JP2002095262A - Dead time compensating method for voltage type pwm - Google Patents
Dead time compensating method for voltage type pwmInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、電圧形ＰＷＭイ
ンバータの逆変換回路を構成する上下アームの短絡を防
止するためのインタロックとして短絡防止時間（デッド
タイム）が挿入されるが、これに起因した該インバータ
のＰＷＭ電圧指令と出力電圧との間の誤差電圧を補償す
る電圧形ＰＷＭインバータのデッドタイム補償方法に関
する。In the present invention, a short circuit prevention time (dead time) is inserted as an interlock for preventing a short circuit between the upper and lower arms constituting an inversion circuit of a voltage type PWM inverter. The present invention relates to a dead time compensation method for a voltage type PWM inverter for compensating for an error voltage between a PWM voltage command and an output voltage of the inverter.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、電圧形ＰＷＭインバータの逆変換
回路を構成する上下アームの短絡を防止するためのイン
タロックとして、該逆変換回路を形成するスイッチング
素子のターンオフ時間も包含した短絡防止時間（デッド
タイム）が挿入されるが、これに起因した該インバータ
のＰＷＭ電圧指令と出力電圧との間の誤差電圧を補償す
るためには、該ＰＷＭ電圧指令に加算される方形波状の
補償電圧の極性を、該インバータの出力電流が零クロス
点を通過する時点に同期して変更する方法が一般に行わ
れている。2. Description of the Related Art Conventionally, as an interlock for preventing a short circuit between an upper arm and a lower arm constituting a reverse conversion circuit of a voltage type PWM inverter, a short circuit prevention time (including a turn-off time of a switching element forming the reverse conversion circuit). (Dead time) is inserted. To compensate for the error voltage between the PWM voltage command and the output voltage of the inverter caused by this, the polarity of the square wave compensation voltage added to the PWM voltage command Is generally changed in synchronization with the time when the output current of the inverter passes through the zero crossing point.
【０００３】また前記補償電圧の振幅は、前記逆変換回
路の入力直流電圧と、前記デッドタイムと、前記インバ
ータにおけるＰＷＭ演算の際のキャリア周波数との積に
基づいた値になることが知られている。It is also known that the amplitude of the compensation voltage is a value based on a product of an input DC voltage of the inverse conversion circuit, the dead time, and a carrier frequency at the time of a PWM operation in the inverter. I have.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上述の従来の電圧形Ｐ
ＷＭインバータのデッドタイム補償方法によると、該イ
ンバータの出力電流の零クロス点でステップ状に前記補
償電圧の極性を変更しているため、該零クロス点近傍で
の出力電流のリプルが増大し、このリプルの増大に伴っ
て前記零クロス点が変動して前記出力電流のリプルを更
に増大させるという悪循環を招き、特に、前記インバー
タの負荷が電動機のときで、この電動機が低速運転され
る用途において、該リプルに起因する回転むらが大きく
なるという問題があった。The above-mentioned conventional voltage source P
According to the dead time compensation method of the WM inverter, the polarity of the compensation voltage is changed stepwise at the zero cross point of the output current of the inverter, so that the ripple of the output current near the zero cross point increases, With the increase of the ripple, the zero cross point fluctuates, thereby causing a vicious cycle of further increasing the ripple of the output current, particularly when the load of the inverter is a motor and the motor is operated at a low speed. In addition, there is a problem that uneven rotation caused by the ripples is increased.
【０００５】従来の上記問題点の解決策として、前記デ
ッドタイムを短くするためにより高速の前記スイッチン
グ素子を使用し、さらに前記キャリア周波数を余り高く
しない方法があるが、この方法では前記インバータ全体
の価格を上昇させる、前記電動機の回転速度制御範囲に
制約が生じる、前記電動機の電磁騒音を大きくするなど
の新たな問題点が発生する。As a conventional solution to the above-mentioned problem, there is a method of using the higher-speed switching element to shorten the dead time and not increasing the carrier frequency too much. New problems arise, such as increasing the price, restricting the rotation speed control range of the electric motor, and increasing the electromagnetic noise of the electric motor.
【０００６】また、上述の補償電圧をＰＷＭ電圧指令に
加算する方法に代えて、フィードバックループを設けて
制御応答を速くして補償する方法もあるが、回路構成の
簡単なＦ／Ｖ方式（オープンループ方式）の汎用インバ
ータでは、回路構成を複雑にすることなどからこの方法
の導入は困難である。In addition, instead of adding the above-mentioned compensation voltage to the PWM voltage command, there is also a method of providing a feedback loop to speed up the control response, and compensating for such a problem. In general-purpose inverters of the loop type, it is difficult to introduce this method because of the complicated circuit configuration.
【０００７】この発明の目的は、上記問題点を解決する
電圧形ＰＷＭインバータのデッドタイム補償方法を提供
することにある。An object of the present invention is to provide a method for compensating for the dead time of a voltage type PWM inverter which solves the above-mentioned problems.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】この第１の発明は、電圧
形ＰＷＭインバータの逆変換回路を構成する上下アーム
の短絡を防止するための短絡防止時間（デッドタイム）
を有し、該デッドタイムによるインバータのＰＷＭ電圧
指令と出力電圧との間の誤差電圧を補償する電圧形ＰＷ
Ｍインバータのデッドタイム補償方法において、該デッ
ドタイム補償のために前記ＰＷＭ電圧指令に加算される
補償電圧を前記電圧形ＰＷＭインバータの出力電流が零
クロス点を通過するのに伴って電圧極性を切替えるとと
もに、この補償電圧値の振幅を前記出力電流値に依存し
た値にすることを特徴とする。According to the first aspect of the present invention, a short-circuit prevention time (dead time) for preventing a short-circuit between upper and lower arms constituting an inversion circuit of a voltage-type PWM inverter.
And a voltage source PW for compensating an error voltage between a PWM voltage command and an output voltage of the inverter due to the dead time.
In the dead time compensation method for the M inverter, the compensation voltage added to the PWM voltage command for the dead time compensation is switched in voltage polarity as the output current of the voltage type PWM inverter passes through a zero cross point. In addition, the amplitude of the compensation voltage value is set to a value dependent on the output current value.
【０００９】また第２の発明は、電圧形ＰＷＭインバー
タの逆変換回路を構成する上下アームの短絡を防止する
ための短絡防止時間（デッドタイム）を有し、該デッド
タイムによるインバータのＰＷＭ電圧指令と出力電圧と
の間の誤差電圧を補償する電圧形ＰＷＭインバータのデ
ッドタイム補償方法において、該デッドタイム補償のた
めに前記ＰＷＭ電圧指令に加算される補償電圧を前記電
圧形ＰＷＭインバータの出力電流が零クロス点を通過す
るのに伴って電圧極性を切替えるとともに、この補償電
圧値の振幅を前記ＰＷＭ電圧指令を生成するための出力
電圧指令値に依存した値にすることを特徴とする。Further, the second invention has a short circuit prevention time (dead time) for preventing a short circuit of the upper and lower arms constituting the inversion circuit of the voltage type PWM inverter, and a PWM voltage command of the inverter based on the dead time. Time compensation method for a voltage-type PWM inverter for compensating for an error voltage between the voltage-type PWM inverter and the output voltage, the output current of the voltage-type PWM inverter is determined by adding a compensation voltage added to the PWM voltage command for the dead-time compensation. The voltage polarity is switched along with passing through the zero cross point, and the amplitude of the compensation voltage value is set to a value dependent on the output voltage command value for generating the PWM voltage command.
【００１０】第３の発明は、前記第１又は第２の発明の
電圧形ＰＷＭインバータのデッドタイム補償方法におい
て、前記補償電圧の振幅は、前記出力電流値又は出力電
圧指令値が零から所定値までは該出力電流値又は出力電
圧指令値に比例させた値とし、該所定値を超えたときに
は一定の値とすることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the method for compensating for a dead time of a voltage type PWM inverter according to the first or second aspect, the amplitude of the compensation voltage is a predetermined value from zero when the output current value or the output voltage command value is zero. Up to the output current value or the output voltage command value, and when the value exceeds the predetermined value, the value is set to a constant value.
【００１１】第４の発明は、前記第３の発明の電圧形Ｐ
ＷＭインバータのデッドタイム補償方法において、前記
出力電流値又は出力電圧指令値が零から所定値まで生ず
る補償不足分に対応する補償不足分電圧を求め、この補
償不足分電圧を前記電圧指令値に加算した値を新たな電
圧指令値としたことを特徴とする。A fourth aspect of the present invention is the voltage type P of the third aspect.
In the method of compensating for the dead time of a WM inverter, an under-compensation voltage corresponding to an under-compensation in which the output current value or the output voltage command value occurs from zero to a predetermined value is obtained, and this compensation under-voltage is added to the voltage command value. The set value is used as a new voltage command value.
【００１２】第５の発明は、前記第３の発明の電圧形Ｐ
ＷＭインバータのデッドタイム補償方法において、前記
電圧形ＰＷＭインバータにおけるＰＷＭ演算の際のキャ
リア周波数に基づいて、前記出力電流値又は出力電圧指
令値が零から所定値までに生ずる補償不足分に対応する
補正指令値を求め、この補正指令値を前記電圧指令値に
加算した値を新たな電圧指令値としたことを特徴とす
る。A fifth aspect of the present invention is the voltage type P of the third aspect.
In the dead time compensation method for a WM inverter, a correction corresponding to a compensation shortage that occurs when the output current value or the output voltage command value is from zero to a predetermined value based on a carrier frequency at the time of a PWM operation in the voltage-type PWM inverter. A command value is obtained, and a value obtained by adding the correction command value to the voltage command value is set as a new voltage command value.
【００１３】この第１〜第３の発明によれば、電圧形Ｐ
ＷＭインバータの出力電流、または、該インバータへの
出力電圧指令値が小さいときには、該インバータの出力
電流の零クロス点でステップ状に変化する前記補償電圧
の振幅を小さくすることにより、前記出力電流の零クロ
ス点近傍のリプルを減少させることができる。According to the first to third aspects, the voltage source P
When the output current of the WM inverter or the output voltage command value to the inverter is small, the amplitude of the compensation voltage that changes stepwise at the zero crossing point of the output current of the inverter is reduced, so that the output current of the inverter is reduced. Ripple near the zero cross point can be reduced.
【００１４】さらに第４，第５の発明によれば、上記第
１から第３の発明の作用に加えて、該第１〜第３の発明
での出力電流値又は出力電圧指令値が零から所定値まで
の間で前記補償電圧の振幅を小さくすることによる生ず
る前記インバータのＰＷＭ電圧指令と出力電圧との間の
誤差を解消することができる。According to the fourth and fifth inventions, in addition to the functions of the first to third inventions, the output current value or the output voltage command value in the first to third inventions is changed from zero to zero. It is possible to eliminate an error between the PWM voltage command and the output voltage of the inverter caused by reducing the amplitude of the compensation voltage up to a predetermined value.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】図１は、この発明の第１の実施例
を示す電圧形ＰＷＭインバータの回路構成図であり、１
は整流電源などからなる直流電源、２は図示の如くトラ
ンジスタとダイオードの逆並列回路をブリッジ接続して
なる三相の逆変換回路、３〜５は前記逆変換回路２の出
力電流を検出するＣＴ、６は負荷としての電動機、１１
はこの電圧形ＰＷＭインバータの出力周波数を指令する
周波数設定器、１２は周波数設定器１１の指令値に対応
する電圧指令値に変換する周波数／電圧（Ｆ／Ｖ）変換
器、１３は周波数設定器１１の指令値に対応する角度指
令を演算する積分器、１４は前記電圧指令値と角度指令
とから三相のＰＷＭ電圧指令を演算するＰＷＭ電圧指令
演算器、１５〜１７は前記ＰＷＭ電圧指令それぞれに後
述のそれぞれの補償電圧を加算し、この加算値を新たな
ＰＷＭ電圧指令として出力する加算演算器、１８はこの
新たな三相のＰＷＭ電圧指令に基づくＰＷＭ（パルス幅
変調）演算を行い、更に前記デッドタイムを付加した逆
変換回路２への駆動信号を生成するＰＷＭパルス演算器
である。FIG. 1 is a circuit diagram of a voltage-type PWM inverter according to a first embodiment of the present invention.
Is a DC power supply composed of a rectified power supply or the like, 2 is a three-phase inversion circuit formed by bridging an anti-parallel circuit of a transistor and a diode as shown, and 3 to 5 are CTs for detecting the output current of the inversion circuit 2. , 6 are electric motors as loads, 11
Is a frequency setting device for instructing the output frequency of the voltage type PWM inverter, 12 is a frequency / voltage (F / V) converter for converting to a voltage command value corresponding to the command value of the frequency setting device 11, and 13 is a frequency setting device 11 is an integrator for calculating an angle command corresponding to the command value of 11, 14 is a PWM voltage command calculator for calculating a three-phase PWM voltage command from the voltage command value and the angle command, and 15 to 17 are the PWM voltage commands, respectively. , And an addition calculator that outputs the added value as a new PWM voltage command. The addition calculator 18 performs a PWM (pulse width modulation) calculation based on the new three-phase PWM voltage command. Further, it is a PWM pulse calculator for generating a drive signal to the inverse conversion circuit 2 with the dead time added.
【００１６】上述の補償電圧を生成する回路として、各
相毎に備える補償電圧発生器（符号３１，４１，５１）
及び乗算器（符号３２，４２，５２）と、ＣＴ３〜５の
検出値から前記逆変換回路２の出力電流の振幅を求める
振幅演算器２１と、この振幅から振幅係数（ｋ）を演算
する振幅係数演算器２２とから構成されている。As a circuit for generating the above-mentioned compensation voltage, compensation voltage generators provided for each phase (reference numerals 31, 41, 51)
And multipliers (signs 32, 42, and 52), an amplitude calculator 21 for calculating the amplitude of the output current of the inverse conversion circuit 2 from the detected values of CT3 to CT5, and an amplitude for calculating an amplitude coefficient (k) from the amplitude. And a coefficient calculator 22.
【００１７】図２は、いずれかの相の前記補償電圧発生
器の動作を説明するための波形図であり、（イ）はＣＴ
３〜５のいずれかが検出したこの電圧形ＰＷＭインバー
タの出力電流波形を示し、（ロ）はこの電流波形に対応
した補償電圧波形を示し、（イ）に示す電流波形の太実
線，破線のようにその振幅に無関係に零クロス点で極性
が切り替わり、（ロ）に示す補償電圧の振幅Ａ（＝一定
値）は、逆変換回路２の入力直流電圧と、前記デッドタ
イムと、ＰＷＭパルス演算器１８におけるＰＷＭ演算の
際のキャリア周波数との積に基づいた値に設定される。FIG. 2 is a waveform diagram for explaining the operation of the compensation voltage generator of any phase.
3B shows an output current waveform of the voltage-type PWM inverter detected by any one of 3 to 5; FIG. 4B shows a compensation voltage waveform corresponding to the current waveform; FIG. As described above, the polarity is switched at the zero crossing point irrespective of the amplitude, and the amplitude A (= constant value) of the compensation voltage shown in (b) depends on the input DC voltage of the inverse conversion circuit 2, the dead time, and the PWM pulse calculation. The value is set to a value based on the product with the carrier frequency at the time of the PWM calculation in the device 18.
【００１８】図３は、振幅係数演算器２２の動作を説明
するための特性図である。FIG. 3 is a characteristic diagram for explaining the operation of the amplitude coefficient calculator 22.
【００１９】前記補償電圧の振幅係数（ｋ）は、振幅演
算器２１で得られた振幅が零から予め定められた所定
値、例えば、逆変換回路２の出力電流の定格値の２０％
程度の振幅までは、該振幅に比例させた値（すなわち、
ｋ＝０〜１．０）とし、また、該所定値を超えたときに
は、該所定値のときの比例値（すなわち、ｋ＝１．０）
としている。The amplitude coefficient (k) of the compensation voltage is set to a predetermined value from the amplitude obtained by the amplitude calculator 21 of zero, for example, 20% of the rated value of the output current of the inverse conversion circuit 2.
Up to a certain amplitude, a value proportional to the amplitude (ie,
k = 0 to 1.0), and when the predetermined value is exceeded, the proportional value at the predetermined value (ie, k = 1.0)
And
【００２０】すなわち、図１に示した電圧形ＰＷＭイン
バータにおいては、逆変換回路２の出力電流が定格値の
２０％以下のときには、乗算器（符号３２，４２，５
２）それぞれにより、補償電圧発生器（符号３１，４
１，５１が出力する振幅Ａに対して、前記乗算器の演算
結果はＡ×ｋ（ｋ＜１．０）となり、この電圧形ＰＷＭ
インバータの出力電流が小さいときには、該出力電流の
零クロス点でステップ状に変化する前記補償電圧の振幅
を小さくすることにより、該出力電流の零クロス点近傍
のリプルを減少させることができる。That is, in the voltage-type PWM inverter shown in FIG. 1, when the output current of the inverting circuit 2 is 20% or less of the rated value, the multipliers (reference numerals 32, 42, 5) are used.
2) The compensation voltage generators (reference numerals 31 and 4)
The arithmetic result of the multiplier is A × k (k <1.0) with respect to the amplitude A output from the voltage source 1, 51.
When the output current of the inverter is small, the ripple near the zero cross point of the output current can be reduced by reducing the amplitude of the compensation voltage that changes stepwise at the zero cross point of the output current.
【００２１】図４は、この発明の第２の実施例を示す電
圧形ＰＷＭインバータの回路構成図であり、図１に示し
た実施例回路と同一機能を有するものには同一符号を付
して、重複する説明を省略する。FIG. 4 is a circuit diagram showing a voltage-type PWM inverter according to a second embodiment of the present invention. Components having the same functions as those of the embodiment shown in FIG. , Overlapping description will be omitted.
【００２２】すなわち、図４に示した回路構成が図１に
示した回路構成と異なる点は、振幅演算器２１と振幅係
数演算器２２とに代えて、振幅係数演算器２３を備えて
いることである。That is, the difference between the circuit configuration shown in FIG. 4 and the circuit configuration shown in FIG. 1 is that an amplitude coefficient calculator 23 is provided instead of the amplitude calculator 21 and the amplitude coefficient calculator 22. It is.
【００２３】この振幅係数演算器２３ではＦ／Ｖ変換器
１２の出力である電圧指令値を入力とし、前記補償電圧
の振幅係数（ｋ）は、該電圧指令値が零から予め定めら
れた所定値、例えば、定格値の２０％程度までは、該電
圧指令値に比例させた値（すなわち、ｋ＝０〜１．０）
とし、また、該所定値を超えたときには、該所定値のと
きの比例値（すなわち、ｋ＝１．０）としている。The amplitude coefficient calculator 23 receives a voltage command value output from the F / V converter 12 as an input. The amplitude coefficient (k) of the compensation voltage is determined by a predetermined value from the voltage command value of zero. Up to about 20% of the rated value, a value proportional to the voltage command value (that is, k = 0 to 1.0)
When the predetermined value is exceeded, the proportional value at the predetermined value (i.e., k = 1.0) is set.
【００２４】すなわち、図４に示した電圧形ＰＷＭイン
バータにおいては、前記電圧指令値が定格値の２０％以
下のときには、乗算器（符号３２，４２，５２）それぞ
れにより、補償電圧発生器（符号３１，４１，５１が出
力する振幅Ａに対して、前記乗算器の演算結果はＡ×ｋ
（ｋ＜１．０）となり、この電圧形ＰＷＭインバータの
出力電圧が小さいときには、一般的に、逆変換回路２の
出力電流も小さいことから、該出力電流の零クロス点で
ステップ状に変化する前記補償電圧の振幅を小さくする
ことにより、該出力電流の零クロス点近傍のリプルを減
少させることができる。That is, in the voltage-type PWM inverter shown in FIG. 4, when the voltage command value is not more than 20% of the rated value, the compensation voltage generator (codes 32, 42, 52) is used by each of the multipliers (codes 32, 42, 52). With respect to the amplitude A output from 31, 41, and 51, the operation result of the multiplier is A × k
(K <1.0), and when the output voltage of the voltage-type PWM inverter is small, the output current of the inverse conversion circuit 2 is generally small, so that the output current changes stepwise at the zero crossing point. By reducing the amplitude of the compensation voltage, it is possible to reduce ripple near the zero cross point of the output current.
【００２５】図５は、この発明の第３の実施例を示す電
圧形ＰＷＭインバータの回路構成図であり、図１に示し
た実施例回路と同一機能を有するものには同一符号を付
して、重複する説明を省略する。FIG. 5 is a circuit diagram of a voltage-type PWM inverter according to a third embodiment of the present invention. Components having the same functions as those of the embodiment shown in FIG. , Overlapping description will be omitted.
【００２６】すなわち、図５に示した回路構成が図１に
示した回路構成と異なる点は、図１の回路構成に対し
て、不足電圧発生器２４と加算演算器２５とが付加され
ていることである。That is, the circuit configuration shown in FIG. 5 is different from the circuit configuration shown in FIG. 1 in that an undervoltage generator 24 and an adder 25 are added to the circuit configuration shown in FIG. That is.
【００２７】図６は、不足電圧発生器２４の動作を説明
するための特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram for explaining the operation of the undervoltage generator 24.
【００２８】図６において、縦軸のＡの値は補償電圧発
生器（符号３１，４１，５１）における振幅Ａと同じ値
であり、この不足電圧発生器２４では振幅係数演算器２
２が出力する振幅係数ｋを入力して、図６に示す如く、
Ａ×（１−ｋ）を図６に従って演算し、この演算値を補
償不足分電圧としている。In FIG. 6, the value of A on the vertical axis is the same value as the amplitude A in the compensation voltage generators (reference numerals 31, 41, 51).
2 to input the amplitude coefficient k output, as shown in FIG.
A × (1−k) is calculated according to FIG. 6, and the calculated value is used as the under-compensation voltage.
【００２９】すなわち、図５に示した電圧形ＰＷＭイン
バータにおいては、前記ｋがｋ＜１のときにはＰＷＭ電
圧指令に加算されるデッドタイム補償のための前記補償
電圧がｋの値に対応して小さくなり、この小さくなった
分は前記補償不足分電電圧〔Ａ×（１−ｋ）〕となるこ
とから、この補償不足分電圧を前記電圧指令値に加算
し、この加算値をＰＷＭ電圧指令演算器１４に入力する
ことにより、この電圧形ＰＷＭインバータの出力電流が
小さいときの該出力電流の零クロス点近傍のリプルを減
少させつつ、該インバータのＰＷＭ電圧指令と出力電圧
との間の誤差を解消することができる。That is, in the voltage-type PWM inverter shown in FIG. 5, when k is k <1, the compensation voltage for dead time compensation added to the PWM voltage command becomes smaller in accordance with the value of k. Since the reduced voltage becomes the under-compensated voltage [A × (1-k)], the under-compensated voltage is added to the voltage command value, and the added value is calculated by the PWM voltage command calculation. When the output current of the voltage-type PWM inverter is small, the ripple between the PWM voltage command and the output voltage of the inverter can be reduced while reducing the ripple near the zero-cross point of the output current when the output current is small. Can be eliminated.
【００３０】図７は、この発明の第４の実施例を示す電
圧形ＰＷＭインバータの回路構成図であり、図１に示し
た実施例回路と同一機能を有するものには同一符号を付
して、重複する説明を省略する。FIG. 7 is a circuit diagram of a voltage-type PWM inverter according to a fourth embodiment of the present invention. Components having the same functions as those of the embodiment shown in FIG. , Overlapping description will be omitted.
【００３１】すなわち、図７に示した回路構成が図１に
示した回路構成と異なる点は、図１の回路構成に対し
て、ＰＷＭパルス演算器１８をＰＷＭパルス演算器１８
ａとし、加算演算器２５と、関数発生器２６と、補償指
令演算器２７とが付加されていることである。That is, the difference between the circuit configuration shown in FIG. 7 and the circuit configuration shown in FIG. 1 is that the PWM pulse calculator 18 is different from the circuit configuration shown in FIG.
a, an addition arithmetic unit 25, a function generator 26, and a compensation instruction arithmetic unit 27 are added.
【００３２】図８は、関数発生器２６の動作を説明する
ための特性図である。FIG. 8 is a characteristic diagram for explaining the operation of the function generator 26.
【００３３】図８において、関数発生器２６はＰＷＭパ
ルス演算器１８ａから前記ＰＷＭ演算の際のキャリア周
波数に対応したキャリア周期を取り込み、このときのキ
ャリア周期に対応したＰＷＭ電圧指令と逆変換回路２の
出力電圧との誤差に対する補正値を、図示の如き反比例
の関数値として演算し、出力している。なお、この特性
図は逆変換回路２への入力電圧が４００Ｖ系のときの補
正値の一例である。In FIG. 8, a function generator 26 fetches a carrier cycle corresponding to a carrier frequency at the time of the PWM operation from a PWM pulse calculator 18a, and outputs a PWM voltage command and an inverse conversion circuit 2 corresponding to the carrier cycle at this time. A correction value for an error with respect to the output voltage is calculated as an inversely proportional function value as shown in FIG. This characteristic diagram is an example of a correction value when the input voltage to the inverse conversion circuit 2 is a 400 V system.
【００３４】また、補正指令演算器２７では振幅係数演
算器２２からの補正係数ｋと、関数発生器２６からの補
正値（ＶCR）とから補正指令値として、ＶCR×（１−
ｋ）なる演算を行っている。The correction command calculator 27 calculates a correction command value from the correction coefficient k from the amplitude coefficient calculator 22 and the correction value (V CR ) from the function generator 26 as V CR × (1-
k).
【００３５】すなわち、図７に示した電圧形ＰＷＭイン
バータにおいては、前記ｋがｋ＜１のときにはＰＷＭ電
圧指令に加算されるデッドタイム補償のための前記補償
電圧がｋの値に対応して小さくなることから、この小さ
くなった分に対応する前記補正指令値を前記電圧指令値
に加算し、この加算値をＰＷＭ電圧指令演算器１４に入
力することにより、この電圧形ＰＷＭインバータの出力
電流が小さいときの該出力電流の零クロス点近傍のリプ
ルを減少させつつ、該インバータのＰＷＭ電圧指令と出
力電圧との間の誤差を解消することができる。That is, in the voltage-type PWM inverter shown in FIG. 7, when k is smaller than 1, the compensation voltage for dead time compensation added to the PWM voltage command becomes smaller corresponding to the value of k. Therefore, the correction command value corresponding to the decrease is added to the voltage command value, and the added value is input to the PWM voltage command calculator 14, whereby the output current of the voltage-type PWM inverter becomes The error between the PWM voltage command of the inverter and the output voltage can be eliminated while reducing the ripple near the zero crossing point of the output current when it is small.
【００３６】このとき、電圧形ＰＷＭインバータの出力
周波数を指令する周波数設定器１１の指令値により、Ｐ
ＷＭパルス演算器１８ａでの前記ＰＷＭ演算の際のキャ
リア周波数を変更して動作させる用途では、該インバー
タのＰＷＭ電圧指令と出力電圧との間の誤差をより正確
に解消することができる。At this time, P is determined by the command value of the frequency setting unit 11 for commanding the output frequency of the voltage-type PWM inverter.
In an application in which the WM pulse calculator 18a operates by changing the carrier frequency at the time of the PWM calculation, an error between the PWM voltage command and the output voltage of the inverter can be more accurately eliminated.
【００３７】[0037]
【発明の効果】この発明の電圧形ＰＷＭインバータのデ
ッドタイム補償方法によれば、該インバータの低出力電
流領域での該インバータの出力電圧が安定するので、特
に電動機がこのインバータの負荷のときには、このイン
バータの低出力周波数領域での該電動機の回転が安定す
る。According to the dead time compensating method for a voltage type PWM inverter of the present invention, the output voltage of the inverter in the low output current region of the inverter is stabilized. The rotation of the motor in the low output frequency range of the inverter is stabilized.
【図１】この発明の第１の実施例を示す電圧形ＰＷＭイ
ンバータの回路構成図FIG. 1 is a circuit diagram of a voltage-type PWM inverter according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１の動作を説明する波形図FIG. 2 is a waveform chart illustrating the operation of FIG.
【図３】図１の動作を説明する特性図FIG. 3 is a characteristic diagram for explaining the operation of FIG. 1;
【図４】この発明の第２の実施例を示す電圧形ＰＷＭイ
ンバータの回路構成図FIG. 4 is a circuit diagram showing a voltage-type PWM inverter according to a second embodiment of the present invention;
【図５】この発明の第３の実施例を示す電圧形ＰＷＭイ
ンバータの回路構成図FIG. 5 is a circuit diagram showing a voltage-type PWM inverter according to a third embodiment of the present invention;
【図６】図５の動作を説明する特性図6 is a characteristic diagram illustrating the operation of FIG.
【図７】この発明の第４の実施例を示す電圧形ＰＷＭイ
ンバータの回路構成図FIG. 7 is a circuit diagram showing a voltage-type PWM inverter according to a fourth embodiment of the present invention;
【図８】図７の動作を説明する特性図FIG. 8 is a characteristic diagram illustrating the operation of FIG. 7;
１…直流電源、２…逆変換回路、３〜５…ＣＴ、６…電
動機、１１…周波数設定器、１２…Ｆ／Ｖ変換器、１３
…積分器、１４…ＰＷＭ電圧指令演算器、１５〜１７…
加算演算器、１８，１８ａ…ＰＷＭパルス演算器、２１
…振幅演算器、２２，２３…振幅係数演算器、２４…不
足電圧発生器、２５…加算演算器、２６…関数発生器、
２７…補償指令演算器、３１，４１，５１…補償電圧発
生器、３２，４２，５２…乗算器。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... DC power supply, 2 ... Inversion conversion circuit, 3-5 ... CT, 6 ... Electric motor, 11 ... Frequency setting device, 12 ... F / V converter, 13
... Integrator, 14 ... PWM voltage command calculator, 15-17 ...
Addition calculator, 18, 18a ... PWM pulse calculator, 21
... amplitude calculator, 22, 23 ... amplitude coefficient calculator, 24 ... undervoltage generator, 25 ... addition calculator, 26 ... function generator,
27: Compensation command calculator, 31, 41, 51: Compensation voltage generator, 32, 42, 52: Multiplier.
Claims (5)
構成する上下アームの短絡を防止するための短絡防止時
間（デッドタイム）を有し、該デッドタイムによるイン
バータのＰＷＭ電圧指令と出力電圧との間の誤差電圧を
補償する電圧形ＰＷＭインバータのデッドタイム補償方
法において、 該デッドタイム補償のために前記ＰＷＭ電圧指令に加算
される補償電圧を前記電圧形ＰＷＭインバータの出力電
流が零クロス点を通過するのに伴って電圧極性を切替え
るとともに、 この補償電圧値の振幅を前記出力電流値に依存した値に
することを特徴とする電圧形ＰＷＭインバータのデッド
タイム補償方法。1. A short-circuit prevention time (dead time) for preventing a short circuit between upper and lower arms constituting an inversion circuit of a voltage-type PWM inverter, and a PWM voltage command and an output voltage of the inverter due to the dead time. A dead time compensation method for a voltage-type PWM inverter for compensating an error voltage between the voltage-type PWM inverter and the output current of the voltage-type PWM inverter passing through a zero cross point through a compensation voltage added to the PWM voltage command for the dead time compensation. A dead time compensating method for a voltage-type PWM inverter, characterized in that the voltage polarity is switched in accordance with the operation, and the amplitude of the compensation voltage value is set to a value dependent on the output current value.
構成する上下アームの短絡を防止するための短絡防止時
間（デッドタイム）を有し、該デッドタイムによるイン
バータのＰＷＭ電圧指令と出力電圧との間の誤差電圧を
補償する電圧形ＰＷＭインバータのデッドタイム補償方
法において、 該デッドタイム補償のために前記ＰＷＭ電圧指令に加算
される補償電圧を前記電圧形ＰＷＭインバータの出力電
流が零クロス点を通過するのに伴って電圧極性を切替え
るとともに、 この補償電圧値の振幅を前記ＰＷＭ電圧指令を生成する
ための出力電圧指令値に依存した値にすることを特徴と
する電圧形ＰＷＭインバータのデッドタイム補償方法。2. A short-circuit prevention time (dead time) for preventing a short-circuit between upper and lower arms constituting an inverse conversion circuit of a voltage-type PWM inverter. A dead time compensation method for a voltage-type PWM inverter for compensating an error voltage between the voltage-type PWM inverter and the output current of the voltage-type PWM inverter passing through a zero cross point through a compensation voltage added to the PWM voltage command for the dead time compensation. The voltage polarity is switched in accordance with the operation, and the amplitude of the compensation voltage value is set to a value depending on the output voltage command value for generating the PWM voltage command. Method.
ＷＭインバータのデッドタイム補償方法において、 前記補償電圧の振幅は、 前記出力電流値又は出力電圧指令値が零から所定値まで
は該出力電流値又は出力電圧指令値に比例させた値と
し、該所定値を超えたときには一定の値とすることを特
徴とする電圧形ＰＷＭインバータのデッドタイム補償方
法。3. The voltage source P according to claim 1 or claim 2.
In the dead time compensation method for a WM inverter, the amplitude of the compensation voltage may be a value proportional to the output current value or the output voltage command value when the output current value or the output voltage command value is from zero to a predetermined value. A method for compensating for a dead time of a voltage-type PWM inverter, wherein the value is set to a constant value when the value exceeds the value.
タのデッドタイム補償方法において、 前記出力電流値又は出力電圧指令値が零から所定値まで
生ずる補償不足分に対応する補償不足分電圧を求め、 この補償不足分電圧を前記電圧指令値に加算した値を新
たな電圧指令値としたことを特徴とする電圧形ＰＷＭイ
ンバータのデッドタイム補償方法。4. The method according to claim 3, wherein the under-compensation voltage corresponding to the under-compensation occurring when the output current value or the output voltage command value is from zero to a predetermined value is obtained. A dead time compensation method for a voltage-type PWM inverter, wherein a value obtained by adding the under-compensated voltage to the voltage command value is used as a new voltage command value.
タのデッドタイム補償方法において、 前記電圧形ＰＷＭインバータにおけるＰＷＭ演算の際の
キャリア周波数に基づいて、前記出力電流値又は出力電
圧指令値が零から所定値までに生ずる補償不足分に対応
する補正指令値を求め、 この補正指令値を前記電圧指令値に加算した値を新たな
電圧指令値としたことを特徴とする電圧形ＰＷＭインバ
ータのデッドタイム補償方法。5. The dead time compensation method for a voltage-type PWM inverter according to claim 3, wherein the output current value or the output voltage command value is zero based on a carrier frequency at the time of a PWM operation in the voltage-type PWM inverter. A correction command value corresponding to the compensation shortage occurring from the time t to a predetermined value, and a value obtained by adding the correction command value to the voltage command value is used as a new voltage command value. Time compensation method.
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