FI72237C - Enligt pulsbreddsmoduleringsprincipen fungerande vaexelriktare. - Google Patents

Enligt pulsbreddsmoduleringsprincipen fungerande vaexelriktare. Download PDF

Info

Publication number
FI72237C
FI72237C FI802172A FI802172A FI72237C FI 72237 C FI72237 C FI 72237C FI 802172 A FI802172 A FI 802172A FI 802172 A FI802172 A FI 802172A FI 72237 C FI72237 C FI 72237C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
inverter
signal
frequency
pulse width
waveform
Prior art date
Application number
FI802172A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI72237B (fi
FI802172A (fi
Inventor
Masakazu Kohata
Ichiro Miyashita
Hideki Hayashi
Original Assignee
Toyo Electric Mfg Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Electric Mfg Co Ltd filed Critical Toyo Electric Mfg Co Ltd
Publication of FI802172A publication Critical patent/FI802172A/fi
Publication of FI72237B publication Critical patent/FI72237B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI72237C publication Critical patent/FI72237C/fi

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L9/00Electric propulsion with power supply external to the vehicle
    • B60L9/16Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors
    • B60L9/18Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors fed from dc supply lines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/26Rail vehicles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/047V/F converter, wherein the voltage is controlled proportionally with the frequency

Description

Γβ1 KUULUTUSJULKAISU
»ÖS® 8 11 UTLÄGGNINGSSKRIFT ΊΖΖ6/ ° (45) ’ · · ' Λ. -. · i.-.-j.
(51) Kv.ik.'/int.ci.4 H 02 M 7/5395, H 02 P 5/40 SUOMI FINLAND (21) Patenttihakemus — Patentansökning 802172 (22) Hakemispäivä — Ansökningsdag 07.07-80 (23) Alkupäivä — Giltighetsdag 07.07*80 (41) Tullut julkiseksi — Blivit offentlig 14.01 .81
Patentti* ja rekisterihallitus (44) Nähtäväksipanon ja kuut.julkaisun pvm.— 31 · 12.86
Patent- oeh registerstyrelsen 7 Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad (86) Kv. hakemus — Int. ansökan (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begärd prioritet 13-07.79
Japani-Japan(JP) 88164/79 (71) Toyo Denki Seizo Kabushiki Kaisha, No 7“2, 2-chome, Yaesu, Chuo-ku,
Tokyo, Japani-Japan(JP) (72) Masakazu Kohata, Kamakura, Hideki Hayashi, Sagamihara,
Ichiro Miyashita, Yamato, Japani-Japan(JP) (74) Oy Koister Ab (54) Pu1ssinleveysmodulaattoriperiaatteel1 a toimiva vaihtosuuntaaja -Enligt pu1sbreddsmodu1eringsprineipen fungerande växelriktare
Keksinnön kohteena on pulssinleveysmodulaatioperiaatteella toimiva vaihtosuuntaaja vaihtovirtamoottorin käyttämiseksi. Tarkemmin sanottuna keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukaista vaihtosuuntaajaa.
Tavanomaisessa PWM-vaihtosuuntaajassa suoritetaan säätö ns. suorakaidemuotoista jännitettä käyttäen saatuna katkomalla määrättyä tasajännitettä siten, että katkotun virran aaltomuoto voi muuttua jokaisen PWM-jakson aikana ja siten kommutointivirran voimakkuus vaihtelee suuresti pulssisarjojen mukaan myös samoilla kuormitusolo-suhteilla. Tarkemmin sanottuna vaihtosuuntaajan yhden jakson kestoa pidennetään laskurissa verrannollisena vaihtosuuntaajan lähtötaajuu-teen pientaajuusalueella. Tällöin kantoaaltosignaalien muodostavien kolmionmuotoisten aaltosignaalien lukumäärä tämän keston eli pulssi-moodin aikana kasvaa voimakkaasti pienellä nopeudella ja siten kom-mutointivirran huippuarvo alenee. Tässä tapauksessa vaihtosuuntaajaan syötetyn virran aaltomuoto saa oleellisesti saman verhokäyrän 2 72237 kuin moottorivirta muodostettuna pääasiassa RL-piirin avulla ja kasvaa eksponentiaalisesti siten, että pulssijännitteen virta jokaisen toistopulssin päätösjakson aikana kasvaa myös eksponentiaalisesti myös edellä mainitun pulssimoodin kasvaessa. Tästä johtuen vaihtosuuntaajan muodostavat tyristori- ja virtakommutointi-piirin osat täytyy valita siten, että ne kestävät maksimivirran. Vaihtosuuntaajan syöttövirran sisältämiin taajuuskomponentteihin kuuluu suurtaajuuksinen virtakomponentti, joka on vaihtosuuntaajan lähtötaajuuden 6-kertainen harmoninen komponentti, edellä mainitun katkotaajuuden lisäksi, sillä syöttövirta kulkee syöttöjohtoa pitkin kolmivaiheisena täysaaltotasasuunnattuna moottorivirtana vaih-tosuuntaajalaitteen vaikutuksesta. Tästä syystä pienillä taajuuksilla, kuten käynnistyshetkellä, syöttövirta ei mahdollisesti ole riittävästi suodattunut suodattimen tehon laskiessa niin, että syöttövirtaan voi sisältyä hurinakomponentti. Lisäksi virtakiskossa, jossa vaihtosuuntaajan syöttövirta kulkee, kulkee myös turvallisuus-signaalivirta, jonka taajuus on yleensä kaupallisen verkkovirran taajuus. Täten, jos sähköjunaa käytetään PWM-vaihtosuuntaajan avulla, turvallisuussignaalijärjestelmän taajuusalue kulkee laitteen lävitse pientaajuusalueella, erikoisesti käynnistyshetkellä ja koska suodattimen tehokkuus on alentunut näin pienellä taajuusalueella, tästä voi aiheutua määrättyjä signaalihäiriöitä.
Saksalaisesta kuulutusjulkaisusta DE 10 95 931 on tunnettu pulssinleveysmodulaatioperiaatteella toimiva vaihtosuuntaaja, jossa on vertailulaite kolmiomaisen kantoaaltosignaalin ja tasosignaalin vertaamiseksi ja sekoittamiseksi.
Ruotsalaisesta kuulutusjulkaisusta 410 683 on puolestaan tunnettua verrata keskenään kolmiomaista kantoaaltosignaalia sahanterä-aaltoon, jotta saataisiin pienenevän pulssileveyden omaava ohjaussignaali staattorin virtavektorin säätämiseksi. Sahanteräaalto muodostetaan mm. integraattorista ja bistabiilin kiikun ohjaamista kytkimistä koostuvalla laitteella tai vaihtoehtoisesti generaattorilla, joka käsittää mm. kuusi erillistä JA-porttia, joista kukin ohjaa omaa kytkintänsä.
Esiteltävän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan modulointi järjestelmä , jossa edellä viitattuja puutteita ei ole, niin, että saadaan pienikokoinen ja kevyt laite, jossa voidaan helposti muodos- 3 72237 taa jokainen haluttu funktioaaltomuoto, ja jossa aina saadaan samaa muotoa vastaava aaltomuoto vaihtosuuntaajan lähtötaajuuden laajalla muutosalueella. Tämä saavutetaan alussa mainitun kaltaisella vaihtosuuntaajalla siten, että funktiogeneraattori sisältää muistielementin sahanteräaallon tallentamiseksi muistiin, jolloin sahanteräaalto luetaan muistielementistä.
Keksintöä esitellään seuraavassa yksityiskohtaisesti mukaan liitettyihin piirroksiin viitaten, joista kuvio 1 on kaaviokuva tavanomaisesta tyypillisestä vaihtosuuntaajan modulointilaitteen piirijärjestelystä; kuvio 2 on aaltomuotokaavio eri osille kuviossa 1 esitetyn laitteen toiminnan selventämiseksi; kuvio 3 on kaaviokuva keksinnön lajimääritelmän mukaisen vaihtosuuntaajan modulointilaitteesta; kuvio 4 esittää signaalin aaltomuotoa kuvion 3 mukaisen laitteen toiminnan selventämiseksi; kuviot 5-7 esittävät aaltomuotokaavioita vaihtosuuntaajalait-teen modulointiosan toiminnan selventämiseksi; ja kuvio 8 on kaaviokuva esiteltävän keksinnön mukaisesta toteutuksesta.
Keksintöä esitellään seuraavassa yksityiskohtaisesti mukaan liitettyihin piirroksiin viitaten. Ymmärtämisen helpottamiseksi esitellään ensin tavanomaisempi laite.
Kuviossa 1 on esitetty tyypillinen toteutus vaihtosuuntaaja-laitteen tavanomaisesta modulointiosasta.
Kuviossa 1 viitenumero 1 tarkoittaa jänniteohjattua oskillaattoria, johon syötetään signaalisyöttönä taajuuskäsky FR ja joka muodostaa pulssisarjoja, joiden taajuus vastaa mainittua taajuuskäskyä Fr, 2 on kolmivaiheinen signaalin jakolaite, 3 on kertoja, 4 on kol-mikulma-aalto-oskillaattori, 5 on vertailupiiri tai modulaattori ta-sosignaalin, joka on vakiojännitteen jännitekäsky VR, ja kolmiaalto-muotoisen kantoaaltosignaalin vertaamiseksi keskenään ja 6 on sekoittaja.
Kuviossa 1 esitetyn laitteen toimintaa tarkastellaan kuvioon 2 viitaten.
Jänniteohjattu oskillaattori 1 muodostaa pulssisarjoja, kuten kuviossa 2(a) on esitetty ja jotka on tahdistettu vaihtosuuntajan 4 72237 lähtötaajuuden mukaan niiden toistotaajuuden ollessa tämän taajuuden kokonainen monikerta. Tämä pulssisarja syötetään kolmivaiheisen signaalijakolaitteen 2 syöttöön ja muutetaan kolmivaiheiseksi signaaliksi, jossa On 120° vaihe-ero kunkin vaiheen välillä, kuten kuvioissa 2(b), (c) ja (d) on esitetty. Toisaalta jänniteohjatun oskillaattorin 1 lähtöpulssisarja syötetään kertojan 3 tuloon ja kerrotaan siinä kokonaisluvulla ja kolmionmuotoinen kantosignaali, kuten kuviossa 2(e) on esitetty, muodostetaan kolmikulma-aalto-os-killaattorin 4 avulla. Kuviossa on esitetty kertojaa 2 käyttävä tapaus ja tämä kertojan arvo määrää pulssimoodin. Tätä kantosignaalia verrataan vakiojännitteen VR omaavan tasosignaalin kanssa vertailu-laitteessa 5 ja muodostetaan katkosignaali, kuten kuviossa 2(f) on esitetty. Tämä katkosignaali sekoitetaan kolmivaiheisen signaalin-jakolaitteen 2 lahtösignaalin kanssa sekoittajassa 6 ja muutetaan ON-EI-signaaleiksi, kuten kuvioissa 2(g) ja 2(h) on esitetty ja ovat ne muodoltaan katkottuja niiden yhden 60° vaihekeston aikana. Kuviossa 2 on esitetty vain kahden vaiheen aaltomuodot. On kuitenkin ilmeistä, että kolmivaiheisia aaltomuotoja, joiden välinen vaihe-ero on 120°, saadaan sekoittajasta 6. Vaihtosuuntaajalaitteen päävirta-piiri kytketään ja avataan tämän ON-EI-signaalin ohjaamana ja vaih-tosuuntajan lähtöjännitteen aaltomuoto on suorakulmainen, kuten kuviossa 2(i) on esitetty. Jos tällainen vaihtosuuntaajan lähtöjännite syötetään vaihtovirtamoottoriin, tulee virran aaltomuoto monimutkaiseksi, esimerkiksi kuten kuviossa 2(j) on esitetty ja siinä esiintyy äkillinen muutos ON-EI-siirtymän hetkellä. Täten vaihtosuuntaajan syöttövirta vastaa kuvion 2(j) vinoviivoitettua osaa vastaten kolmivaiheista täysaaltotasasuuntausta. Vaihtosuuntaajan tulovirran aaltomuoto on kuviossa 2(k) esitetyn muotoinen ja sen verhokäyrä sisältää moottoritaajuuden 6-kertaisen taajuuden. Pientaajuusalueella laitetta käytettäessä nostetaan katkosignaalin taajuutta pulssimoo-dia suurentamalla. Kuitenkin, koska moottoritaajuus on yleensä pieni niin, että suodatuksen kokonaistehokkuus on pieni, on mahdollisuuksia induktiivisen häiriön syntymiseen pientaajuuskomponentin vaikutuksesta, jos esimerkiksi näin pienitaajuuksinen virta kulkee sähkö-junan virtakiskossa.
Kuviossa 3 on esitetty yksinkertaistettu lohkokaavio vaihto-suuntaa jalaitteesta, erikoisesti esiteltävän keksinnön lajimääritel- li 5 72237 man mukaisesta modulointiosasta, jolloin viitenumero 7 tarkoittaa oskillaattoria vakiotaajuisen signaalin muodostamiseksi, 8 ja 10 ovat vaihtokytkimiä, 9 on sahanteräaaltogeneraattori ja 11 on yh-teenlaskulaite. Kuviossa osat, jotka vastaavat kuvion 1 osia, on merkitty samoilla viitenumeroilla.
Tämän toteutuksen mukaisen laitteen toimintaa selvennetään kuvion 4 aaltomuotokaavioiden avulla. On selvästi ymmärrettävä, että jos kytkimet 8 ja 10 käännetään vastakkaiseen asemaan kuin kuviossa 3 on esitetty, vastaa piiri täysin kuviossa 1 esitettyä laitetta.
Kuviossa 3 esitetyssä piirissä jänniteohjattu oskillaattori 1 muodostaa pulssisarjän, kuten kuviossa 4(a) on esitetty, tahdistettuna vaihtosuuntaajan lähtötaajuuden mukaan taajuuskäskyn FD avulla ja muutetaan kolmivaiheiseksi signaaliksi, jonka vaiheiden välinen vaihe-ero on 120°, kuten kuviossa 2(b), (c) ja (d) on esi tetty, kolmivaiheisen signaalijakolaitteen 2 avulla samalla tavalla kuin kuvion 1 yhteydessä esitettiin. Kuitenkin edellä esitetyn lisäksi kolmikulma-aalto-oskillaattoriin 4 syötetään taajuussignaali, jonka taajuus on vähintään 12-kertainen moottorin taajuuteen verrattuna, oskillaattorista 7 ja muodostuu kolmiomainen kantoaaltosignaa-li sen kanssa tahdistettuna. Lisäksi oskillaattorin 1 lähtö syötetään myös sahanteräaalto-oskillaattoriin 9, joka tällöin muodostaa sahanterän muotoisen signaalin tahdistettuna vaihtosuuntaajan lähdön kanssa. Tämä sahanteräaallon muotoinen signaali lasketaan yhteen jännitekäskyn VR mukaisen vakiojännitetasosignaalin kanssa yhteen-laskulaitteessa 11 ja verrataan kantoaaltosignaalin kanssa vertailu-laitteessa 5, joka muodostaa katkosignaalin. Katkosignaalin muodostuminen ja sen aaltomuoto on esitetty kuviossa 4(e) ja 4(f). Tämä kuviossa 4(f) esitetty katkosignaali sekoitetaan kuvioissa 4(b), (c) ja (d) esitettyjen kolmivaihesignaalien kanssa sekoittajassa 6 ja muutetaan EI-ON-signaaleiksi, joissa on leikatut osat koko 360° alueella, kuten kuvioissa 4(g) ja (h) on esitetty. Tämän ON-EI-signaa-lin avulla ohjataan vastaavasti vaihtosuuntaajan päävirtapiirin sulkeutumista ja avautumista. Kuviossa 4(i) esitetty aaltomuoto edustaa vaihtosuuntaajan lähtöjännitettä ja sen pulssileveys jokaisen aaltomuodon alkupuoliskolla on leveämpi ja pulssileveys on kapeampi sen loppupuoliskolla.
6 72237
Kun tällainen vaihtosuuntaajan lähtöjännite syötetään vaih-tovirtamoottoriin, kulkee siinä kuviossa 4(j) esitetyn muotoinen virta ja tämän virran vaikutuksesta saa vaihtosuuntaajan syöttövirta kuviossa 4(k) esitetyn muodon, jossa esiintyy oleellisesti vakiona pysyvä keskiarvo jokaisen katkojakson aikana. Tämän sykkivän aaltomuodon avulla voidaan hurinaa vaimentaa pienillä taajuuksilla.
Kuviossa 3 esitetyssä toteutuksessa kantoaaltosignaalin taajuus on tehty 12-kertaiseksi moottorin taajuuteen verrattuna esityksen yksinkertaistamiseksi. Käytännössä on kuitenkin edullisempaa valita kantosignaalin taajuudeksi suurempi arvo ns. suurtaajuusmodu-loinnin suorittamiseksi. Kantotaajuuden katkotaajuus valitaan nimittäin sopivasti alueelle 0,5-1 kHz edellä mainitun moduloinnin suorittamiseksi ja koska tarvitaan virtakommutoinnin suorittaminen.
Edellä mainitulla katkotaajuusalueella vaihtosuuntaajan syöttövirtaan kuuluva matalataajuinen komponentti pienenee ja katkotaajuus-komponentti kasvaa niin, että saavutetaan sama vaikutus kuin jos taajuus olisi kasvanut pienellä taajuudella mukaan luettuna käynnistys-hetki. Tämä korvaa suodatustehon alenemisen pienellä taajuudella. Moottorivirran huippuarvo tulee myös pienemmäksi kuin tavanomaisessa tapauksessa, joka on esitetty kuviossa 1. Täten on mahdollista pienentää tyristorin tehoa ja virran kommutointipiirin tehoa ja piirin pääosat voidaan miniatyrisoida.
Jos PWM-vaihtosuuntaajaa käytetään sähköjunan teholähteenä, on suositeltavaa käyttää seuraavaa toteutusta käytännön syistä.
Nimittäin PV7M-vaihtosuuntaajan sopivassa toteutuksessa sähkö-junan teholähteenä käytetään samaa modulointijärjestelmää kuin tavanomaisessa toteutuksessa suurilla nopeuksilla, jolloin vaihtosuuntaajan lähtötaajuus on suuri, koska pulssimoodi on pieni ja suodatuksen voidaan olettaa olevan riittävän ja kuviossa 3 esitettyä modulointi-järjestelmää käytetään alueella, joka ulottuu käynnistyshetkestä siihen vaihtosuuntaajan syöttötaajuuteen, joka ylittää tavanomaista taajuutta käyttävän turvallisuussignaalilaitteen toimintataajuuden ja joka saavuttaa tai ylittää jonkin etukäteen määrätyn arvon. Tätä varten on ilmeistä, että muuttamalla kuviossa 3 esitettyjen kytkinten asemaa, voidaan kytkeä haluttu modulointijärjestelmä.
Näissä toteutuksissa kolmiomainen kantoaaltosignaali lasketaan yhteen sahanterämuotoisen tasosignaalin kanssa funktionaalisina aalto- 7 72237 muotoina. Kuitenkin vaihtosuuntaajan lähtöjännitteen pulssin toistuva aaltomuoto voi olla lineaarisesti aleneva saatuna moduloimalla funktiosignaali tasosignaalin kanssa eksponentiaalisesti, jolloin voidaan saada sama vaikutus kuin sahanteräaaltoa käytettäessä.
Edellä mainitut toteutusmuodot voidaan esittää tarkemmin kuvioihin 5-7 viitaten. Kuvioissa 5-7 on esimerkkinä esitetty aalto-muotokaavioita esiteltävän keksinnön vaikutuksen selittämiseksi suurella pulssimoodilla, jolloin voi esiintyä häiriöitä signaaleissa.
Kuviossa 5 on esitetty vaihtosuuntaajan syöttövirran aaltomuoto tavanomaisessa järjestelmässä, jollainen on esitetty kuviossa 1 ja jolloin käytetään tasavälistä pulssileveysmodulointia. Tässä tavanomaisemmassa toteutuksessa vaihtosuuntaajan syöttövirran aaltomuodon a verhokäyrä B muuttuu eksponentiaalisesti ja sen keskiarvoa esittää käyrä W. Kuten piirroksessa on esitetty, keskimääräinen arvo W sykkii samoin kuin kommutointihuippuvirta ja virta, jonka taa-juuskomponentti on 6-kertainen vaihtosuuntaajan lähtötaajuuteen verrattuna piirin verhokäyrän B muuttumista seuraten.
Kuvioissa 6 ja 7 on esitetty vaihtosuuntaajan syöttövirran aaltomuoto, kun sovelletaan keksinnön lajimääritelmän mukaista järjestelmää.
Kuviossa 6(a) on esitetty eräs toteutus vaihtosuuntaajan syöttövirran aaltomuodon b muodostamiseksi, kun tasosignaalille on annettu sahanterämuoto. Tässä tapauksessa tasosignaalin taajuus on 6-kertainen vaihtosuuntaajan lähtötaajuuteen verrattuna (m=3, n= 1). Pulssileveys T määrätään kantosignaalin Ä2^ ja tasosignaalin A1^ leikkauskohtien mukaan ja pulssileveys pienenee eksponentiaalisesti. Vaihtosuuntaajan syöttövirran aaltomuodon b keskimääräistä arvoa esittää . Kuten piirroksesta voidaan havaita, tämä keskiarvo W1 on oleellisesti vakio. Täten virtakomponentti, joka sykkii 6-kertai-sesti vaihtosuuntaajan lähtötaajuuteen verrattuna, voidaan vaimentaa ja samanaikaisesti voidaan pienentää kommutointihuippuvirtaa pienentämällä vähitellen pulssileveyttä loppupulsseissa. Tässä tapauksessa on huomattava, että jokin määrä katkotaajuuskomponenttia jää jäljelle aaltomuotoon, mutta suodattimen vaimentavan vaikutuksen vuoksi suurilla taajuuksilla voidaan virtaa edellä mainitussa komponentissa vaimentaa riittävästi haitallisen vaikutuksen estämiseksi ja syöttövirta, joka kulkee tulosyöttöjohdoissa suodattimen tulon kautta maat- 8 72237 topaluujohtoon, voidaan saada aaltomuodoltaan tasaiseksi, jossa korkeampien harmonisten osuus on vähäinen. Sahanteräaallon syvyyttä AV, kuten kuviossa on esitetty, voidaan myös säätää vaihtosuuntaajan lähtötaajuuden mukaan. Kuitenkin säätämällä vaihtosuuntaajan syöttövirran peruskomponentti minimiin ja pitämällä tasosignaalin syvyys AV vakiona, voidaan häiriöitä aiheuttava taajuuskomponentti poistaa ja saavuttaa edellä kuvattu päämäärä.
Kuviossa 6)b) on esitetty modifioidun toteutuksen aaltomuoto, jolla saavutetaan sama modulointivaikutus kuin kuviossa 6(a) esitetyllä. Kuvion 6(a) toteutuksessa sahanterämuotoisen tasoaaltosignaa-lin A.j i ja kantosignaalin A^ leikkauskohdissa ja alueella, jolla tasosignaali A^ on pienempi kuin kantosignaali A^ , mu°dostuu johtava pulssileveys T. Kuviossa 6(b) esitetyssä toteutuksessa sekä sa~ hanterämuotoinen kantoaaltosignaali A^ että kantoaaltosignaali A22 ovat käännetyt niin, että alueella, jossa tasosignaali A^2 on suurempi kuin kantoaaltosignaali A22, mu°dostuu johtava pulssiaalto tarkoin samalla tavalla kuin kuvion 6(a) yhteydessä esitettiin. Käytännössä on mahdollista toteuttaa edellä esitetty tulos kääntämällä vastakkaiseksi kolmikulma-aalto-oskillaattorin lähtösignaali, jänni-tekäsky VR ja sahanteräaalto-oskillaattori 9.
Kuviossa 7 on esitetty tapaus, jolloin tasosignaalille A^ on annettu eksponenttifunktion muoto, jonka aikavakio on ΤΕχ. Tässä tapauksessa vaihtosuuntaajan syöttövirran verhokäyrä vaihtosuuntaajan tulotaajuuden yhden jakson aikana muuttuu eksponentiaalisesti. Jos modulaatiotasosignaalille A^ on myös annettu eksponenttifunktion muoto, kuten piirroksesta voidaan havaita, vaihtosuuntaajan tulovirran c johtavan pulssin leveys T jokaisessa pulssissa yhden jakson aikana voidaan saada myös muuttumaan eksponentiaalisesti. Jos täten valitaan tasosignaalin A^^ modulaatiotason syvyydelle AV ja sen aikavakiolle TRX sopivat arvot, tulee keskiarvo W2 vakioksi ja virran sykkiminen yhden jakson aikana voidaan poistaa niin, että tällaisen sykinnän aiheuttama vaihtomuuntajän taajuuskomponentti voidaan suureksi osaksi poistaa.
Kuvion 3 mukaisessa järjestelyssä käytetään tasosignaalia joko sahanterän muotoisena tai eksponentiaalisena. Kuviossa 8 on esitetty keksinnön mukainen toteutus, jossa eksponentiaalinen aaltomuoto on taltioitu muistiin ja kuuluu siihen funktionmuodostusosat tar- 9 72237 vittavien signaalien muodostamiseksi siitä.
Kuviossa 8 käytetään funktiogeneraattoria 12, johon kuuluu muistiyksikkö 12b, jota lukemalla muodostetaan tasosignaali. Se käsittää edelleen osoitteen ohjausosan 12a muistiyksikköön 12b taltioidun funktion aaltomuodon lukemiseksi muistista ja lähtösignaalin uudistamiseksi peräkkäin oskillaattorin 1 tulosignaalin avulla tahdistettuna vaihtosuuntaajan lähtötaajuuden mukaan. 12c on DA-muun-nin (digitaali-analogi-muunnin) muistiyksiköstä 12b luetun digitaa-lisignaalin muuttamiseksi analogiasignaaliksi. Analogiseen muotoon muutettu funktiosignaali lisätään jännitekäskyn muodostavaan vakiojännitteeseen yhteenlaskulaitteessa 11. Tämä toteutus on pääasiallisesti sama kuin kuviossa 3 esitetty paitsi, että tasosignaalina käytetty funktioaaltomuoto luetaan muistiyksiköstä 12b. Tallettamalla funktioaaltomuoto muistiin, voidaan erittäin helposti muodostaa jokainen haluttu funktioaaltomuoto ja aina voidaan saada samaa muotoa vastaava aaltomuoto vaihtosuuntaajan lähtötaajuuden laajalla muutosalueella.

Claims (2)

10 72237
1. Pulssinleveysmodulaatioperiaatteella toimiva vaihtosuuntaaja vaihtovirtamoottorin käyttämiseksi, jossa vaihtosuuntaajassa on tasavirtalähteessä pulssinleveysmodulaatiolla aikaansaatu jännitteen ja taajuuden suhteen säädettävä ulostulo, jolloin vaihtosuuntaaja käsittää oskillaattorin (1), jolla kehitetään pulssijono, jonka taajuus on vaihtosuuntaajan ulostulotaajuuden kokonaiskerran-nainen, oskillaattorin (1) ohjaaman funktiogeneraattorin (12) taso-signaalin synnyttämiseksi, jonka tasosignaalin taajuus on suhteessa vaihtosuuntaajan ulostulotaajuuteen, kolmioaaltogeneraattorin (4), jolla synnytetään kolmiomainen kantoaaltosignaali, jolla on vakio-taajuus, joka on vähintään 12-kertainen vaihtosuuntajän ulostulosignaalin taajuuteen nähden, ja vertailulaitteen (5) tasosignaalin vertaamiseksi ja sekoittamiseksi kolmiomaisen kantoaaltosignaalin kanssa, jolloin funktiogeneraattori (12) on sahanteräaaltogeneraattori ja kolmiomaista kantoaaltosignaalia verrataan tähän sahanteräaaltoon komparaattorissa (5), tunnettu siitä, että funktiogeneraattori (12) sisältää muistielementin (12b) sahanteräaallon tallentamiseksi muistiin, jolloin sahanteräaalto luetaan muistielementistä.
FI802172A 1979-07-13 1980-07-07 Enligt pulsbreddsmoduleringsprincipen fungerande vaexelriktare. FI72237C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8816479 1979-07-13
JP54088164A JPS5917636B2 (ja) 1979-07-13 1979-07-13 Pwmインバ−タ装置

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI802172A FI802172A (fi) 1981-01-14
FI72237B FI72237B (fi) 1986-12-31
FI72237C true FI72237C (fi) 1987-04-13

Family

ID=13935280

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI802172A FI72237C (fi) 1979-07-13 1980-07-07 Enligt pulsbreddsmoduleringsprincipen fungerande vaexelriktare.

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4366533A (fi)
EP (1) EP0022663B1 (fi)
JP (1) JPS5917636B2 (fi)
DE (1) DE3064921D1 (fi)
FI (1) FI72237C (fi)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5917635B2 (ja) * 1979-07-13 1984-04-23 東洋電機製造株式会社 Pwmインバ−タ装置
US4688163A (en) * 1986-07-01 1987-08-18 Siemens Aktiengesellschaft Method for controlling the phase angle of the output current or the output voltage of a frequency converter and apparatus for carrying out the method
US5304913A (en) * 1990-10-05 1994-04-19 Contraves Goerz Corporation Multiphase pulse width modulator for a multiphase motor
US5853005A (en) * 1996-05-02 1998-12-29 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Acoustic monitoring system
JP4154358B2 (ja) 2003-08-21 2008-09-24 ローム アンド ハース カンパニー ポリマーの製造方法
JP2006025565A (ja) * 2004-07-09 2006-01-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd インバータ回路および圧縮機
US20120136078A1 (en) 2009-04-14 2012-05-31 Brennan David J Organic polymeric particles, paper coating compositions, and methods

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1613776B2 (de) * 1968-03-16 1971-11-25 Danfoss A/S, Nordborg (Dänemark) Verfahren zur drehzahl und spannungssteuerung eines wechsel strommotors insbesondere drehstrommotors
GB1362848A (en) * 1970-10-19 1974-08-07 Gen Electric Static power inverters
US3911340A (en) * 1973-10-01 1975-10-07 Gen Electric Method and apparatus for automatic IR compensation
US4099109A (en) * 1976-10-01 1978-07-04 Westinghouse Electric Corp. Digital apparatus for synthesizing pulse width modulated waveforms and digital pulse width modulated control system
US4158801A (en) * 1978-02-07 1979-06-19 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Control system of alternating current motors
JPS5917635B2 (ja) * 1979-07-13 1984-04-23 東洋電機製造株式会社 Pwmインバ−タ装置

Also Published As

Publication number Publication date
FI72237B (fi) 1986-12-31
JPS5612869A (en) 1981-02-07
US4366533A (en) 1982-12-28
EP0022663B1 (en) 1983-09-21
DE3064921D1 (en) 1983-10-27
FI802172A (fi) 1981-01-14
EP0022663A1 (en) 1981-01-21
JPS5917636B2 (ja) 1984-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5552980A (en) Inverter control device
FI72237C (fi) Enligt pulsbreddsmoduleringsprincipen fungerande vaexelriktare.
US4153930A (en) Balanced control waveform for reducing inverter harmonics
FI72236B (fi) Enligt pulsbreddsmoduleringsprincipen fungerande vaexelriktare
JPH02202368A (ja) Pwmインバータの制御方法
JPH0314000Y2 (fi)
KR100583974B1 (ko) 인버터장치의 펄스폭변조신호발생방법
KR0155248B1 (ko) 변형된 정현파 출력 3상 인버터를 이용한 가변형 고전압 대출력 안정화 직류 전원 장치
JPH0731152A (ja) Pwmコンバータにおける力率一定制御方法
Syam et al. An improved feedback technique to suppress subharmonics in a naturally commutated cycloconverter
JPH10234183A (ja) 電圧形pwmインバータの電圧制御装置
KR20020079837A (ko) 사전 조건 설정기
JPH0898540A (ja) Pwmインバータ
JPS5631374A (en) Controller for pulse width modulation inverter
SU1617563A1 (ru) Стабилизирующий конвертор
JP2002064983A (ja) 電源電圧変動打消しpwm回路
SU1697230A1 (ru) Цифровое устройство дл управлени транзисторным инвертором
JPS55160975A (en) Controlling circuit for inverter
SU1104634A1 (ru) Асинхронный вентильный каскад
Du Toit et al. Experimental evaluation of digital control options for high power electronics
Malesani et al. Modulation techniques for quasi resonant dc link PWM converters
SU720636A1 (ru) Стабилизированный по напр жению трехфазный мостовой инвертор
SU1084937A1 (ru) Устройство дл управлени @ -фазным инвертором с широтно-импульсной модул цией выходного напр жени
JPS56110405A (en) Controlling method of phase difference for inverter
TW347613B (en) Pulsed signal generator

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: TOYO DENKI SEIZO KABUSHIKI KAISHA