JP2003274673A - Inverter apparatus and dead time compensation method thereof - Google Patents

Inverter apparatus and dead time compensation method thereof

Info

Publication number
JP2003274673A
JP2003274673A JP2002070975A JP2002070975A JP2003274673A JP 2003274673 A JP2003274673 A JP 2003274673A JP 2002070975 A JP2002070975 A JP 2002070975A JP 2002070975 A JP2002070975 A JP 2002070975A JP 2003274673 A JP2003274673 A JP 2003274673A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
voltage
dead time
current value
time compensation
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP2002070975A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Makoto Kawai
良 川合
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanken Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanken Electric 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 Sanken Electric Co Ltd filed Critical Sanken Electric Co Ltd
Priority to JP2002070975A priority Critical patent/JP2003274673A/en
Priority to CNB031204279A priority patent/CN1307779C/en
Publication of JP2003274673A publication Critical patent/JP2003274673A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To set an appropriate amount of dead time compensation to prevent erroneous compensation. <P>SOLUTION: A control unit 17 compares a current value detected by U- and V-phase current detectors 13 and 14 with a preset threshold. When the current value becomes a set threshold or less based on the switching speed of transistors Q1 to Q6, the control unit 17 reduces the amount of dead time compensation based on the detected current value. When the current value becomes a set threshold or less based on the detection accuracy of an output current, the control unit 17 increases a reduction rate in the amount of dead time compensation. Additionally, when the detected current value becomes so small to the extent that whether it is positive or negative cannot be discriminated, the amount of dead time compensation is set to 0. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、インバータ装置及
びそのデッドタイム補償方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inverter device and its dead time compensation method.

【0002】[0002]

【従来の技術】インバータ装置は、印加されたDCリン
ク電圧を交流電圧に変換する装置であり、特に誘導電動
機の駆動用として利用される。
2. Description of the Related Art An inverter device is a device for converting an applied DC link voltage into an AC voltage, and is used especially for driving an induction motor.

【0003】従来の電圧型(VVVF)のインバータ装
置の構成を図5に示す。インバータ装置の電圧変換部5
1は、スイッチS1〜S4を備える。印加されたDCリ
ンク電圧を交流電圧に変換するため、まず、スイッチS
2,S3をオフしておいてスイッチS1,S4をオンす
る。次のタイミングでスイッチS1,S4をオフしてス
イッチS2,S3をオンすると、交流電圧が生成され、
負荷52に、図6に示すような交流電流が流れる。
FIG. 5 shows the configuration of a conventional voltage type (VVVF) inverter device. Inverter device voltage converter 5
1 includes switches S1 to S4. In order to convert the applied DC link voltage into an AC voltage, first the switch S
After turning off S2 and S3, the switches S1 and S4 are turned on. When the switches S1 and S4 are turned off and the switches S2 and S3 are turned on at the next timing, an AC voltage is generated,
An alternating current as shown in FIG. 6 flows through the load 52.

【0004】電圧型インバータでは、スイッチS1とS
2、あるいはスイッチS3とS4との電流路で上下短絡
を防止するため、図7に示すように、デッドタイムTd
が設けられる。このデッドタイムをどのような条件にお
いても確保できるようにするため、デッドタイム補償を
行う必要がある。
In the voltage type inverter, the switches S1 and S
2, or in order to prevent vertical short circuit in the current path between the switches S3 and S4, as shown in FIG.
Is provided. In order to ensure this dead time under any condition, it is necessary to perform dead time compensation.

【0005】デッドタイム補償には、インバータ装置の
出力電圧を検出し、検出した出力電圧に基づいて電圧指
令信号のデッドタイムを補償する方法と、インバータ装
置の出力電流を検出し、その出力電流の符号に基づいて
電圧指令信号のデッドタイムを補償する方法と、があ
る。
For the dead time compensation, a method of detecting the output voltage of the inverter device and compensating for the dead time of the voltage command signal based on the detected output voltage, and a method of detecting the output current of the inverter device and measuring the output current There is a method of compensating for the dead time of the voltage command signal based on the sign.

【0006】この2つの方法を比較すると、前者の方法
では、新たに電圧検出器を設けなければならない。これ
に対し、後者の方法によれば、インバータ装置に設けら
れている電流検出器を利用することができる。従って、
コスト面や省スペースの面を考慮すると、後者の方法を
用いるのが好ましい。
Comparing these two methods, the former method requires a new voltage detector. On the other hand, according to the latter method, the current detector provided in the inverter device can be used. Therefore,
Considering cost and space saving, the latter method is preferably used.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、後者のデッド
タイム補償方法では、出力電流が小さくなるとその正負
の判定が難しくなり、誤った補償をしてしまうおそれが
ある。誤った補償をすると、インバータ装置の出力周波
数が50Hzでは、誤補償しても電圧低下は少ないが、
特に、1〜5Hz程度になってパルス幅が狭くなった場
合、電流波形にひずみが生じ、電圧低下の原因ともな
る。
However, in the latter dead time compensation method, if the output current becomes small, it becomes difficult to determine whether the output current is positive or negative, and there is a risk of incorrect compensation. If incorrect compensation is performed and the output frequency of the inverter device is 50 Hz, the voltage drop will be small even if incorrect compensation is performed.
In particular, when the pulse width becomes narrow at about 1 to 5 Hz, the current waveform is distorted, which causes a voltage drop.

【0008】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、簡単な方法により誤補償を防止する
ことが可能なインバータ装置及びそのデッドタイム補償
方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object thereof is to provide an inverter device capable of preventing erroneous compensation by a simple method and a dead time compensation method thereof. To do.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明の第1の観点に係るインバータ装置は、直列
に接続されて直流電圧が印加されるスイッチング素子を
備えて構成され、前記各スイッチング素子が制御信号に
基づいてそれぞれオン、オフすることにより、前記直流
電圧を交流電圧に変換する電圧変換部と、前記直列に接
続されたスイッチング素子の同時オンによる短絡防止の
ために設けられたデッドタイムを補償するためのデッド
タイム補償量を、前記電圧変換部の出力電流の電流値に
基づいて設定し、デッドタイム補償をした制御信号を前
記電圧変換部に供給する制御部と、を備えたものであ
る。
In order to achieve this object, an inverter device according to a first aspect of the present invention comprises switching elements connected in series and to which a DC voltage is applied. A switching element is provided for preventing a short circuit due to simultaneous turn-on of the voltage conversion section that converts the DC voltage into an AC voltage by turning on and off based on a control signal, and the switching elements connected in series. A control unit that sets a dead time compensation amount for compensating the dead time based on the current value of the output current of the voltage conversion unit and supplies a control signal with the dead time compensation to the voltage conversion unit. It is a thing.

【0010】前記制御部は、前記電圧変換部の出力電流
の電流値を、前記スイッチング素子のスイッチング速度
に基づいて予め設定された閾値と比較し、前記出力電流
の電流値が閾値以下か否かを判定する判定手段と、前記
出力電流の電流値が閾値以下と前記判定手段が判定した
場合、デッドタイム補償量を、前記出力電流の電流値に
基づいて低減する補償量低減手段と、を備えるようにし
てもよい。
The control unit compares the current value of the output current of the voltage conversion unit with a threshold value preset based on the switching speed of the switching element, and determines whether the current value of the output current is less than or equal to the threshold value. And a compensation amount reduction unit that reduces the dead time compensation amount based on the current value of the output current when the determination unit determines that the current value of the output current is less than or equal to a threshold value. You may do it.

【0011】前記判定手段は、前記電圧変換部の出力電
流の電流値を、当該電流値の検出精度に応じて予め設定
された閾値と比較し、前記出力電流の電流値が閾値以下
か否かを判定し、前記補償量低減手段は、前記出力電流
の電流値が、検出精度に応じて設定された閾値以下と前
記判定手段が判定した場合、前記出力電流の電流値に基
づいてデッドタイム補償量を低減する低減率を大きくす
るように構成されるようにしてもよい。
The determination means compares the current value of the output current of the voltage conversion unit with a threshold value preset according to the detection accuracy of the current value, and determines whether the current value of the output current is less than or equal to the threshold value. If the determination means determines that the current value of the output current is less than or equal to a threshold value set according to the detection accuracy, the compensation amount reducing means determines the dead time based on the current value of the output current. It may be configured to increase the reduction rate for reducing the amount.

【0012】本発明の第2の観点に係るインバータ装置
のデッドタイム補償方法は、直列に接続された直流電圧
が印加されるスイッチング素子を備えて構成され、前記
スイッチング素子が制御信号に基づいてオン、オフする
ことにより、前記直流電圧を交流電圧に変換する電圧変
換部を備えたインバータ装置において、前記直列に接続
されたスイッチング素子の同時オンによる短絡防止のた
めに設けられたデッドタイムを前記電圧変換部の出力電
流の電流値に基づいて設定するステップと、前記デッド
タイム補償をした制御信号を、前記電圧変換部に供給す
るステップと、を備えたものである。
A method of compensating for dead time of an inverter device according to a second aspect of the present invention comprises a switching element connected in series, to which a DC voltage is applied, and the switching element is turned on based on a control signal. , In an inverter device including a voltage conversion unit that converts the DC voltage into an AC voltage by turning it off, the dead time provided for preventing a short circuit due to simultaneous turning on of the switching elements connected in series is set to the voltage. The method further comprises: a step of setting based on a current value of an output current of the conversion section; and a step of supplying the dead-time-compensated control signal to the voltage conversion section.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
インバータ装置を図面を参照して説明する。本実施の形
態に係るインバータ装置の構成を図1に示す。本実施の
形態に係るインバータ装置は、出力電圧が方形波となる
電圧型インバータであって、直流平滑コンデンサ11
と、電圧変換部12と、U相電流検出器13と、V相電
流検出器14と、回転子位置検出器15と、DCリンク
電圧検出器16と、制御部17と、を備えて構成されて
いる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, an inverter device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The configuration of the inverter device according to the present embodiment is shown in FIG. The inverter device according to the present embodiment is a voltage type inverter in which the output voltage is a square wave, and the DC smoothing capacitor 11
A voltage converter 12, a U-phase current detector 13, a V-phase current detector 14, a rotor position detector 15, a DC link voltage detector 16, and a controller 17. ing.

【0014】直流平滑コンデンサ11は、直流電源18
の直流電圧を平滑化するためのものである。
The DC smoothing capacitor 11 includes a DC power source 18
This is for smoothing the DC voltage of.

【0015】電圧変換部12は、直流平滑コンデンサ1
1が平滑化したDCリンク電圧を、制御部17から供給
された電圧指令値に基づいて交流電圧に変換するもので
あり、トランジスタQ1〜Q6と、ダイオードD1〜D
6と、を備えている。
The voltage conversion unit 12 includes a DC smoothing capacitor 1
1 converts the smoothed DC link voltage into an AC voltage based on the voltage command value supplied from the control unit 17, and includes transistors Q1 to Q6 and diodes D1 to D1.
6 and 6 are provided.

【0016】トランジスタQ1〜Q6は、制御部17か
ら供給されたパルス信号に基づいてスイッチングするス
イッチング素子であり、このトランジスタQ1〜Q6に
は、例えば、IGBT(Injection Enhanced Gate Tran
sistor)が用いられる。
The transistors Q1 to Q6 are switching elements that switch based on the pulse signal supplied from the control unit 17, and the transistors Q1 to Q6 are provided with, for example, an IGBT (Injection Enhanced Gate Transistor).
sistor) is used.

【0017】トランジスタQ1、Q3,Q5のコレクタ
は、直流平滑コンデンサ11の正極に接続されている。
トランジスタQ2,Q4,Q6のコレクタは、それぞれ
トランジスタQ1,Q3,Q5のエミッタに接続され、
エミッタは、それぞれ、直流平滑コンデンサ11の負極
に接続される。
The collectors of the transistors Q1, Q3 and Q5 are connected to the positive electrode of the DC smoothing capacitor 11.
The collectors of the transistors Q2, Q4, Q6 are connected to the emitters of the transistors Q1, Q3, Q5, respectively.
The emitters are connected to the negative electrode of the DC smoothing capacitor 11, respectively.

【0018】トランジスタQ1のエミッタとトランジス
タQ2のコレクタとの接続点には、誘導電動機(図中、
「IM」と記す。)19のU相巻線が接続され、トラン
ジスタQ3のエミッタとトランジスタQ4のコレクタと
の接続点には、V相巻線が接続され、トランジスタQ5
のエミッタとトランジスタQ6のコレクタとの接続点に
は、W相巻線が接続される。そして、トランジスタQ1
〜Q6は、制御信号としての電圧指令信号がトランジス
タQ1〜Q6の各ゲートに供給されてオン、オフする。
At the connection point between the emitter of the transistor Q1 and the collector of the transistor Q2, an induction motor (in the figure,
Write as "IM". ) 19 U-phase windings are connected, and a V-phase winding is connected to the connection point between the emitter of the transistor Q3 and the collector of the transistor Q4.
A W-phase winding is connected to a connection point between the emitter of the and the collector of the transistor Q6. And the transistor Q1
The voltage command signals as control signals are supplied to the gates of the transistors Q1 to Q6 to turn them on and off.

【0019】ダイオードD1〜D6は、トランジスタQ
1〜Q6がターンオフした場合に出力電流を転流させる
ためのダイオードである。ダイオードD1〜D6のカソ
ードは、ぞれぞれ、トランジスタQ1〜Q6のコレクタ
に接続され、アノードは、それぞれ、トランジスタQ1
〜Q6のエミッタに接続されている。電圧変換部12
は、変換した交流電圧を3相の誘導電動機19に印加す
る。
The diodes D1 to D6 are transistors Q
It is a diode for diverting the output current when 1 to Q6 are turned off. The cathodes of the diodes D1 to D6 are connected to the collectors of the transistors Q1 to Q6, respectively, and the anodes thereof are respectively connected to the transistor Q1.
Are connected to the emitters of Q6. Voltage converter 12
Applies the converted AC voltage to the three-phase induction motor 19.

【0020】U相電流検出器13、V相電流検出器14
は、それぞれ誘導電動機19のU相、W相の一次巻線
(固定子巻線)に供給される出力電流の電流値iu、iw
をそれぞれ検出する。
U-phase current detector 13 and V-phase current detector 14
Are the current values iu and iw of the output currents supplied to the U-phase and W-phase primary windings (stator windings) of the induction motor 19, respectively.
Respectively detected.

【0021】回転子位置検出器15は、誘導電動機19
の固定子の巻線軸(例えば、U相の巻線軸を基準軸とす
る。)に対する回転子軸の回転角を検出する。
The rotor position detector 15 includes an induction motor 19
The rotation angle of the rotor shaft with respect to the stator winding shaft (for example, the U-phase winding shaft is used as a reference shaft) is detected.

【0022】DCリンク電圧検出器16は、直流平滑コ
ンデンサ11が平滑化した直流電圧の電圧値Vdcを検出
するものである。
The DC link voltage detector 16 detects the voltage value Vdc of the DC voltage smoothed by the DC smoothing capacitor 11.

【0023】制御部17は、U相電流検出器13、V相
電流検出器14から、それぞれ電流値iu,ivを取得
し、取得した電流値iu,ivに基づいて電圧変換部12
を制御する。尚、本実施の形態では、制御方法としてベ
クトル制御を用いるものとし、制御部17は、パルス信
号としての電圧指令信号Tst(u),Tst(v),Tst(w)を生
成し、電圧変換部12に出力する。
The control unit 17 acquires current values iu and iv from the U-phase current detector 13 and the V-phase current detector 14, respectively, and the voltage conversion unit 12 based on the acquired current values iu and iv.
To control. In the present embodiment, vector control is used as the control method, and the control unit 17 generates the voltage command signals Tst (u), Tst (v), Tst (w) as pulse signals and converts the voltage. Output to the unit 12.

【0024】また、制御部17は、検出電流の電流値に
応じたデッドタイム補償量Tdcomを求め、デッドタイム
補償量Tdcomに基づいて電圧指令信号Tst(u),Tst(v),
Tst(w)のデッドタイム補償を行う。このようなデッド
タイム補償を行うため、検出電流の電流値に閾値Iref
(A)、Iref(B)、Iref(C)が設けられる。
Further, the control unit 17 obtains the dead time compensation amount Tdcom corresponding to the current value of the detected current, and based on the dead time compensation amount Tdcom, the voltage command signals Tst (u), Tst (v),
Dead time compensation of Tst (w) is performed. In order to perform such dead time compensation, the threshold value Iref is added to the current value of the detected current.
(A), Iref (B), and Iref (C) are provided.

【0025】閾値Iref(A)は、出力電流の検出精度に基
づいて設定された電流値であり、例えば、定格電流の1
0%程度に設定される。閾値Iref(B)は、トランジスタ
Q1〜Q6のスイッチング速度に基づいて設定された閾
値であり、例えば、定格電流の20%程度に設定され
る。Iref(C)は、デッドタイム補償の補償量を0にする
か否かを判別するための閾値であり、例えば、定格電流
の5%程度に設定される。
The threshold value Iref (A) is a current value set on the basis of the detection accuracy of the output current.
It is set to about 0%. The threshold Iref (B) is a threshold set based on the switching speed of the transistors Q1 to Q6, and is set to, for example, about 20% of the rated current. Iref (C) is a threshold value for determining whether or not the compensation amount for dead time compensation is set to 0, and is set to, for example, about 5% of the rated current.

【0026】制御部17は、メモリを備え、このメモリ
に、閾値Iref(A)、Iref(B)、Iref(C)を予め記憶す
る。また、デッドタイム補償の演算に必要な定数等もこ
のメモリに記憶される。
The control unit 17 has a memory, and the threshold values Iref (A), Iref (B), and Iref (C) are stored in this memory in advance. Further, constants and the like necessary for calculation of dead time compensation are also stored in this memory.

【0027】次に本実施の形態に係るインバータ装置の
動作を説明する。直流平滑コンデンサ11は、直流電源
18の直流電圧を平滑化する。電圧変換部12のトラン
ジスタQ1〜Q6には、直流平滑コンデンサ11によっ
て平滑化されたDCリンク電圧が印加される。DCリン
ク電圧検出器16は、このDCリンク電圧の電圧値Vdc
を検出する。
Next, the operation of the inverter device according to the present embodiment will be described. The DC smoothing capacitor 11 smoothes the DC voltage of the DC power supply 18. The DC link voltage smoothed by the DC smoothing capacitor 11 is applied to the transistors Q1 to Q6 of the voltage conversion unit 12. The DC link voltage detector 16 determines the voltage value Vdc of this DC link voltage.
To detect.

【0028】トランジスタQ1〜Q6がオン、オフする
ことによって交流電圧が生成され、誘導電動機19の
U,V相、W相の各巻線に電流が流れる。U相電流検出
器13、V相電流検出器14は、それぞれ、誘導電動機
19のU,V相の各巻線に流れる電流の電流値iu,iv
を検出する。
An alternating voltage is generated by turning on and off the transistors Q1 to Q6, and a current flows through each winding of the induction motor 19 in the U, V and W phases. The U-phase current detector 13 and the V-phase current detector 14 have current values iu and iv of the currents flowing through the U- and V-phase windings of the induction motor 19, respectively.
To detect.

【0029】制御部17は、ベクトル制御に基づいて電
圧指令信号Tst(u),Tst(v),Tst(w)を生成する。
The control unit 17 generates the voltage command signals Tst (u), Tst (v) and Tst (w) based on the vector control.

【0030】この動作を図2のフローチャートに基づい
て説明する。制御部17は、電流値iu,ivを、それぞ
れ、U相電流検出器13、V相電流検出器14から取得
する(ステップS11)。尚、W相の電流iwの電流値
は、三相平衡という条件に基づいて電流値iuとV相電
流値ivとから算出される。
This operation will be described with reference to the flowchart of FIG. The controller 17 acquires the current values iu and iv from the U-phase current detector 13 and the V-phase current detector 14, respectively (step S11). The current value of the W-phase current iw is calculated from the current value iu and the V-phase current value iv based on the condition of three-phase equilibrium.

【0031】制御部17は、回転子位置を回転子位置検
出器15から取得する(ステップS12)。制御部17
は、固定子軸を観測座標とする静止座標系の電流値i
u,iv,iwを、回転子位置を用いて、回転子軸を観測
座標とする回転座標系への座標変換を行い、励磁電流値
idとトルク電流値iqとを求める(ステップS13)。
The controller 17 acquires the rotor position from the rotor position detector 15 (step S12). Control unit 17
Is the current value i in the stationary coordinate system with the stator axis as the observation coordinate.
Coordinate conversion of u, iv, and iw is performed using the rotor position into a rotating coordinate system having the rotor axis as the observation coordinate, and the exciting current value id and the torque current value iq are obtained (step S13).

【0032】制御部17は、励磁電流の電流指令値id*
とトルク電流の電流指令値iq*とを取得する(ステップ
S14)。
The controller 17 controls the current command value id * of the exciting current.
And the current command value iq * of the torque current are acquired (step S14).

【0033】制御部17は、励磁電流の電流指令値id*
と励磁電流値idとの偏差edと、トルク電流の電流指令
値iq*とトルク電流値iqとの偏差eqと、を求め、求め
た偏差ed、eqのPI(比例積分)演算等を行い、それ
ぞれ偏差ed、eqが零となるような電圧指令値vd*、v
q*を求める(ステップS15)。
The control unit 17 controls the current command value id * of the exciting current.
And the exciting current value id, and the deviation eq between the torque current value iq * and the torque current value iq are calculated, and PI (proportional integral) calculation of the calculated deviations ed and eq is performed. Voltage command values vd *, v such that the deviations ed, eq are zero respectively
Find q * (step S15).

【0034】制御部17は、求めた電圧指令値vd*、v
q*を、回転子位置に基づいて静止座標系における三相電
圧指令値vu*,vv*,vw*を求める(ステップS16)。
制御部17は、求めた三相電圧指令値vu*,vv*,vw*に
基づいてパルス信号としての電圧指令信号Tst(u),Ts
t(v),Tst(w)を生成する(ステップS17)。
The control unit 17 controls the obtained voltage command values vd *, vd.
From q *, three-phase voltage command values vu *, vv *, vw * in the stationary coordinate system are obtained based on the rotor position (step S16).
The control unit 17 controls the voltage command signals Tst (u) and Ts as pulse signals based on the obtained three-phase voltage command values vu *, vv *, vw *.
t (v) and Tst (w) are generated (step S17).

【0035】制御部17は、生成した電圧指令信号Tst
(u),Tst(v),Tst(w)のデッドタイム補償を行う(ス
テップS18)。
The controller 17 controls the generated voltage command signal Tst.
Dead time compensation of (u), Tst (v), and Tst (w) is performed (step S18).

【0036】このデッドタイム補償を図3に基づいて説
明する。Iref(B)<Imの区間IVでは、電流値Imを正確
に検出できる区間であり、デッドタイム補償量Tdcomを
一定値(kded)とする。
This dead time compensation will be described with reference to FIG. In the section IV where Iref (B) <Im, the current value Im can be accurately detected, and the dead time compensation amount Tdcom is set to a constant value (kded).

【0037】Iref(A)<Im≦Iref(B)の区間IIIでは、
デッドタイム補償量をkdedで一定とすると、電流値Im
が小さくなるに従ってデッドタイム補償が過度になって
しまう。このため、この区間IIIでは、電流値Imに従っ
てデッドタイム補償量Tdcomを低減する。
In the section III of Iref (A) <Im ≦ Iref (B),
If the dead time compensation amount is constant at kded, the current value Im
As becomes smaller, the dead time compensation becomes excessive. Therefore, in this section III, the dead time compensation amount Tdcom is reduced according to the current value Im.

【0038】この区間IIIでのデッドタイム補償量Tdco
mは、次の式(1)に基づいて求められる。
Dead time compensation amount Tdco in this section III
m is calculated based on the following equation (1).

【数1】 ・・・(1)[Equation 1] ... (1)

【0039】Iref(C)<Im≦Iref(A)の区間IIでは、
電流値Imがさらに小さくなり、電圧降下も小さくなる
ため、式(1)に基づいてデッドタイム補償量Tdcomを
設定すると過補償となってインバータ装置の出力電圧と
出力電流とに歪みが生ずるおそれがある。従って、区間
IIでは、デッドタイム補償量Tdcomを、電流値Imが小
さくなるに従って、その低減率をさらに大きくする。
In the section II of Iref (C) <Im ≦ Iref (A),
Since the current value Im is further reduced and the voltage drop is also reduced, if the dead time compensation amount Tdcom is set based on the equation (1), overcompensation may occur and distortion may occur in the output voltage and the output current of the inverter device. is there. Therefore, the section
In II, the reduction rate of the dead time compensation amount Tdcom is further increased as the current value Im becomes smaller.

【0040】この区間IIでのデッドタイム補償量Tdcom
は、次の式(2)に基づいて求められる。
Dead time compensation amount Tdcom in this section II
Is calculated based on the following equation (2).

【数2】 ・・・(2)[Equation 2] ... (2)

【0041】0<Im≦Iref(C)の区間Iでは、U相電
流検出器13、V相電流検出器14等の検出精度によっ
て、電流の正負判定も難しくなり、Tdcom>0とする
と、誤補償してしまい、インバータ装置の出力電圧と出
力電流とに歪みが生ずる。そこで、この区間Iではデッ
ドタイム補償量Tdcomを0とする。
In the section I of 0 <Im ≦ Iref (C), it is difficult to determine the positive / negative of the current due to the detection accuracy of the U-phase current detector 13, the V-phase current detector 14, etc., and if Tdcom> 0, it becomes erroneous. Compensation is caused and distortion occurs in the output voltage and output current of the inverter device. Therefore, the dead time compensation amount Tdcom is set to 0 in this section I.

【0042】制御部17は、このようにデッドタイム補
償量Tdcomを設定し、デッドタイム補償を行う。この動
作を図4のフローチャートに基づいて説明する。尚、デ
ッドタイム補償の動作は、U相、V相、W相で共通なの
で、ここでは、U相のみのデッドタイム補償について説
明する。
The control unit 17 sets the dead time compensation amount Tdcom in this way and performs dead time compensation. This operation will be described based on the flowchart of FIG. Since the dead time compensation operation is common to the U phase, V phase, and W phase, the dead time compensation for only the U phase will be described here.

【0043】制御部17は、検出された電流値Imを取
得する(ステップS21)。電流値Imは、U相電流検
出器13、V相電流検出器14によって検出されたイン
バータ装置の出力電流の電流値である。
The control section 17 acquires the detected current value Im (step S21). The current value Im is the current value of the output current of the inverter device detected by the U-phase current detector 13 and the V-phase current detector 14.

【0044】制御部17は、電流値Imと各閾値Iref
(A),Iref(B),Iref(C)とを比較する(ステップS2
2)。
The control unit 17 controls the current value Im and each threshold value Iref.
(A), Iref (B), and Iref (C) are compared (step S2
2).

【0045】制御部17は、電流値Imが閾値Iref(C)
以下(0<Im≦Iref(C))であるか否かを判定する
(ステップS23)。
The control unit 17 determines that the current value Im is the threshold value Iref (C).
It is then determined whether or not (0 <Im ≦ Iref (C)) (step S23).

【0046】電流値Imが閾値Iref(C)以下であると判
定した場合(ステップS23においてYes)、制御部
17は、デッドタイム補償量Tdcomに0をセットする
(ステップS24)。
When it is determined that the current value Im is less than or equal to the threshold value Iref (C) (Yes in step S23), the control unit 17 sets the dead time compensation amount Tdcom to 0 (step S24).

【0047】制御部17は、電圧指令信号Tstのパルス
幅tstに、デッドタイム補償量Tdcomとして0を加算す
る(ステップS25)。
The control unit 17 adds 0 as the dead time compensation amount Tdcom to the pulse width tst of the voltage command signal Tst (step S25).

【0048】次に、電流値Imが閾値Iref(C)を超えて
いると判定した場合(ステップS23においてNo)、
制御部17は、電流値Imが閾値Iref(A)以下(Im≦I
ref(A))であるか否かを判定する(ステップS26)。
Next, when it is determined that the current value Im exceeds the threshold value Iref (C) (No in step S23),
The control unit 17 determines that the current value Im is equal to or less than the threshold value Iref (A) (Im ≦ I
ref (A)) is determined (step S26).

【0049】電流値Imが閾値Iref(A)以下であると判
定した場合(ステップS26においてYes)、制御部
17は、式(2)に基づいてデッドタイム補償量Tdcom
を算出する(ステップS27)。
When it is determined that the current value Im is less than or equal to the threshold value Iref (A) (Yes in step S26), the control unit 17 determines the dead time compensation amount Tdcom based on the equation (2).
Is calculated (step S27).

【0050】制御部17は、デッドタイム補償量Tdcom
を算出すると、電流値Imの符号判定を行う(ステップ
S28)。
The control unit 17 controls the dead time compensation amount Tdcom.
When calculated, the sign of the current value Im is determined (step S28).

【0051】電流値Imの符号Tsgnが正の場合(ステッ
プS28においてYes)、上アーム(トランジスタQ
1,Q3,Q5)の電圧指令信号Tstのデッドタイム補
償なので、制御部17は、電圧指令信号Tstのパルス幅
tstから、式(2)に基づいて算出したデッドタイム補
償量Tdcomを減算する(ステップS29)。
When the sign Tsgn of the current value Im is positive (Yes in step S28), the upper arm (transistor Q)
1, Q3, Q5) for dead time compensation of the voltage command signal Tst, the control unit 17 subtracts the dead time compensation amount Tdcom calculated based on the equation (2) from the pulse width tst of the voltage command signal Tst ( Step S29).

【0052】電流値Imの符号Tsgnが負の場合(ステッ
プS28においてNo)、下アーム(トランジスタQ
2,Q4,Q6)の電圧指令信号Tstのデッドタイム補
償なので、制御部17は、電圧指令信号Tstのパルス幅
tstに、式(2)に基づいて算出したデッドタイム補償
量Tdcomを加算する(ステップS30)。
When the sign Tsgn of the current value Im is negative (No in step S28), the lower arm (transistor Q)
2, Q4, Q6) is dead time compensation of the voltage command signal Tst, the control unit 17 adds the dead time compensation amount Tdcom calculated based on the equation (2) to the pulse width tst of the voltage command signal Tst ( Step S30).

【0053】次に、電流値Imが閾値Iref(A)を超えて
いると判定した場合(ステップS26においてNo)、
制御部17は、電流値Imが閾値Iref(B)以下か否かを
判定する(ステップS31)。
Next, when it is determined that the current value Im exceeds the threshold value Iref (A) (No in step S26),
The control unit 17 determines whether or not the current value Im is equal to or less than the threshold value Iref (B) (step S31).

【0054】電流値Imが閾値Iref(B)以下と判定した
場合(ステップS31においてYes)、制御部17
は、式(1)に基づいてデッドタイム補償量Tdcomを算
出する(ステップS32)。
When it is determined that the current value Im is less than or equal to the threshold value Iref (B) (Yes in step S31), the controller 17
Calculates the dead time compensation amount Tdcom based on the equation (1) (step S32).

【0055】そして、制御部17は、電流値Imの符号
Tsgnが正の場合は電圧指令信号Tstのパルス幅tstか
ら、式(1)に基づいて算出したデッドタイム補償量T
dcomを減算し、符号Tsgnが負の場合、電圧指令信号Ts
tのパルス幅tstに、式(1)に基づいて算出したデッ
ドタイム補償量Tdcomを加算する(ステップS28〜S
30)。
Then, when the sign Tsgn of the current value Im is positive, the controller 17 calculates the dead time compensation amount T calculated based on the equation (1) from the pulse width tst of the voltage command signal Tst.
When dcom is subtracted and the sign Tsgn is negative, the voltage command signal Ts
The dead time compensation amount Tdcom calculated based on equation (1) is added to the pulse width tst of t (steps S28 to S28).
30).

【0056】次に、電流値Imが閾値Iref(B)を超えて
いると判定した場合(ステップS31においてNo)、
制御部17は、デッドタイム補償量Tdcomに一定値kde
d1をセットする(ステップS33)。
Next, when it is determined that the current value Im exceeds the threshold value Iref (B) (No in step S31),
The control unit 17 sets a constant value kde for the dead time compensation amount Tdcom.
d1 is set (step S33).

【0057】そして、制御部17は、電流値Imの符号
Tsgnが正の場合は電圧指令信号Tstのパルス幅tstか
ら、このデッドタイム補償量Tdcomを減算し、符号Tsg
nが負の場合、電圧指令信号Tstのパルス幅tstに、こ
のデッドタイム補償量Tdcomを加算する(ステップS2
8〜S30)。
When the sign Tsgn of the current value Im is positive, the controller 17 subtracts this dead time compensation amount Tdcom from the pulse width tst of the voltage command signal Tst, and the sign Tsg.
If n is negative, the dead time compensation amount Tdcom is added to the pulse width tst of the voltage command signal Tst (step S2).
8 to S30).

【0058】制御部17は、このようにしてデッドタイ
ム補償が行われた電圧指令信号Tst(u),Tst(v),Tst
(w)を、電圧変換部12のトランジスタQ1〜Q6のベ
ースに出力する。
The controller 17 controls the voltage command signals Tst (u), Tst (v), Tst for which the dead time compensation has been performed in this way.
(w) is output to the bases of the transistors Q1 to Q6 of the voltage conversion unit 12.

【0059】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、出力電流の電流値に基づいてデッドタイム補償量を
設定するようにしたので、インバータ装置の出力電流に
応じて簡単な演算により最適なデッドタイム補償を行う
ことができる。
As described above, according to the present embodiment, the dead time compensation amount is set based on the current value of the output current. Therefore, the dead time compensation amount is optimized by a simple calculation according to the output current of the inverter device. Dead time compensation can be performed.

【0060】従って、インバータ装置の出力周波数が1
〜5Hz程度になってパルス幅が狭くなった場合でも、
電流波形にひずみが生ずるのを防止することができ、電
圧を維持できる。そして、これにより、特に誘導電動機
19の低周波駆動時の駆動性能を向上させることがで
き、インバータ装置の小型化、低コストを実現できる。
Therefore, the output frequency of the inverter device is 1
Even if the pulse width becomes narrower at about 5 Hz,
The current waveform can be prevented from being distorted, and the voltage can be maintained. Then, this can improve the driving performance particularly when the induction motor 19 is driven at a low frequency, and can realize the downsizing and cost reduction of the inverter device.

【0061】尚、本発明を実施するにあたっては、種々
の形態が考えられ、上記実施の形態に限られるものでは
ない。例えば、閾値Iref(A)、Iref(B)、Iref(C)は、
本実施の形態のような値に限定されるものではなく、ノ
イズ、スイッチング素子等のスイッチング速度、U相電
流検出器13、V相電流検出器14の検出精度等に応じ
て適宜、設定することができる。
Various modes are conceivable for carrying out the present invention, and the present invention is not limited to the above-described modes. For example, the thresholds Iref (A), Iref (B), Iref (C) are
The values are not limited to those in this embodiment, and may be set as appropriate according to noise, switching speed of switching elements and the like, detection accuracy of the U-phase current detector 13, the V-phase current detector 14, and the like. You can

【0062】また、電圧変換部12のトランジスタQ1
〜Q6には、電力容量に応じてバイポーラトランジス
タ、FET(電界効果トランジスタ)、サイリスタ等を
使用することができる。
Further, the transistor Q1 of the voltage conversion unit 12
A bipolar transistor, a FET (field effect transistor), a thyristor or the like can be used for Q6 depending on the power capacity.

【0063】また、誘導電動機19は3相のものだけで
なく、2相のものであってもよいし、あるいは3相を超
える多相のものであってもよい。さらに誘導電動機では
なく、同期電動機を用いることもできる。また、誘導電
動機の速度制御は、ベクトル制御に限られるものではな
く、1次周波数制御、電圧/周波数制御等を用いること
もできる。
The induction motor 19 is not limited to the three-phase type, but may be the two-phase type or the multi-phase type having more than three phases. Further, it is possible to use a synchronous motor instead of the induction motor. Further, the speed control of the induction motor is not limited to vector control, and primary frequency control, voltage / frequency control, or the like can be used.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
誤補償を防止することができる。
As described above, according to the present invention,
False compensation can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態に係るインバータ装
置の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an inverter device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の制御部のベクトル制御の動作を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing a vector control operation of a control unit in FIG.

【図3】インバータ装置の動作を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing the operation of the inverter device.

【図4】図1の制御部が行うデッドタイム補償を示すフ
ローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing dead time compensation performed by the control unit of FIG.

【図5】従来のインバータ装置の原理を示す説明図であ
る。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the principle of a conventional inverter device.

【図6】図5のインバータ装置の動作波形図である。6 is an operation waveform diagram of the inverter device of FIG.

【図7】図6の波形拡大図である。FIG. 7 is an enlarged view of the waveform of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12 電圧変換部 13 U相電流検出器 14 V相電流検出器 16 DCリンク電圧検出器 17 制御部 19 誘導電動機 12 Voltage converter 13 U-phase current detector 14 V phase current detector 16 DC link voltage detector 17 Control unit 19 induction motor

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】直列に接続されて直流電圧が印加されるス
イッチング素子を備えて構成され、前記各スイッチング
素子が制御信号に基づいてそれぞれオン、オフすること
により、前記直流電圧を交流電圧に変換する電圧変換部
と、 前記直列に接続されたスイッチング素子の同時オンによ
る短絡防止のために設けられたデッドタイムを補償する
ためのデッドタイム補償量を、前記電圧変換部の出力電
流の電流値に基づいて設定し、デッドタイム補償をした
制御信号を前記電圧変換部に供給する制御部と、を備え
た、ことを特徴とするインバータ装置。
1. A direct current voltage is converted into an alternating voltage by comprising switching elements connected in series to which a direct current voltage is applied, each of the switching elements being turned on and off based on a control signal. And a dead time compensation amount for compensating a dead time provided for preventing a short circuit due to simultaneous turn-on of the voltage conversion unit and the switching elements connected in series to the current value of the output current of the voltage conversion unit. An inverter device, comprising: a control unit which is set based on the above and supplies a control signal which has been subjected to dead time compensation to the voltage conversion unit.
【請求項2】前記制御部は、 前記電圧変換部の出力電流の電流値を、前記スイッチン
グ素子のスイッチング速度に基づいて予め設定された閾
値と比較し、前記出力電流の電流値が閾値以下か否かを
判定する判定手段と、 前記出力電流の電流値が閾値以下と前記判定手段が判定
した場合、デッドタイム補償量を、前記出力電流の電流
値に基づいて低減する補償量低減手段と、を備えた、こ
とを特徴とする請求項1に記載のインバータ装置。
2. The control unit compares the current value of the output current of the voltage conversion unit with a threshold value preset based on the switching speed of the switching element, and determines whether the current value of the output current is less than or equal to the threshold value. When the determination unit determines whether the current value of the output current is less than or equal to a threshold value, a determination unit that determines whether or not the dead time compensation amount is a compensation amount reduction unit that reduces the dead time compensation amount based on the current value of the output current. The inverter device according to claim 1, further comprising:
【請求項3】前記判定手段は、前記電圧変換部の出力電
流の電流値を、当該電流値の検出精度に応じて予め設定
された閾値と比較し、前記出力電流の電流値が閾値以下
か否かを判定し、 前記補償量低減手段は、前記出力電流の電流値が、検出
精度に応じて設定された閾値以下と前記判定手段が判定
した場合、前記出力電流の電流値に基づいてデッドタイ
ム補償量を低減する低減率を大きくするように構成され
た、ことを特徴とする請求項2に記載のインバータ装
置。
3. The determination means compares the current value of the output current of the voltage converter with a threshold value preset according to the detection accuracy of the current value, and determines whether the current value of the output current is less than or equal to the threshold value. The compensation amount reducing means determines whether or not the current value of the output current is less than or equal to a threshold value set according to the detection accuracy, and the dead amount based on the current value of the output current. The inverter device according to claim 2, wherein the inverter device is configured to increase a reduction rate for reducing the time compensation amount.
【請求項4】直列に接続された直流電圧が印加されるス
イッチング素子を備えて構成され、前記スイッチング素
子が制御信号に基づいてオン、オフすることにより、前
記直流電圧を交流電圧に変換する電圧変換部を備えたイ
ンバータ装置において、 前記直列に接続されたスイッチング素子の同時オンによ
る短絡防止のために設けられたデッドタイムを前記電圧
変換部の出力電流の電流値に基づいて設定するステップ
と、 前記デッドタイム補償をした制御信号を、前記電圧変換
部に供給するステップと、を備えた、ことを特徴とする
インバータ装置のデッドタイム補償方法。
4. A voltage for converting a direct current voltage into an alternating current voltage by including a switching element connected in series to which a direct current voltage is applied, the switching element being turned on and off based on a control signal. In an inverter device including a conversion unit, a step of setting a dead time provided for preventing a short circuit due to simultaneous turning on of the switching elements connected in series, based on a current value of an output current of the voltage conversion unit, And a step of supplying the dead-time-compensated control signal to the voltage converter, the dead-time compensation method for an inverter device.
JP2002070975A 2002-03-14 2002-03-14 Inverter apparatus and dead time compensation method thereof Pending JP2003274673A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002070975A JP2003274673A (en) 2002-03-14 2002-03-14 Inverter apparatus and dead time compensation method thereof
CNB031204279A CN1307779C (en) 2002-03-14 2003-03-14 Conversion device and its idle time compensation method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002070975A JP2003274673A (en) 2002-03-14 2002-03-14 Inverter apparatus and dead time compensation method thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003274673A true JP2003274673A (en) 2003-09-26

Family

ID=28035087

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002070975A Pending JP2003274673A (en) 2002-03-14 2002-03-14 Inverter apparatus and dead time compensation method thereof

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2003274673A (en)
CN (1) CN1307779C (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005192317A (en) * 2003-12-25 2005-07-14 Sanyo Electric Co Ltd Inverter device for interconnected system
KR100942136B1 (en) 2007-12-28 2010-02-16 엘에스산전 주식회사 Apparatus and method for compensating a dead time

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5402336B2 (en) * 2009-07-10 2014-01-29 株式会社ジェイテクト Motor control device and electric power steering device
CN103280808B (en) * 2013-06-08 2015-05-20 南京因泰莱电器股份有限公司 Variable ring width hysteresis current control method based on timer

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0179872B1 (en) * 1996-03-26 1999-05-15 이종수 A dead time compensating method of an inverter for a motor drive
CN1107847C (en) * 1996-12-03 2003-05-07 Lg电子株式会社 Method for compensating dead time of compressor in air conditioner

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005192317A (en) * 2003-12-25 2005-07-14 Sanyo Electric Co Ltd Inverter device for interconnected system
JP4508631B2 (en) * 2003-12-25 2010-07-21 三洋電機株式会社 Inverter for grid connection
KR100942136B1 (en) 2007-12-28 2010-02-16 엘에스산전 주식회사 Apparatus and method for compensating a dead time

Also Published As

Publication number Publication date
CN1445918A (en) 2003-10-01
CN1307779C (en) 2007-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8878477B2 (en) Electric motor driving apparatus having failure detection circuit, and failure detection method for the electric motor driving apparatus having failure detection circuit
US6900613B2 (en) Motor control apparatus
EP2192683A2 (en) Phase current estimation device of motor and magnetic pole position estimation device of motor
US8823302B2 (en) Control apparatus for switching circuit
US10374503B2 (en) Power conversion device
JP2003134898A (en) Sensorless controller and control method for synchronous generator
US10770998B2 (en) Control apparatus for rotating electric machine
US6747435B2 (en) Apparatus for controlling an operation of motor and control method thereof
JP4529113B2 (en) Voltage source inverter and control method thereof
JP6233428B2 (en) Motor control device and motor control method
JPWO2020110315A1 (en) Motor drive
JPH11262269A (en) Control of pulse width modulated inverter
JP2019057981A (en) Motor control integrated circuit
KR20150062422A (en) Apparatus for controlling inverter
JP2010130844A (en) Driving device for compressor motor and method of controlling inverter
JP2003274673A (en) Inverter apparatus and dead time compensation method thereof
JP4779565B2 (en) Inverter control circuit
JP2006074898A (en) Dead time compensation method of voltage type inverter and dead time compensator
JPH05300785A (en) Controller for synchronous motor
JP3951759B2 (en) Inverter device and control method thereof
JP2005045990A (en) Device for detecting speed electromotive force and method therefor, and inverter controller and the like
JP6673192B2 (en) Control device for power conversion circuit
JP2010130752A (en) Phase current estimator for motor
JP2000278985A (en) Driving device of dc brushless motor
CN110557078B (en) Motor control device, control method thereof, and computer-readable medium

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050218

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20061020

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061114

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070313