gleichspannungsbezugswert und einen Gleichspannungsmomentanwert empfängt, zur Erzeugung einer ersten Amplitude eines Stroms an der Wechselspannungsseite des einphasigen PWM-Wandlers, so daß eine Abweichung zwischen dem Gleichspannungsmomentanwert und dem Gleichspannungsbezugswert klein wird;
eine Wandlerbezugsspannungsbetriebsvorrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie die erste Amplitude empfängt, die einphasige Wechselspannung, eine Sinussignalphase der einphasigen Wechselspannung, und einen Momentanwert eines Stroms an der Eingangsseite des einphasigen PWM- Wandlers, zur Erzeugung einer ersten Wandlerbezugsspannung auf der Grundlage der ersten Amplitude und der einphasigen Wechselspannung, wobei die Wandlerbezugsspannung eine zweite Amplitude der Wandlerbezugsspannung und eine Phase der Wandlerbezugsspannung enthält, welche eine Phasendifferenz zwischen der Wandlerbezugsspannung und der einphasigen Wechselspannung darstellt, und zur Erzeugung einer zweiten Wandlerbezugsspannung auf der Grundlage der ersten Amplitude, der einphasigen Wechselspannung, der Sinussignalphase der einphasigen Wechselspannung, und des Momentanwerts des Stroms an der Eingangsseite des einphasigen PWM-Wandlers; und
eine PWM-1-Impuls-Signalformerzeugungsvorrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie die erste Wandlerbezugsspannung empfängt, den Gleichspannungsmomentanwert und die Sinussignalphase der einphasigen Wechselspannung, zur Erzeugung erster PWM- Signale für jeweilige Phasen einer PWM-1-Impuls- Signalform, die mit der Phase der ersten Wandlerbezugsspannung synchronisiert ist;
wobei die PWM-1-Impuls-Signalform einen Impuls jedes der ersten PWM-Signale in einem Halbzyklus der einphasigen Wechselspannung enthält;
und jedes der ersten PWM-Signale mit einer dritten Amplitude einer Basisfrequenzkomponente des ersten PWM- Signals gleich der zweiten Amplitude versorgt wird;
eine Dreiecksignalvergleichsvorrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie die zweite Wandlerbezugsspannung empfängt, den Gleichspannungsmomentanwert und die Sinussignalphase der einphasigen Wechselspannung, zum Vergleichen der zweiten Wandlerbezugsspannung und eines Dreiecksignals mit konstanter Frequenz, welches mit der Sinussignalphase synchronisiert ist, und eine Amplitude aufweist, die durch den Gleichspannungsmomentanwert festgelegt wird, zur Erzeugung zweiter PWM-Signale für jeweilige Phasen;
eine Impulsmoduseinstellvorrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie die Wechselrichterausgangsfrequenz empfängt, zur Erzeugung eines ersten Impulsmoduseinstellsignals, welches den PWM-1-Impuls- Modus anzeigt, wenn die Wechselrichterausgangsfrequenz niedrig ist, und zur Erzeugung eines zweiten Impulsmoduseinstellsignals, welches einen Dreiecksignalvergleichsmodus anzeigt, wenn die Wechselrichterausgangsfrequenz hoch ist; und
eine Impulsmodusauswahlvorrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie das erste und das zweite Impulsmoduseinstellsignal empfängt, und das erste und zweite PWM-Signal, zur Erzeugung der ersten PWM-Signale, wenn das erste Impulsmoduseinstellsignal eingegeben wird, und zur Erzeugung der zweiten PWM-Signale, wenn das zweite Impulsmoduseinstellsignal eingegeben wird, und zur Ausgabe der ersten und zweiten PWM-Signale als PWM-Signale für jeweilige Phasen;
wobei jedes der PWM-Signale an eine der Leistungsschaltvorrichtungen an den einphasigen PWM- Wandler angelegt wird, um jeweils eine PWM-Steuerung oder PWM-Regelung des einphasigen PWM-Wandlers durchzuführen.
eine Gleichspannungseinstellvorrichtung zur Eingabe einer Ausgangsfrequenz des Wechselrichters und einer vierten Amplitude der einphasigen Wechselspannung, und zur Erzeugung des Gleichspannungsbezugswertes, so daß dann, wenn die Ausgangsfrequenz niedrig ist, der Gleichspannungsbezugswert kleiner ist als die vierte Amplitude, und dann, wenn die Ausgangsfrequenz hoch ist, der Gleichspannungsbezugswert größer als die vierte Amplitude ist;
eine Gleichspannungssteuervorrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie den Gleichspannungsbezugswert und einen Gleichspannungsmomentanwert empfängt, zur Erzeugung einer ersten Amplitude eines Stroms an der Wechselspannungsseite des einphasigen PWM-Wandlers, so daß eine Abweichung zwischen dem Gleichspannungsmomentanwert und dem Gleichspannungsbezugswert klein wird;
eine Wandlerbezugsspannungsbetriebsvorrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie die erste Amplitude empfängt, die einphasige Wechselspannung, eine Sinussignalphase der einphasigen Wechselspannung, und einen Momentanwert eines Stroms an der Eingangsseite des einphasigen PWM- Wandlers, zur Erzeugung einer ersten Wandlerbezugsspannung auf der Grundlage der ersten Amplitude und der einphasigen Wechselspannung, wobei die Wandlerbezugsspannung eine zweite Amplitude der Wandlerbezugsspannung und eine Phase der Wandlerbezugsspannung enthält, welche eine Phasendifferenz zwischen der Wandlerbezugsspannung und der einphasigen Wechselspannung darstellt, und zur Erzeugung einer zweiten Wandlerbezugsspannung auf der Grundlage der ersten Amplitude, der einphasigen Wechselspannung, der Sinussignalphase der einphasigen Wechselspannung, und des Momentanwerts des Stroms an der Eingangsseite des einphasigen PWM-Wandlers; und
eine PWM-1-Impuls-Signalformerzeugungsvorrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie die erste Wandlerbezugsspannung empfängt, den Gleichspannungsmomentanwert und die Sinussignalphase der einphasigen Wechselspannung, zur Erzeugung erster PWM- Signale für jeweilige Phasen einer PWM-1-Impuls- Signalform, die mit der Phase der ersten Wandlerbezugsspannung synchronisiert ist;
wobei die PWM-1-Impuls-Signalform einen Impuls jedes der ersten PWM-Signale in einem Halbzyklus der einphasigen Wechselspannung enthält;
und jedes der ersten PWM-Signale mit einer dritten Amplitude einer Basisfrequenzkomponente des ersten PWM- Signals gleich der zweiten Amplitude versorgt wird;
eine Dreiecksignalvergleichsvorrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie die zweite Wandlerbezugsspannung empfängt, den Gleichspannungsmomentanwert und die Sinussignalphase der einphasigen Wechselspannung, zum Vergleichen der zweiten Wandlerbezugsspannung und eines Dreiecksignals mit konstanter Frequenz, welches mit der Sinussignalphase synchronisiert ist, und eine Amplitude aufweist, die durch den Gleichspannungsmomentanwert festgelegt wird, zur Erzeugung zweiter PWM-Signale für jeweilige Phasen;
eine Impulsmoduseinstellvorrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie die Wechselrichterausgangsfrequenz empfängt, zur Erzeugung eines ersten Impulsmoduseinstellsignals, welches den PWM-1-Impuls- Modus anzeigt, wenn die Wechselrichterausgangsfrequenz niedrig ist, und zur Erzeugung eines zweiten Impulsmoduseinstellsignals, welches einen Dreiecksignalvergleichsmodus anzeigt, wenn die Wechselrichterausgangsfrequenz hoch ist; und
eine Impulsmodusauswahlvorrichtung, die so angeschlossen ist, daß sie das erste und das zweite Impulsmoduseinstellsignal empfängt, und das erste und zweite PWM-Signal, zur Erzeugung der ersten PWM-Signale, wenn das erste Impulsmoduseinstellsignal eingegeben wird, und zur Erzeugung der zweiten PWM-Signale, wenn das zweite Impulsmoduseinstellsignal eingegeben wird, und zur Ausgabe der ersten und zweiten PWM-Signale als PWM-Signale für jeweilige Phasen;
wobei jedes der PWM-Signale an eine der Leistungsschaltvorrichtungen an den einphasigen PWM- Wandler angelegt wird, um jeweils eine PWM-Steuerung oder PWM-Regelung des einphasigen PWM-Wandlers durchzuführen.
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