JP2002034265A - Ｐｗｍ方式電圧形インバータのデッドバンドによる電圧誤差の補正方法およびｐｗｍ方式電圧形インバータ - Google Patents
Ｐｗｍ方式電圧形インバータのデッドバンドによる電圧誤差の補正方法およびｐｗｍ方式電圧形インバータInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ｄ−ｑの２軸の電圧指令より、直接、Ｕ，
Ｖ，Ｗのスイッチングパターンを計算するＰＷＭの出力
方式（Ｕ，Ｖ，Ｗ各相の電圧指令が演算上存在しないＰ
ＷＭの出力方式）でも、デッドバンド時間による電圧誤
差を補償したＰＷＭ方式電圧形インバータを提供する。 【解決手段】 電圧誤差演算回路１２U，１２V，１２W
はＵ，Ｖ，Ｗ各相のデッドバンドによる電圧誤差Δ
ｖu，Δｖv，Δｖwを演算する。デッドバンド補正量演
算回路１３は、電圧誤差Δｖu，Δｖv，Δｖwからα
軸、β軸のデッドバンド補正量Δα、Δβを算出する。
デッドバンド補正量Δα、Δβはデッドバンド補正量変
換回路１４に入力され、ｄ軸、ｑ軸のデッドバンド補正
量Δｄ、Δｑに変換される。加算器１５，１６はｑ軸，
ｄ軸の電圧指令Ｖqref，Ｖdrefにそれぞれｑ軸，ｄ軸の
デッドバンド補正量Δｑ，Δｄを加算し、電圧指令Ｖqr
ef，Ｖdrefを補正する。
Ｖ，Ｗのスイッチングパターンを計算するＰＷＭの出力
方式（Ｕ，Ｖ，Ｗ各相の電圧指令が演算上存在しないＰ
ＷＭの出力方式）でも、デッドバンド時間による電圧誤
差を補償したＰＷＭ方式電圧形インバータを提供する。 【解決手段】 電圧誤差演算回路１２U，１２V，１２W
はＵ，Ｖ，Ｗ各相のデッドバンドによる電圧誤差Δ
ｖu，Δｖv，Δｖwを演算する。デッドバンド補正量演
算回路１３は、電圧誤差Δｖu，Δｖv，Δｖwからα
軸、β軸のデッドバンド補正量Δα、Δβを算出する。
デッドバンド補正量Δα、Δβはデッドバンド補正量変
換回路１４に入力され、ｄ軸、ｑ軸のデッドバンド補正
量Δｄ、Δｑに変換される。加算器１５，１６はｑ軸，
ｄ軸の電圧指令Ｖqref，Ｖdrefにそれぞれｑ軸，ｄ軸の
デッドバンド補正量Δｑ，Δｄを加算し、電圧指令Ｖqr
ef，Ｖdrefを補正する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＰＷＭ方式の電圧形
インバータに関する。
インバータに関する。
【０００２】
【従来の技術】ＰＷＭ方式の電圧形インバータにおいて
は、上アームの素子（メイントランジスタ）と下アーム
の素子が同時にオンする短絡状態となるのを防止するた
めに、一方の素子がオフ状態となってから、ある時間
（デッドバンド）をおいてから他方の素子をオンするこ
とが行なわれている。
は、上アームの素子（メイントランジスタ）と下アーム
の素子が同時にオンする短絡状態となるのを防止するた
めに、一方の素子がオフ状態となってから、ある時間
（デッドバンド）をおいてから他方の素子をオンするこ
とが行なわれている。
【０００３】しかしながら、このデッドバンドの期間中
はインバータ出力電圧が電動機の電流方向で決まる不安
定な状態にあり、電圧誤差を生じ、電動機電流の歪を引
き起こす原因となっている。
はインバータ出力電圧が電動機の電流方向で決まる不安
定な状態にあり、電圧誤差を生じ、電動機電流の歪を引
き起こす原因となっている。
【０００４】このデッドバンドの期間による出力電流の
歪を解消するために、特開平４−２１７８７４号は、出
力電圧と出力電流の位相差を計算し、位相差よりＵ，
Ｖ，Ｗ各相の出力電流の方向を計算し、出力電流の方向
よりＵ，Ｖ，Ｗ各相の主回路のデッドバンドによる電圧
誤差を計算し、Ｕ，Ｖ，Ｗの各相の電圧指令をＵ，Ｖ，
Ｗ各相の電圧誤差で補正することにより、デッドバンド
による電圧誤差を補正するようにしている。
歪を解消するために、特開平４−２１７８７４号は、出
力電圧と出力電流の位相差を計算し、位相差よりＵ，
Ｖ，Ｗ各相の出力電流の方向を計算し、出力電流の方向
よりＵ，Ｖ，Ｗ各相の主回路のデッドバンドによる電圧
誤差を計算し、Ｕ，Ｖ，Ｗの各相の電圧指令をＵ，Ｖ，
Ｗ各相の電圧誤差で補正することにより、デッドバンド
による電圧誤差を補正するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した特開平４−２
１７８７４号公報に開示された方法では、Ｕ，Ｖ，Ｗの
３相の電圧指令と３角波を比較して、Ｕ，Ｖ，ＷのＰＷ
Ｍ波形を制御する方式では有効であったが、ｄ−ｑの２
軸の電圧指令より、直接、Ｕ，Ｖ，ＷのＰＷＭのスイッ
チングパターンを計算するＰＷＭの出力方式（Ｕ，Ｖ，
Ｗ各相の電圧指令が演算上存在しないＰＷＭの出力方
式）では対応できないという問題があった。また、周囲
温度、素子自体の実力によりトランジスタの動作時間が
ばらつくため、デッドバンドによる電圧誤差もばらつく
問題があった。ここで、ｄ−ｑの２軸とは、回転磁界と
同じ速度で回転する直交する回転座標である。
１７８７４号公報に開示された方法では、Ｕ，Ｖ，Ｗの
３相の電圧指令と３角波を比較して、Ｕ，Ｖ，ＷのＰＷ
Ｍ波形を制御する方式では有効であったが、ｄ−ｑの２
軸の電圧指令より、直接、Ｕ，Ｖ，ＷのＰＷＭのスイッ
チングパターンを計算するＰＷＭの出力方式（Ｕ，Ｖ，
Ｗ各相の電圧指令が演算上存在しないＰＷＭの出力方
式）では対応できないという問題があった。また、周囲
温度、素子自体の実力によりトランジスタの動作時間が
ばらつくため、デッドバンドによる電圧誤差もばらつく
問題があった。ここで、ｄ−ｑの２軸とは、回転磁界と
同じ速度で回転する直交する回転座標である。
【０００６】本発明の目的は、周囲温度や素子自体の実
力によりトランジスタの動作時間がばらついても、ｄ−
ｑの２軸の電圧指令より、直接、Ｕ，Ｖ，ＷのＰＷＭの
スイッチングパターンを計算するＰＷＭの出力方式
（Ｕ，Ｖ，Ｗ各相の電圧指令が演算上存在しないＰＷＭ
の出力方式）でも、デッドバンドによる電圧誤差を補正
するＰＷＭ方式電圧形インバータのデッドバンドによる
電圧誤差の補正方法およびＰＷＭ方式電圧形インバータ
を提供することにある。
力によりトランジスタの動作時間がばらついても、ｄ−
ｑの２軸の電圧指令より、直接、Ｕ，Ｖ，ＷのＰＷＭの
スイッチングパターンを計算するＰＷＭの出力方式
（Ｕ，Ｖ，Ｗ各相の電圧指令が演算上存在しないＰＷＭ
の出力方式）でも、デッドバンドによる電圧誤差を補正
するＰＷＭ方式電圧形インバータのデッドバンドによる
電圧誤差の補正方法およびＰＷＭ方式電圧形インバータ
を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明は、出力電流の瞬時値よりＵ，Ｖ，Ｗ各相の
主回路のデッドバンドによる電圧誤差を計算し、この電
圧誤差をｄ−ｑの２軸に変換し、ｄ−ｑの２軸の電圧指
令をｄ−ｑ２軸の電圧誤差で補正するものである。
に、本発明は、出力電流の瞬時値よりＵ，Ｖ，Ｗ各相の
主回路のデッドバンドによる電圧誤差を計算し、この電
圧誤差をｄ−ｑの２軸に変換し、ｄ−ｑの２軸の電圧指
令をｄ−ｑ２軸の電圧誤差で補正するものである。
【０００８】ｄ−ｑの２軸の電圧指令より、直接、Ｕ，
Ｖ，ＷのＰＷＭのスイッチングパターンを計算するＰＷ
Ｍの出力方式（Ｕ，Ｖ，Ｗ各相の電圧指令が演算上存在
しないＰＷＭの出力方式）でもデッドバンドによる電圧
誤差の補正が可能となる。
Ｖ，ＷのＰＷＭのスイッチングパターンを計算するＰＷ
Ｍの出力方式（Ｕ，Ｖ，Ｗ各相の電圧指令が演算上存在
しないＰＷＭの出力方式）でもデッドバンドによる電圧
誤差の補正が可能となる。
【０００９】また、本発明の他の態様によれば、Ｕ，
Ｖ，Ｗの各相別にデッドバンドを付加する前のＰＷＭ波
形と、主回路のトランジスタのスイッチング状態の違う
時間を１つのキャリア内でカウントし、その際、上下の
トランジスタの接続点の電位が正の場合、カウント値を
増加（または減少）させ、負の場合カウント値を減少
（または増加）させ、該カウント値からＵ，Ｖ，Ｗの各
相のＰＷＭ電圧指令と出力電圧の電圧誤差を求め、Ｕ，
Ｖ，Ｗの各相のＰＷＭ電圧指令から電圧誤差を補正す
る。
Ｖ，Ｗの各相別にデッドバンドを付加する前のＰＷＭ波
形と、主回路のトランジスタのスイッチング状態の違う
時間を１つのキャリア内でカウントし、その際、上下の
トランジスタの接続点の電位が正の場合、カウント値を
増加（または減少）させ、負の場合カウント値を減少
（または増加）させ、該カウント値からＵ，Ｖ，Ｗの各
相のＰＷＭ電圧指令と出力電圧の電圧誤差を求め、Ｕ，
Ｖ，Ｗの各相のＰＷＭ電圧指令から電圧誤差を補正す
る。
【００１０】デッドバンドを付加する前のＰＷＭ信号
と、実際のトランジスタのスイッチング状態の誤差を検
出し、これで出力電圧の指令を減算することで、前回出
力した電圧の誤差を補正することができる。
と、実際のトランジスタのスイッチング状態の誤差を検
出し、これで出力電圧の指令を減算することで、前回出
力した電圧の誤差を補正することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
て図面を参照して説明する。
【００１２】図１は本発明の第１の実施形態のＰＷＭ方
式電圧形インバータの回路図である。
式電圧形インバータの回路図である。
【００１３】電流検出器３1で検出された電動機１のＷ
相の電流ＩWはＡ／Ｄ変換器４1でアナログ／デジタル変
換され、α軸の電流ｉαとなる。電流検出器３2で検出
された電動機１のＵ相の電流ＩUはＡ／Ｄ変換器４2でア
ナログ／デジタル変換され、２倍された後Ｗ相の電流Ｉ
Wと加算され、
相の電流ＩWはＡ／Ｄ変換器４1でアナログ／デジタル変
換され、α軸の電流ｉαとなる。電流検出器３2で検出
された電動機１のＵ相の電流ＩUはＡ／Ｄ変換器４2でア
ナログ／デジタル変換され、２倍された後Ｗ相の電流Ｉ
Wと加算され、
【００１４】
【外１】 倍されてβ軸の電流ｉβとなる。α軸電流ｉα、β軸電
流ｉβは電流変換回路５によりｄ軸電流ｉｄ、ｑ軸電流
ｉｑに変換される。ｄ軸電流ｉｄ、ｑ軸電流ｉｑは位相
計算回路６に入力され、出力電流と出力電圧の位相が検
出される。α軸電流ｉαとβ軸電流ｉβは出力電流実効
値計算回路７に入力され、出力電流の実効値Ｉが計算さ
れる。速度指令演算回路（不図示）から出力された出力
周波数Ｆoutは除算器８によってキャリア周波数で割ら
れた後、積分器９で積分されてＵ相の出力電圧の位相が
算出される。Ｕ相の出力電圧の位相から位相計算回路６
で算出された位相が減算器１０で引かれる。減算器１０
の出力（位相θ）と、出力電流実効値計算回路７で算出
された実効値Ｉからそれぞれ出力電流瞬時値演算回路１
１U，１１V，１１WによってＵ相の出力電流の瞬時値、
流ｉβは電流変換回路５によりｄ軸電流ｉｄ、ｑ軸電流
ｉｑに変換される。ｄ軸電流ｉｄ、ｑ軸電流ｉｑは位相
計算回路６に入力され、出力電流と出力電圧の位相が検
出される。α軸電流ｉαとβ軸電流ｉβは出力電流実効
値計算回路７に入力され、出力電流の実効値Ｉが計算さ
れる。速度指令演算回路（不図示）から出力された出力
周波数Ｆoutは除算器８によってキャリア周波数で割ら
れた後、積分器９で積分されてＵ相の出力電圧の位相が
算出される。Ｕ相の出力電圧の位相から位相計算回路６
で算出された位相が減算器１０で引かれる。減算器１０
の出力（位相θ）と、出力電流実効値計算回路７で算出
された実効値Ｉからそれぞれ出力電流瞬時値演算回路１
１U，１１V，１１WによってＵ相の出力電流の瞬時値、
【００１５】
【数１】 Ｖ相の出力電流の瞬時値
【００１６】
【数２】 Ｗ相の出力電流の瞬時値
【００１７】
【数３】 が求められる。ここで、出力電流瞬時値演算回路１
１U，１１V，１１Wはθを引数とする正弦波のテーブル
である。電圧誤差演算回路１２U，１２V，１２WはＵ，
Ｖ，Ｗの各相の瞬時値ＩU，ＩV，ＩWを設定されたデッ
ドバンド時間による電圧誤差の最大値で制限（リミッ
ト）することにより、Ｕ，Ｖ，Ｗ各相のデッドバンドに
よる電圧誤差Δｖu，Δｖv，Δｖwを演算する。デッド
バンドによる出力電圧の誤差は、出力電流が小さい場
合、出力電流の大きさに比例し、出力電流が大きくなる
と一定値となる。このため、出力電流を電圧誤差の最大
値で制限することで、デッドバンドによる出力電圧の誤
差を演算している。デッドバンド補正量演算回路１３
は、電圧誤差Δｖu，Δｖv，Δｖwから、次式
１U，１１V，１１Wはθを引数とする正弦波のテーブル
である。電圧誤差演算回路１２U，１２V，１２WはＵ，
Ｖ，Ｗの各相の瞬時値ＩU，ＩV，ＩWを設定されたデッ
ドバンド時間による電圧誤差の最大値で制限（リミッ
ト）することにより、Ｕ，Ｖ，Ｗ各相のデッドバンドに
よる電圧誤差Δｖu，Δｖv，Δｖwを演算する。デッド
バンドによる出力電圧の誤差は、出力電流が小さい場
合、出力電流の大きさに比例し、出力電流が大きくなる
と一定値となる。このため、出力電流を電圧誤差の最大
値で制限することで、デッドバンドによる出力電圧の誤
差を演算している。デッドバンド補正量演算回路１３
は、電圧誤差Δｖu，Δｖv，Δｖwから、次式
【００１８】
【数４】 によりα軸のデッドバンド補正量Δα、β軸のデッドバ
ンド補正量Δβを算出する。α軸、β軸のデッドバンド
補正量Δα，Δβはデッドバンド補正量変換回路１４に
入力され、次式 Δｑ＝Δαcosθ＋Δβsinθ Δｄ＝−Δαsinθ＋Δβcosθ により、ｄ軸のデッドバンド補正量Δｄ、ｑ軸のデッド
バンド補正量Δｑに変換される。加算器１５，１６はそ
れぞれｑ軸，ｄ軸の電圧指令Ｖqref，Ｖdrefにそれぞれ
ｑ軸，ｄ軸のデッドバンド補正量Δｑ，Δｄを加算する
ことで、ｑ軸，ｄ軸の電圧指令Ｖqref，Ｖdrefが補正さ
れる。補正後のｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖdref，Ｖqrefか
らそれぞれ絶対値演算回路１７、位相演算回路１８によ
り電圧指令Ｖref、位相θが算出され、デッドバンドを
付加する回路を備えたＰＷＭ波形発生回路１９に入力さ
れ、インバータ３のＰＷＭ制御が行なわれる。
ンド補正量Δβを算出する。α軸、β軸のデッドバンド
補正量Δα，Δβはデッドバンド補正量変換回路１４に
入力され、次式 Δｑ＝Δαcosθ＋Δβsinθ Δｄ＝−Δαsinθ＋Δβcosθ により、ｄ軸のデッドバンド補正量Δｄ、ｑ軸のデッド
バンド補正量Δｑに変換される。加算器１５，１６はそ
れぞれｑ軸，ｄ軸の電圧指令Ｖqref，Ｖdrefにそれぞれ
ｑ軸，ｄ軸のデッドバンド補正量Δｑ，Δｄを加算する
ことで、ｑ軸，ｄ軸の電圧指令Ｖqref，Ｖdrefが補正さ
れる。補正後のｄ軸，ｑ軸の電圧指令Ｖdref，Ｖqrefか
らそれぞれ絶対値演算回路１７、位相演算回路１８によ
り電圧指令Ｖref、位相θが算出され、デッドバンドを
付加する回路を備えたＰＷＭ波形発生回路１９に入力さ
れ、インバータ３のＰＷＭ制御が行なわれる。
【００１９】図２は本発明の第２の実施形態のＰＷＭ方
式電圧形インバータの要部の回路図である。ここでは、
Ｕ相の主回路についてのみ示されている。
式電圧形インバータの要部の回路図である。ここでは、
Ｕ相の主回路についてのみ示されている。
【００２０】インバータ２３と遅延回路２４，２５はＵ
相のパワートランジスタＰＵ，ＮＵをドライブするベー
スドライブ回路２１，２２に比較器２６から出力される
ＰＷＭ信号Ｓ3が“０”から“１”になるのを時間Ｔｄ
（デッドバンド）だけ遅延するデッドバンド付加回路を
構成している。絶縁回路２７はＵ相の主回路のＣ点の電
圧（出力電圧）（約３００Ｖ）Ｓ4をディジタル回路で
使用できる５Ｖまで抵抗による分圧で落す回路である。
ＥＸＯＲ回路２８はデッドバンドを付加する前のＰＷＭ
信号Ｓ3と、絶縁回路２７の出力信号Ｓ5のレベルが異な
る場合、出力が“１”になる。立上り検出回路２９はキ
ャリアの立上り、つまりキャリアの谷を検出する回路で
ある。タイマ３０はＥＸＯＲ回路２８の出力が“１”の
ときの時間を、キャリアの谷から谷までの間カウントす
る回路である。信号Ｓ5が“１”のときにはＰＷＭ指令
より“１”の状態が増加するため、タイマ３０でカウン
トする時間は増加し、信号Ｓ5が“０”のときにはＰＷ
Ｍ指令より“１”の状態が減るためタイマ３０でカウン
トする時間は減少する。定数回路３１は、タイマ３０か
ら出力された時間を電圧レベル（電圧誤差）に変換する
ためのものである。減算器３２はＰＷＭ電圧指令Ｓ1か
ら、定数器３１から出力された電圧誤差を補正すること
で、前回出力された電圧Ｓ4の誤差を補正するものであ
る。
相のパワートランジスタＰＵ，ＮＵをドライブするベー
スドライブ回路２１，２２に比較器２６から出力される
ＰＷＭ信号Ｓ3が“０”から“１”になるのを時間Ｔｄ
（デッドバンド）だけ遅延するデッドバンド付加回路を
構成している。絶縁回路２７はＵ相の主回路のＣ点の電
圧（出力電圧）（約３００Ｖ）Ｓ4をディジタル回路で
使用できる５Ｖまで抵抗による分圧で落す回路である。
ＥＸＯＲ回路２８はデッドバンドを付加する前のＰＷＭ
信号Ｓ3と、絶縁回路２７の出力信号Ｓ5のレベルが異な
る場合、出力が“１”になる。立上り検出回路２９はキ
ャリアの立上り、つまりキャリアの谷を検出する回路で
ある。タイマ３０はＥＸＯＲ回路２８の出力が“１”の
ときの時間を、キャリアの谷から谷までの間カウントす
る回路である。信号Ｓ5が“１”のときにはＰＷＭ指令
より“１”の状態が増加するため、タイマ３０でカウン
トする時間は増加し、信号Ｓ5が“０”のときにはＰＷ
Ｍ指令より“１”の状態が減るためタイマ３０でカウン
トする時間は減少する。定数回路３１は、タイマ３０か
ら出力された時間を電圧レベル（電圧誤差）に変換する
ためのものである。減算器３２はＰＷＭ電圧指令Ｓ1か
ら、定数器３１から出力された電圧誤差を補正すること
で、前回出力された電圧Ｓ4の誤差を補正するものであ
る。
【００２１】次に、本実施形態の動作を説明する。ＰＷ
Ｍ信号波Ｓ1とキャリア周波数Ｓ2が比較器２６で比較さ
れてＰＷＭ波形Ｓ3が出力される。このＰＷＭ波形Ｓ2は
デッドバンド付加回路を経て主回路のトランジスタＰＵ
とＰＮを駆動する。トランジスタＰＵとＰＮが共にオフ
のときの出力電圧Ｓ4（Ｃ点）は出力電流の方向がＤ２
のとき（期間Ｔ1）デッドバンドの期間Ｔｄの分だけ増
加し、出力電流の方向がＤ１のとき（期間Ｔ2）デッド
バンドの期間Ｔｄだけ減少する。図３（１）はデッドバ
ンドを付加する前の電圧指令（ＰＷＭ信号波Ｓ1）と実
際の出力電圧Ｓ4を示している。図３（２）は出力電流
を示している。この電圧指令Ｓ1と出力電圧Ｓ4の誤差が
生じる期間をタイマ３０でカウントし、定数回路３１で
電圧レベルに変換することで、図３（３）に示すような
電圧誤差が得られる。電圧指令Ｓ 1からこの誤差電圧を
減算する（図３（４）の一点鎖線）ことで、出力電圧Ｓ
4（図３（４）の実線）は補正前の電圧指令（図３
（１）の実線）Ｓ1と同じになる。
Ｍ信号波Ｓ1とキャリア周波数Ｓ2が比較器２６で比較さ
れてＰＷＭ波形Ｓ3が出力される。このＰＷＭ波形Ｓ2は
デッドバンド付加回路を経て主回路のトランジスタＰＵ
とＰＮを駆動する。トランジスタＰＵとＰＮが共にオフ
のときの出力電圧Ｓ4（Ｃ点）は出力電流の方向がＤ２
のとき（期間Ｔ1）デッドバンドの期間Ｔｄの分だけ増
加し、出力電流の方向がＤ１のとき（期間Ｔ2）デッド
バンドの期間Ｔｄだけ減少する。図３（１）はデッドバ
ンドを付加する前の電圧指令（ＰＷＭ信号波Ｓ1）と実
際の出力電圧Ｓ4を示している。図３（２）は出力電流
を示している。この電圧指令Ｓ1と出力電圧Ｓ4の誤差が
生じる期間をタイマ３０でカウントし、定数回路３１で
電圧レベルに変換することで、図３（３）に示すような
電圧誤差が得られる。電圧指令Ｓ 1からこの誤差電圧を
減算する（図３（４）の一点鎖線）ことで、出力電圧Ｓ
4（図３（４）の実線）は補正前の電圧指令（図３
（１）の実線）Ｓ1と同じになる。
【００２２】なお、タイマ３０は信号Ｓ5が“１”のと
きダウンカウント、“０”のときアップカウントするよ
うにしてもよい。
きダウンカウント、“０”のときアップカウントするよ
うにしてもよい。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ｄ−ｑの
２軸の電圧指令より、直接、Ｕ，Ｖ，Ｗのスイッチング
パターンを計算するＰＷＭの出力方式（Ｕ，Ｖ，Ｗ各相
の電圧指令が演算上存在しないＰＷＭの出力方式）で
も、デッドバンドによる電圧誤差を補償したＰＷＭ方式
電圧形インバータを提供でき、デッドバンドによる出力
電圧ドロップ、出力電圧歪みの問題を改善し、スムーズ
にモータを駆動することができる。
２軸の電圧指令より、直接、Ｕ，Ｖ，Ｗのスイッチング
パターンを計算するＰＷＭの出力方式（Ｕ，Ｖ，Ｗ各相
の電圧指令が演算上存在しないＰＷＭの出力方式）で
も、デッドバンドによる電圧誤差を補償したＰＷＭ方式
電圧形インバータを提供でき、デッドバンドによる出力
電圧ドロップ、出力電圧歪みの問題を改善し、スムーズ
にモータを駆動することができる。
【図１】本発明の第１の実施形態のＰＷＭ方式電圧形イ
ンバータの回路図である。
ンバータの回路図である。
【図２】本発明の第２の実施形態のＰＷＭ方式電圧形イ
ンバータの要部の回路図である。
ンバータの要部の回路図である。
【図３】図２の回路の各部の信号の波形図である。
１ 電動機 ２ インバータ ３1，３2 電圧検出器 ４1，４2 Ａ／Ｄ変換器 ５ 電流変換回路 ６ 位相計算回路 ７ 出力電流実効値計算回路 ８ 除算器 ９ 積分器 １０ 減算器 １１U，１１V，１１W 出力電流瞬時値演算回路 １２U，１２V，１２W 電圧誤差演算回路 １３ デッドバンド補正量演算回路 １４ デッドバンド補正量変換回路 １５，１６ 加算器 １７ 電圧指令演算回路 １８ 位相演算回路 １９ ＰＷＭ波形発生回路 ２１ 比較器 ２２，２４ 遅延回路 ２３ インバータ ２５，２６ ベースドライブ回路 ２７ 絶縁回路 ２８ ＥＸＯＲ ２９ 立上がり検出回路 ３０ タイマ ３１ 定数器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H007 AA06 AA07 BB06 CA01 CB02 CB05 DA05 DB02 DB07 DC02 EA04 FA06 5H576 DD02 DD04 EE01 EE11 GG04 HA02 HB01 LL22 MM02
Claims (8)
- 【請求項１】 主回路のトランジスタの上下短絡を防止
するためにＰＷＭ波形にデッドバンドが付加され、ｄ−
ｑの２軸の電圧指令より、直接Ｕ，Ｖ，ＷのＰＷＭのス
イッチングパターンを計算するＰＷＭ方式電圧形インバ
ータにおいて、検出した出力電流の瞬時値よりＵ，Ｖ，
Ｗ各相の主回路のデッドバンドによる電圧誤差を計算
し、この電圧誤差をｄ−ｑの２軸に変換し、ｄ−ｑの２
軸の電圧指令をｄ−ｑ２軸の電圧誤差で補正する、デッ
ドバンドによる電圧誤差を補正する方法。 - 【請求項２】 Ｕ，Ｖ，Ｗ各相の瞬時電流を、設定され
たデッドバンド時間に相当する電圧誤差でリミットする
ことで、Ｕ，Ｖ，Ｗ各相のデッドバンドによる電圧誤差
を計算する、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 出力電圧と出力電流の位相差および出力
電流の実効値を演算し、出力電圧指令の位相と前記位相
差より出力電流の位相を計算し、出力電流の位相差と出
力電流の実効値よりＵ，Ｖ，Ｗ各相の出力電流の瞬時値
を計算する、請求項１または２記載の方法。 - 【請求項４】 主回路のトランジスタの上下短絡を防止
するためにＰＷＭ波形にデッドバンドが付加されるＰＷ
Ｍ方式電圧形インバータにおいて、 Ｕ，Ｖ，Ｗの各相別にデッドバンドを付加する前のＰＷ
Ｍ波形と、主回路のトランジスタのスイッチング状態の
違う時間を１つのキャリア内でカウントし、その際、上
下のトランジスタの接続点の電位が正の場合、カウント
値を増加（または減少）させ、負の場合カウント値を減
少（または増加）させ、該カウント値からＵ，Ｖ，Ｗの
各相のＰＷＭ電圧指令と出力電圧の電圧誤差を求め、
Ｕ，Ｖ，Ｗの各相のＰＷＭ電圧指令から該電圧誤差を補
正する、デッドバンドによる電圧誤差を補正する方法。 - 【請求項５】 主回路のトランジスタの上下短絡を防止
するためにＰＷＭ波形にデッドバンドが付加され、ｄ−
ｑ２軸の電圧指令より、直接Ｕ，Ｖ，ＷのＰＷＭのスイ
ッチングパターンを計算するＰＷＭ方式電圧形インバー
タにおいて、 Ｕ，Ｖ，Ｗの各相別にデッドバンドを付加する前のＰＷ
Ｍ波形と、主回路のトランジスタのスイッチング状態の
違う時間を１つのキャリア内でカウントし、その際、上
下のトランジスタの接続点の電位が正の場合、カウント
値を増加（または減少）させ、負の場合カウント値を減
少（または増加）させ、該カウント値からＵ、Ｖ、Ｗの
各相のＰＷＭ電圧指令と出力電圧の電圧誤差を求め、こ
のＵ，Ｖ，Ｗ各相の電圧誤差をｄ−ｑ２軸に変換し、ｄ
−ｑ２軸の電圧指令をｄ−ｑ２軸の電圧誤差で補正す
る、デッドバンドによる電圧誤差を補正する方法。 - 【請求項６】 ｄ−ｑの２軸の電圧指令より、直接Ｕ，
Ｖ，ＷのＰＷＭのスイッチングパターンを計算するＰＷ
Ｍ方式電圧形インバータにおいて、 出力電流の瞬時値よりＵ，Ｖ，Ｗ各相の主回路のデッド
バンドによる電圧誤差を演算する電圧誤差演算回路と、 前記電圧誤差をｄ−ｑの２軸の電圧誤差に変換する電圧
誤差変換回路と、 ｄ−ｑの２軸の電圧指令を前記ｄ−ｑの２軸の電圧誤差
で補正する電圧指令補正回路を有することを特徴とする
ＰＷＭ方式電圧形インバータ。 - 【請求項７】 前記電圧誤差演算回路は、Ｕ，Ｖ，Ｗの
各相の瞬時電流値を、設定されたデッドバンドによる電
圧誤差でリミットする、請求項６記載のインバータ。 - 【請求項８】 主回路のトランジスタの上下短絡を防止
するためにＰＷＭ波形にデッドバンドを付加する回路を
有するＰＷＭ方式電圧形インバータにおいて、 上下トランジスタの接続点の電圧をディジタル回路で使
用できる電圧までに落す電圧変換回路と、 デッドバンドが付加される前のＰＷＭ波形と前記電圧変
換回路の出力電圧を入力し、両信号のレベルを比較する
比較回路と、 キャリア信号の立上りまたは立下りを検出する回路と、 前記両信号のレベルが異なる時間を、前記キャリア信号
の立上りから次の立上り、または立下りから次の立下り
までの間、前記出力電圧が“１”、“０”（または
“０”、“１”）の場合それぞれアップカウント、ダウ
ンカウントするタイマと、 前記タイマから出力された時間を、ＰＷＭ電圧指令と主
回路の出力電圧の電圧誤差に変換する変換回路と、 前記ＰＷＭ電圧指令から前記電圧誤差を補正する減算回
路を有することを特徴とするＰＷＭ方式電圧形インバー
タ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000212895A JP4513937B2 (ja) | 2000-07-13 | 2000-07-13 | Ｐｗｍ方式電圧形インバータのデッドバンドによる電圧誤差の補正方法およびｐｗｍ方式電圧形インバータ |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000212895A JP4513937B2 (ja) | 2000-07-13 | 2000-07-13 | Ｐｗｍ方式電圧形インバータのデッドバンドによる電圧誤差の補正方法およびｐｗｍ方式電圧形インバータ |
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|---|---|
| JP2002034265A true JP2002034265A (ja) | 2002-01-31 |
| JP4513937B2 JP4513937B2 (ja) | 2010-07-28 |
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| JP2000212895A Expired - Lifetime JP4513937B2 (ja) | 2000-07-13 | 2000-07-13 | Ｐｗｍ方式電圧形インバータのデッドバンドによる電圧誤差の補正方法およびｐｗｍ方式電圧形インバータ |
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|---|---|
| JP (1) | JP4513937B2 (ja) |
| WO (1) | WO2002007299A1 (ja) |
Cited By (2)
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| CN113437915A (zh) * | 2021-06-09 | 2021-09-24 | 华中科技大学 | 一种逆变器死区电压补偿模型的构建方法及应用 |
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-
2000
- 2000-07-13 JP JP2000212895A patent/JP4513937B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-07-05 WO PCT/JP2001/005843 patent/WO2002007299A1/ja active Application Filing
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