JP2006174532A - Pwm inverter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はパルス幅変調により直流電圧を交流電圧に変換するPWMインバータに関するもので、特に高周波電圧を出力する際に安定に制御する手法を提案するものである。 The present invention relates to a PWM inverter that converts a DC voltage into an AC voltage by pulse width modulation, and particularly proposes a technique for stable control when outputting a high-frequency voltage.
図2に一例としてPWMインバータを示し、この図に基づいて従来技術を説明する。
電流制御器1は、電力変換器3の出力電流とその電流指令とを一定のサンプル周期で入力して、出力電流がその電流指令に追従するような電圧指令を出力する。電圧制御器2は、電圧指令を入力し電力変換器3の出力電圧が電圧指令通りとなるようなスイッチング信号を出力する。電力変換器3は、スイッチング信号を入力して、スイッチング信号に応じて直流電圧源をパルス幅変調することで所定の周波数と大きさの電圧を負荷5へ出力する。電流検出器4は、電力変換器3の出力電流を検出する。
FIG. 2 shows a PWM inverter as an example, and the prior art will be described based on this figure.
The current controller 1 inputs the output current of the
図3は、従来の電流検出の一例を示す。電力変換器3の出力する電流は、周波数が高くなればなるほど電流制御器1のサンプル等の性能限界により、電流1周期間に対するサンプル数は減ってくる。出力電流を検出するサンプル周期Tsが、電力変換器3の出力電圧の周波数foとは関係なく一定値であると、図3からも明らかなように、電流制御器1によってサンプルされた電流は、
・電流波形が正負において非対称となる場合がある。
・実際の電流波形よりも振幅が小さくなる場合がある。
・実際の電流波形と位相がずれる場合がある。
といった問題が生じる。このような問題は、少なくとも電流制御が不安定となる悪影響を及ぼす。
FIG. 3 shows an example of conventional current detection. As the frequency of the current output from the
・ The current waveform may be asymmetric in positive and negative.
-The amplitude may be smaller than the actual current waveform.
・ The actual current waveform may be out of phase.
Problems arise. Such a problem has an adverse effect that at least current control becomes unstable.
上記問題点を解決するために、出力電流を検出するサンプル周期Tsと電力変換器3の出力電圧の周波数foとを同期化し、電流制御を安定化するPWMインバータを提供することにある。
In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a PWM inverter that stabilizes current control by synchronizing the sampling period Ts for detecting the output current and the frequency fo of the output voltage of the
前述した問題点を解決するために、入力したスイッチング信号に応じて直流電圧源をパルス幅変調することで所定の周波数と大きさの電圧を出力する電力変換器と、サンプル周期毎に該電力変換器の出力電流を検出してそれが電流指令に追従するような電圧指令を出力する電流制御器と、前記電力変換器の出力電圧が前記電圧指令通りとなるような前記スイッチング信号を出力する電圧制御器からなるPWMインバータにおいて、前記電力変換器が出力する電圧の周波数の整数値倍の逆数を前記電流制御器のサンプル周期とすることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a power converter that outputs a voltage of a predetermined frequency and magnitude by pulse width modulation of a DC voltage source according to an input switching signal, and the power conversion for each sampling period A current controller that detects the output current of the converter and outputs a voltage command that follows the current command; and a voltage that outputs the switching signal such that the output voltage of the power converter is in accordance with the voltage command. In the PWM inverter comprising a controller, the reciprocal of an integer multiple of the frequency of the voltage output from the power converter is used as the sampling period of the current controller.
また、前記整数値を6の倍数とすることを特徴とする。 The integer value is a multiple of 6.
本発明により、高周波電圧を出力するPWMインバータにおいて、正確な電流検出を行うことができる。 According to the present invention, accurate current detection can be performed in a PWM inverter that outputs a high-frequency voltage.
PWMインバータの出力電圧が高周波となっても、検出された電流波形が正負対称で実際の出力電流波形とほぼ同じにすることができた。 Even when the output voltage of the PWM inverter was high frequency, the detected current waveform was positive and negative symmetrical and could be made substantially the same as the actual output current waveform.
図1は、本発明の1実施例のブロック図である。
従来技術と異なるのは電流制御器1’である。本発明では、電流制御器1’は、
FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of the present invention.
The current controller 1 ′ is different from the prior art. In the present invention, the current controller 1 '
Ts=1/(6Nfo) (1) Ts = 1 / (6Nfo) (1)
となるように、電力変換器3の出力電流を検出するサンプル周期Tsを決定する。ここで、Nは整数である。
The sampling period Ts for detecting the output current of the
図4は、本発明の電流検出の一例を示す。(1)式のNは1、電力変換器3の出力電圧が3相の場合である。検出された電流波形は正負対象となり、大きさが同じで位相のずれもない。さらに、サンプル周期Tsを出力電圧の周波数foの6N倍の逆数とすることで、各相の電流波形が正負対称で、しかも各相同じ電流位相で電流検出ができている。
FIG. 4 shows an example of current detection according to the present invention. In the formula (1), N is 1, and the output voltage of the
本発明により、PWMインバータの出力電圧を高周波化しても正確な電流が検出できることから、産業上の利用の可能性は大いにある。 According to the present invention, since an accurate current can be detected even if the output voltage of the PWM inverter is increased, there is a great possibility of industrial use.
1、1’ 電流制御器
2 電圧制御器
3 電力変換器
4 電流検出器
5 負荷
1, 1 '
Claims (2)
前記電力変換器が出力する電圧の周波数の整数値倍の逆数を前記電流制御器のサンプル周期とすることを特徴とするPWMインバータ。 A power converter that outputs a voltage having a predetermined frequency and magnitude by performing pulse width modulation on a DC voltage source according to the input switching signal, and detecting an output current of the power converter for each sampling period. In a PWM inverter comprising a current controller that outputs a voltage command that follows the current command and a voltage controller that outputs the switching signal such that the output voltage of the power converter is in accordance with the voltage command,
A PWM inverter characterized in that a reciprocal of an integer multiple of the frequency of the voltage output from the power converter is used as a sampling period of the current controller.
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JP2004359495A JP2006174532A (en) | 2004-12-13 | 2004-12-13 | Pwm inverter |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010088163A (en) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Hitachi Ltd | Power conversion device |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH03150087A (en) * | 1989-11-06 | 1991-06-26 | Fuji Electric Co Ltd | Current detection method for pwm converter |
JPH10341600A (en) * | 1997-06-10 | 1998-12-22 | Hitachi Ltd | Motor control method and motor control system |
JP2004015949A (en) * | 2002-06-10 | 2004-01-15 | Mitsubishi Electric Corp | Current detector for synchronous pwm power converter |
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2004
- 2004-12-13 JP JP2004359495A patent/JP2006174532A/en active Pending
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