JP2007202365A - 電力変換装置及びそれを用いたモータ駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】パワーモジュール100Bは、複数の直列接続されたスイッチング素子を有し、直流電力を交流電力に変換する。制御回路100Aは、外部からの制御指令に応じて電圧指令値を生成し、この電圧指令値に対してデットタイム補償をした最終電圧指令値に応じてパワーモジュールを構成するスイッチング素子を駆動するゲート信号を生成する。デットタイム補償ロジック回路160は、電圧指令値V*の変化率と、電力変換装置に供給される直流電圧値VdcとデットタイムTdとスイッチング周波数fcより演算したゲインΔVと、電流の極性Aとに基づいて、デットタイム補償電圧ΔV’を算出する。
【選択図】図4
Description
かかる構成により、デッドタイム補償の精度を向上させ得るものとなる。
最初に、図1を用いて、本実施形態による電力変換装置であるインバータを用いたモータ駆動システムの構成について説明する。本実施形態のモータ駆動システムは、例えば、電気自動車又はハイブリッド自動車に搭載される同期モータ(交流電動機)を駆動制御に用いられる。
図1は、本発明の一実施形態による電力変換装置であるインバータを用いたモータ駆動システムの構成を示すブロック図である。
図2は、本発明の一実施形態による電力変換装置であるインバータにおけるPWM信号を説明する波形図である。
図3は、本発明の一実施形態による電力変換装置の中の制御回路の構成を示すブロック図である。なお、図1と同一符号は、同一部分を示している。
図4は、本発明の一実施形態による電力変換装置の中のデットタイム補償ロジック回路の構成を示すブロック図である。なお、図1や図3と同一符号は、同一部分を示している。
図5は、本発明の一実施形態による電力変換装置によって生成される、力率が1の時の最終電圧指令値の波形図である。図6は、本発明の一実施形態による電力変換装置によって生成される、力率が1以外の時の最終電圧指令値の波形図である。図5及び図6は、それぞれ、位相が0〜2πまでの範囲を示している。電圧指令V*は、位相0,π,2πにおいて、「0」となっている。
また、特開平5−66457号公報記載のものでは、交流電動機の高回転域、すなわち力率が1以外の領域では出力電圧と電流に位相差が生じ、デットタイムの極性は電流の極性と反対であるにも拘わらず、この点の補償がされていないものであっったが、本実施形態では、電流iの極性に応じて、デットタイム補償電圧の極性Aを変えるようにしているため、電流の極性に応じた補償を行い、補償誤差を小さくすることができる。
20…交流電動機
100…インバータ
100A…制御回路
100B…パワーモジュール
110…電流指令演算ロジック回路
120…減算器
130…3/2変換器
140…電流制御ロジック回路
150…2/3変換器
160…デットタイム補償ロジック回路
161…微分器
163…ゲイン演算器
165…極性判定器
167…乗算器
169…加算器
170…PWM信号生成回路
SV…電圧センサ
SI…電流センサ
SR…回転角センサ
Claims (9)
- 複数の直列接続されたスイッチング素子を有し、直流電力を交流電力に変換するパワーモジュールと、
外部からの制御指令に応じて電圧指令値を生成し、この電圧指令値に対してデットタイム補償をした最終電圧指令値に応じて前記パワーモジュールを構成する前記スイッチング素子を駆動するゲート信号を生成する制御手段とを有する電力変換装置であって、
前記制御手段は、前記電圧指令値の位相π/2の前後において最大値を有し、その位相3π/2の前後において最小値を有する前記最終電圧指令値を生成するデットタイム補償手段を備えることを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1記載の電力変換装置において、
前記デットタイム補償手段は、前記電圧指令値の位相π/2及び位相3π/2において、デットタイム補償電圧が0となることを特徴とする電力変換装置。 - 請求項2記載の電力変換装置において、
前記デットタイム補償手段は、前記デットタイム補償電圧を、前記電圧指令値の変化率と電流の極性に基づいて算出し、算出されたデットタイム補償電圧を前記電圧指令値に加算して前記最終電圧指令値を算出することを特徴とする電力変換装置。 - 請求項3記載の電力変換装置において、
前記デットタイム補償手段は、前記電力変換装置に供給される直流電圧値とデットタイムとスイッチング周波数より演算したゲインと、前記電圧指令値の微分値とを乗算した値の絶対値を、前記短絡補償電圧の絶対値とすることを特徴とする電力変換装置。 - 複数の直列接続されたスイッチング素子を有し、直流電力を交流電力に変換するパワーモジュールと、
外部からの制御指令に応じて電圧指令値を生成し、この電圧指令値に対してデットタイム補償をした最終電圧指令値に応じて前記パワーモジュールを構成する前記スイッチング素子を駆動するゲート信号を生成する制御手段とを有する電力変換装置であって、
前記制御手段は、前記電圧指令値に対して、前記デットタイムを補償して最終電圧指令値を算出するデットタイム補償手段を備えることを特徴とする電力変換装置。 - 複数の直列接続されたスイッチング素子を有し、直流電力を交流電力に変換するパワーモジュールと、
外部からの制御指令に応じて電圧指令値を生成し、この電圧指令値に対してデットタイム補償をした最終電圧指令値に応じて前記パワーモジュールを構成する前記スイッチング素子を駆動するゲート信号を生成する制御手段とを有する電力変換装置であって、
前記制御手段は、 前記電圧指令値の変化率と、前記電力変換装置に供給される直流電圧値とデットタイムとスイッチング周波数より演算したゲインと、電流の極性とに基づいて、前記デットタイム補償電圧を算出するデットタイム補償手段を備えることを特徴とする電力変換装置。 - 直流電力を交流電力に変換する電力変換装置と、この電力変換装置によって変換された交流電力が供給されて駆動される交流モータとを有するモータ駆動装置であって、
前記電力変換装置は、
複数の直列接続されたスイッチング素子を有し、直流電力を交流電力に変換するパワーモジュールと、
外部からの制御指令に応じて電圧指令値を生成し、この電圧指令値に対してデットタイム補償をした最終電圧指令値に応じて前記パワーモジュールを構成する前記スイッチング素子を駆動するゲート信号を生成する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記電圧指令値の位相π/2の前後において最大値を有し、その位相3π/2の前後において最小値を有する前記最終電圧指令値を生成するデットタイム補償手段を備えることを特徴とするモータ駆動装置。 - 直流電力を交流電力に変換する電力変換装置と、この電力変換装置によって変換された交流電力が供給されて駆動される交流モータとを有するモータ駆動装置であって、
前記電力変換装置は、
複数の直列接続されたスイッチング素子を有し、直流電力を交流電力に変換するパワーモジュールと、
外部からの制御指令に応じて電圧指令値を生成し、この電圧指令値に対してデットタイム補償をした最終電圧指令値に応じて前記パワーモジュールを構成する前記スイッチング素子を駆動するゲート信号を生成する制御手段とを有し、
前記制御手段は、 前記電圧指令値の変化率と、前記電力変換装置に供給される直流電圧値とデットタイムとスイッチング周波数より演算したゲインと、電流の極性とに基づいて、前記デットタイム補償電圧を算出するデットタイム補償手段を備えることを特徴とするモータ駆動装置。 - 直流電力を交流電力に変換する電力変換装置と、この電力変換装置によって変換された交流電力が供給されて駆動される交流モータとを有するモータ駆動装置であって、
前記電力変換装置は、
複数の直列接続されたスイッチング素子を有し、直流電力を交流電力に変換するパワーモジュールと、
外部からの制御指令に応じて電圧指令値を生成し、この電圧指令値に対してデットタイム補償をした最終電圧指令値に応じて前記パワーモジュールを構成する前記スイッチング素子を駆動するゲート信号を生成する制御手段とを有し、
前記制御手段は、 前記電圧指令値の変化率と、前記電力変換装置に供給される直流電圧値とデットタイムとスイッチング周波数より演算したゲインと、電流の極性とに基づいて、前記デットタイム補償電圧を算出するデットタイム補償手段を備えることを特徴とするモータ駆動装置。
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