JP2002136152A - Ｐｗｍ制御インバータおよびその制御方法 - Google Patents
Ｐｗｍ制御インバータおよびその制御方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スイッチング損失の低減化と、高制御性能化
との両方を実現することができるＰＷＭ制御インバータ
を提供する。 【解決手段】 ＰＷＭ発生回路７は、各零電圧ベクトル
Ｖ0のうち第１の零電圧ベクトルＶ01だけを出力する第
１のモードと、各零電圧ベクトルＶ0のうち第２の零電
圧ベクトルＶ02だけを出力する第２のモードと、第１の
零電圧ベクトルＶ 01と第２の零電圧ベクトルＶ02とを出
力時間が等しくなるように出力する第３のモードとに設
定可能となっている。ＰＷＭモード演算器８は、ＰＷＭ
周期ｔPWM毎に、電圧指令ベクトルＶrefの時間変化率が
設定値より小さい場合にはＰＷＭ発生器７を第１のモー
ドあるいは第２のモードに設定し、時間変化率が設定値
以上である場合にはＰＷＭ発生回路７を第３のモードに
設定する。
との両方を実現することができるＰＷＭ制御インバータ
を提供する。 【解決手段】 ＰＷＭ発生回路７は、各零電圧ベクトル
Ｖ0のうち第１の零電圧ベクトルＶ01だけを出力する第
１のモードと、各零電圧ベクトルＶ0のうち第２の零電
圧ベクトルＶ02だけを出力する第２のモードと、第１の
零電圧ベクトルＶ 01と第２の零電圧ベクトルＶ02とを出
力時間が等しくなるように出力する第３のモードとに設
定可能となっている。ＰＷＭモード演算器８は、ＰＷＭ
周期ｔPWM毎に、電圧指令ベクトルＶrefの時間変化率が
設定値より小さい場合にはＰＷＭ発生器７を第１のモー
ドあるいは第２のモードに設定し、時間変化率が設定値
以上である場合にはＰＷＭ発生回路７を第３のモードに
設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、直流電圧を任意の
振幅および周波数の交流電圧に変換するパルス幅変調
（以降ＰＷＭ）制御インバータおよびその制御方法に関
し、特に空間ベクトル方式を用いてＰＷＭ制御を行なう
ＰＷＭ制御インバータおよびその制御方法に関する。
振幅および周波数の交流電圧に変換するパルス幅変調
（以降ＰＷＭ）制御インバータおよびその制御方法に関
し、特に空間ベクトル方式を用いてＰＷＭ制御を行なう
ＰＷＭ制御インバータおよびその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図６は、従来のＰＷＭ制御インバータの
構成を示すブロック図である。図６に示すように、従来
のＰＷＭ制御インバータは、直列接続された２つの自己
消弧形パワーデバイスであるＩＧＢＴにそれぞれダイオ
ードが逆並列接続されて構成されている相回路２を３つ
有しており、３つの相回路２は、直流電源１に並列に接
続されている。また、３つの相回路２における２つのＩ
ＧＢＴ間には、３相の負荷４の各相がそれぞれ接続され
ている。電流検出器３は、負荷４の各相に流れる電流を
検出するためのものである。
構成を示すブロック図である。図６に示すように、従来
のＰＷＭ制御インバータは、直列接続された２つの自己
消弧形パワーデバイスであるＩＧＢＴにそれぞれダイオ
ードが逆並列接続されて構成されている相回路２を３つ
有しており、３つの相回路２は、直流電源１に並列に接
続されている。また、３つの相回路２における２つのＩ
ＧＢＴ間には、３相の負荷４の各相がそれぞれ接続され
ている。電流検出器３は、負荷４の各相に流れる電流を
検出するためのものである。
【０００３】ＰＷＭ発生回路１０７には、電圧振幅成分
と位相成分を有する電圧指令ベクトルＶrefが入力され
ている。ＰＷＭ発生回路１０７は、その電圧指令ベクト
ルに基づいて従来から用いられている空間ベクトル方式
によりＰＷＭ指令を生成している。
と位相成分を有する電圧指令ベクトルＶrefが入力され
ている。ＰＷＭ発生回路１０７は、その電圧指令ベクト
ルに基づいて従来から用いられている空間ベクトル方式
によりＰＷＭ指令を生成している。
【０００４】図７は、空間ベクトル方式によるＰＷＭ指
令の作成方法を示すベクトル図である。ＰＷＭ指令は、
ＰＷＭ周期ｔPWM毎の各相回路２のＩＧＢＴをスイッチ
ングさせるためのスイッチングパターンであり、そのス
イッチングパターンを構成する各相回路毎のスイッチン
グ状態の組み合わせとしては、（０、０、０）〜（１、
１、１）の計８通りが考えられる。図７中の±Ｕ、±
Ｖ、±Ｗ、およびＶ0は、それら８通りの組み合せにお
けるそれぞれの３相負荷４の出力電圧ベクトルである。
なお、±Ｕ、±Ｖ、±Ｗは、それぞれπ／３ずつ位相が
異なるように設定されている。零電圧ベクトルＶ0には
Ｖ01（０、０、０）とＶ02（１、１、１）の２つのベク
トルがあるが、これらのベクトルの方向は大きさが零で
あるため、図７中には図示されていない。
令の作成方法を示すベクトル図である。ＰＷＭ指令は、
ＰＷＭ周期ｔPWM毎の各相回路２のＩＧＢＴをスイッチ
ングさせるためのスイッチングパターンであり、そのス
イッチングパターンを構成する各相回路毎のスイッチン
グ状態の組み合わせとしては、（０、０、０）〜（１、
１、１）の計８通りが考えられる。図７中の±Ｕ、±
Ｖ、±Ｗ、およびＶ0は、それら８通りの組み合せにお
けるそれぞれの３相負荷４の出力電圧ベクトルである。
なお、±Ｕ、±Ｖ、±Ｗは、それぞれπ／３ずつ位相が
異なるように設定されている。零電圧ベクトルＶ0には
Ｖ01（０、０、０）とＶ02（１、１、１）の２つのベク
トルがあるが、これらのベクトルの方向は大きさが零で
あるため、図７中には図示されていない。
【０００５】電圧指令ベクトルＶrefが入力されると、
ＰＷＭ発生回路１０７は、電圧指令ベクトルのＶrefの
位相が図７のベクトル空間のどこにあるかを調べ、±
Ｕ、±Ｖ、±Ｗのうち、電圧指令ベクトルＶrefに隣接
する２つの隣接電圧ベクトルを第１の電圧ベクトル
Ｖ1、第２の電圧ベクトルＶ2として求める。図７におい
ては、電圧指令ベクトルＶrefは、＋Ｕと−Ｗの間にあ
るため、この場合には、＋Ｕが第１の電圧ベクトルＶ1
となり、−Ｗが第２の電圧ベクトルＶ2となる。
ＰＷＭ発生回路１０７は、電圧指令ベクトルのＶrefの
位相が図７のベクトル空間のどこにあるかを調べ、±
Ｕ、±Ｖ、±Ｗのうち、電圧指令ベクトルＶrefに隣接
する２つの隣接電圧ベクトルを第１の電圧ベクトル
Ｖ1、第２の電圧ベクトルＶ2として求める。図７におい
ては、電圧指令ベクトルＶrefは、＋Ｕと−Ｗの間にあ
るため、この場合には、＋Ｕが第１の電圧ベクトルＶ1
となり、−Ｗが第２の電圧ベクトルＶ2となる。
【０００６】ここで、電圧指令ベクトルＶrefと、零電
圧ベクトルＶ0、第１の電圧ベクトルＶ1、第２の電圧ベ
クトルＶ2との関係は、下の式（１）のように表すこと
ができる。
圧ベクトルＶ0、第１の電圧ベクトルＶ1、第２の電圧ベ
クトルＶ2との関係は、下の式（１）のように表すこと
ができる。
【０００７】 Ｖref＝（ｔ0×Ｖ0＋ｔ1×Ｖ1＋ｔ2×Ｖ2）／ｔPWM…（１） 式（１）におけるｔ0、ｔ1、ｔ2は、それぞれ零電圧ベ
クトルＶ0の発生時間、第１の電圧ベクトルＶ1の発生時
間、第２の電圧ベクトルＶ2の発生時間であり、以下の
式（２）に示すようにｔ0、ｔ1、ｔ2の和はＰＷＭ周期
ｔPWMとなる。
クトルＶ0の発生時間、第１の電圧ベクトルＶ1の発生時
間、第２の電圧ベクトルＶ2の発生時間であり、以下の
式（２）に示すようにｔ0、ｔ1、ｔ2の和はＰＷＭ周期
ｔPWMとなる。
【０００８】ｔ0＋ｔ1＋ｔ2＝ｔPWM…（２） ＰＷＭ発生回路１０７は、電圧指令ベクトルＶrefが入
力された場合に、各出力電圧ベクトルＶ0、第１の電圧
ベクトルＶ1、第２の電圧ベクトルＶ2の発生時間を上述
の式（１）、（２）より求めて、ＰＷＭ指令を作成して
出力する。
力された場合に、各出力電圧ベクトルＶ0、第１の電圧
ベクトルＶ1、第２の電圧ベクトルＶ2の発生時間を上述
の式（１）、（２）より求めて、ＰＷＭ指令を作成して
出力する。
【０００９】オンディレイ回路５は、各相回路２の２つ
のＩＧＢＴが短絡しないように、ＰＷＭ発生回路１０７
から出力されるＰＷＭ指令中において、ＰＷＭパルスが
オンするタイミングを所定の時間遅延させている。ドラ
イブ回路６は、オンディレイ回路５から出力されたＰＷ
Ｍ指令に従って、各相回路２の各ＩＧＢＴを駆動してい
る。
のＩＧＢＴが短絡しないように、ＰＷＭ発生回路１０７
から出力されるＰＷＭ指令中において、ＰＷＭパルスが
オンするタイミングを所定の時間遅延させている。ドラ
イブ回路６は、オンディレイ回路５から出力されたＰＷ
Ｍ指令に従って、各相回路２の各ＩＧＢＴを駆動してい
る。
【００１０】ところで、上述のようなＰＷＭ制御インバ
ータには、２相変調ＰＷＭ制御インバータと３相変調Ｐ
ＷＭ制御インバータとがある。２相変調ＰＷＭ制御イン
バータは３相の出力電圧レベルのうち、ある１相の出力
電圧レベルをハイレベルあるいはローレベルに固定し、
残りの２相でＰＷＭ制御を行なう。これに対し、３相変
調ＰＷＭ制御インバータは、３相全てでＰＷＭ制御を行
なう。
ータには、２相変調ＰＷＭ制御インバータと３相変調Ｐ
ＷＭ制御インバータとがある。２相変調ＰＷＭ制御イン
バータは３相の出力電圧レベルのうち、ある１相の出力
電圧レベルをハイレベルあるいはローレベルに固定し、
残りの２相でＰＷＭ制御を行なう。これに対し、３相変
調ＰＷＭ制御インバータは、３相全てでＰＷＭ制御を行
なう。
【００１１】ＰＷＭ制御インバータは、零電圧ベクトル
Ｖ0、第１の電圧ベクトルＶ1、第２の電圧ベクトルＶ2
の発生時間を求めてＰＷＭ指令を作成するが、前述のと
おり、零電圧ベクトルＶ0には、第１の零電圧ベクトル
Ｖ01（０、０、０）と第２の零電圧ベクトルＶ02（１、
１、１）との２つの出力電圧ベクトルがある。
Ｖ0、第１の電圧ベクトルＶ1、第２の電圧ベクトルＶ2
の発生時間を求めてＰＷＭ指令を作成するが、前述のと
おり、零電圧ベクトルＶ0には、第１の零電圧ベクトル
Ｖ01（０、０、０）と第２の零電圧ベクトルＶ02（１、
１、１）との２つの出力電圧ベクトルがある。
【００１２】また、零電圧ベクトルＶ0、第１の零電圧
ベクトルＶ01、第２の零電圧ベクトルＶ02の関係は以下
の式（３）のように表される。
ベクトルＶ01、第２の零電圧ベクトルＶ02の関係は以下
の式（３）のように表される。
【００１３】 Ｖ0＝ｋ×Ｖ01＋（１−ｋ）×Ｖ02…（３） ただし、０≦ｋ≦１ ２相変調ＰＷＭ制御インバータでは、３相のうち２相だ
けでＰＷＭ制御が行なわれるため、ＰＷＭ周期ｔPWM毎
に出力される零電圧ベクトルは第１の零電圧ベクトルＶ
01か第２の零電圧ベクトルＶ02かのいずれかに固定され
ているのに対し、３相変調ＰＷＭ制御インバータでは、
ＰＷＭ周期中ｔPWMでも出力される零電圧ベクトルが、
第１の零電圧ベクトルＶ01と第２の零電圧ベクトルＶ02
とに適宜切り換えられている。つまり、２相変調ＰＷＭ
制御コンバータでは、ｋ＝０または１としてＰＷＭ制御
が行なわれ、３相変調ＰＷＭ制御コンバータでは、０＜
ｋ＜１の値を設定してＰＷＭ制御が行なわれている。
けでＰＷＭ制御が行なわれるため、ＰＷＭ周期ｔPWM毎
に出力される零電圧ベクトルは第１の零電圧ベクトルＶ
01か第２の零電圧ベクトルＶ02かのいずれかに固定され
ているのに対し、３相変調ＰＷＭ制御インバータでは、
ＰＷＭ周期中ｔPWMでも出力される零電圧ベクトルが、
第１の零電圧ベクトルＶ01と第２の零電圧ベクトルＶ02
とに適宜切り換えられている。つまり、２相変調ＰＷＭ
制御コンバータでは、ｋ＝０または１としてＰＷＭ制御
が行なわれ、３相変調ＰＷＭ制御コンバータでは、０＜
ｋ＜１の値を設定してＰＷＭ制御が行なわれている。
【００１４】ちなみに、式（３）の式（１）に代入する
と、式（４）のようになる。
と、式（４）のようになる。
【００１５】 Ｖref＝｛ｔ0×［ｋ×Ｖ01＋（１−ｋ）Ｖ02］＋ｔ1×Ｖ1＋ｔ2×Ｖ2 ｝ ／ｔPWM …（４） ２相変調ＰＷＭ制御インバータは、ＰＷＭ周期ｔPWMに
おける自己消弧形パワーデバイスのスイッチング回数を
２相変調ＰＷＭ制御インバータよりも少なくすることが
できるため、自己消弧形パワーデバイスのスイッチング
損失が低減できる反面、２相だけでＰＷＭ制御を行なう
ため、制御性能は比較的低いものとなる。それに対し、
３相変調ＰＷＭ制御インバータは、スイッチング損失は
大きいなるものの、３相全てでＰＷＭ制御を行なうた
め、制御性能は比較的高いものとなる。これら２つのＰ
ＷＭ制御インバータは、その用途あるいは必要とされる
性能に応じて使い分けられているが、逆に言えば、従来
では、スイッチング損失の低減化と、高制御性能化との
両方を実現することができるＰＷＭ制御インバータが存
在していないということになる。
おける自己消弧形パワーデバイスのスイッチング回数を
２相変調ＰＷＭ制御インバータよりも少なくすることが
できるため、自己消弧形パワーデバイスのスイッチング
損失が低減できる反面、２相だけでＰＷＭ制御を行なう
ため、制御性能は比較的低いものとなる。それに対し、
３相変調ＰＷＭ制御インバータは、スイッチング損失は
大きいなるものの、３相全てでＰＷＭ制御を行なうた
め、制御性能は比較的高いものとなる。これら２つのＰ
ＷＭ制御インバータは、その用途あるいは必要とされる
性能に応じて使い分けられているが、逆に言えば、従来
では、スイッチング損失の低減化と、高制御性能化との
両方を実現することができるＰＷＭ制御インバータが存
在していないということになる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来のＰＷＭ制御インバータでは、スイッチング損失の低
減化と、高制御性能化との両方を両立できないという問
題があった。
来のＰＷＭ制御インバータでは、スイッチング損失の低
減化と、高制御性能化との両方を両立できないという問
題があった。
【００１７】本発明は、スイッチング損失の低減化と、
高制御性能化との両方を実現することができるＰＷＭ制
御インバータを提供することを目的とする。
高制御性能化との両方を実現することができるＰＷＭ制
御インバータを提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、ダイオードが逆並列接続された２つの自
己消弧形パワーデバイスが直列に接続された回路であ
り、直流電源にそれぞれ並列に接続され、前記各自己消
弧形パワーデバイス間が３相負荷の各相にそれぞれ接続
され、前記各自己消弧形パワーデバイスのスイッチング
パターンであるＰＷＭ指令に基づいて前記各自消弧形パ
ワーデバイスがスイッチングされることによって３相負
荷を駆動する３つの相回路と、ＰＷＭ周期毎に、上位装
置から電圧指令ベクトルを入力し、前記各相回路から前
記３相負荷の各相に出力される出力電圧の組み合せを要
素とする８つの電圧ベクトルのうち、２つの零電圧ベク
トルすなわち第１の零電圧ベクトルおよび第２の零電圧
ベクトル以外の６つの電圧ベクトルの中から、前記電圧
指令ベクトルに隣接する２つの隣接電圧ベクトルを選択
し、前記電圧指令ベクトルを選択された前記各隣接電圧
ベクトルに分解した場合の前記各隣接電圧ベクトルの成
分比率を前記各隣接電圧ベクトルの出力時間の前記ＰＷ
Ｍ周期に対する比率として前記各隣接電圧ベクトルの出
力時間を決定し、前記ＰＷＭ周期から前記各隣接電圧ベ
クトルの出力時間の和を減算した時間を前記２つの零電
圧ベクトルの総出力時間として決定し、前記各隣接電圧
ベクトルおよび前記各零電圧ベクトルが、所定の順番
で、決定された前記各出力時間だけ出力されるような前
記ＰＷＭ指令を生成するＰＷＭ発生手段とを備えるＰＷ
Ｍ制御インバータにおいて、前記ＰＷＭ発生手段は、前
記各零電圧ベクトルのうち前記第１の零電圧ベクトルの
み出力する第１のモードと、前記各零電圧ベクトルのう
ち前記第２の零電圧ベクトルのみ出力する第２のモード
と、前記第１の零電圧ベクトルと前記第２の零電圧ベク
トルとを出力時間が等しくなるように出力する第３のモ
ードとを設定できるようにしたことを特徴とする。
に、本発明は、ダイオードが逆並列接続された２つの自
己消弧形パワーデバイスが直列に接続された回路であ
り、直流電源にそれぞれ並列に接続され、前記各自己消
弧形パワーデバイス間が３相負荷の各相にそれぞれ接続
され、前記各自己消弧形パワーデバイスのスイッチング
パターンであるＰＷＭ指令に基づいて前記各自消弧形パ
ワーデバイスがスイッチングされることによって３相負
荷を駆動する３つの相回路と、ＰＷＭ周期毎に、上位装
置から電圧指令ベクトルを入力し、前記各相回路から前
記３相負荷の各相に出力される出力電圧の組み合せを要
素とする８つの電圧ベクトルのうち、２つの零電圧ベク
トルすなわち第１の零電圧ベクトルおよび第２の零電圧
ベクトル以外の６つの電圧ベクトルの中から、前記電圧
指令ベクトルに隣接する２つの隣接電圧ベクトルを選択
し、前記電圧指令ベクトルを選択された前記各隣接電圧
ベクトルに分解した場合の前記各隣接電圧ベクトルの成
分比率を前記各隣接電圧ベクトルの出力時間の前記ＰＷ
Ｍ周期に対する比率として前記各隣接電圧ベクトルの出
力時間を決定し、前記ＰＷＭ周期から前記各隣接電圧ベ
クトルの出力時間の和を減算した時間を前記２つの零電
圧ベクトルの総出力時間として決定し、前記各隣接電圧
ベクトルおよび前記各零電圧ベクトルが、所定の順番
で、決定された前記各出力時間だけ出力されるような前
記ＰＷＭ指令を生成するＰＷＭ発生手段とを備えるＰＷ
Ｍ制御インバータにおいて、前記ＰＷＭ発生手段は、前
記各零電圧ベクトルのうち前記第１の零電圧ベクトルの
み出力する第１のモードと、前記各零電圧ベクトルのう
ち前記第２の零電圧ベクトルのみ出力する第２のモード
と、前記第１の零電圧ベクトルと前記第２の零電圧ベク
トルとを出力時間が等しくなるように出力する第３のモ
ードとを設定できるようにしたことを特徴とする。
【００１９】本発明のＰＷＭ制御インバータでは、第１
のモード、第２のモードおよび第３のモードに切り換え
可能なＰＷＭ発生手段を備えることによって、第１のモ
ード、第２のモードが設定されたときには２相変調方式
でＰＷＭ制御を行ない、第３のモードが設定されたとき
には３相変調方式でＰＷＭ制御を行なうことができるよ
うになるため、スイッチング損失の低減化と、高制御性
能化との両方を実現することができる。
のモード、第２のモードおよび第３のモードに切り換え
可能なＰＷＭ発生手段を備えることによって、第１のモ
ード、第２のモードが設定されたときには２相変調方式
でＰＷＭ制御を行ない、第３のモードが設定されたとき
には３相変調方式でＰＷＭ制御を行なうことができるよ
うになるため、スイッチング損失の低減化と、高制御性
能化との両方を実現することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態のＰＷＭ
制御インバータについて図面を参照して詳細に説明す
る。なお、全図において、同一の符号がつけられている
構成要素は、すべて同一のものを示す。
制御インバータについて図面を参照して詳細に説明す
る。なお、全図において、同一の符号がつけられている
構成要素は、すべて同一のものを示す。
【００２１】（第１の実施形態）まず、本発明の第１の
実施形態のＰＷＭ制御インバータについて説明する。図
１は、本実施形態のＰＷＭ制御インバータの構成を示す
ブロック図である。
実施形態のＰＷＭ制御インバータについて説明する。図
１は、本実施形態のＰＷＭ制御インバータの構成を示す
ブロック図である。
【００２２】図１に示すように、本実施形態のＰＷＭ制
御インバータは、およびＰＷＭ発生回路７およびＰＷＭ
モード演算器８を備えている点が、図６の従来のＰＷＭ
制御インバータと異なっている。
御インバータは、およびＰＷＭ発生回路７およびＰＷＭ
モード演算器８を備えている点が、図６の従来のＰＷＭ
制御インバータと異なっている。
【００２３】ＰＷＭ発生回路７は、ＰＷＭ発生回路１０
７と同様に、ＰＷＭ周期ｔPWM毎に、上位装置から電圧
指令ベクトルＶrefを入力し、各相回路２から３相負荷
４の各相に出力される出力電圧の組み合せを要素とする
８つの電圧ベクトルのうち、２つの零電圧ベクトルＶ0
すなわち第１の零電圧ベクトルＶ01および第２の零電圧
ベクトルＶ02以外の６つの電圧ベクトル±Ｕ、±Ｖ、±
Ｗの中から、電圧指令ベクトルＶrefに隣接する２つの
隣接電圧ベクトルＶ1、Ｖ2を選択し、電圧指令ベクトル
Ｖrefを選択された各隣接電圧ベクトルＶ1、Ｖ2に分解
した場合の各隣接電圧ベクトルＶ1、Ｖ2の成分比率を各
隣接電圧ベクトルＶ1、Ｖ2の出力時間のＰＷＭ周期ｔ
PWMに対する比率ｔ1／ｔPWM、ｔ2／ｔPWMとして各隣接
電圧ベクトルＶ1、Ｖ2の出力時間ｔ1、ｔ2を決定し、Ｐ
ＷＭ周期ｔPWMから前記各隣接電圧ベクトルＶ1、Ｖ2の
出力時間の和を減算した時間ｔ0を２つの零電圧ベクト
ルＶ0 1、Ｖ02の総出力時間ｔ0として決定し、各隣接電
圧ベクトルＶ1、Ｖ2および各零電圧ベクトルＶ01、Ｖ02
が、所定の順番で、決定された各出力時間ｔ0、ｔ1、ｔ
2だけ出力されるようなＰＷＭ指令を生成している。
７と同様に、ＰＷＭ周期ｔPWM毎に、上位装置から電圧
指令ベクトルＶrefを入力し、各相回路２から３相負荷
４の各相に出力される出力電圧の組み合せを要素とする
８つの電圧ベクトルのうち、２つの零電圧ベクトルＶ0
すなわち第１の零電圧ベクトルＶ01および第２の零電圧
ベクトルＶ02以外の６つの電圧ベクトル±Ｕ、±Ｖ、±
Ｗの中から、電圧指令ベクトルＶrefに隣接する２つの
隣接電圧ベクトルＶ1、Ｖ2を選択し、電圧指令ベクトル
Ｖrefを選択された各隣接電圧ベクトルＶ1、Ｖ2に分解
した場合の各隣接電圧ベクトルＶ1、Ｖ2の成分比率を各
隣接電圧ベクトルＶ1、Ｖ2の出力時間のＰＷＭ周期ｔ
PWMに対する比率ｔ1／ｔPWM、ｔ2／ｔPWMとして各隣接
電圧ベクトルＶ1、Ｖ2の出力時間ｔ1、ｔ2を決定し、Ｐ
ＷＭ周期ｔPWMから前記各隣接電圧ベクトルＶ1、Ｖ2の
出力時間の和を減算した時間ｔ0を２つの零電圧ベクト
ルＶ0 1、Ｖ02の総出力時間ｔ0として決定し、各隣接電
圧ベクトルＶ1、Ｖ2および各零電圧ベクトルＶ01、Ｖ02
が、所定の順番で、決定された各出力時間ｔ0、ｔ1、ｔ
2だけ出力されるようなＰＷＭ指令を生成している。
【００２４】さらに、ＰＷＭ発生回路７は、各零電圧ベ
クトルＶ0のうち第１の零電圧ベクトルＶ01だけを出力
する第１のモードと、各零電圧ベクトルＶ0のうち第２
の零電圧ベクトルＶ02だけを出力する第２のモードと、
第１の零電圧ベクトルＶ01と第２の零電圧ベクトルＶ02
とを出力時間が等しくなるように出力する第３のモード
とに設定可能となっている。
クトルＶ0のうち第１の零電圧ベクトルＶ01だけを出力
する第１のモードと、各零電圧ベクトルＶ0のうち第２
の零電圧ベクトルＶ02だけを出力する第２のモードと、
第１の零電圧ベクトルＶ01と第２の零電圧ベクトルＶ02
とを出力時間が等しくなるように出力する第３のモード
とに設定可能となっている。
【００２５】ＰＷＭモード演算器８は、電圧指令ベクト
ルＶrefを入力し電圧指令ベクトルＶrefの単位時間当た
りの変化である時間変化率を算出する。この時間変化率
は、今回の電圧指令ベクトルＶrefと前回の電圧指令ベ
クトルＶrefとを比較することなどによって容易に求め
ることができる。
ルＶrefを入力し電圧指令ベクトルＶrefの単位時間当た
りの変化である時間変化率を算出する。この時間変化率
は、今回の電圧指令ベクトルＶrefと前回の電圧指令ベ
クトルＶrefとを比較することなどによって容易に求め
ることができる。
【００２６】ＰＷＭモード演算器８は、ＰＷＭ周期ｔ
PWM毎に、電圧指令ベクトルＶrefの時間変化率が設定値
より小さい場合にはＰＷＭ発生器７を第１のモードある
いは第２のモードに設定し、時間変化率が設定値以上で
ある場合にはＰＷＭ発生回路７を第３のモードに設定す
る。
PWM毎に、電圧指令ベクトルＶrefの時間変化率が設定値
より小さい場合にはＰＷＭ発生器７を第１のモードある
いは第２のモードに設定し、時間変化率が設定値以上で
ある場合にはＰＷＭ発生回路７を第３のモードに設定す
る。
【００２７】さらに、ＰＷＭモード演算器８の動作を詳
細に説明する。ＰＷＭモード演算器８は、電圧指令ベク
トルＶrefの単位時間当たりの変化である時間変化率が
設定値より小さい場合には、第１の電圧ベクトルＶ1を
基準とした電圧指令ベクトルＶrefの位相θ（図２参
照）が、０°≦θ≦３０°であるか３０°＜θ≦６０°
であるかを判別する。そして、ＰＷＭモード演算器８
は、０°≦θ≦３０°であった場合には、ＰＷＭ発生回
路７に第１のモードを設定するために、ｋ＝１として、
ｋ＝１であることを示す信号をＰＷＭ発生回路７に出力
する。また、ＰＷＭモード演算器８は、３０°＜θ≦６
０°であった場合には、ＰＷＭ発生回路７に第２のモー
ドを設定するために、ｋ＝０とし、ｋ＝０であることを
示す信号をＰＷＭ発生回路７に出力する。
細に説明する。ＰＷＭモード演算器８は、電圧指令ベク
トルＶrefの単位時間当たりの変化である時間変化率が
設定値より小さい場合には、第１の電圧ベクトルＶ1を
基準とした電圧指令ベクトルＶrefの位相θ（図２参
照）が、０°≦θ≦３０°であるか３０°＜θ≦６０°
であるかを判別する。そして、ＰＷＭモード演算器８
は、０°≦θ≦３０°であった場合には、ＰＷＭ発生回
路７に第１のモードを設定するために、ｋ＝１として、
ｋ＝１であることを示す信号をＰＷＭ発生回路７に出力
する。また、ＰＷＭモード演算器８は、３０°＜θ≦６
０°であった場合には、ＰＷＭ発生回路７に第２のモー
ドを設定するために、ｋ＝０とし、ｋ＝０であることを
示す信号をＰＷＭ発生回路７に出力する。
【００２８】また、電圧指令ベクトルＶrefの単位時間
当たりの変化である時間変化率が設定値以上である場合
には、ＰＷＭモード演算器８は、ＰＷＭ発生回路７に第
３のモードを設定するために、ｋ＝０．５として、ｋ＝
０．５であることを示す信号をＰＷＭ発生回路７に出力
する。
当たりの変化である時間変化率が設定値以上である場合
には、ＰＷＭモード演算器８は、ＰＷＭ発生回路７に第
３のモードを設定するために、ｋ＝０．５として、ｋ＝
０．５であることを示す信号をＰＷＭ発生回路７に出力
する。
【００２９】図３は、本実施形態のＰＷＭ制御インバー
タの動作をまとめた表である。図３には、本実施形態の
ＰＷＭ制御インバータにおけるｋの値と、そのｋの値が
ＰＷＭモード演算器８によって選択される条件と、その
ｋの値が選択されたときにＰＷＭ発生回路７が発生する
電圧ベクトルの順序とが示されている。
タの動作をまとめた表である。図３には、本実施形態の
ＰＷＭ制御インバータにおけるｋの値と、そのｋの値が
ＰＷＭモード演算器８によって選択される条件と、その
ｋの値が選択されたときにＰＷＭ発生回路７が発生する
電圧ベクトルの順序とが示されている。
【００３０】図３に示すように、ＰＷＭモード演算器８
によって、電圧指令ベクトルの変化率とＶrefによって
ｋの値が選択され、ＰＷＭ発生回路７では、そのｋの値
毎に予め定められている所定の電圧ベクトルの順序によ
って、１周期分のＰＷＭ指令を作成して出力する。な
お、この所定の順序は、ＩＧＢＴのスイッチング回数が
最も少なくなるような順序となっている。
によって、電圧指令ベクトルの変化率とＶrefによって
ｋの値が選択され、ＰＷＭ発生回路７では、そのｋの値
毎に予め定められている所定の電圧ベクトルの順序によ
って、１周期分のＰＷＭ指令を作成して出力する。な
お、この所定の順序は、ＩＧＢＴのスイッチング回数が
最も少なくなるような順序となっている。
【００３１】以上述べたように、本実施形態のＰＷＭ制
御インバータでは、第１のモード、第２のモードおよび
第３のモードに切り換え可能なＰＷＭ発生器７を備える
ことによって、第１のモード、第２のモードが設定され
たときには２相変調方式でＰＷＭ制御を行ない、第３の
モードが設定されたときには３相変調方式でＰＷＭ制御
を行なうことができるようになるため、スイッチング損
失の低減化と、高制御性能化との両方を実現することが
できる。
御インバータでは、第１のモード、第２のモードおよび
第３のモードに切り換え可能なＰＷＭ発生器７を備える
ことによって、第１のモード、第２のモードが設定され
たときには２相変調方式でＰＷＭ制御を行ない、第３の
モードが設定されたときには３相変調方式でＰＷＭ制御
を行なうことができるようになるため、スイッチング損
失の低減化と、高制御性能化との両方を実現することが
できる。
【００３２】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態のＰＷＭ制御インバータについて説明する。図
４は、本実施形態のＰＷＭ制御インバータの構成を示す
ブロック図である。
実施形態のＰＷＭ制御インバータについて説明する。図
４は、本実施形態のＰＷＭ制御インバータの構成を示す
ブロック図である。
【００３３】本実施形態のＰＷＭ制御インバータは、Ｐ
ＷＭ発生回路７およびＰＷＭモード演算器８の代わり
に、ＰＷＭ発生回路１７およびＰＷＭモード演算器１８
を用いている点が、第１の実施形態のＰＷＭ制御インバ
ータと異なっている。
ＷＭ発生回路７およびＰＷＭモード演算器８の代わり
に、ＰＷＭ発生回路１７およびＰＷＭモード演算器１８
を用いている点が、第１の実施形態のＰＷＭ制御インバ
ータと異なっている。
【００３４】ＰＷＭ発生回路１７の動作は、ＰＷＭ指令
を生成する際に現在設定されているｋの値が０であるの
か、０．５であるのか、１であるのかを示す信号をＰＷ
Ｍモード演算器１８に出力している点だけが、ＰＷＭ発
生回路７の動作と異なっている。
を生成する際に現在設定されているｋの値が０であるの
か、０．５であるのか、１であるのかを示す信号をＰＷ
Ｍモード演算器１８に出力している点だけが、ＰＷＭ発
生回路７の動作と異なっている。
【００３５】ＰＷＭモード演算器１８は、電圧指令ベク
トルＶrefの時間変化率が設定値より小さい場合には、
設定値とその設定値から時間変化率を減算した時間との
比と第１のモードあるいは第２のモードの設定時間と第
３のモードの設定時間との比が等しくなるように、第１
のモードあるいは第２のモードと、第３のモードとをＰ
ＷＭ発生器７に設定し、時間変化率が設定値以上である
場合にはＰＷＭ発生器７に第３のモードを設定する。
トルＶrefの時間変化率が設定値より小さい場合には、
設定値とその設定値から時間変化率を減算した時間との
比と第１のモードあるいは第２のモードの設定時間と第
３のモードの設定時間との比が等しくなるように、第１
のモードあるいは第２のモードと、第３のモードとをＰ
ＷＭ発生器７に設定し、時間変化率が設定値以上である
場合にはＰＷＭ発生器７に第３のモードを設定する。
【００３６】さらに、ＰＷＭモード演算器１８の動作を
詳細に説明する。ＰＷＭモード演算器１８は、電圧指令
ベクトルＶrefの単位時間当たりの変化である時間変化
率が設定値以上である場合には、ｋ＝０．５として、第
３のモードをＰＷＭ発生回路１７に設定するためにｋ＝
０．５であることを示す信号をＰＷＭ発生回路７に出力
し、電圧指令ベクトルＶrefの単位時間当たりの変化で
ある時間変化率が設定値より小さい場合には、まず、第
１電圧ベクトルＶ1を基準とした電圧指令ベクトルＶref
の位相θ（図２参照）が、０°≦θ≦３０°であるか３
０°＜θ≦６０°であるかを判別する点は、ＰＷＭモー
ド演算器８と同じである。
詳細に説明する。ＰＷＭモード演算器１８は、電圧指令
ベクトルＶrefの単位時間当たりの変化である時間変化
率が設定値以上である場合には、ｋ＝０．５として、第
３のモードをＰＷＭ発生回路１７に設定するためにｋ＝
０．５であることを示す信号をＰＷＭ発生回路７に出力
し、電圧指令ベクトルＶrefの単位時間当たりの変化で
ある時間変化率が設定値より小さい場合には、まず、第
１電圧ベクトルＶ1を基準とした電圧指令ベクトルＶref
の位相θ（図２参照）が、０°≦θ≦３０°であるか３
０°＜θ≦６０°であるかを判別する点は、ＰＷＭモー
ド演算器８と同じである。
【００３７】しかし、ＰＷＭモード演算器１８は、電圧
指令ベクトルＶrefの単位時間当たりの変化である時間
変化率が設定値より小さく、位相θが、０°≦θ≦３０
°である場合には、設定値とその設定値から時間変化率
を減算した時間との比と第１のモードの設定時間と第３
のモードの設定時間との比が等しくなるように、第１の
モードと、第３のモードとをＰＷＭ発生器７に設定す
る。
指令ベクトルＶrefの単位時間当たりの変化である時間
変化率が設定値より小さく、位相θが、０°≦θ≦３０
°である場合には、設定値とその設定値から時間変化率
を減算した時間との比と第１のモードの設定時間と第３
のモードの設定時間との比が等しくなるように、第１の
モードと、第３のモードとをＰＷＭ発生器７に設定す
る。
【００３８】例えば、電圧指令ベクトルＶrefの設定値
を１としたときに時間変化率が０．１であった場合に
は、ＰＷＭモード演算器１８は、零電圧ベクトルの発生
時間におけるｋ＝１が設定されている時間とｋ＝０．５
が設定されている時間との比は１：９となる。
を１としたときに時間変化率が０．１であった場合に
は、ＰＷＭモード演算器１８は、零電圧ベクトルの発生
時間におけるｋ＝１が設定されている時間とｋ＝０．５
が設定されている時間との比は１：９となる。
【００３９】また、ＰＷＭモード演算器１８は、位相θ
が３０°＜θ≦６０°である場合には、電圧指令ベクト
ルＶrefの設定値とその設定値から時間変化率を減算し
た時間との比と、第２のモードの設定時間と第３のモー
ドの設定時間との比が等しくなるように、第２のモード
と第３のモードとをＰＷＭ発生回路７に設定する。
が３０°＜θ≦６０°である場合には、電圧指令ベクト
ルＶrefの設定値とその設定値から時間変化率を減算し
た時間との比と、第２のモードの設定時間と第３のモー
ドの設定時間との比が等しくなるように、第２のモード
と第３のモードとをＰＷＭ発生回路７に設定する。
【００４０】前述のように、本実施形態のＰＷＭ制御コ
ンバータでは、ＰＷＭ発生回路１７は、現在、ＰＷＭ発
生回路１７に設定されているｋの値をＰＷＭモード演算
器１８に出力している。そのため、ＰＷＭモード演算器
１８は、前回設定したｋの値を把握して、次に設定すべ
きｋの値を速やかにＰＷＭ発生回路７に設定することが
できる。そのため、第１のモードと第３のモードとはど
ちらが先に設定されてもよい。
ンバータでは、ＰＷＭ発生回路１７は、現在、ＰＷＭ発
生回路１７に設定されているｋの値をＰＷＭモード演算
器１８に出力している。そのため、ＰＷＭモード演算器
１８は、前回設定したｋの値を把握して、次に設定すべ
きｋの値を速やかにＰＷＭ発生回路７に設定することが
できる。そのため、第１のモードと第３のモードとはど
ちらが先に設定されてもよい。
【００４１】（第３の実施形態）次に、本発明の第３の
実施形態のＰＷＭ制御インバータについて説明する。図
５は、本実施形態のＰＷＭ制御インバータの構成を示す
ブロック図である。
実施形態のＰＷＭ制御インバータについて説明する。図
５は、本実施形態のＰＷＭ制御インバータの構成を示す
ブロック図である。
【００４２】本実施形態のＰＷＭ制御インバータでは、
ＰＷＭモード演算器８の代わりに、ＰＷＭモード演算器
２８を備え、座標変換器１０と、電流制御器１１とを新
たに備えている点が、第１の実施形態のＰＷＭ制御イン
バータと異なっている。
ＰＷＭモード演算器８の代わりに、ＰＷＭモード演算器
２８を備え、座標変換器１０と、電流制御器１１とを新
たに備えている点が、第１の実施形態のＰＷＭ制御イン
バータと異なっている。
【００４３】ＰＷＭモード演算器２８は、電圧指令ベク
トルＶrefではなく、電流指令Ｉrefを入力し、電流指令
Ｉrefの時間変化率が設定値以上であるか否かでｋの値
を決定する点だけが、ＰＷＭモード演算器８と異なって
いる。
トルＶrefではなく、電流指令Ｉrefを入力し、電流指令
Ｉrefの時間変化率が設定値以上であるか否かでｋの値
を決定する点だけが、ＰＷＭモード演算器８と異なって
いる。
【００４４】座標変換器１０は、電流検出器３で検出し
た負荷４の３相に流れる交流電流を直流電流値に変換す
るものであり、電流制御器１１は、電流指令Ｉrefと座
標変換器１０から出力された直流電流値とが一致するよ
うに電流制御を行ない、ＰＷＭ発生回路７に電圧指令ベ
クトルＶrefを出力するものである。
た負荷４の３相に流れる交流電流を直流電流値に変換す
るものであり、電流制御器１１は、電流指令Ｉrefと座
標変換器１０から出力された直流電流値とが一致するよ
うに電流制御を行ない、ＰＷＭ発生回路７に電圧指令ベ
クトルＶrefを出力するものである。
【００４５】以上述べたように、ｋの値の設定は、電圧
指令ベクトルＶrefの時間変換率に基づいて行われても
よいし、電流指令Ｉrefの時間変化率に基づいて行われ
てもよい。また、ＰＷＭ制御インバータが速度指令に実
速度を追従させるように動作するフィードバック回路を
備え、速度制御も行なっている場合には、ｋの値の設定
は、速度指令の時間変化率に基づいて行われてもよい。
指令ベクトルＶrefの時間変換率に基づいて行われても
よいし、電流指令Ｉrefの時間変化率に基づいて行われ
てもよい。また、ＰＷＭ制御インバータが速度指令に実
速度を追従させるように動作するフィードバック回路を
備え、速度制御も行なっている場合には、ｋの値の設定
は、速度指令の時間変化率に基づいて行われてもよい。
【００４６】
【発明の効果】本発明のＰＷＭ制御インバータでは、第
１のモード、第２のモードおよび第３のモードに切り換
え可能なＰＷＭ発生回路を備えることによって、第１の
モード、第２のモードが設定されたときには２相変調方
式でＰＷＭ制御を行ない、第３のモードが設定されたと
きには３相変調方式でＰＷＭ制御を行なうことができる
ようになるため、スイッチング損失の低減化と、高制御
性能化との両方を実現することができる。即ち、本発明
は、高い制御性能が要求される過渡状態では３相変調Ｐ
ＷＭ制御に、制御性能を要求されない定常状態では２相
変調ＰＷＭ制御に連続的に可変するＰＷＭインバータを
実現できる。これによりスイッチング損失の低減と高い
制御性能を両立させることができる。
１のモード、第２のモードおよび第３のモードに切り換
え可能なＰＷＭ発生回路を備えることによって、第１の
モード、第２のモードが設定されたときには２相変調方
式でＰＷＭ制御を行ない、第３のモードが設定されたと
きには３相変調方式でＰＷＭ制御を行なうことができる
ようになるため、スイッチング損失の低減化と、高制御
性能化との両方を実現することができる。即ち、本発明
は、高い制御性能が要求される過渡状態では３相変調Ｐ
ＷＭ制御に、制御性能を要求されない定常状態では２相
変調ＰＷＭ制御に連続的に可変するＰＷＭインバータを
実現できる。これによりスイッチング損失の低減と高い
制御性能を両立させることができる。
【図１】本発明の第１の実施形態のＰＷＭ制御インバー
タの構成を示すブロック図である。
タの構成を示すブロック図である。
【図２】電圧指令ベクトルの位相を示す図である。
【図３】本実施形態のＰＷＭ制御インバータの動作をま
とめた表である。
とめた表である。
【図４】本発明の第２の実施形態のＰＷＭ制御インバー
タの構成を示すブロック図である。
タの構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第３の実施形態のＰＷＭ制御インバー
タの構成を示すブロック図である。
タの構成を示すブロック図である。
【図６】従来のＰＷＭ制御インバータの構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図７】空間ベクトル方式によるＰＷＭ指令の作成方法
を示すベクトル図である。
を示すベクトル図である。
１ 直流電源 ２ 相回路 ３ 電流検出器 ４ 負荷 ５ オンディレイ回路 ６ ドライブ回路 １０ 座標変換器 １１ 電流制御器 ７、１７、２７、１０７ ＰＷＭ発生回路 ８、１８、２８ ＰＷＭモード演算器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桐野 博士 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石２番１号 株式会社安川電機内 (72)発明者 寺田 隆昭 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石２番１号 株式会社安川電機内 Ｆターム(参考） 5H007 AA03 BB06 CA01 CB05 DB02 DC02 EA02 EA06 EA09 5H576 BB02 DD02 DD04 EE11 HB01 KK08 LL22
Claims (8)
- 【請求項１】 ダイオードが逆並列接続された２つの自
己消弧形パワーデバイスが直列に接続された回路であ
り、直流電源にそれぞれ並列に接続され、前記各自己消
弧形パワーデバイス間が３相負荷の各相にそれぞれ接続
され、前記各自己消弧形パワーデバイスのスイッチング
パターンであるＰＷＭ指令に基づいて前記各自消弧形パ
ワーデバイスがスイッチングされることによって３相負
荷を駆動する３つの相回路と、 ＰＷＭ周期毎に、上位装置から電圧指令ベクトルを入力
し、前記各相回路から前記３相負荷の各相に出力される
出力電圧の組み合せを要素とする８つの電圧ベクトルの
うち、２つの零電圧ベクトルすなわち第１の零電圧ベク
トルおよび第２の零電圧ベクトル以外の６つの電圧ベク
トルの中から、前記電圧指令ベクトルに隣接する２つの
隣接電圧ベクトルを選択し、前記電圧指令ベクトルを選
択された前記各隣接電圧ベクトルに分解した場合の前記
各隣接電圧ベクトルの成分比率を前記各隣接電圧ベクト
ルの出力時間の前記ＰＷＭ周期に対する比率として前記
各隣接電圧ベクトルの出力時間を決定し、前記ＰＷＭ周
期から前記各隣接電圧ベクトルの出力時間の和を減算し
た時間を前記２つの零電圧ベクトルの総出力時間として
決定し、前記各隣接電圧ベクトルおよび前記各零電圧ベ
クトルが、所定の順番で、決定された前記各出力時間だ
け出力されるような前記ＰＷＭ指令を生成するＰＷＭ発
生手段とを備えるＰＷＭ制御インバータにおいて、 前記ＰＷＭ発生手段は、前記各零電圧ベクトルのうち前
記第１の零電圧ベクトルのみ出力する第１のモードと、
前記各零電圧ベクトルのうち前記第２の零電圧ベクトル
のみ出力する第２のモードと、前記第１の零電圧ベクト
ルと前記第２の零電圧ベクトルとを出力時間が等しくな
るように出力する第３のモードとを設定できるようにし
たことを特徴とするＰＷＭ制御インバータ。 - 【請求項２】 前記電圧指令ベクトルの時間変化率が設
定値より小さい場合には前記ＰＷＭ発生手段を前記第１
のモードあるいは前記第２のモードに設定し、前記時間
変化率が設定値以上である場合には前記ＰＷＭ発生手段
を前記第３のモードに設定するＰＷＭモード演算手段を
さらに備える請求項１記載のＰＷＭ制御インバータ。 - 【請求項３】 前記電圧指令ベクトルの時間変化率が設
定値より小さい場合には、前記設定値と前記設定値から
前記時間変化率を減算した時間との比と前記第１のモー
ドあるいは前記第２のモードの設定時間と前記第３のモ
ードの設定時間との比が等しくなるように、前記第１の
モードあるいは前記第２のモードと、前記第３のモード
とを前記ＰＷＭ発生手段に設定し、前記時間変化率が設
定値以上である場合には前記ＰＷＭ発生手段に前記第３
のモードを設定するＰＷＭモード演算手段をさらに備え
る請求項１記載のＰＷＭ制御インバータ。 - 【請求項４】 前記３相負荷の各相に流れる交流電流を
検出する電流検出器と、 該電流検出器によって検出された交流電流を直流電流に
変換する座標変換器と、 上位装置から入力される電流指令と前記直流電流とが一
致するように、電流制御を行なって前記電流指令を出力
する電流制御手段と、 前記電流指令の時間変化率が設定値より小さい場合には
前記ＰＷＭ発生手段を前記第１のモードあるいは前記第
２のモードに設定し、前記時間変化率が設定値以上であ
る場合には前記ＰＷＭ発生手段を前記第３のモードに設
定するＰＷＭモード演算手段をさらに備える請求項１記
載のＰＷＭ制御インバータ。 - 【請求項５】 前記３相負荷の各相に流れる交流電流を
検出する電流検出器と、 該電流検出器によって検出された前記３相負荷の各相に
流れる交流電流を直流電流に変換する座標変換器と、 上位装置から入力される電流指令と前記直流電流とが一
致するように、電流制御を行なって前記電流指令ベクト
ルを出力する電流制御手段と、 前記電流指令の時間変化率が設定値より小さい場合に
は、前記設定値と前記設定値から前記時間変化率を減算
した時間との比と前記第１のモードあるいは前記第２の
モードの設定時間と前記第３のモードの設定時間との比
が等しくなるように、前記第１のモードあるいは前記第
２のモードと、前記第３のモードとを前記ＰＷＭ発生手
段に設定し、前記時間変化率が設定値以上である場合に
は前記ＰＷＭ発生手段に前記第３のモードを設定するＰ
ＷＭモード演算手段とをさらに備える請求項１記載のＰ
ＷＭ制御インバータ。 - 【請求項６】 上位装置から入力される速度指令に前記
３相負荷の実速度を追従させるように速度制御を行なう
フィードバック回路と、 前記速度指令の時間変化率が設定値より小さい場合には
前記ＰＷＭ発生手段を前記第１のモードあるいは前記第
２のモードに設定し、前記時間変化率が設定値以上であ
る場合には前記ＰＷＭ発生手段を前記第３のモードに設
定するＰＷＭモード演算手段をさらに備える請求項１記
載のＰＷＭ制御インバータ。 - 【請求項７】 上位装置から入力される速度指令に前記
３相負荷の実速度を追従させるように速度制御を行なう
フィードバック回路と、 前記速度指令の時間変化率が設定値より小さい場合に
は、前記設定値と前記設定値から前記時間変化率を減算
した時間との比と前記第１のモードあるいは前記第２の
モードの設定時間と前記第３のモードの設定時間との比
が等しくなるように、前記第１のモードあるいは前記第
２のモードと、前記第３のモードとを前記ＰＷＭ発生手
段に設定し、前記時間変化率が設定値以上である場合に
は前記ＰＷＭ発生手段に前記第３のモードを設定するＰ
ＷＭモード演算手段とをさらに備える請求項１記載のＰ
ＷＭ制御インバータ。 - 【請求項８】 ダイオードが逆並列接続された２つの自
己消弧形パワーデバイスが直列に接続された回路であ
り、直流電源にそれぞれ並列に接続され、前記各自己消
弧形パワーデバイス間が３相負荷の各相にそれぞれ接続
され、前記各自己消弧形パワーデバイスのスイッチング
パターンであるＰＷＭ指令に基づいて前記各自消弧形パ
ワーデバイスがスイッチングされることによって３相負
荷を駆動する３つの相回路と、 ＰＷＭ周期毎に上位装置から電圧指令ベクトルを入力
し、前記各相回路から前記負荷の各相に出力される出力
電圧の組み合せを要素とする８つの電圧ベクトルのう
ち、大きさが零である２つの零電圧ベクトルすなわち第
１の零電圧ベクトルおよび第２の零電圧ベクトル以外の
６つの電圧ベクトルのうち、前記電圧指令ベクトルを隣
接する２つの隣接電圧ベクトルに分解した場合の前記各
隣接電圧ベクトルの成分比率を前記各隣接電圧ベクトル
の出力時間の前記ＰＷＭ周期に対する比率として前記各
出力時間を決定し、前記ＰＷＭ周期から前記各隣接電圧
ベクトルの出力時間の和を減算した時間を前記２つの零
電圧ベクトルの総出力時間として決定し、前記２つの零
電圧ベクトルのうち前記第１の零電圧ベクトルのみ出力
する第１のモードと、前記２つの零電圧ベクトルのうち
前記第２の零電圧ベクトルのみ出力する第２のモード
と、前記第１の零電圧ベクトルと前記第２の零電圧ベク
トルとを出力時間が等しくなるように出力する第３のモ
ードとに設定可能であり、各モードのうち設定されたモ
ードに従って、前記各隣接電圧ベクトルおよび前記各零
電圧ベクトルが所定の順番で、決定された前記各出力時
間だけ出力されるような前記ＰＷＭ指令を生成するＰＷ
Ｍ発生手段とを備えるＰＷＭ制御インバータの制御方法
であって、 電圧指令ベクトルの時間変化率が設定値より小さい場合
には、前記ＰＷＭ発生手段を前記第１のモードあるいは
前記第２のモードに切り換え、前記時間変化率が設定値
以上である場合には、前記ＰＷＭ発生手段を前記第３の
モードに設定するＰＷＭ制御インバータの制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000317928A JP2002136152A (ja) | 2000-10-18 | 2000-10-18 | Ｐｗｍ制御インバータおよびその制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2000317928A JP2002136152A (ja) | 2000-10-18 | 2000-10-18 | Ｐｗｍ制御インバータおよびその制御方法 |
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|---|---|
| JP2002136152A true JP2002136152A (ja) | 2002-05-10 |
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| Country | Link |
|---|---|
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